鋼鐵基礎知識

1、碳（C）：鋼中含碳量增加，屈服點和抗拉強度升高，但塑性和沖擊性降低，當碳量0.23%超過時，鋼的焊接性能變壞，因此用于焊接的低合金結(jié)構(gòu)鋼，含碳量一般不超過0.20%。碳量高還會降低鋼的耐大氣腐蝕能力，在露天料場的高碳鋼就易銹蝕；此外，碳能增加鋼的冷脆性和時效敏感性。2、硅（Si）：在煉鋼過程中加硅作為還原劑和脫氧劑，所以鎮(zhèn)靜鋼含有0.15－0.30%的硅。如果鋼中含硅量超過0.50-0.60%,硅就算合金元素。硅能顯著提高鋼的彈性極限，屈服點和抗拉強度，故廣泛用于作彈簧鋼。在調(diào)質(zhì)結(jié)構(gòu)鋼中加入1.0－1.2%的硅，強度可提高15－20%。硅和鉬、鎢、鉻等結(jié)合，有提高抗腐蝕性和抗氧化的作用，可制造耐熱鋼。含硅1－4%的低碳鋼，具有極高的導磁率，用于電器工業(yè)做矽鋼片。硅量增加，會降低鋼的焊接性能。3、錳（Mn）：在煉鋼過程中，錳是良好的脫氧劑和脫硫劑，一般鋼中含錳0.30－0.50%。在碳素鋼中加入0.70%以上時就算“錳鋼”，較一般鋼量的鋼不但有足夠的韌性，且有較高的強度和硬度，提高鋼的淬性，改善鋼的熱加工性能，如16Mn鋼比A3屈服點高40%。含錳11－14%的鋼有極高的耐磨性，用于挖土機鏟斗，球磨機襯板等。錳量增高，減弱鋼的抗腐蝕能力，降低焊接性能。4、磷（P）：在一般情況下，磷是鋼中有害元素，增加鋼的冷脆性，使焊接性能變壞，降低塑性，使冷彎性能變壞。因此通常要求鋼中含磷量小于0.045%，優(yōu)質(zhì)鋼要求更低些。5、硫（S）：硫在通常情況下也是有害元素。使鋼產(chǎn)生熱脆性，降低鋼的延展性和韌性，在鍛造和軋制時造成裂紋。硫?qū)附有阅芤膊焕?，降低耐腐蝕性。所以通常要求硫含量小于0.055%，優(yōu)質(zhì)鋼要求小于0.040%。在鋼中加入0.08-0.20%的硫，可以改善切削加工性，通常稱易切削鋼。6、鉻（Cr）：在結(jié)構(gòu)鋼和工具鋼中，鉻能顯著提高強度、硬度和耐磨性，但同時降低塑性和韌性。鉻又能提高鋼的抗氧化性和耐腐蝕性，因而是不銹鋼，耐熱鋼的重要合金元素。7、鎳(Ni)：鎳能提高鋼的強度，而又保持良好的塑性和韌性。鎳對酸堿有較高的耐腐蝕能力，在高溫下有防銹和耐熱能力。但由于鎳是較稀缺的資源，故應盡量采用其他合金元素代用鎳鉻鋼。8、鉬(Mo)：鉬能使鋼的晶粒細化，提高淬透性和熱強性能，在高溫時保持足夠的強度和抗蠕變能力(長期在高溫下受到應力，發(fā)生變形，稱蠕變)。結(jié)構(gòu)鋼中加入鉬，能提高機械性能。還可以抑制合金鋼由于火而引起的脆性。在工具鋼中可提高紅性。9、鈦(Ti)：鈦是鋼中強脫氧劑。它能使鋼的內(nèi)部組織致密，細化晶粒力；降低時效敏感性和冷脆性。改善焊接性能。在鉻18鎳9奧氏體不銹鋼中加入適當?shù)拟?，可避免晶間腐蝕。10、釩(V)：釩是鋼的優(yōu)良脫氧劑。鋼中加0.5%的釩可細化組織晶粒，提高強度和韌性。釩與碳形成的碳化物，在高溫高壓下可提高抗氫腐蝕能力。11、鎢(W)：鎢熔點高，比重大，是貴生的合金元素。鎢與碳形成碳化鎢有很高的硬度和耐磨性。在工具鋼加鎢，可顯著提高紅硬性和熱強性，作切削工具及鍛模具用。12、鈮(Nb)：鈮能細化晶粒和降低鋼的過熱敏感性及回火脆性，提高強度，但塑性和韌性有所下降。在普通低合金鋼中加鈮，可提高抗大氣腐蝕及高溫下抗氫、氮、氨腐蝕能力。鈮可改善焊接性能。在奧氏體不銹鋼中加鈮，可防止晶間腐蝕現(xiàn)象。