
【化】 spiegel iron
镜铁(Spiegel iron)是冶金工业中的一种特殊生铁,指含锰量较高(通常为15-20%)、含碳量约5%、硅含量低于1%的铁合金。其英文术语Spiegel iron 或Spiegeleisen 源自德语,字面意为“镜铁”,因断面呈现银白色镜面光泽而得名。镜铁在炼钢中主要用作脱氧剂和合金添加剂,可有效提升钢材的硬度与强度。
成分特征
镜铁以高锰、低硅为标志性成分,锰含量显著高于普通生铁(>15%),碳含量约5%,硅含量通常低于1%。其独特的银白色断口是因锰元素抑制了碳化铁(Fe₃C)的分解,形成镜面状结晶结构。
冶金功能
在炼钢过程中,镜铁作为脱氧剂可减少钢液中的氧化物杂质,同时作为合金剂提高钢材的耐磨性和抗冲击性。例如,在贝塞麦转炉炼钢法中,镜铁被用于调整钢的化学成分并改善机械性能。
与白口铁的区别
镜铁虽与白口铁(White cast iron)均呈现白色断口,但成分差异显著:白口铁以高碳低锰为主,冷却时形成碳化铁;镜铁则依赖高锰抑制石墨化,形成镜面状碳化铁-锰复合结构。
镜铁的典型成分可通过以下公式表达:
$$
text{Mn} geq 15%, quad text{C} approx 5%, quad text{Si} < 1%
$$
其碳硅比(C/Si)远高于普通生铁,这是形成镜面断口的关键因素。
来源说明:
“镜铁”一词在不同领域有不同含义,以下是主要解释:
镜铁矿(矿物)
属于赤铁矿的变种,化学成分为Fe₂O₃,铁含量约69.94%,常与石英伴生。其显著特征为表面呈现金属光泽,断口处有镜面效果,且条痕呈樱红色。形成原因包括热液作用、沉积作用等,是重要的铁矿石资源。
镜铁(冶金材料)
英文对应“spiegeleisen”或“spiegel iron”,是一种含锰(15-30%)和碳(4-5%)的铁合金,主要用于炼钢过程中脱氧和调整成分。其名称源自德语“镜子”,因断面光泽类似镜面。
若需进一步了解矿物特性或冶金工艺,可查阅地质学或金属材料学专业资料。
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