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鋼材基礎知（zhī）識

鋼材基（jī）礎知識碳素鋼的定義及鋼中五元素　　含（hán）碳2%以（yǐ）下的鐵碳合金稱為鋼。 <BR>碳素鋼中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地會混入氣體（tǐ），含O、H、N（氧、氫、氮）。此外，用鋁—矽脫（tuō）氧鎮靜工藝中，必然在鋼（gāng）水中含有 Al，當Als（酸溶（róng）鋁）≥0。020%時，還有細化晶粒的…

鋼材基礎知識

碳素鋼的定義及鋼中五元素
	含碳2%以下的（de）鐵碳合金稱為鋼。碳素鋼中的五（wǔ）元素是指化學成份中的主要組成物，即（jí） C、Si、Mn、S、P（碳（tàn）、矽、錳、硫、磷）。其次是在煉鋼過程中不可避免地會混入氣體，含O、H、N（氧（yǎng）、氫、氮）。此外，用鋁—矽脫氧鎮靜工藝中，必然在鋼水中含有 Al，當Als（酸溶鋁）≥0。020%時，還有細化晶粒的作用
	2、鋼鐵是怎（zěn）樣煉成的？
	煉鋼的主要任務是按所煉鋼種的（de）質量要求，調整鋼中碳和合金元素含量到規定範圍之（zhī）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個氧化過程，爐料中過剩的碳被氧化，燃燒成CO氣體逸出，其它Si、P、Mn 等氧化後進（jìn）入爐渣中（zhōng）。S部份（fèn）進入煉渣中，部份則生成SO2排出。當鋼（gāng）水成份和溫度達到工藝要求後，即可出鋼（gāng）。為了除去鋼中過剩的氧及調整化學成份，可以添（tiān）加脫氧劑和（hé）鐵合（hé）金或（huò）合金元素。
	3、轉爐煉鋼簡介
	從魚雷車運來的鐵水經（jīng）過（guò）脫硫、擋渣等處（chù）理後即可倒入轉爐中作為主要爐料（liào），另（lìng）加10% 以下的廢鋼。然後，向轉爐內吹氧（yǎng）燃（rán）燒，鐵水中的（de）過量碳被氧化並放出大量（liàng）熱量，當探頭（tóu）測得達到預（yù）定的低碳含量時，即停止吹氧並出鋼。一般在鋼包（bāo）中需進行脫氧及調整成份操作；然後在鋼液（yè）表麵拋（pāo）上（shàng）碳化（huà）稻殼防止鋼水被氧化，即可送往連（lián）鑄或模（mó）鑄工區。對要求高的（de）鋼種可（kě）增加底吹氬、RH真空處理、噴粉處理（噴SI—CA粉及變性石灰（huī））可以有效降低鋼中（zhōng）的（de）氣（qì）體與夾雜，並（bìng）有進一步降碳及降硫的作用。在這些爐外精煉措施後還可以最終微調成份，滿足優（yōu）質鋼材的（de）需求。
	4、初軋
	模鑄鋼錠采取熱裝、熱送新工藝，進入均熱爐加熱，然後（hòu）通過初軋機及鋼（gāng）坯連軋機（jī）軋成板坯、管坯、小方坯等初軋產品，經（jīng）過切頭、切尾、表麵清理（lǐ），（火焰清理、打磨）高品質產品則還需（xū）對初軋坯（pī）進行扒皮和（hé）探傷，檢驗合（hé）格後入庫。目（mù）前初軋廠的產品有初軋板坯、軋製方坯、氧氣瓶用鋼坯、齒輪用圓管坯、鐵路車輛用車軸坯及塑模用鋼等。初軋板坯主要供應熱軋（zhá）廠作（zuò）為原料；軋製方坯除部份外供，主（zhǔ）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（xū）求（qiú）量（liàng）大為削減，因此轉向上述（shù）其（qí）它產品了。
	5、熱連軋
	用連鑄板坯或初軋板坯作原料，經步進式加熱爐加熱，高壓水除鱗後進入粗軋機，粗（cū）軋料經切頭、尾、再進入精（jīng）軋機，實施計算機控製軋製，終軋後即經過層流冷卻（計算機控製冷卻速率（lǜ））和（hé）卷取機卷（juàn）取、成為直發卷。直發卷的頭、尾往往呈舌狀及魚尾狀，厚度、寬度精度較差，邊部常存在浪形、折邊、塔形等缺陷。其卷重較重、鋼卷內徑（jìng）為760mm。(一般製管行業喜歡使用。) 將直（zhí）發卷經切頭、切尾、切（qiē）邊（biān）及（jí）多道次的矯直、平整等精整線處理後，再切板或（huò）重卷，即成（chéng）為：熱（rè）軋鋼板、平整熱軋鋼卷、縱（zòng）切（qiē）帶（dài）等產品。熱軋精整卷若經酸洗去除氧化皮（pí）並塗油後即成熱（rè）軋酸洗板卷。該產（chǎn）品有局部替代冷軋板的趨向，價格適中，深受廣大用戶喜愛。寶鋼新投資的一條熱軋酸（suān）洗線正在緊張建設中（zhōng）。
	6、冷連軋（zhá）
