Ковкий чугун получают длительным нагреванием отливок из белого чугуна. Его применяют для изготовления деталей, работающих при ударных вибрационных нагрузках (например, картеры, задний мост автомобиля). Пла­стичность и прочность ковкого чугуна обусловлены тем, что углерод находится в нем о форме хлопьевидного графита.

Химические свойства железа. Соединения железа.

Железо- металл средней химической активности. В отсутствие влаги в обычных условиях пассивируется, но во влажном воздухе легко окисляется и покрывается ржавчиной. При нагревании (в особенности в мелкораздробленном состоянии) взаимодействует почти со всеми неметаллами. При этом в зависимости от условий и активности неметалла образуются твердые растворы( с C, Si, N, B, P, H), металлоподобные ( Fe3C, Fe3Si, Fe4N, Fe2N) или солеподобные ( FeF3, FeCI3, FeS) соединения. Окисление железа кислородом приводит к образованию оксидов нестехиометрического состава.

Чистое железо получают различными методами. Наибольшее значение имеют метод термического разложения пентакарбонила железа и электролиз водных растворов его солей.

Во влажном воздухе железо быстро ржавеет, т. е. покрывается бурым налетом гидратированного оксида железа, который вслед­ствие своей рыхлости не защищает железо от дальнейшего окис­ления. В воде железо интенсивно корродирует; при обильном доступе кислорода образуются гидратные формы оксида железа(ІІI):

2Fe+3/2O2+nH2O=Fe2O3• nH2O

При недостатке кислорода или при его затрудненном доступе образуется смешанный оксид Fез04

(FеО • Fe2Оз):

ЗFе + 202 + 2Н2О = Fез04 • nН2О Железо растворяется в соляной кислоте любой концентрации:

Fе + 2НС1 = FеС12 + Н2 ↑

Аналогично происходит растворение в разбавленной серной кислоте:

Fe+H2SO4=FeS04+H2 ↑

В концентрированных растворах серной кислоты железо окис­ляется до железа(III):

2Fе + 6Н2S04 = Fе2(SO4)3 + 3SO2 ↑ + 6Н2О

Однако в серной кислоте, концентрация которой близка к 100%, железо становится пассивным и взаимодействия практи­чески не происходит.

В разбавленных и умеренно концентрированных растворах азотной кислоты железо растворяется:

Fе + 4НNОз = Fе(NOз)з + N0 ↑ + 2Н20

При высоких концентрациях НNОз растворение замедляется и железо становится пассивным.

Для железа характерны два ряда соединений: соединения же­леза (II) и соединения железа (III). Первые отвечают оксиду же­леза(II), или закиси железа, FеО, вторые—оксиду железа (III), или окиси железа, Fе2О3. Кроме того, известны соли железной кис­лоты Н2Fе04, в которой степень окисленности железа равна +6.

Соединения железа(II). Соли железа(II) образуются при растворении железа в разбавленных кислотах, кроме азотной. Важнейшая из них—сульфат железа(\\), или железный купорос,FeSO4•7H2O , образующий светло-зеленые кристаллы, хорошо рас­творимые в воде. На воздухе железный купорос постепенно вы­ветривается и одновременно окисляется с поверхности, переходя в желто-бурую основную соль железа (III).