Термист Термомеханическое упрочнение арматурного проката технология, средства, разработка

Есть ли чистое железо?

<< Предыдущая страница << || Оглавление || >> Читать дальше >>

В книге В.С.Меськина, посвященной производству высококачественной стали, можно прочесть: «Технические свойства химически чистого железа еще не известны, так как до сих пор химически чистое железо не получено даже в лабораторных условиях». Удивительно, не правда ли? В мире производятся ежегодно сотни миллионов тонн черных металлов, и, оказывается, люди не могут увидеть чистого железа.

В последние годы разработано несколько способов эффективной очистки железа от примесей. Эта довольно сложная технология включает многократный переплав электролитического железа в высоком вакууме с последующей очисткой водородом, зонную плавку, сложную химическую переработку хлорного железа, прокатку спеченного порошка карбонильного железа, предварительно рафинированного в водородной среде, восстановление чистой окиси железа водородом и т.д. Такое очищенное железо содержит всего 0,009% примесей.

Изучая это железо, выяснили, что оно имеет очень хорошие магнитные свойства. Так, магнитная проницаемость его в 50 раз выше, чем у обычного технически чистого железа, содержащего около 0,665 % примесей. Коэрцитивная же сила (способность к быстрому размагничиванию) ниже, чем у технически чистого железа. Это объясняется тем, что указанные свойства в высшей степени чувствительны к малейшим искажениям кристаллической решетки, вызываемым примесями. Полученное железо обладает очень высокой антикоррозионной стойкостью. Другие свойства изменяются значительно слабее с увеличением чистоты железа.

Говоря о чистом железе, интересно отметить, что, кроме самородков золота и платины, встречается в природе и самородное железо.

В 1789 г. о самородном железе есть упоминание в «Словаре коммерческом» В.Левшина: «Так называется железо, совсем приуготовленное природою в недрах земных и совсем очищенное от веществ посторонних столько, что можно из него ковать без переплавки всякие вещи. Г.Руель получил через Восточно-Индийскую компанию кусок такого самородного железа из Сенегала, где находится оное в превеликих глыбах. Сей ученый химик ковал оное в прутки и нашел, что оное без переплавки на всякую поделку способно. В Сибири во многих местах находят самородное железо».

Крупное скопление самородного железа в 1870 г. было найдено Норденшильдом в Овифаке, на южном побережье острова Диско в Западной Гренландии. Оно залегало здесь в базальте, извергнутом через залежи каменного угля, в виде блесток, зерен и иногда мощных глыб. Встречается частично природное «сварочное железо», частично «натуральная сталь».

Железные самородки найдены у г. Касселя (ФРГ) и в департаменте Овернь во Франции; жила в Коннектикуте (США) имеет 2 дюйма толщины и проходит в слюдяном сланце.

Железо очень редко встречается в самородном виде и потому практического значения не имеет. В природе есть еще два весьма редко встречающихся естественных железоникелевых сплава — аварюст (FeNi₂) и жозефинит (Fe₃Ni₅), которые найдены в виде гранул и мелкой бобообразной гальки.

В отличие от метеоритного железа, всегда содержащего сравнительно много никеля, самородное железо содержит не более 2 % никеля, иногда до 0,3 % кобальта, около 0,4 % меди и до 0,1 % платины; оно обычно очень бедно углеродом.

Однако при известных условиях происходит и образование самородного чугуна, например вследствие контакта раскаленного углерода с железной рудой и получающимся из нее сплавом. В 1905 г. русский геолог А.А.Иностранцев обнаружил в районе Русского острова на Дальнем Востоке небольшие пластообразные скопления самородного чугуна, находящегося на глубине 30 - 40 м под скальными породами морского берега. В извлеченных через буровую скважину образцах чугуна оказалось около 3,2 % углерода, 1,55 % кремния, 0,66 % марганца.

Образование самородного железа в земной коре связано с процессами застывания магм. Выделяется оно из окислов или сульфидов железа в результате восстановительных процессов, протекающих при содержании в магме углерода. Поэтому вместе с самородным железом часто находят минерал когенит - железоникелевый карбид (FeNiCo)₃C. А.А.Иностранцев считает, что самородный чугун с Русского острова образовался в результате извержения огненножидкого потока горной породы - кварцевого порфира на поверхность обнаженных слоев каменного угля, среди которых было заключено несколько слоев железной руды. В присутствии этой естественной шихты под влиянием высоких температур и без доступа воздуха из каменного угля произошло выделение углеводородов и окиси углерода. Эти соединения химически взаимодействовали со слоями железной руды, превращая их в массу чугуна.

Какая же все-таки степень чистоты железа достигнута в наши дни? В наиболее чистом, карбонильном железе содержится всего 0,00016 % примесей. Много ли это? В известной железной колонне в Дели, славящейся чистотой железа, примесей содержится 0,72000 %, т.е. в 4500 раз больше.

<< Предыдущая страница << || Оглавление || >> Читать дальше >>

Использована публикация:
Мезенин Н.А. Занимательно о железе. М. "Металлургия", 1972. 200 с.
стр. 16 - 17.

Использован рисунок с DVD диска компании "Медиаленд"

К началу страницы

Web-сайт “Термист” (termist.com)
Термомеханическое упрочнение арматурного проката

Отсутствие ссылки на использованный материал является нарушением заповеди "Не укради"

Редактор сайта: Гунькин И.А. (termist.com@gmail.com)