鋼材基礎知識

發布者：山（shān）東聊城国产亚洲熟妇在线视频管業有（yǒu）限公司　　發布時間：2009/5/13　　閱讀：2338次

鋼材基礎知識

鋼（gāng）材基礎知識碳素鋼的定義及鋼中五元素　　含碳2%以下的鐵碳合金稱為（wéi）鋼。 <BR>碳（tàn）素鋼（gāng）中（zhōng）的五元素是指化學成份中的主要組成物，即 C、Si、Mn、S、P（碳、矽、錳、硫、磷）。其次是在煉鋼過程中不可避免（miǎn）地會混入氣體，含O、H、N（氧、氫、氮）。此外，用鋁（lǚ）—矽脫氧鎮靜工藝中（zhōng），必然在鋼水中（zhōng）含有 Al，當Als（酸溶鋁）≥0。020%時，還有（yǒu）細化晶粒的…

鋼（gāng）材基礎知（zhī）識（shí）

碳素鋼的定義及鋼中（zhōng）五元素
	含碳2%以（yǐ）下的鐵碳合（hé）金（jīn）稱為鋼。碳素鋼中的五元素是指化學成份中的主要組（zǔ）成物，即 C、Si、Mn、S、P（碳、矽、錳、硫、磷）。其次（cì）是在煉（liàn）鋼過程中不可避免地會混入氣體（tǐ），含O、H、N（氧、氫、氮）。此外，用鋁—矽（guī）脫（tuō）氧鎮靜（jìng）工藝中，必（bì）然在鋼（gāng）水中含有 Al，當Als（酸溶鋁）≥0。020%時，還有細（xì）化晶粒的作用
	2、鋼鐵是怎樣煉成的（de）？
	煉鋼的主（zhǔ）要任務是按所煉鋼種的質量要（yào）求，調整鋼中（zhōng）碳（tàn）和合金元（yuán）素含量到規定範圍之內，並使P、S、H、O、N等雜質的含量降至允許限量之下。煉鋼過程實質上是一（yī）個氧化過程，爐（lú）料中過剩的碳被氧（yǎng）化，燃（rán）燒成CO氣體逸出（chū），其它Si、P、Mn 等氧化（huà）後進入爐渣中。S部份進（jìn）入煉渣中，部份（fèn）則生成SO2排出。當鋼水成份和溫度達到工藝要求後，即可出鋼。為了除去鋼中過剩的氧及調整化學成份，可以添加脫氧劑和鐵合（hé）金或合金元素（sù）。
	3、轉爐煉鋼簡介
	從魚雷車運來的鐵水經過脫硫、擋渣等處理後即可倒（dǎo）入轉爐中作為主要爐料，另加10% 以下的廢鋼（gāng）。然後，向轉爐內吹氧燃燒，鐵水中的過量碳被氧化並放出大量熱量，當探頭測得達到預定的低碳含量時，即停止吹氧並出鋼（gāng）。一般在鋼包中需進行脫氧及（jí）調整成份操作；然後在鋼液表（biǎo）麵拋上碳化稻殼防（fáng）止鋼（gāng）水（shuǐ）被氧化，即可送（sòng）往連鑄或模鑄工（gōng）區。對要求高的鋼種可增加底吹氬、RH真空（kōng）處理、噴粉處理（噴SI—CA粉及變性石灰）可以有效降低鋼中的氣體與夾雜，並有進一步（bù）降碳及降硫的作用。在這些爐外精煉措施後還可以最終微（wēi）調成份，滿足優質鋼材的（de）需求。
	4、初（chū）軋
	模鑄鋼錠采取熱裝、熱送新（xīn）工藝，進入均熱爐加（jiā）熱，然後通過初軋機及鋼坯連軋機軋成板坯、管（guǎn）坯、小方坯等（děng）初（chū）軋產品，經過切頭、切尾、表麵清理（lǐ），（火焰清（qīng）理、打磨）高品質產品（pǐn）則還（hái）需對初軋坯進行扒皮和探傷，檢驗合格後入庫（kù）。目前初軋廠的產品有初軋板坯、軋（zhá）製方坯、氧（yǎng）氣（qì）瓶用鋼坯、齒輪用圓管坯、鐵（tiě）路（lù）車輛用車軸坯及塑模用鋼等。初軋板坯主要供應熱軋廠作為原料；軋製方坯除部份外（wài）供，主要送往高速線材軋機作原料。由於連鑄板坯的先進性，初軋板（bǎn）坯的需求量大為削減，因（yīn）此轉向上述其它產品（pǐn）了。
	5、熱連軋
