XXXX年鋼鐵業(yè)務(wù)知識提升強(qiáng)化班

1、2021.9鋼鐵根底知識上.目錄第1章 鋼鐵行業(yè)、鋼鐵消費(fèi)及其產(chǎn)品第2章 鋼鐵資料中的常存元素及其對鋼鐵的影響第3章 鋼的分類與牌號第4章 鋼的熱處置根底知識第5章金屬資料機(jī)械性能根底知識第6章 鋼材規(guī)范及其常用術(shù)語第7章 鋼材交貨形狀第8章 鋼材缺陷術(shù)語.第1章 鋼鐵行業(yè)、鋼鐵消費(fèi)及其產(chǎn)品進(jìn)入青銅時(shí)代以來，人類與金屬資料及其制品的關(guān)系日益親密，可以說沒有金屬資料就沒有人類的物質(zhì)文明。在人類運(yùn)用的一切金屬資料中，鋼鐵是運(yùn)用量最大、運(yùn)用范圍最廣泛的根底資料。其主要緣由是： .運(yùn)用范圍最廣泛的根底資料-鋼1、鐵是一種化學(xué)元素，它是地球中最多的元素，約占35%。且大多以宏大的鐵礦床存在于自然界中；2

2、、鐵礦石的冶煉和加工與其他金屬的消費(fèi)相比，具有消費(fèi)規(guī)模大、效率高、質(zhì)量好、本錢低等顯著的優(yōu)勢；3、鋼鐵具有良好的物理、機(jī)械和工藝性能；4、將鎳、鉻、釩、錳等金屬作為合金元素參與鐵中，可獲得具有各種性能的金屬資料；5、鋼鐵經(jīng)過熱處置能調(diào)整其機(jī)械性能，可以滿足國民經(jīng)濟(jì)各方面的需求；6、鋼鐵具有良好的可回收性。.無可替代的根底原資料鋼鐵雖然鋼鐵也存在較容易銹蝕、密度較大等缺陷，但縱觀資料的物理、機(jī)械和工藝性能，及其技術(shù)性、經(jīng)濟(jì)性和可回收性等要素，在人類未來開展的相當(dāng)長時(shí)期內(nèi)，鋼鐵的根底原資料位置仍無可替代。 億噸20002001200220032004200520062007200820092010

3、（上）生鐵1.311.471.712.142.523.454.144.694.75.433.04粗鋼1.281.511.822.222.733.524.214.895.025.683.23鋼材1.311.571.942.402.973.824.715.655.86.963.99.09年我國企業(yè)粗鋼產(chǎn)量超新日鐵躍居世界第2、3、4 新日鐵公司09年全年母公司的粗鋼產(chǎn)量估計(jì)僅為2400萬噸規(guī)模，包括子公司在內(nèi)的整個(gè)集團(tuán)也不會超越3000萬噸。武漢鋼鐵集團(tuán) 3030萬噸，位居第四。寶鋼集團(tuán) 3887萬噸，位居第三。河北鋼鐵集團(tuán) 4020萬噸，位居第二。安賽樂米塔爾 7320萬噸，繼續(xù)位居全球鋼鐵企業(yè)

4、粗鋼產(chǎn)量第一置；108個(gè)上榜企業(yè)中，51個(gè)來自中國。中國09年汽車銷量已突破1200萬輛，居世界第一。另一方面，日本由于各大汽車廠商紛紛大幅減產(chǎn)，建筑業(yè)也處于低迷形狀，粗鋼產(chǎn)量較上年度減少近30%，為1971年以來的最低程度。新日鐵位居第六，2760萬噸。韓國浦項(xiàng)位居第五，產(chǎn)量為2950萬噸。7.江蘇沙鋼集團(tuán) ：2639萬噸8.山東鋼鐵集團(tuán) ：2638萬噸9.日本JEF鋼鐵公司：2628萬噸10.塔塔鋼鐵公司 ：2190萬噸 . 2021 2021安賽樂米塔爾公司10330萬噸 7320新日本制鐵公司 3688萬噸 2760寶鋼集團(tuán) 3544萬噸 3898韓國浦項(xiàng)制鐵公司 3470萬噸 295

5、0日本JEF鋼鐵公司 3380萬噸 2628河北鋼鐵集團(tuán) 3328萬噸 4020 武漢鋼鐵集團(tuán) 2773萬噸 3030 塔塔鋼鐵公司 2439萬噸 2190江蘇沙鋼集團(tuán) 2330萬噸 2639 美國鋼鐵公司 2322萬噸 .1印度安賽樂米塔爾2日本新日鐵 3寶鋼集團(tuán)5日本JFE 6河北鋼鐵集團(tuán)7武漢鋼鐵9江蘇沙鋼集團(tuán).2021年世界鋼企粗鋼產(chǎn)量排名.據(jù)國際鋼鐵協(xié)會統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，2021年以來，中國單月粗鋼產(chǎn)量均占全球粗鋼產(chǎn)量的40%以上。09年7月中國粗鋼產(chǎn)量達(dá)0.51億噸，同比增長12.6%，占全球當(dāng)月粗鋼產(chǎn)量的50%。雖然7月全球粗鋼產(chǎn)量同比下降11.1%至1.04億噸，但主要粗鋼消費(fèi)國中國、

6、日本、德國、美國、巴西、土耳其、俄羅斯和烏克蘭的粗鋼產(chǎn)量均到達(dá)2021年以來月產(chǎn)量最高值。.2021年我國國內(nèi)鋼材消費(fèi)增長8000萬噸，思索到2021年鋼材需求增長5000萬噸，可以以為這兩年我國鋼材市場能夠是最后一波強(qiáng)勢需求上漲。但畢竟離鋼材消費(fèi)飽和點(diǎn)近了。幾年后中國鋼材消費(fèi)將進(jìn)入低增長階段。2021 年我國實(shí)踐粗鋼產(chǎn)量估計(jì)將到達(dá)6.4億噸。由于目前的鋼材社會庫存已創(chuàng)歷史新高。至少明年上半年我國鋼材市場仍面臨新增產(chǎn)能和社會庫存居高不下的壓力。粗鋼消費(fèi)添加將超越8000萬噸。.鋼鐵行業(yè)定義是以從事黑色金屬礦物采選和黑色金屬冶煉加工等工業(yè)消費(fèi)活動為主的工業(yè)行業(yè)，包括金屬鐵、鉻、錳等的礦物采選業(yè)、

7、煉鐵業(yè)、煉鋼業(yè)、鋼加工業(yè)、鐵合金冶煉業(yè)、鋼絲及其制品業(yè)等細(xì)分行業(yè)，是國家重要的原資料工業(yè)之一。此外，由于鋼鐵消費(fèi)還涉及非金屬礦物采選和制品等其他一些工業(yè)門類，如焦化、耐火資料、炭素制品等，因此通常將這些工業(yè)門類也納入鋼鐵工業(yè)范圍中。黑色金屬：包括鐵、錳、鉻及它們的合金。有色金屬：除鐵、錳、鉻以外的八十三種金屬都叫做有色金屬。.鋼鐵消費(fèi)原資料鋼鐵消費(fèi)的主要原資料包括鐵礦石、錳礦石、鉻礦石、石灰石、耐火黏土、白云石、菱鐵礦等礦物的原礦及其廢品礦，人造塊礦，鐵合金，洗煤、焦炭、煤氣及煤化工產(chǎn)品，耐火資料制品，炭素制品等。.鐵礦石主要的煉鐵原料，有磁鐵礦、赤鐵礦、褐鐵礦、菱鐵礦。鐵礦石中除鐵的化合物外

8、，還含有硅、錳、磷、硫等的化合物，這些統(tǒng)稱為脈石。磁鐵礦菱鐵礦褐鐵礦赤鐵礦.磁鐵礦“Fe3O4因其本身具有強(qiáng)磁性而命名，其化學(xué)式為Fe3O4,實(shí)際含鐵量為72.4%。普通來說，開采出來的磁鐵礦含鐵量為30% - 60%。通常當(dāng)含鐵量大于45%，粒度大于5-8mm時(shí)，可以直接供高爐冶煉，稱為富礦；粒度小于5-8mm的稱為富礦粉，可以供燒結(jié)造塊。當(dāng)含鐵量低于45%，或者含有有害雜質(zhì)數(shù)量超越規(guī)格值時(shí)，必需經(jīng)過選礦獲得精礦去雜后造塊。磁鐵礦.赤鐵礦“Fe2O3為無水氧化鐵礦石，其化學(xué)式為Fe2O3，實(shí)際含鐵量為70%。開采出的赤鐵礦含鐵量普通為40%60%，含有害雜質(zhì)硫和磷比較少，復(fù)原較磁鐵礦好，因此