13、鈷(Co)：鈷是稀有的貴重金屬，多用于特殊鋼和合金中，如熱強鋼和磁性材料。14、銅(Cu)：武鋼用大冶礦石所煉的鋼，往往含有銅。銅能提高強度和韌性，特別是大氣腐蝕性能。缺點是在熱加工時容易產(chǎn)生熱脆，銅含量超過0.5%塑性顯著降低。當銅含量小于0.50%對焊接性無影響。15、鋁(Al)：鋁是鋼中常用的脫氧劑。鋼中加入少量的鋁，可細化晶粒，提高沖擊韌性，如作深沖薄板的08Al鋼。鋁還具有抗氧化性和抗腐蝕性能，鋁與鉻、硅合用，可顯著提高鋼的高溫不起皮性能和耐高溫腐蝕的能力。鋁的缺點是影響鋼的熱加工性能、焊接性能和切削加工性能。16、硼(B)：鋼中加入微量的硼就可改善鋼的致密性和熱軋性能，提高強度。17、氮(N):氮能提高鋼的強度，低溫韌性和焊接性，增加時效敏感性。18、稀土(Xt)：稀土元素是指元素周期表中原子序數(shù)為57-71的15個鑭系元素。這些元素都是金屬，但他們的氧化物很象“土”，所以習慣上稱稀土。鋼中加入稀土，可以改變鋼中夾雜物的組成、形態(tài)、分布和性質(zhì)，從而改善了鋼的各種性能，如韌性、焊接性，冷加工性能。在犁鏵鋼中加入稀土，可提高耐磨性。塑性：塑性是指在外力作用下，材料能穩(wěn)定地發(fā)生永久變形而不破壞其完整性的能力。塑性形成工藝可以分為兩類：體積成形和板料成形。體積成形有軋制、擠壓、鍛造等。板料成形有沖裁、彎曲、拉深等。毛坯：是還沒加工的原料，也可指成品未完成前的那一部分。應力：受力物體截面上內(nèi)力的集度，即單位面積上的內(nèi)力。屈服：材料在拉伸或壓縮過程中，當應力超過彈性極限后，變形增加較快，材料失去了抵抗繼續(xù)變形的能力。當應力達到一定值時，應力雖不增加（或在微小范圍內(nèi)波動），而變形卻急速增長的現(xiàn)象，稱為屈服。鋼材測定中一般選用下屈服點作為標準值，因為下屈服點才是一個穩(wěn)定屈服過程，上屈服點比下屈服點高的原因是位錯的運動速度，在塑性變形開始的階段，位錯的密度是比較低的，要使位錯運動速度增快只能通過提高應力來實現(xiàn)，因此這個數(shù)值相對較高，一旦位錯增殖以后，就不需要提供很大的應力了，這時就會進入穩(wěn)定的屈服階段，對應的屈服點就是下屈服點了。因此選擇下屈服點作為屈服強度的標準值。強度和塑性是一對矛盾，存在著此消彼長的關系。自然界很多東西都是如此，越是硬的東西就越脆含碳量增加材料的固容強化加強所以材料的屈服強度和材料強度都增加，但是塑性就下降也就是伸長率下降抗拉強度（бb）也叫強度極限指材料在拉斷前承受最大應力值。

當鋼材屈服到一定程度后，由于內(nèi)部晶粒重新排列，其抵抗變形能力又重新提高，此時變形雖然發(fā)展很快，但卻只能隨著應力的提高而提高，直至應力達最大值。此后，鋼材抵抗變形的能力明顯降低，并在最薄弱處發(fā)生較大的塑性變形，此處試件截面迅速縮小，出現(xiàn)頸縮現(xiàn)象，直至斷裂破壞。鋼材受拉斷裂前的最大應力值稱為強度極限或抗拉強度。延伸率：延伸率（δ）是描述材料塑性性能的指標——延伸率δ和截面收縮率ψ。延伸率即試樣拉伸斷裂后標距段的總變形ΔL與原標距長度L之比的百分數(shù)：δ=ΔL/L×100%。R值：為塑性應變比, 是評價金屬薄板深沖性能的最重要參數(shù),是材料在沖壓成型時寬度上的應變值與厚度上的應變值之比，該值一般越大越好，沖壓鋼板的R值要大于1，否則容易沖裂。鋼板通常有各項異性,故R值應取與軋制方向成90、45、0度試樣實驗結(jié)果的平均值。 N值：冷軋：是再結(jié)晶下的軋制,但一般理解為使用常溫軋制材料的軋制.鋁冷軋分為板軋和箔軋.厚度在0.15~以上\o"查看圖片"

