铁 Iron

铁是当代工业体系用量最大的金属，全球金属材料产量的九成以上都来自铁基材料，是支撑现代社会的骨架。从矿石到钢材，高炉炼铁、转炉炼钢之后，钢筋、型钢、钢板被大量用于高楼、桥梁、地铁、大坝与隧道的承重结构，建筑与基建常年消耗约一半的钢材。交通运输同样是用钢大户：汽车车身与底盘、铁路机车与货车、远洋船舶的船体、集装箱与铁轨，几乎都以钢铁为主体，一艘大型货轮的用钢量可达数万吨。机械制造领域，机床、工程机械、农业机械的结构件多为铸钢或合金钢，工具钢、轴承钢、模具钢则直接决定加工精度与寿命。在能源与化工领域，风电塔筒、光伏支架、核电压力容器、油气钻井平台和长输管线依赖高强度钢，不锈钢支撑着化工、食品与水务设备。铸铁则以减振、耐磨和铸造流动性好的特点，承担了机床床身、发动机缸体、井盖和暖气片等大批量零件。铁之所以成为头号结构金属，原因在于地壳丰度高、冶炼成熟，强度与韧性可通过合金化和热处理大范围调节，而成本远低于其他金属。

三氧化二铁（Fe2O3）即赤铁矿，是高炉炼铁最主要的铁矿石，同时以氧化铁红的名称充当涂料、橡胶、建材和陶瓷釉面中用量最大的红色无机颜料。四氧化三铁（Fe3O4）是磁铁矿，也是重要炼铁矿石，因具有强磁性，其粉末还用于磁记录材料、磁粉探伤和铁氧体元件。二硫化亚铁（FeS2）俗称黄铁矿或愚人金，金黄色外观常被误认成黄金，历史上大量用于接触法制硫酸，如今多作为有色金属矿的伴生组分回收硫。三氯化铁（FeCl3）是自来水和污水处理中广泛使用的絮凝剂，同时在印刷线路板工业中用于蚀刻铜箔，并参与金属表面处理。