9、，赤鐵礦是一種比較優(yōu)良的煉鐵原料。在自然界中經(jīng)常構(gòu)成宏大的礦床，從埋藏和開采量來說，它都是工業(yè)消費(fèi)的主要礦石。 密度為4.85.3g/cm3。鋼灰色和鐵黑色條痕暗紅色，其它方式赤鐵礦為暗紅色。片狀赤鐵礦外表有金屬光澤、亮堂如鏡者稱鏡鐵礦，細(xì)小片狀的稱云母片狀赤鐵礦，紅土狀赤鐵礦叫鐵赭石。赤鐵礦.褐鐵礦“2Fe2O33H2O外表顏色為黃褐色、暗褐色和黑色，黃褐色條痕，密度3.04.2g/cm3。富礦很少，普通檔次3755%。當(dāng)檔次低于35%時(shí)需求選礦。褐鐵礦的含鐵量雖低于磁鐵礦和赤鐵礦，但因它較疏松，易于冶煉，所以也是重要的鐵礦石。世界著名礦產(chǎn)地是法國的洛林、德國的巴伐利亞、瑞典等地。褐鐵礦.菱

10、鐵礦“FeCO3是含有碳酸鐵的礦石，主要成份為FeCO3，實(shí)際含鐵量48.2% 。比重3.9g/cm3左右FeCO3，F(xiàn)eO 62.01%，CO2 37.99%，常含Mg和Mn。在自然界中，有工業(yè)開采價(jià)值的菱鐵礦比其他三種礦石都少。菱鐵礦很容易被分解氧化成褐鐵礦。普通含鐵量不高，但受熱分解出CO2以后，不僅含鐵量顯著提高而且也變得多孔，復(fù)原性很好。菱鐵礦.礦石的檔次礦石檔次指單位體積或單位分量礦石中有用組分或有用礦物的含量。礦產(chǎn)檔次是衡量礦床經(jīng)濟(jì)價(jià)值的主要目的。普通以分量百分比表示如鐵、銅、鉛、鋅等礦，克噸表示如金、銀等礦，克立方米表示如砂金礦等，克升表示如碘、溴等化工原料礦產(chǎn)。.鐵礦石的檔次

11、鐵礦的檔次定級：含鐵45%以上稱之為富礦，赤鐵礦達(dá)70%35%至45%為低品礦，25%至35%為貧礦，25%以下為超貧礦。中國約有97%的鐵礦貯藏的檔次低于35%，屬于低品甚至是超貧礦。超貧鐵礦在過去是沒有什么開采價(jià)值的，由于開采本錢高于銷售的鐵礦價(jià)錢。但是.全球鐵礦石資源估計(jì)地質(zhì)儲量在8000億噸以上，而探明儲量為4000多億噸。按現(xiàn)有消費(fèi)程度，可供應(yīng)400年。鐵礦資源主要集中于十多個(gè)國家，探明儲量的90分布在10個(gè)國家和地域。依次是：獨(dú)聯(lián)體探明儲量1140億噸，其中俄羅斯800多億噸、巴西680億噸、中國500億噸、加拿大360億噸以上、澳大利亞350億噸、印度175.7億噸、美國174億

12、噸、法國70億噸、瑞典36.5億噸。此外，英國、委內(nèi)瑞拉、智利、利比里亞、南非等國儲量亦較豐富。.世界上鐵礦產(chǎn)量第一的國家：澳大利亞。世界上最大的富鐵礦：南極，可供全世界開發(fā)利用200年，礦石平均檔次達(dá)32%58%。世界三大鐵礦石巨頭：BHP Billiton必和必拓公司、Companhia Vale Do Rio Doce巴西淡水河谷公司、RioTinto力拓礦業(yè)公司。我國四大富鐵礦基地：河北省武安市、海南昌江縣、四川攀枝花和本溪。我國煉鋼需求的鐵礦石約75%依托進(jìn)口。.焦炭 作用：熄滅熱為煉鐵提供熱源；不完全熄滅產(chǎn)生的CO氣體作為復(fù)原劑，將鐵從礦石中復(fù)原出來。冶金焦是高爐焦、鑄造焦、鐵合金

13、焦和有色金屬冶煉用焦的統(tǒng)稱。由于90%以上的冶金焦均用于高爐煉鐵，因此往往把高爐焦稱為冶金焦。 焦炭.煉焦消費(fèi)流程煉焦作業(yè)是將焦煤經(jīng)混合，破碎后參與煉焦?fàn)t內(nèi)經(jīng)干餾后產(chǎn)生熱焦碳及粗焦?fàn)t氣之制程。.石灰石 石灰石CaCO3、熒石CaF2。其作用是與鐵礦石中的脈石結(jié)合構(gòu)成低熔點(diǎn)、密度小、流動性好的熔渣，使之與鐵液分別，以便獲得較純真的生鐵液。煉鋼用生石灰做造渣劑，消除或降低硫、磷等有害雜質(zhì)。 石灰石.燒結(jié)消費(fèi)流程燒結(jié)作業(yè)系將粉鐵礦，各類助熔劑及細(xì)焦炭經(jīng)由混拌、造粒后，經(jīng)由布料系統(tǒng)參與燒結(jié)機(jī)，由點(diǎn)火爐點(diǎn)燃細(xì)焦炭 ，經(jīng)由抽氣風(fēng)車抽風(fēng)，完成燒結(jié)反響，高熱之燒結(jié)礦經(jīng)破碎冷卻、挑選后，送往高爐作為冶煉鐵水之主

14、要原料.鋼鐵消費(fèi)流程 1. -采礦獲得鐵礦石 2. -選礦將鐵礦石破碎、磁選成鐵精粉 3. -燒結(jié)將鐵精粉燒結(jié)成具有一定強(qiáng)度、粒度的燒結(jié)礦 4. -煉鐵將燒結(jié)礦運(yùn)送至高爐，熱風(fēng)、焦碳使燒結(jié)礦復(fù)原成鐵水，并脫硫 5. -煉鋼在轉(zhuǎn)爐內(nèi)高壓氧氣將鐵水脫磷、去除夾雜，變成鋼水 6. -精煉進(jìn)一步脫磷、去除夾雜，提高純真度 7. -連鑄熱形狀下將鋼水鑄成具有一定外形的連鑄坯 8. -軋鋼將連鑄坯軋制成用戶要求的各種型號的鋼材，如板材、線材、管材等。.從礦石到鋼材.煉鐵階段煉鋼階段.軋制階段.鋼材成品.冶金 用焙燒、熔煉、電解以及運(yùn)用化學(xué)藥劑等方法把礦石中的金屬提取出來；減少金屬中所含的雜質(zhì)或添加金屬中某

15、種成分，煉成所需求的金屬的工藝。.冶金方法火法冶煉干式冶金濕法冶金或電化學(xué)堆積粉末冶金 .火法冶煉又稱為干式冶金，把礦石和必要的添加物一同在爐中加熱至高溫，熔化為液體，發(fā)生化學(xué)反響，從而分別出粗金屬，然后再將粗金屬精煉 。.濕法冶金或電化學(xué)堆積用酸、堿、鹽類等溶劑，以化學(xué)方法包括氧化、復(fù)原、中和、水解及絡(luò)合等反響從礦石中提取所需金屬組分，然后用水溶液電解等方法制取金屬。主要運(yùn)用在低本位、難熔化或微粉狀的礦石。典型的濕法冶金有銅、鉛、錫、鋅、鈦、錳、釩、金、銀、鉑、鎢、鉬、鉭、鈮、鈷、鎳、稀土等。水法煉銅濕法冶金術(shù)的先驅(qū) .粉末冶金是制取金屬或用金屬粉末或金屬粉末與非金屬粉末的混合物作為原料，經(jīng)

16、過成形和燒結(jié)，制造金屬資料以及各種類型制品的工藝技術(shù)。例如硬質(zhì)合金刀具等。粉末冶金法與消費(fèi)陶瓷有類似的地方1備粉和配粉2通常參與增塑劑和粘接劑。3成型壓制等4燒結(jié)。在維護(hù)氣氛的高溫爐或真空爐中進(jìn)展。燒結(jié)不同于金屬熔化，燒結(jié)時(shí)至少有一種元素仍處于固態(tài)。燒結(jié)過程中粉末顆粒間經(jīng)過分散、再結(jié)晶、熔焊、化合、溶解等一系列的物理化學(xué)過程，成為具有一定孔隙度的冶金產(chǎn)品。5后處置。普通情況下，燒結(jié)好的制件可直接運(yùn)用。但對于某些尺寸要求精度高并且有高的硬度、耐磨性的制件還要進(jìn)展燒結(jié)后處置。后處置包括精壓、滾壓、擠壓、淬火、外表淬火、浸油、及熔滲等。由于粉末冶金技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)，它已成為處理新資料問題的鑰匙，在新資料的