的稱為板,0.15~以下的稱為箔.歐美多采用3~6臺連續(xù)式軋機作為冷軋設備生產(chǎn)工藝生產(chǎn)過程中由于不進行加熱，所以不存在熱軋常出現(xiàn)的麻點和氧化鐵皮等缺陷，表面質(zhì)量好、光潔度高。而且冷軋產(chǎn)品的尺寸精度高，產(chǎn)品的性能和組織能滿足一些特殊的使用要求，如電磁性能、深沖性能等。規(guī)格：厚度為0.2-4mm，寬度為600-2000mm，鋼板長度為1200-6000mm。牌號：Q195A-Q235A、Q195AF-Q235AF、Q295A(B)-Q345A(B)；SPCC、SPCD、SPCE、ST12-15;DC01-06性能：主要采用低碳鋼牌號，要求具有良好的冷彎和焊接性能，以及一定的沖壓性能。應用領域冷軋板帶用途很廣，如汽車制造、電氣產(chǎn)品、機車車輛、航空、精密儀表、食品罐頭等。冷軋薄鋼板是普通碳素結(jié)構(gòu)鋼冷軋板的簡稱，也稱冷軋板，俗稱冷板，有時會被誤寫成冷扎板。冷板是由普通碳素結(jié)構(gòu)鋼熱軋鋼帶，經(jīng)過進一步冷軋制成厚度小于4mm的鋼板。由于在常溫下軋制，不產(chǎn)生氧化鐵皮，因此，冷板表面質(zhì)量好，尺寸精度高，再加之退火處理，其機械性能和工藝性能都優(yōu)于熱軋薄鋼板，在許多領域里，特別是家電制造領域，已逐漸用它取代熱軋薄鋼板。適用牌號：Q195、Q215、Q235、Q275；SPCC（日本牌號）；ST12（德國牌號）符號：1、Q—普通碳素結(jié)構(gòu)鋼屈服點（極限）的代號，它是“屈”的第一個漢語拼音字母的大小寫；195、215、235、255、275—分別表示它們屈服點（極限）的數(shù)值，單位：兆帕MPa（N/mm2）；由于Q235鋼的強度、塑性、韌性和焊接性等綜合機械性能在普通碳素結(jié)構(gòu)鋼中屬最好，能較好地滿足一般的使用要求，所以應用范圍十分廣泛。2、S-鋼（Steel）、P-板（Plate）、C-冷軋（cold）、第四位C-普通級（common）。3、ST-鋼（Steel）、12-普通級冷軋薄鋼板、標記：尺寸精度—尺寸—鋼板品種標準冷軋鋼板：鋼號—技術條件標準標記示例：B-0.57501500-GB708-88；鋼板、標準號Q/BQB402，牌號SPCC，熱處理狀態(tài)退火+平整（S），表央加工狀態(tài)為麻面D，表面質(zhì)量為FB級的切邊（切邊EC，不切邊EM）鋼板、厚度0.5mm，B級精度，寬度1000mm，A級精度，長度2000mm，A級精度，不平度精度為PF.A，則標記為：鋼板ECQ/BQB402-SPCC-SD-FB/（0.51000A2000A-PF.A）；冷軋鋼板：Q225-GB912-89冷軋產(chǎn)品的分類：熱軋酸洗、軋硬卷、普通冷軋、鍍鋅（電鍍鋅、耐指紋、熱鍍鋅）、鍍鋁鋅、電鍍錫(馬口鐵)、彩涂、電工鋼（矽鋼片）等。中寬冷軋板(一般用或沖壓用)規(guī)格屈服強度抗拉強度伸長率％材料沖壓性能<0.40mm≤210275－380≥33完好、無裂紋0.40-0.60mm≤210275－380≥34完好、無裂紋0.60-1.00mm≤210275－380≥36完好、無裂紋1.00-1.60mm≤210275－380≥37完好、無裂紋1.60-2.00mm≤210275－38038完好、無裂紋<0.60mm27544028完好、無裂紋0.60-1.00mm27544030完好、無裂紋1.00-1.60mm27544032完好、無裂紋1.60-2.00mm27544034完好、無裂紋熱扎：熱軋鋼板是在高溫下軋制而成，冷軋是在常溫下軋制。