Hợp kim của sắt hiện nay đang ngày càng được sử dụng phổ biến, chúng ta có thể dễ dàng bắt gặp chúng trong cuộc sống hiện nay. Vậy hợp kim của sắt là gì? Hiện nay có những loại hợp kim phổ biến nào và tính chất của nó ra sao? Tất cả những thắc mắc đó sẽ được DINHNGHIA.COM.VN giải đáp trong bài viết về hợp kim của sắt dưới đây!
Nội dung chính bài viết
Hợp kim của sắt là gì?
Hợp kim của sắt được hiểu hiểu là các chất mà nguyên tố cơ bản là sắt. Trong các hợp chất này, sắt sẽ kết hợp với các nguyên tố hóa học khác nhằm tạo ra các loại vật liệu với những tính chất khác nhau để phục vụ các mục đích riêng.
Các hợp kim của sắt sẽ được tạo thành từ các nguyên tố nhằm hạn chế các nhược điểm của sắt nguyên chất. Vậy hiện nay, những hợp kim của sắt nào đang được sử dụng phổ biến nhất? Và chúng có những đặc điểm gì? Hãy cùng tìm hiểu nhé.
Các hợp kim của sắt
Gang
Gang là một loại hợp kim của sắt với Cacbon, trong đó cacbon chiếm 2 – 5% khối lượng. Ngoài ra, trong gang còn chứa một số nguyên tố khác.
Gang được chia thành 2 loại, đó là gang trắng và gang xám. Trong đó:
- Gang trắng chứa ít cacbon và silic. Vì vậy chúng sẽ cứng và giòn hơn. Đây là loại gang được sử dụng chủ yếu để luyện thép.
- Gang xám: so với gang trắng, gang xám chứa nhiều cacbon và silic hơn. Vì thế, chúng sẽ mềm và ít hơn giòn hơn. Ứng dụng của gang trắng là để đúc thành các vật liệu được sử dụng trong cuộc sống như bệ máy hay ống nước…
Vậy làm thế nào để sản xuất gang? Chắc chắn, nguyên liệu chủ yếu không thể thiếu khi sản xuất gang chính là quặng sắt. ngoài ra người ta cũng sẽ cẩn chuẩn bị than cốc và đá vôi (CaCO_{3}).
Để sản xuất gang, người ta sẽ dùng CO để khử các oxit sắt thành sắt nguyên chất.
Thép
Thép là hợp kim của sắt chứa cacbon và một lượng nhỏ các nguyên tố như silic, mangan… Trong thép, lượng cacbon chỉ chứa từ 0,01 – 2% – thấp hơn nhiều so với trong gang.
Thép được chia thành 2 loại, đó là thép thường và thép đặc biệt.
- Thép thường: chứa ít cacbon cũng như silic và mangan. Loại thép được sử dụng trong xây dựng và chế tạo các loại vật dụng hàng ngày.
- Thép đặc biệt: so với thép thường thép đặc biệt chứa nhiều nguyên tố khác như Si Mn, Cr,… Loại thép này rất cứng và chắc chắn.
Nguyên liệu để sản xuất thép bao gồm gang (có thể dùng một trong 2 loại gang nhưng chủ yếu là gang trắng). Ngoài ra, chúng ta sẽ cần chuẩn bị thêm CaO và khí oxi.
Để sản xuất thép người ta sẽ sử dụng oxy để làm giảm tỉ lệ các chất có trong gang như C, Si, S, P.
Giải bài tập hợp kim của sắt
Để hiểu hơn về hợp kim của sắt, chúng ta hãy cùng tìm hiểu cách giải một số bài tập trong sách giáo khoa hóa 12 bài 33 hợp kim của sắt nhé.
Bài 1: Nêu các phương pháp luyện thép, ưu nhược điểm các phương pháp đó
Lời giải:
Hiện nay có 3 phương pháp luyện thép chủ yếu, đó là Phương pháp Bet-xơ-me, Mac-tanh và lò điện.
| Phương pháp | Bet-xơ-me | Mac-tanh | lò điện |
| Đặc điểm | Đây là phương pháp luyện thép trong lò khối có hình quả lê. Phương pháp này sử dụng luồng khí mạnh để thổi vào gang lỏng qua đó đốt cháy các tạp chất có trong gang | Luyện thép từ gang trong thời gian từ 6 -8 tiếng liên tục. | Tạo ra nhiệt lượng bằng cực bằng than chì và của gang lỏng. |
| Ưu điểm | Thời gian luyện ngắn | Luyện được thép có thành phàn như ý muốn | Luyện được những loại thép đặc biệt với chất lượng cao |
| Nhược điểm | Không luyện được thép có thành phần như ý muốn | Thời gian dài | Dung tích nhỏ |
Bài 2: Tìm khối lượng sắt thu được sau phản ứng
Tìm khối lượng sắt thu được sau phản ứng nếu biết: Để khử hoàn toàn 17,6 gam hỗn hợp gồm Fe, FeO, (Fe_{3}O_{4}), (Fe_{2}O_{3}) để tạo thành Fe thì cần đủ 2,24 lít CO (đktc).
Cách giải:
Lần lượt gọi số mol cua FeO, (Fe_{3}O_{4}), (Fe_{2}O_{3}), Fe là x,y,z,t.
Ta có các phản ứng lần lượt như sau:
(Fe_{2}O_{3} + 3CO rightarrow 2Fe + 3CO_{2})
(Fe_{3}O_{4} + 4CO rightarrow 3Fe + 4CO_{2})
(FeO + CO rightarrow Fe + CO_{2})
Từ việc cân bằng phương trình hóa học, ta có: x + 4y + 3z = 0,1 = mol CO2
Đồng thời: m hỗn hợp = 17,6 = 72x + 232y + 160z + 56t
Gọi khối lượng sắt tạo ra là m, ta có: m = 56(x + 3y + 2z + t)
M hỗn hợp = 17,6 = 56(x + 3y + 2z + t) + 16(x + 4y + 3z)
Thay số ta tìm được m = 16.
Vậy là chúng ta đã tìm hiểu xong về các hợp kim của sắt. Để hiểu rõ hơn về phần kiến thức này, hãy tham khảo thêm các bài giảng bằng cách gõ các từ khóa như hợp kim của sắt violet, giáo án hợp kim của sắt hay bài giảng hợp kim của sắt nhé.
Hợp kim của sắt là một phần kiến thức quan trọng và có nhiều ứng dụng trong cuộc sống, vì thế chúng ta cần hiểu rõ phần kiến thức này. Nếu có bất cứ thắc mắc nào về chuyên đề hợp kim của sắt, hãy để lại nhận xét phía dưới để cùng DINHNGHIA.COM.VN trao đổi và tìm ra đáp án nhé!
Xem thêm >>> Nhôm là gì? Những điều cần biết về Vai trò và Tính chất của nhôm
Xem thêm >>> Thạch tín là gì? Công thức hóa học và Đặc điểm của thạch tín