17、開展中起著舉足輕重的作用。 .煉鐵 煉鐵本質(zhì)：是將鐵從礦石中復(fù)原的過程即焦炭作燃料和復(fù)原劑，在高溫下將鐵礦石從氧化物形狀Fe2O3復(fù)原為液態(tài)生鐵。其反響原理： Fe2O3+3CO=2Fe+3CO2煉鐵方法：高爐煉鐵煉鐵的方法就是從爐頂參與礦石、焦炭和石灰石，從爐底部向爐內(nèi)通入加壓空氣，在焦炭熄滅時(shí)，礦石、石灰石與焦炭一同發(fā)生反響，最終構(gòu)成鐵水和爐渣。 煉鐵原料：鐵礦石、焦炭、溶劑石灰石等煉鐵產(chǎn)品：生鐵液、副產(chǎn)品有爐渣和爐氣.高爐構(gòu)造橫斷面為圓形的煉鐵豎爐。用鋼板作爐殼，殼內(nèi)砌耐火磚內(nèi)襯。高爐本體自上而下分為爐喉、爐身、爐腰、爐腹、爐缸5部分。 .煉鐵過程.煉鐵系統(tǒng).高爐消費(fèi)流程.高爐煉鐵的特點(diǎn)

18、是以焦炭為能源根底的傳統(tǒng)煉鐵方法。規(guī)模大，如新首鋼世界最大高爐5500m3,寶鋼高爐是4063m3,日產(chǎn)生鐵超萬噸，爐渣4000多噸，日耗焦4000多噸。 它與轉(zhuǎn)爐煉鋼相配合，是目前消費(fèi)鋼鐵的主要方法。高爐煉鐵的這種主導(dǎo)位置估計(jì)在相當(dāng)長時(shí)期之內(nèi)不會改動。.煉鋼煉鋼本質(zhì)：是經(jīng)過氧化降低生鐵中的碳與雜質(zhì)元素的含量，使之到達(dá)規(guī)范規(guī)定的成分和性能；煉鋼原料：煉鋼的原料有生鐵、廢鋼、熔劑石灰石等、脫氧劑硅鐵、錳鐵、鋁等、合金料等； 煉鋼過程：主要包括氧化、造渣、脫氧等； 煉鋼方法：目前煉鋼方法主要有氧氣頂吹轉(zhuǎn)爐煉鋼和電爐煉鋼等；.轉(zhuǎn)爐煉鋼在轉(zhuǎn)爐里進(jìn)展。轉(zhuǎn)爐的外形就像個(gè)梨，內(nèi)壁有耐火磚，根據(jù)風(fēng)口位置不同有

19、側(cè)吹轉(zhuǎn)爐風(fēng)口在爐側(cè)。底吹轉(zhuǎn)爐風(fēng)口在爐底。頂吹轉(zhuǎn)爐風(fēng)口在爐頂。.轉(zhuǎn)爐構(gòu)造.頂吹轉(zhuǎn)爐.轉(zhuǎn)爐煉鋼的特點(diǎn)運(yùn)用的氧化劑是氧氣。把空氣鼓入熔融的生鐵里，使雜質(zhì)硅、錳等氧化。在氧化的過程中放出大量的熱量 含1%的硅可使生鐵的溫度升高200，可使?fàn)t內(nèi)到達(dá)足夠高的溫度。因此轉(zhuǎn)爐煉鋼不需求另外運(yùn)用燃料。主要以生鐵液為原料，加適量的廢鋼，其特點(diǎn)是消費(fèi)率高、節(jié)省能源、本錢低，適宜于大型鋼鐵結(jié)合企業(yè)，主要消費(fèi)各類普通用途的非合金鋼碳鋼。.電爐煉鋼電爐煉鋼有電弧爐煉鋼、感應(yīng)爐煉鋼等方法，常用的是電弧爐煉鋼。它利用電極電弧產(chǎn)生的高溫熔煉礦石和金屬的電爐。它以轉(zhuǎn)爐鋼和廢鋼作原料、以鐵礦石和純氧作氧化劑，電弧爐冶煉溫度高可達(dá)2

20、000，氣體放電構(gòu)成電弧時(shí)能量很集中，弧區(qū)溫度在3000以上。能有效地除去硫、磷等雜質(zhì)，爐溫容易控制，能冶煉含有高熔點(diǎn)合金元素的合金鋼；由于采用的爐料較純真，冶煉過程容易調(diào)理，化學(xué)成分易控制，可以冶煉高級優(yōu)質(zhì)鋼和合金鋼 。.電弧爐構(gòu)造電弧煉鋼爐的爐體由爐蓋、爐門、出鋼槽和爐體組成，爐底和爐壁用堿性耐火資料或酸性耐火資料砌筑。 .電弧爐煉鋼及其特點(diǎn)電弧爐煉鋼是經(jīng)過石墨電極向電弧煉鋼爐內(nèi)輸入電能，以電極端部和爐料之間發(fā)生的電弧為熱源進(jìn)展煉鋼。電弧爐以電能為熱源，可調(diào)整爐內(nèi)氣氛，對熔煉含有易氧化元素較多的鋼種極為有利。 .平爐煉鋼以煤氣或重油為燃料，在熄滅火焰直接加熱的形狀下，將生鐵和廢鋼等原料熔化

21、并精煉成鋼液的煉鋼方法。平爐煉鋼自1864年法國人P.馬丁利用有蓄熱室的火焰爐 ，用廢鋼、生鐵勝利地?zé)挸鲣撘浩?，直?960年不斷是世界上的主要煉鋼方法 ，從20世紀(jì)60年代起平爐逐漸被氧氣轉(zhuǎn)爐和電爐煉鋼所替代。.平爐構(gòu)造平爐由熔煉室、爐頭、上升道、沉渣室、蓄熱室、換向閥、煙道、煙囪等組成。熔煉室是平爐的中心部分，前面有裝料爐門、后面底部有出鋼口。熔煉室底部為熔池，是鋼水聚集的地方。 .平爐煉鋼的特點(diǎn)原料有廢鋼、廢鐵、鐵礦石和溶劑 石灰石和生石灰平爐熔煉室內(nèi)熄滅氣體爐氣中含有O2、CO2、H2O等氧化性氣氛，對熔池起氧化作用，使?fàn)t渣一直有較高的氧化性。單靠爐氣供氧，速度慢，加鐵礦石或吹氧可加速

22、反響過程。需求燃料從外部供應(yīng)熱量和運(yùn)用預(yù)熱空氣熄滅燃料，以煤氣或重油的火焰來加熱生鐵和廢鋼使之熔化，并精煉成鋼水。要比轉(zhuǎn)爐煉鋼耗費(fèi)能源。爐體龐大，冶煉時(shí)間長，爐墻散熱損失和高溫廢氣帶走的熱量大。爐渣介于爐氣和鋼液之間，是爐氣向熔池傳熱和傳氧的媒介，還有去除硫、磷等雜質(zhì)，維護(hù)鋼液不致過氧化和防止鋼液吸收氣體H、N等重要作用。因此，爐內(nèi)應(yīng)維持適量的渣量和渣層厚度，為造好渣，熔池中的鐵水要堅(jiān)持適量的含碳量。 能煉的鋼種類比轉(zhuǎn)爐多，質(zhì)量也好。也可以吹進(jìn)氧氣加速精煉的速度與質(zhì)量。.中國最后一座平爐2005年1月7日, 中國最后一座平爐中信重型機(jī)械公司的2#平爐實(shí)施撤除，我國從此終了了平爐冶煉的歷史。 .