一般來說，冷軋鋼板具有更好的強度，熱軋鋼板具有更好的延性。冷軋的一般厚度比較小，熱軋的可以有較大的厚度。熱軋鋼板硬度低，加工容易，延展性能好。冷軋板硬度高，加工相對困難些，但是不易變形，強度較高。熱軋鋼板強度相對較低,表面質(zhì)量差點(有氧化\光潔度低)，但塑性好，一般為中厚板、冷軋板、強度高、硬度高、表面光潔度高、一般為薄板，可以作為沖壓用板。1)冷板采用冷扎加工表面無氧化皮，質(zhì)量好。熱軋鋼板采用熱扎加工表面有氧化皮，板厚有下差。2)熱軋鋼板韌性和表面平整性差，價格較低，而冷軋板的伸展性好，有韌性，但是價格較貴。3)軋制分為冷軋和熱軋鋼板，以再結(jié)晶溫度為區(qū)分點。4)冷軋：冷軋一般用于生產(chǎn)帶材，其軋速較高。熱軋鋼板：熱軋的溫度與鍛造的溫度5)不電鍍的熱扎鋼板表面成黑褐色，不電鍍的冷扎板表面是灰色，電鍍后可從表面的光滑程度來區(qū)分，冷扎板的光滑度高于熱扎鋼板。一塊鋼坯在加熱后（就是電視里那種燒的紅紅的發(fā)燙的鋼塊）精過幾道軋制，再切邊，矯正成為鋼板，這種叫熱軋。由于熱連軋鋼板產(chǎn)品具有強度高，韌性好，易于加工成型及良好的可焊接性等優(yōu)良性能，因而北廣泛應用于船舶、汽車、橋梁、建筑、機械、壓力容器等制造行業(yè)。冷軋：用熱軋鋼卷為原料，經(jīng)酸洗去除氧化皮后進行冷連軋，其成品為軋硬卷，由于連續(xù)冷變形引起的冷作硬化使軋硬卷的強度、硬度上升、韌塑指標下降，因此沖壓性能將惡化，只能用于簡單變形的零件。軋硬卷可作為熱鍍鋅廠的原料，因為熱鍍鋅機組均設置有退火線。軋硬卷重一般在6~13.5噸，鋼卷在常溫下，對熱軋酸洗卷進行連續(xù)軋制。內(nèi)徑為610mm。產(chǎn)品特點：因為沒有經(jīng)過退火處理，其硬度很高（HRB大于90），機械加工性能極差，只能進行簡單的有方向性的小于90度的折彎加工（垂直于卷取方向）。簡單點兒來說，冷軋，是在熱軋板卷的基礎上加工軋制出來的，一般來講是熱軋---酸洗---冷軋這樣的加工過程。冷軋是在常溫狀態(tài)下由熱軋板加工而成，雖然在加工過程因為軋制也會使鋼板升溫，盡管如此還是叫冷軋。由于熱軋經(jīng)過連續(xù)冷變型而成的冷軋，在機械性能比較差，硬度太高。必須經(jīng)過退火才能恢復其機械性能，沒有退火的叫軋硬卷。軋硬卷一般是用來做無需折彎，拉伸的產(chǎn)品，1.0以下厚度軋硬的運氣好的兩邊或者四邊折彎。冷軋工藝:原料--酸洗--冷軋--倒卷--退火--拉矯--剪切--包裝--入庫冷軋的工藝，簡單地說就是將熱軋來的原料板軋制成用戶所要求的尺寸（板凸度）與形狀（板形），同時滿足性能（熱處理）與表面質(zhì)量（涂鍍、精整）要求，是冶金行業(yè)的深加工工序，要求很高。冷軋工藝包括幾部分：一般講，主要分為酸洗、多機架連軋機、熱處理線（包括罩式爐和連退），單機架和雙機架平整線，表面防腐處理的鍍鋅線、彩涂線，及精整線等，此外依據(jù)生產(chǎn)的產(chǎn)品不同還會有：鍍鋅線、冷軋硅鋼和彩涂線，冷軋是把熱軋的板卷再次加工成具有高附加值的產(chǎn)品。酸洗：利用酸溶液去除HYPERLINK"/view/