	用連鑄板坯或（huò）初軋板坯作原料，經步進式加熱（rè）爐加熱（rè），高壓水除鱗後進入粗軋（zhá）機，粗軋料經切頭、尾、再進入精軋機，實（shí）施計算（suàn）機控製軋製，終軋後即經過層流冷卻（計算機控製（zhì）冷卻速率）和卷取機卷取、成為直發卷。直發卷（juàn）的頭、尾往往呈舌狀及魚尾狀，厚度、寬度精度較差（chà），邊部常存在浪形、折邊、塔形等缺陷。其（qí）卷重較重、鋼（gāng）卷內徑為760mm。(一般製管行業喜歡（huān）使用。) 將直發卷經切頭、切尾、切（qiē）邊及多道次的矯直、平整（zhěng）等精整線處理後（hòu），再切板或重卷，即成為：熱軋鋼板、平整（zhěng）熱軋鋼卷（juàn）、縱切帶等產品。熱軋精（jīng）整卷若經酸洗去除氧化皮（pí）並塗油後即成熱軋酸洗板卷。該產品有局部替代冷軋板的趨向，價格適中，深受廣大用戶喜愛。寶鋼新投資的（de）一條熱軋酸洗（xǐ）線正在緊張建設中。
	6、冷連軋
	用熱軋鋼卷為原料，經酸（suān）洗去除氧化皮後進行冷連軋，其成品為軋硬（yìng）卷，由於連續冷變形引起的冷作硬化使軋（zhá）硬卷的強度、硬度（dù）上升、韌塑指標下降，因（yīn）此衝（chōng）壓性能將（jiāng）惡化，隻能用於簡單變形的零件。軋硬卷（juàn）可作為（wéi）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，鋼卷內徑為610mm。一般冷連軋板、卷均應經過連續退火（CAPL機組）或（huò）罩式爐退火消除冷作硬化及軋製應力，達到相應標準規定的力學性能指標。冷軋（zhá）鋼板的表麵（miàn）質量（liàng）、外（wài）觀、尺（chǐ）寸精度均優於熱軋板，且其產品厚度右軋薄至0.18mm左右，因此深受廣大用戶青睞。以冷軋鋼卷為基板進行產品（pǐn）的深加工，成為高附加值產品。如電鍍鋅（xīn）、熱鍍鋅、耐指紋電鍍鋅、彩塗鋼板卷及減振複合鋼板、PVC 複膜（mó）鋼板等，使這（zhè）些產品具有美觀、高抗腐蝕等優良品質，得到了廣（guǎng）泛應用。冷軋鋼卷經退火（huǒ）後必（bì）須（xū）進行精整，包括切頭、尾、切邊、矯平、平整、重卷、或縱剪切板等（děng）。冷軋產品廣泛應用於汽車製造、家電產品、儀表開關、建築、辦公家具等（děng）行業。鋼板捆包後的每包重量為（wéi）3~5噸。平（píng）整（zhěng）分卷重一般為3~10噸/卷。鋼卷內徑610mm。
	7、鋼的力學性能
	7．1拉力試驗按標（biāo）準製備的拉力試樣，安（ān）裝在（zài）拉力試驗機的夾頭內，對試樣緩慢施加單軸向拉伸應力，直至（zhì）試樣被拉斷為止的試驗稱作拉力試（shì）驗。 7．1．1強（qiáng）度金屬材料在外力作用下，抵抗變形和斷裂的能力叫強度。強度指標包括（kuò）：比例極限、彈性極（jí）限、屈服強度、抗拉強度等。 7．1．2比例（lì）極限對金屬（shǔ）施加拉（lā）力，金屬存在著力與變形成直線比例的階段，而這個階段的最大極限（xiàn）負荷Pp除以試樣的原橫截麵積即為比（bǐ）例極限，用 σ P表示。 7．1．3彈性極限金（jīn）屬受外力作用發生了變形，外力去（qù）掉後，能完全恢複原來的（de）形狀，這種變（biàn）形稱為彈性變形。金屬能保持彈性變形的最大應力稱為彈性極限，用σe表示。 7．1．4抗拉強度試樣拉伸時，在拉斷前所承受的最大負荷除以原橫截麵積所得的應力（lì），稱作抗拉強度，用σb表示。當材料所受的外應力大於（yú）其抗拉強度時，將會發生斷裂。因此σb越高，則表示它能承（chéng）受（shòu）愈大的外應力而不致於斷裂。國外標準的結構鋼常按抗（kàng）拉強度來分類，如SS400，其中400即表示σb的最小值為400MPa超高強度鋼是指σb≥1373 Mpa的鋼。 7．1．5屈強（qiáng）比屈強比即（jí）屈服強（qiáng）度與抗拉強度之比值（σS/σb）。屈（qū）服比值越高（gāo），則該材料的強度愈高，屈強比值愈低則塑性愈佳，衝壓成形性（xìng）愈好。