23、鋼水爐外處置爐外精煉 為了滿足更高質(zhì)量、更多種類的高級鋼，對出爐后的鋼水進(jìn)展如吹氬處置、真空脫氣、爐外脫硫等爐外處置。也叫二次冶金 。爐外精煉技術(shù)是以冶金過程物理化學(xué)為實(shí)際根底的。 初煉和精煉 初煉：爐料在氧化性氣氛的爐內(nèi)進(jìn)展熔化、脫磷、脫碳和主合金化。精煉：將初煉的鋼液在真空、惰性氣體或復(fù)原性氣氛的容器中進(jìn)展脫氣、脫氧、脫硫，去除夾雜物和進(jìn)展成分微調(diào)等。將煉鋼分兩步進(jìn)展的益處是：可提高鋼的質(zhì)量，縮短冶煉時(shí)間，簡化工藝過程并降低消費(fèi)本錢。.爐外精煉的種類很多，大致可分為常壓下爐外精煉 和真空下爐外精煉。按處置方式的不同，又可分為鋼包處置型爐外精煉 及鋼包精煉型爐外精煉等。.廣泛運(yùn)用的爐外精煉方

24、法目前得到公認(rèn)并被廣泛運(yùn)用的爐外精煉方法有：LF法、RH法、VOD法：LF法：鋼包爐精煉法。已成為煉鋼爐與連鑄機(jī)之間不可短少的一種爐外精煉設(shè)備。 RH法：循環(huán)法真空處置法。大容量鋼包80t的鋼水主要真空處置方法。 VOD法：真空吹氧脫碳法一種在真空條件下吹氧脫碳并吹氬攪拌消費(fèi)高鉻不銹鋼的爐外精煉技術(shù)。 .LF法鋼包爐精煉法LF安裝已成為煉鋼爐與連鑄機(jī)之間不可短少的一種爐外精煉設(shè)備。.RH法循環(huán)法真空處置法大容量鋼包80t的鋼水主要真空處置方法。 寶鋼股份寶鋼分公司二煉鋼5號RH真空脫氣安裝 寶鋼股份寶鋼分公司一煉鋼4號RH真空脫氣安裝韓國現(xiàn)代RH真空脫氣安裝 世界初次運(yùn)用液壓提升安裝，頂槍安裝

25、帶攝像頭 300t世界最大抽氣才干1500kg/h 蒸汽泵水環(huán)泵300t 國內(nèi)初次提出雙工位概念295t .VOD法真空吹氧脫碳法一種在真空條件下吹氧脫碳并吹氬攪拌消費(fèi)高鉻不銹鋼的爐外精煉技術(shù)。 .鑄錠與連鑄坯鑄錠：鋼液經(jīng)盛鋼桶鋼包注入鑄模，凝固成一定外形的鋼錠。有壓力澆鑄和真空澆鑄等新技術(shù)。連鑄坯：鋼液經(jīng)盛鋼桶鋼包注入連鑄機(jī)鑄模，凝固成一定外形的連鑄坯。得到鋼錠或連鑄坯后，可進(jìn)展后續(xù)的塑性變形再加工鍛、軋、拉拔等。 .煉鋼過程 .鋼鐵產(chǎn)品是以鐵元素Fe為根底組成成分的金屬產(chǎn)品的統(tǒng)稱，日常形狀包括鐵、粗鋼、鋼材、鐵合金等。由于鐵合金在鋼鐵工業(yè)消費(fèi)過程中主要用做煉鋼時(shí)的脫氧劑和合金添加劑，在管理

26、和統(tǒng)計(jì)上通常將鐵合金歸入鋼鐵消費(fèi)主要原資料而非鋼鐵產(chǎn)品。此外，鋼絲、鋼絲繩、鋼絞線、鐵絲、鐵釘?shù)蠕摻z及其制品屬于鋼鐵產(chǎn)品的再加工產(chǎn)品，不屬于金屬根底產(chǎn)品。所以在統(tǒng)計(jì)上，鋼鐵產(chǎn)品僅包括生鐵、粗鋼、鋼材三大類產(chǎn)品。.鐵、鋼鐵是鋼鐵產(chǎn)品的“初級產(chǎn)品，經(jīng)過進(jìn)一步冶煉就可得到鋼，二者主要根據(jù)鐵基產(chǎn)品中含碳量多少來區(qū)別?！颁撌且澡F為主要元素、含碳量普通在2%以下，并含有其他元素的資料。在鉻鋼中含碳量能夠大于2%，但2%通常是鋼和鑄鐵的分界限。摘自GB/T13304.1-2021。鐵經(jīng)冶煉直接得到的產(chǎn)品為粗鋼，固體形狀稱鋼坯或鋼錠.鋼鐵資料的消費(fèi)過程鐵礦石 生鐵 連鑄鋼坯、鑄錠 型材 鑄鐵軋制、擠壓、拉拔、

27、鍛造等壓力加工方法1、生鐵的冶煉原料：鐵礦石燃料：焦炭熔劑：石灰石設(shè)備：高爐2、鋼的冶煉原料：生鐵、廢鋼燃料：焦炭熔劑：石灰石；氧化劑，脫氧劑設(shè)備：轉(zhuǎn)爐、電弧爐長材、板材、管材等.鋼材的主要加工方法粗鋼經(jīng)過鑄、軋、鍛、擠等方法處置加工后成為鋼材。大部分鋼材加工都是經(jīng)過壓力加工，使被加工的鋼坯、錠等產(chǎn)生塑性變形。根據(jù)鋼材的再結(jié)晶溫度分冷加工和熱加工兩種。再結(jié)晶經(jīng)塑性變形的鋼材在溫度作用下，其原來的變形晶粒發(fā)生等軸細(xì)化的景象。 鋼材的主要加工方法軋制鍛造拉撥擠壓.鋼鐵消費(fèi)及其產(chǎn)品.現(xiàn)代鋼鐵消費(fèi)流程是將鐵礦石在高爐中冶煉成生鐵，將鐵水注入轉(zhuǎn)爐或電爐冶煉成鋼，再將鋼水鑄成連鑄坯鋼液經(jīng)盛鋼桶鋼包注入連鑄

28、機(jī)鑄模，凝固成一定外形或鋼錠鋼液經(jīng)盛鋼桶鋼包注入鑄模，凝固成一定外形，經(jīng)軋、鍛、拉、擠等塑性變形方法加工成各種用途的鋼材。.軋制將金屬坯料經(jīng)過一對旋轉(zhuǎn)軋輥的間隙各種外形，因受軋輥的緊縮使資料截面減小，長度添加的壓力加工方法，這是消費(fèi)鋼材最常用的消費(fèi)方式，主要用來消費(fèi)型材、板材、管材。分冷軋、熱軋。軋輥外表：平直、斜錐、弧形、孔型等 軋板軋棒軋管.鍛造利用鍛錘的往復(fù)沖擊力或壓力機(jī)的壓力使坯料改動成我們所需的外形和尺寸的一種壓力加工方法。普通分為自在鍛和模鍛，常用作消費(fèi)大型材、開坯等截面尺寸較大的資料。 模鍛鐓粗拔長胎模鍛.拉撥是將曾經(jīng)軋制的金屬坯料型、管、制品等經(jīng)過?？桌瓝艹山孛鏈p小長度添加的加

29、工方法大多用作冷加工。 .擠壓是將金屬放在密閉的擠壓筒內(nèi)，一端施加壓力，使金屬從規(guī)定的模孔中擠出而得到型材或廢品的加工方法，多用于消費(fèi)有色金屬資料。正反復(fù)合徑向.鋼材鋼材是鋼鐵工業(yè)為社會消費(fèi)和生活提供的最終產(chǎn)品的主要方式。由于鋼材產(chǎn)品種類、規(guī)格復(fù)雜多樣，為了順應(yīng)統(tǒng)計(jì)、消費(fèi)、營銷、庫存等多方面管理的需求，國際上通常將鋼材分為長材(也稱“型材)、扁平材(也稱“板帶材或“鋼板)、鋼管(也稱“管材)和其它金屬制品等四大類。.長材(也稱“型材)軌道鋼重軌每米分量大于30公斤，30公斤及以下為輕軌。鋼板樁主要包括薄板樁、組合支撐樁和管狀支承樁等。大型型鋼是指高度不小于80毫米的I型鋼(工字鋼)、H型鋼、U

30、型鋼(槽鋼)、角鋼、Z字鋼、丁字鋼、T型鋼等。中小型型鋼是指高度小于80毫米的I型鋼(工字鋼)、H型鋼、U型鋼(槽鋼)、角鋼、T型鋼以及球扁鋼、窗框鋼等。冷彎型鋼是指用鋼板或帶鋼在冷形狀下彎曲成的各種斷面外形的廢品鋼材，.軌道鋼C0.65-0.77Si0.15-0.35Mn1.1-1.3P0.04S 0.04 熱軋熱處置 .鋼板樁.鋼板樁的銜接.C型鋼C型鋼消費(fèi)設(shè)備.型鋼種種船用型鋼型鋼車輪型鋼花鍵冷彎彩色型鋼.冷彎型鋼是一種經(jīng)濟(jì)的截面輕型薄壁鋼材，也稱為鋼制冷彎型材或冷彎型材。它是以熱軋或冷軋帶鋼為坯料經(jīng)彎曲成型制成的各種截面外形尺寸的型鋼。是制造輕型鋼構(gòu)造的主要資料。它的壁厚不僅可以制得很

31、薄，而且大大簡化了消費(fèi)工藝，提高消費(fèi)效率。用途：建筑構(gòu)造、車輛制造，農(nóng)業(yè)機(jī)械制造、礦山、交通運(yùn)輸、橋梁、石油化工、輕工、電子等工業(yè)。.彩鋼瓦.棒材是指產(chǎn)品斷面外形為圓形、方形、扁形、六角形、八角形等簡單斷面，并以直條交貨的鋼材(混凝土用鋼筋除外)。盤條(線材)是指熱軋后成盤狀交貨的產(chǎn)品，又稱線材，其橫截面通常為圓形、橢圓形、方形、矩形、六角形、八角形、半圓形等。在產(chǎn)量統(tǒng)計(jì)中，還包括企業(yè)自用于拔制鋼絲的線材，但切斷的直條列入型鋼。鋼筋是指鋼筋混凝土用鋼材和預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土用鋼材，橫截面為圓形，有時(shí)為帶有圓角的方形，包括光圓鋼筋、帶肋鋼筋、改動鋼筋等。.分類根據(jù)斷面外形分簡單斷面型鋼復(fù)雜斷面型鋼(

32、異型鋼)周期斷面.簡單斷面特點(diǎn)：過斷面周邊上恣意點(diǎn)作切線普通不交于斷面之中。主要有：圓鋼、方鋼、六角鋼、扁鋼、三角鋼、弓形鋼和橢圓鋼等。 .復(fù)雜斷面包括角鋼、 工字鋼、 槽鋼、T字鋼、H型鋼、Z型鋼、鋼軌、鋼板樁、窗框鋼及其他雜形斷面型鋼 .周期斷面沿鋼材長度方向斷面的外形和尺寸發(fā)生周期性改動。例如螺紋鋼筋、車軸和犁鏵鋼等 .扁平材是指厚度與寬度、長度比相差較大的平板鋼材，用“厚寬長表示產(chǎn)品規(guī)格；按消費(fèi)方法可分為熱軋鋼板、冷軋鋼板。厚鋼板是指厚度大于4毫米的鋼板，其中厚度50毫米及以上的為特厚鋼板，主要用于造船、鍋爐、橋梁和高壓容器殼體等；厚度450毫米的為中厚鋼板。薄鋼板是指厚度不大于4毫米

33、的鋼板，按軋制工藝分為熱軋薄鋼板和冷軋薄鋼板鋼帶(帶鋼)是一種寬度一定呈長帶狀的鋼材，大多卷成卷狀，也稱帶鋼。寬度600毫米及以上的為寬鋼帶，寬度小于600毫米的為窄鋼帶。.鍍錫板俗稱“馬口鐵，是指外表鍍有一薄層金屬錫的鋼板。鍍鋅板是指外表鍍有一層鋅的鋼板。有機(jī)涂層鋼板是指以鍍鋅板、鍍鋁板、鍍鋅鋁合金板、冷軋板等作為基體資料，外表涂上一或兩層有機(jī)涂料如環(huán)氧酯、聚酯、丙烯酸脂、塑料溶膠等或者覆上一層塑料薄膜而得到的產(chǎn)品，可以制成不同的顏色或壓出花紋，也叫彩色鋼板。電工鋼板又稱“硅鋼片、“矽鋼片，是指一種含碳量極低的硅鐵軟磁合金，普通硅含量為0.5%4.5%.涂鍍產(chǎn)品為防止鋼材腐蝕，對鋼材外表涂鍍

34、是現(xiàn)今運(yùn)用得最長久，最廣泛，最有效的方式，其中對冷軋薄鋼板涂鍍運(yùn)用得最普遍：鍍類：鍍鋅、鍍鋁、鍍錫、涂類：彩色有機(jī)涂層.電工鋼板普通有硅鋼片等經(jīng)過沖裁獲得疊片.管材是指兩端開口并具有中空斷面、長度與周邊之比較大的鋼材，規(guī)格用外形尺寸如外徑或邊長及壁厚表示。無縫鋼管指由整塊金屬制成的外表無接縫的鋼管，按消費(fèi)方法可分為熱軋管、冷軋管、冷拔管、擠壓管按斷面外形可分為圓形和異形兩種，按壁厚不同可分為厚壁管和薄壁管。焊接鋼管指用鋼帶或鋼板彎曲變形為圓形、方形等外形后焊接構(gòu)成的、外表有接縫的鋼管。按焊接方法不同可分為電弧焊管、高頻或低頻電阻焊管、氣焊管、爐焊管、邦迪管等，按焊縫外形可分為直縫焊管和螺旋焊管

35、。.無縫鋼管的開創(chuàng)者德國曼內(nèi)斯曼兄弟1885年發(fā)明斜軋穿孔技術(shù)德國專利DRP 34617.分類按消費(fèi)方式不同分：熱軋管、冷軋管、冷拔管、擠壓管、頂管。按橫截面積外形不同分：1簡單斷面鋼管圓形鋼管、方形鋼管、橢圓形鋼管、三角形鋼管、六角形鋼管、菱形鋼管、八角形鋼管、半圓形鋼圓、其他 2復(fù)雜斷面鋼管不等邊六角形鋼管、五瓣梅花形鋼管、雙凸形鋼管、雙凹形鋼管、瓜子形鋼管、圓錐形鋼管、波紋形鋼管、表殼鋼管、其他 .鋼鐵冶煉消費(fèi)本錢煉鐵工藝的消費(fèi)本錢構(gòu)成主要為原資料球團(tuán)、鐵礦石等、輔助資料石灰石、硅石、耐火資料等、燃料及動力焦炭、煤粉、煤氣、氧氣、水、電等、直接工資和福利、制造費(fèi)用、本錢抵扣煤氣回收、水渣

36、回收、焦炭篩下物回收等.鋼鐵冶煉消費(fèi)本錢煉鋼工藝的消費(fèi)本錢構(gòu)成主要為生鐵、廢鋼、合金、電極、耐火資料、輔助資料、電能、維檢和其他等費(fèi)用。中國目前主要的煉鋼設(shè)備為轉(zhuǎn)爐和電爐，基于冶煉原理的不同，轉(zhuǎn)爐和電爐在主要的原料生鐵、廢鋼配比有一定的差別，轉(zhuǎn)爐工藝廢鋼得運(yùn)用量約10%，而電爐工藝廢鋼的運(yùn)用量可占到80。.鋼材本錢以螺紋鋼為例鐵礦石1.55噸+焦炭340kg+噴吹煤粉130kg +燒結(jié)礦煤焦65kg+加工費(fèi)折舊、財(cái)務(wù)費(fèi)用、人工等其他費(fèi)用= 1噸生鐵；985kg生鐵+100kg生鐵礦+鐵合金10kg+加工費(fèi) = 1噸鋼坯1.03噸鋼坯+加工費(fèi)=1噸螺紋鋼增值稅17%以焦煤800-1100，焦炭1

37、200計(jì)算，生鐵本錢約1800，鋼坯約2400，螺紋鋼本錢約2700，加上稅后31002021年統(tǒng)計(jì)原料品級不同，鋼廠大小不同，費(fèi)用本錢不一，例子僅為平均程度.影響鋼材價(jià)錢要素1經(jīng)濟(jì)情況 2本錢情況 3技術(shù)程度 4供求情況及預(yù)期 5國際鋼鐵價(jià)錢走勢 .1經(jīng)濟(jì)情況 從全球看，鋼鐵需求量隨著世界經(jīng)濟(jì)的開展繼續(xù)增長，從一個(gè)國家來說，鋼鐵行業(yè)的開展也與這個(gè)國家經(jīng)濟(jì)的開展成正相關(guān)的關(guān)系。經(jīng)濟(jì)增長速度的快慢直接影響社會對鋼鐵量的消費(fèi)需求，從而影響鋼鐵產(chǎn)品的價(jià)錢?？梢哉f，鋼鐵行業(yè)開展受經(jīng)濟(jì)周期的影響是比較明顯的，當(dāng)國民經(jīng)濟(jì)處于快速增長時(shí)期，鋼鐵產(chǎn)品的市場需求旺盛，價(jià)錢上漲；當(dāng)國民經(jīng)濟(jì)進(jìn)入調(diào)整時(shí)期，鋼鐵產(chǎn)品的