如深衝鋼板的屈強比值為≤0.65。彈簧鋼一般（bān）均在彈性極限範圍內服（fú）役，受載荷時（shí）不允許產生塑性變形（xíng），因此要求彈簧鋼經淬（cuì）火、回火後具（jù）有盡可能高的彈性極限和屈強比值（σS/σb≥0.90）此外疲勞壽命與抗拉強（qiáng）度及表麵（miàn）質量往往有很大關連（lián）。 7．1．6塑性金（jīn）屬材料（liào）在受力破壞前可以經受永久（jiǔ）變形的性（xìng）能稱為（wéi）塑（sù）性。塑性指標通常伸長率和斷麵收縮率表示。伸長率與（yǔ）斷麵收縮率越高，則塑（sù）性越好。
	8、衝（chōng）擊韌性
	用（yòng）一（yī）定尺寸和形狀的金屬試（shì）樣，在規定類型的（de）衝擊試驗上受衝擊負荷折斷時，試樣刻槽處單位橫截麵上所消耗的衝擊功，稱為衝擊（jī）韌性以αk表示。目前常（cháng）用的10×10×55mm，帶2 mm深的V形缺口夏氏衝擊試樣，標準上直接采（cǎi）用衝擊功（J焦耳（ěr）值）AK，而（ér）不（bú）是采用（yòng）αK值。因為單位麵積上的衝擊（jī）功並無實際（jì）意義。衝擊（jī）功對於檢查金屬材料在不同溫度下的脆性（xìng）轉化最為（wéi）敏感，而實際服役條件下的災難性破斷事故（gù），往往與材料的衝擊功及服役（yì）溫度有關（guān）。因此在（zài）有關標準中（zhōng）常常規定某一溫度時的衝擊功值為多少、還規定FATT（斷口麵積轉化溫度）要低於某（mǒu）一溫度的技（jì）術條（tiáo）件。所謂FATT，即一組在不同溫（wēn）度下的衝（chōng）擊試樣衝斷後，對衝擊斷口進行評定（dìng），當脆性斷裂占總麵積的50%時所對應的溫度。由（yóu）於鋼板（bǎn）厚度的影響，對厚度≤10mm的鋼（gāng）板，可取（qǔ）得3/4小尺寸衝擊試樣（yàng）（7.5×10×55mm）或1/2小尺寸衝擊試樣（5×10×55mm）。但是一定（dìng）要注意（yì），同規格及同（tóng）一溫（wēn）度下的衝擊功值（zhí）才可相互比較。隻有在標（biāo）準規（guī）定的（de）條件下，才可按標準的換算方法，折（shé）算成標準衝擊試（shì）樣的（de）衝擊功，再相互比較（jiào）。
	9、硬度試驗
	金（jīn）屬材（cái）料（liào）抵抗（kàng）壓頭（淬硬的鋼球或具有1200圓錐（zhuī）或角錐的金剛（gāng）石壓頭）壓陷（xiàn）表（biǎo）麵的能力（lì）稱為硬度。根據試驗方法和適用範圍的不同，硬（yìng）度可分為布氏硬度、洛氏硬度、維氏硬度、肖氏硬度以（yǐ）及顯微硬度、高溫硬度等。冶金產品常用的是布氏硬度和洛氏硬度。
	10、寶鋼企業標準（Q/BQB）
	寶鋼企標中的鋼號大致可分為三個來源即從日本JIS標準、德國DIN標準移（yí）植及自行開發研（yán）製的鋼號。從日本JIS標準中移植來的鋼號，一般首位常為S（Steel）；從（cóng）DIN標準移植來（lái）的鋼號，一般常以ST開頭（Stahl德文中的“鋼”）；寶鋼自行開發研製的（de）鋼號，一般首位常以寶鋼的拚音首位B開頭。
	11、結構用熱連軋、冷連軋鋼（gāng）板及鋼帶
	結（jié）構鋼一般按強度分類，在鋼號中的數字往往代表抗拉強度的最低值。由於該類鋼常用於製作結構件，因此稱作為（wéi）結構鋼。結構鋼的強化機製（zhì）傾向於降碳增錳固溶強化鐵素體、細化珠光體和添加微合（hé）金的析出（chū）強化、沉澱強化和細晶強（qiáng）化，以確保在提高強度的同時仍（réng）保持較（jiào）好的（de）韌、塑指標並兼具良（liáng）好的焊接性能。

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