38、價(jià)錢也將隨之下跌。 .2本錢情況目前世界鋼產(chǎn)量的23、我國鋼產(chǎn)量的絕大部分是以鐵礦石為根本原料消費(fèi)的因此，鐵礦石價(jià)錢的變化是影響鋼鐵產(chǎn)品消費(fèi)本錢的關(guān)鍵要素。同時(shí)，鋼鐵行業(yè)消費(fèi)運(yùn)營過程中耗用的水、電、煤氣等能源以及鋼鐵產(chǎn)品貨物的運(yùn)輸也構(gòu)成了鋼鐵行業(yè)的運(yùn)營本錢及盈利才干。 .3技術(shù)程度技術(shù)程度是影響鋼鐵產(chǎn)品價(jià)錢的重要要素之一。技術(shù)提高對鋼鐵產(chǎn)品價(jià)錢的影響主要來自三個(gè)方面：一是對消費(fèi)工藝的影響，進(jìn)而對消費(fèi)本錢的影響；二是技術(shù)提高導(dǎo)致鋼鐵替代品的產(chǎn)生，從而減少對鋼鐵的需求；第三，技術(shù)提高導(dǎo)致鋼鐵產(chǎn)品對其他資料的替代，從而添加對鋼鐵的需求。 .4供求情況及預(yù)期任何商品的市場價(jià)錢與供求情況有著親密的關(guān)系，

39、鋼鐵產(chǎn)品也不例外，因此投資者，就應(yīng)該親密留意鋼鐵產(chǎn)品的供求情況，分析鋼鐵的價(jià)錢走勢 .5國際鋼鐵價(jià)錢走勢國內(nèi)相關(guān)鋼材的價(jià)錢與國際市場有著千絲萬縷的聯(lián)絡(luò)，所以關(guān)注國際鋼材現(xiàn)貨市場價(jià)錢變化和相關(guān)已推出鋼材期貨買賣的買賣所公布的鋼材價(jià)錢，對于把握我國鋼材價(jià)錢走勢不無裨益。 .第2章 鋼中常存元素及其對鋼的影響常存元素：Si , Mn , P , S1.有益元素 Si 有很強(qiáng)的固溶強(qiáng)化作用,能脫氧。 Mn 脫氧、去硫,提高鋼的強(qiáng)度和硬度。.2.有害元素: P 有很強(qiáng)的固溶強(qiáng)化作用,低溫 韌性差 ( 冷脆 )。 S 能引起鋼在熱加工時(shí)或高溫任務(wù)下開裂 ( 熱裂/熱脆 )。普通說來，鋼的質(zhì)量主要看P、S含

40、量的高低，愈是優(yōu)質(zhì)高級的鋼種，其P、S含量愈低。.氣體元素: N：鋼中過飽和N在常溫放置過程中會發(fā)生時(shí) 效脆化。加Ti、V、Al等元素可消除時(shí)效 傾向。 O：鋼中的氧化物易成為疲勞裂紋源。 H：原子態(tài)的過飽和氫時(shí)將降低韌性, 引起氫 脆。當(dāng)氫在缺陷處以 分子態(tài)析出時(shí)，會產(chǎn) 生很高內(nèi)壓，構(gòu)成微 裂紋，其內(nèi)壁為白色， 稱白點(diǎn)或發(fā)裂。鋼中白點(diǎn).第3章 金屬資料機(jī)械性能根底 機(jī)械零件和工具所用金屬資料的運(yùn)用性能普通指力學(xué)性能機(jī)械性能：力學(xué)性能是指資料在接受外力作用下所顯示的性能，它包括強(qiáng)度、剛度、塑性、硬度、沖擊韌性、疲勞抗力等。力性目的是選材、資料檢驗(yàn)、零件設(shè)計(jì)計(jì)算、評定工藝質(zhì)量或消費(fèi)操作質(zhì)量，尤其

41、是熱處置質(zhì)量的重要根據(jù)。力學(xué)性能與受力形狀，資料成分，組織及加工過程有關(guān)。.力學(xué)性能目的之一 強(qiáng)度金屬拉伸試樣在逐漸增大的外力作用下，普通依次產(chǎn)生彈性變形、塑性變形和斷裂。彈性變形是外力卸除后能完全消逝的變形;塑性變形(永久變形)是外力卸除后依然保管的變形；斷裂是試樣被永久性地破壞的呈現(xiàn)方式。測定金屬強(qiáng)度、剛度和塑性的常用方法是拉伸實(shí)驗(yàn)。 .拉伸實(shí)驗(yàn)機(jī)試樣夾頭Lodo.低碳鋼拉伸實(shí)驗(yàn)過程表示圖固裝試樣 進(jìn)展拉伸 出現(xiàn)頸縮 發(fā)生斷裂 原始形狀 彈性變形 塑性變形 頸部斷裂 下夾具上夾具下夾具上夾具下夾具上夾具上夾具下夾具.拉伸試樣拉伸前后比較l = L1 L0 拉伸前LodoL1dk拉伸后.過程

42、特點(diǎn)：彈性、屈服、塑變、頸縮、斷裂從拉伸曲線可見：彈性變形階段拉力Fe時(shí)，oe階段變形量很小，伸長量與拉力成線性正比，假設(shè)去除外力，試樣仍可恢復(fù)原樣；屈服階段Fe拉力 Fs時(shí)，es階段出現(xiàn)程度或鋸齒狀線段，試樣繼續(xù)被拉長，但拉力不增大甚至有所降低；塑性變形階段Fs拉力 Fb時(shí)，sb階段外力繼續(xù)增大，變形量均勻地、明顯添加；頸縮階段bk階段的繼續(xù)變形使試樣部分截面減少，載荷隨之降低，變形不均勻，集中于頸部；斷裂階段拉力=Fk時(shí)，試樣頸所部位發(fā)生斷裂。eSsFeFsFsFbFkbk外力 F變形量OpFp.低碳鋼的應(yīng)力應(yīng)變圖BCDAbSUPSL彈性階段 /=E p-彈性極限屈服階段 產(chǎn)生塑性變形B上

43、屈服點(diǎn)B下屈服點(diǎn)s屈服強(qiáng)度強(qiáng)化階段：內(nèi)部組織變化，恢復(fù)部分強(qiáng)度b-抗拉強(qiáng)度頸縮階段：過C點(diǎn)后，試件抵抗變形的才干下降，變形集中在某部分進(jìn)展，產(chǎn)生頸縮破壞0低碳鋼的應(yīng)力應(yīng)變圖.強(qiáng)度的概念金屬在緩慢加載的靜載荷作用下，抵抗永久變形和斷裂的才干稱為強(qiáng)度。 由拉伸實(shí)驗(yàn)測得的強(qiáng)度目的主要有彈性極限、屈服點(diǎn)和抗拉強(qiáng)度。屈服點(diǎn)屈服強(qiáng)度是試樣屈服時(shí)接受的拉應(yīng)力，用符號s表示;單位為MPa，s.退火低碳鋼低、中回火鋼淬火鋼及鑄鐵中碳調(diào)質(zhì)鋼不同資料的拉伸曲線.屈服極限對于無明顯屈服景象的金屬資料，難以測定s 。國家規(guī)范規(guī)定，以產(chǎn)生0.2%殘留應(yīng)變時(shí)的拉應(yīng)力作為條件屈服點(diǎn)(屈服強(qiáng)度)，用符號0.2表示 。屈服點(diǎn)s或

44、條件屈服點(diǎn)0.2是表征在拉伸力作用下，金屬抵抗明顯塑性變形的才干。 .圖解法求0.2ABCF0.2L0.2% l00.不同類型的強(qiáng)度載荷作用方式：拉伸、緊縮、彎曲、剪切和改動。按作用力的性質(zhì)不同分：抗拉強(qiáng)度、抗壓強(qiáng)度、抗彎強(qiáng)度、抗剪強(qiáng)度和抗扭強(qiáng)度。工程上常用屈服強(qiáng)度和抗拉強(qiáng)度。.緊縮實(shí)驗(yàn)表示圖原始形狀上壓頭下壓頭緊縮試樣上壓頭下壓頭上壓頭下壓頭上壓頭下壓頭彈性變形塑性變形.彎曲實(shí)驗(yàn) 表示圖LdFF平行彎曲dF彎曲到規(guī)定角度d.剪切實(shí)驗(yàn)表示圖原始形狀上剪下剪剪切試樣剪切形狀剪斷形狀.改動實(shí)驗(yàn)表示圖原始形狀 改動試樣左夾頭右夾頭左夾頭右夾頭左夾頭右夾頭扭斷形狀改動形狀.抗拉強(qiáng)度b 抗壓、抗彎、抗剪

45、 指金屬資料在拉斷前所接受的最大標(biāo)稱拉應(yīng)力。表示金屬資料抵抗斷裂的才干。b.力學(xué)性能目的之二 塑性塑性的概念資料斷裂前發(fā)生不可逆永久變形的才干。主要用斷后伸長率、斷面收縮率和冷彎角來表示。.伸長率 指試樣被拉斷后，標(biāo)距的伸長量與原始標(biāo)距長度的百分比。 表示資料被拉伸后的縱向變形程度。l = L1 L0 拉伸前LodoL1dk拉伸后.斷面收縮率 指拉伸試樣被拉斷后，縮頸處橫截面積的最大縮減量與原始橫截面積的百分比。 表示資料被拉變細(xì)的程度。S=S0 -S1 .力學(xué)性能目的之三 硬度硬度( hardness ):金屬抵抗較硬物體壓入其外表的才干。不是一個(gè)單純的物理量，是反映資料強(qiáng)度、塑性、彈性的綜

46、合力學(xué)性能目的。實(shí)驗(yàn)方法主要有布氏硬度HB、洛氏硬度HR 、 維氏硬度HV、銼刀法等。.布氏硬度HB ( Brinell-hardness )按照ISO(國際規(guī)范化組織)規(guī)定，用一定直徑時(shí)鋼球或硬質(zhì)合金球，以相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)力壓入試樣外表，經(jīng)規(guī)定的堅(jiān)持時(shí)間后，卸除實(shí)驗(yàn)力，用讀數(shù)顯微鏡丈量試樣外表的壓痕直徑。在實(shí)踐消費(fèi)中，可根據(jù)測得的d值查表求出布氏硬度值。 布氏硬度計(jì) .布氏硬度符號壓頭為淬火鋼球時(shí)，布氏硬度用符號HBS表示，適用于布氏硬度值在450以下的資料;壓頭為硬質(zhì)合金球時(shí)，用HBW表示，適用于布氏硬度值在650以下的資料。符號HBS或HBW之前為硬度值，符號后面按以下順序用數(shù)值表示實(shí)驗(yàn)條件:

47、1球體直徑;2實(shí)驗(yàn)力; 3實(shí)驗(yàn)力堅(jiān)持時(shí)間(1015s不標(biāo)注)。 .布氏硬度表示實(shí)例例如:125HBS10/l000/30表示用直徑l0mm淬火鋼球在10009.8N實(shí)驗(yàn)力作用下堅(jiān)持30s測得的布氏硬度值為125;500HBW5/750表示用直徑5mm硬質(zhì)合金球在750 9.8N實(shí)驗(yàn)力作用下堅(jiān)持1015s測得的布氏硬度值為500。布氏硬度值的單位為MPa，普通情況下可不標(biāo)出。 .(二)洛氏硬度HR ( Rockwll hardness )洛氏硬度實(shí)驗(yàn)原理和布氏硬度實(shí)驗(yàn)一樣，也是一種靜載荷壓入法。將頂角為120的金剛石圓錐體或直徑為1.588mm的淬火鋼球，在一定的載荷作用下，壓入被測金屬外表，堅(jiān)

48、持一定時(shí)間后卸掉載荷，根據(jù)壓痕的深度確定被測金屬的硬度值。 .洛氏硬度實(shí)驗(yàn)的特點(diǎn)及硬度表示硬度值的讀取洛氏硬度是在洛氏硬度實(shí)驗(yàn)機(jī)上進(jìn)展，其硬度值可直接從表盤上讀出。硬度值的表示根據(jù)國標(biāo)和ISO引薦規(guī)范規(guī)定，洛氏硬度符號HR前面的數(shù)宇為硬度值，后面的字母表示級數(shù)。如60HRC表示C標(biāo)尺測定的洛氏硬度值為60；.洛氏硬度標(biāo)尺測量范圍初載N主載N9.8壓頭類型適用范圍HRA708598.160金剛石圓錐硬質(zhì)合金HRB25100100鋼球相對不太硬度的材料HRC2067150金剛石圓錐較硬材料.三維氏硬度 HV維氏硬度實(shí)驗(yàn)法可以在同一種硬度標(biāo)尺上，測定從極軟到極硬金屬資料的硬度。其原理同樣是根據(jù)壓痕單

49、位面積上所受的平均載荷計(jì)量硬度值，不同的是維氏硬度的壓頭采用金剛石制成的錐面夾角為的正四棱錐體。顯微硬度計(jì)亦是在維氏硬度上開展而來。.維氏硬度值表示根據(jù)國標(biāo)(GB4340-84)和ISO引薦規(guī)范R81規(guī)定，維氏硬度符號HV前是硬度值，符號HV后附以實(shí)驗(yàn)載荷。如640HV30/20表示在309.8N作用下堅(jiān)持20s后測得的維氏硬度值為640；.(四) 銼刀法: 一組硬度差為5HRC的銼刀。例如:25HRC、30HRC、35HRC等。銼 刀.幾種硬度間的關(guān)系HB為200400時(shí): 1HRC=10HB;HV為200400時(shí): 1HB=1HV; 1HRC=10HV; .力學(xué)性能目的之四 沖擊韌度( n

50、otch toughness )許多機(jī)件，如槍管、炮管、冷沖模、錘頭等都是在沖擊載荷(載荷以很快的速度作用于機(jī)件)下任務(wù)。實(shí)驗(yàn)闡明，載荷速度添加，資料的塑性、韌性下降，脆性添加，易發(fā)生忽然性破斷。因此，運(yùn)用的資料就不能用靜載荷下的性能來衡量，而必需用抵抗沖擊載荷的作用而不破壞的才干，即沖擊韌度來衡量。 .沖擊韌度實(shí)驗(yàn) 一種采用規(guī)范規(guī)格缺口U、V形試樣在沖擊實(shí)驗(yàn)機(jī)上進(jìn)展的，用來測試金屬資料的抗沖擊載荷變形和斷裂的力學(xué)性能實(shí)驗(yàn)。沖擊方法擺錘一次沖擊法沖擊韌度小能量多次沖擊法*沖擊次數(shù).V形(夏比)沖擊試樣形貌I12.50.80.812.5550.6027.50.300.80.8B100.05 0.

51、1 A 0.1 AA80.05100.05| | 0.1 A45 222.5 122.5 1IR0.250.025.沖擊實(shí)驗(yàn)方法2-1一次擺錘法H2H1沖擊表示圖.*沖擊實(shí)驗(yàn)方法2-2小能量多次沖擊法F錘頭橡膠沖擊表示圖.冷脆性沖擊韌度對資料的脆性轉(zhuǎn)變情況很敏感，用系列沖擊韌度實(shí)驗(yàn)可以確定其冷脆性，見表示圖：k /J cm-2溫度 / 脆性轉(zhuǎn)變溫度范圍沖擊韌度動搖的中間部分.1943年美國T-2油輪發(fā)生斷裂.力學(xué)性能目的之五 疲勞強(qiáng)度疲勞斷裂金屬在交變外力的作用下，所接受的最大應(yīng)力低于屈服點(diǎn)發(fā)生忽然斷裂的景象。衡量目的為疲勞極限。.鋼材的循環(huán)次數(shù)普通取 N = 107有色金屬的循環(huán)次數(shù)普通取

52、N = 108鋼材的疲勞強(qiáng)度與抗拉強(qiáng)度之間的關(guān)系: -1 = (0.450.55) b.*比強(qiáng)度 ( specific strength ): 資料的強(qiáng)度值與密度值之比。名稱密度(g / cm3)強(qiáng)度( Mpa )比強(qiáng)度純鋁2.7801003037純鐵7.871802802336純鈦4.540550090111.屈強(qiáng)比=屈服強(qiáng)度s /抗拉強(qiáng)度b斷裂強(qiáng)度屈服強(qiáng)度bkbk 脆性資料塑性資料脆性資料的強(qiáng)度通常以k表示塑性資料的強(qiáng)度通常以b表示.金屬資料常用的機(jī)械性能目的衡量金屬資料強(qiáng)度高低方面：抗拉強(qiáng)度b屈服強(qiáng)度s疲勞強(qiáng)度 -1疲勞極限衡量金屬資料塑性優(yōu)劣方面：伸長率斷面收縮率衡量金屬資料韌性好差方

53、面：沖擊韌度k衡量金屬資料軟硬方面：硬度 HB / HRC / HV.第4章 鋼的熱處置 加熱、保溫、冷卻改動/改善金屬整體/外表組織，獲得所需性能。種類 1、普通熱處置：退火、正火、淬火、回火 2、外表熱處置： 外表淬火：感應(yīng)加熱、火焰加熱、激光加熱 化學(xué)熱處置：滲碳、氮化、碳氮共滲.熱處置工藝熱處置普通有加熱、保溫暖冷卻三個(gè)階段。冷卻方式主要有延續(xù)冷卻和等溫冷卻兩種方式。 保溫等溫冷卻延續(xù)冷卻加熱臨界溫度.熱處置設(shè)備各種退火爐、淬火爐、回火爐；按構(gòu)造不同有箱式爐、井式爐、臺車爐、輥底爐、推桿式爐、鐘罩爐、網(wǎng)帶爐、真空爐、鹽浴爐、堿浴爐、振底爐、多用爐、感應(yīng)加熱安裝等。 .熱處置加熱溫度臨界

54、溫度普通有AC1、AC3、ACCm這幾個(gè).冷卻介質(zhì)鹽水、水、油、空氣等。公用的淬火液低溫高壓氣體.熱處置工藝制定根據(jù) FeFe3C相圖和TTT或CCT圖 .退火：加熱、保溫、隨爐冷卻目的：降低硬度、細(xì)化晶粒、消除內(nèi)應(yīng)力，預(yù)先熱處置正火：加熱、保溫、空氣冷卻目的：同退火，更高的力學(xué)性能.淬火：加熱，保溫，水、油或鹽水冷卻目的：提高零件的硬度和耐磨性，強(qiáng)化資料。但淬火后，出現(xiàn)內(nèi)應(yīng)力，資料變脆，須回火。方法：單介質(zhì)淬火；雙介質(zhì)淬火等.回火：零件淬火后，加熱至臨界溫度之下，保溫，以一定速度冷卻。目的：到達(dá)設(shè)計(jì)圖紙要求的硬度，消除內(nèi)應(yīng)力?；鼗鸸に嚨姆N類： 1、低溫回火150250C 2、中溫回火3505

55、00C 3、高溫回火500650C 調(diào)質(zhì)處置淬火高溫回火. 低溫回火零件.中溫回火零件.高溫回火零件.外表淬火：僅對鋼的外表進(jìn)展加熱和冷卻而不改動其成分的熱處置工藝。 目的：提高零件的表層硬度、抗磨損性能。 方式： 感應(yīng)加熱：利用交流電的集膚效應(yīng)，對零件進(jìn)展加熱，并經(jīng)過控制電流頻率得到不同的淬硬層深度。.火焰加熱：利用火焰加熱工件外表，然后立刻用水放射冷卻。調(diào)理燒嘴的位置和挪動速度即可得到不同厚度的淬硬層。.激光加熱利用激光加熱工件外表，以及利用工件本身冷卻。調(diào)理激光功率、燒嘴的位置和挪動速度即可得到不同厚度的淬硬層。阻尼光閘高溫計(jì)光學(xué)集束.化學(xué)熱處置 將鋼件置于一定溫度的活性介質(zhì)中保溫，使一

56、種或幾種元素滲入其外表，改動其化學(xué)成分和組織，到達(dá)改良外表性能、滿足技術(shù)要求的熱處置過程。目的：提高鋼件表層的耐磨性、耐蝕性、抗氧化性和疲勞強(qiáng)度等力學(xué)性能。按外表滲入元素的不同，分為滲碳、氮化、碳氮共滲、滲硼、滲鋁等種類。.時(shí)效處置為了消除精細(xì)量具或模具、零件在長期運(yùn)用中尺寸、外形發(fā)生變化，常在低溫回火后精加工前，把工件重新加熱到100-150，堅(jiān)持5-20小時(shí)的一種穩(wěn)定質(zhì)量的處置。對在低溫或動載荷條件下的鋼材構(gòu)件進(jìn)展時(shí)效處置，以消除剩余應(yīng)力，穩(wěn)定鋼材組織和尺寸，尤為重要。.固溶處置將合金加熱到高溫、保溫，使過剩相充分溶解到固溶體中后快速冷卻，以得到過飽和固溶體的熱處置工藝。目的：主要是改善鋼

57、和合金的塑性和韌性，為沉淀硬化處置作好預(yù)備等。使合金中各種相充分溶解，強(qiáng)化固溶體，并提高抗蝕性能，消除應(yīng)力，以便繼續(xù)加工或成型。適用：多種特殊鋼，高溫合金，特殊性能合金，有色金屬。尤其適用：1.熱處置后需求再加工的零件。 2.消除成形工序間的冷作硬化。3.焊接后工件。.沉淀硬化20世紀(jì)初葉，德國工程師A.維爾姆研討硬鋁時(shí)發(fā)現(xiàn)，這種合金淬火后硬度不高，但在室溫下放置一段時(shí)間后，硬度便顯著上升，這種景象后來被稱為沉淀硬化。這一發(fā)如今工程界引起了極大興趣。隨后相繼發(fā)現(xiàn)了一些可以采用時(shí)效處置進(jìn)展強(qiáng)化的鋁合金、銅合金和鐵基合金，開創(chuàng)了一條與普通鋼鐵淬火強(qiáng)化有本質(zhì)差別的新的強(qiáng)化途徑時(shí)效強(qiáng)化。 .冷處置一些

58、精細(xì)的零件或工具、模具、量具在進(jìn)展了熱處置之后，還需進(jìn)展冷處置。目的是提高尺寸穩(wěn)定性。常用的冷處置溫度約為-60 -80。.第5章 鋼的分類與牌號 工業(yè)用鋼按化學(xué)成分可分為碳素鋼和合金鋼兩大類。碳鋼是指碳的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.0218 % 2.11 %的鐵碳合金，并含有少量的硅、錳、硫、磷等常存元素。 .含碳量鋼鐵2%4%生鐵低于0.03%熟鐵0.03%2%碳素鋼鋼的分類與牌號 工業(yè)用鋼鐵與含碳量.鐵還是鋼？鐵釘、鐵錘、鐵索橋、鐵甲.生鐵、熟鐵、鑄鐵生鐵普通指含碳量在24.3%的鐵的合金。又稱鑄鐵。 煉鋼生鐵碳主要以碳化鐵的形狀存在，其斷面呈白色，通常又叫白口鐵。這種生鐵性能鞏固而脆，普通都用做煉鋼

59、的原料。鑄造生鐵碳以片狀的石墨形狀存在，它的斷口為灰色，通常又叫灰口鐵。由于石墨質(zhì)軟，具有光滑作用，因此鑄造生鐵具有良好的切削、耐磨和鑄造性能。其抗拉強(qiáng)度不夠，故不能鍛軋，只能用于制造各種鑄件，如鑄造各種機(jī)床床座、鐵管等。 熟鐵普通含碳量小于0.2%，也叫工業(yè)純鐵。熟鐵軟，塑性好，容易變形，強(qiáng)度和硬度均較低。.鋼與生鐵的分界限“鋼是以鐵為主要元素、含碳量普通在2%以下，并含有其他元素的資料。在鉻鋼中含碳量能夠大于2%，但2%通常是鋼和鑄鐵的分界限。摘自GB/ T13304.1-2021.一、常見合金的重要運(yùn)用二、鋼1含碳量2鋼的分類 鋼的家族.鋼的通常分類按用途分類 按化學(xué)成分分類 .按質(zhì)量分

60、類 按冶煉方法分類 按金相組織分類 1按退火組織分類 2按正火組織分類 沸騰鋼半鎮(zhèn)靜鋼鎮(zhèn)靜鋼按脫氧程度分類 .鋼的新分類方法 從1991年起，實(shí)施了新的鋼分類方法GB/T133041991，它是參照國際規(guī)范制定的。 按化學(xué)成分分類 .常用鋼種的牌號1、碳素鋼非合金鋼2、低合金鋼3、合金鋼.碳素鋼非合金鋼牌號碳素構(gòu)造鋼優(yōu)質(zhì)碳素構(gòu)造鋼碳素工具鋼易切削鋼鑄造碳鋼.碳素鋼是含碳量小于2的鐵碳合金。碳鋼除含碳外普通還含有少量的硅、錳、硫、磷。按用途可以把碳鋼分為碳素構(gòu)造鋼、碳素工具鋼和易切削構(gòu)造鋼三類。碳素構(gòu)造鋼又可分為建筑構(gòu)造鋼和機(jī)器制造構(gòu)造鋼兩種。按含碳量可以把碳鋼分為低碳鋼(wc0.25)，中碳鋼