	用熱軋鋼卷為原料，經酸洗（xǐ）去除（chú）氧化皮後（hòu）進行冷連軋，其成品為軋硬卷，由於連續冷變形（xíng）引（yǐn）起的冷作硬化使軋硬（yìng）卷的強度、硬度上升、韌塑指標下降，因此衝（chōng）壓性能將惡化，隻能用於簡（jiǎn）單變（biàn）形（xíng）的零件。軋硬卷（juàn）可作為熱鍍鋅廠的（de）原料，因為熱（rè）鍍鋅機（jī）組均設置有退火線。軋硬卷（juàn）重一般在（zài）6~13.5噸，鋼（gāng）卷內徑為610mm。一般冷連軋板、卷均應經過連續退火（CAPL機組）或罩式爐退火消除冷作硬化及軋製應力，達到相（xiàng）應標準規定的力學性能指標。冷軋鋼板的表麵質量、外觀、尺寸精度均優（yōu）於熱軋板，且其產品厚度右軋薄至0.18mm左右，因此深受廣（guǎng）大用戶青睞。以冷軋（zhá）鋼卷為基板進行產品的深加工，成為高附加值產品。如電鍍鋅、熱鍍鋅、耐指（zhǐ）紋電鍍鋅（xīn）、彩塗鋼板卷及減振（zhèn）複合鋼板、PVC 複（fù）膜（mó）鋼板等，使這些產品具有美觀、高抗腐蝕等優良品質（zhì），得到了廣泛應用。冷軋鋼（gāng）卷經退火後必須（xū）進行精整，包括切頭、尾、切邊、矯平、平整、重卷、或縱剪切板等。冷軋（zhá）產品廣泛（fàn）應用於汽車製造、家電產品、儀（yí）表開關、建築、辦公家具等行業。鋼板捆包後的每包重量為3~5噸。平整分卷重（chóng）一般為3~10噸/卷。鋼卷內徑610mm。
	7、鋼的力（lì）學性（xìng）能
	7．1拉力試驗按（àn）標準製備的拉力（lì）試樣，安裝在拉力試驗機的夾頭內，對試樣（yàng）緩慢施加單軸向拉伸應力，直至試樣（yàng）被（bèi）拉（lā）斷為（wéi）止的試驗稱作拉力試驗。 7．1．1強（qiáng）度金屬材料（liào）在外（wài）力作用下，抵抗變形（xíng）和斷裂的能力叫強度。強（qiáng）度指標包括：比例極限、彈性極限、屈服強度、抗拉強度等。 7．1．2比例極（jí）限對金屬施加拉力，金屬（shǔ）存在著力與變形成直線（xiàn）比例的階段，而這個階段的最大極限負荷Pp除以試樣的原橫截麵積即為比例極（jí）限（xiàn），用 σ P表示。 7．1．3彈性極限金屬受外力作用發生了變形，外力（lì）去掉後，能完全恢（huī）複（fù）原來的形狀，這種變形稱為彈性變形。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（lā）強度（dù）試樣拉伸時，在拉斷前所（suǒ）承受的（de）最大負荷除以原橫截麵積所得的應力，稱作抗拉強（qiáng）度，用σb表示（shì）。當材料所受的外應力大於其抗拉強度時，將會發（fā）生斷裂。因此（cǐ）σb越高，則表示它能承（chéng）受愈大的外應（yīng）力而不致於斷（duàn）裂（liè）。國外標準的結構鋼常按抗拉（lā）強度來分類（lèi），如SS400，其（qí）中400即表示σb的最小值（zhí）為400MPa超高強度鋼是指σb≥1373 Mpa的鋼。 7．1．5屈（qū）強比屈強比（bǐ）即屈服強（qiáng）度與抗拉（lā）強度之比值（σS/σb）。屈服比值越高，則該材（cái）料的強度愈高，屈強比值愈低則塑性愈佳，衝壓成形性愈好。如深衝鋼（gāng）板的屈強比值為≤0.65。彈簧鋼一般均在彈（dàn）性極限範圍內服役，受載荷時不允許產生塑性變（biàn）形，因此要求彈簧鋼經淬火、回火後具有盡可能高（gāo）的彈性極限和（hé）屈強（qiáng）比（bǐ）值（σS/σb≥0.90）此外疲勞壽命與抗拉強度及表麵質（zhì）量往往有很（hěn）大關連（lián）。 7．1．6塑性金（jīn）屬材料在受（shòu）力破壞前（qián）可以經受永久變形的性能稱為塑性。塑性指標通常（cháng）伸長率和斷麵收縮率表示。伸（shēn）長率與斷麵收縮率越高，則（zé）塑性越好。
	8、衝擊韌（rèn）性
	用一定尺寸和形狀的金（jīn）屬試樣，在規定類型的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，稱為衝擊韌性以αk表示。目前常用的10×10×55mm，帶2 mm深的V形缺（quē）口夏氏衝擊試樣，標準上直接采用衝擊功（J焦耳值）AK，而不是采用αK值。因為單位麵積上（shàng）的衝擊功並無實際意義。衝擊功對於（yú）檢查金屬材料在不同溫（wēn）度下的（de）脆性轉化最為敏感，而實際服役條件下的災難性破斷事故，往往與材料的衝擊功及服（fú）役溫度有關。因此在有關標準中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）要低於某一（yī）溫度的技術條件。所謂FATT，即一組在不（bú）同溫度下的衝擊試樣衝（chōng）斷後，對衝（chōng）擊斷口進行評定，當脆（cuì）性斷裂占總麵積的50%時所對應的溫度。由於鋼板厚度的影響，對厚度≤10mm的鋼板，可取得3/4小尺寸衝擊（jī）試樣（7.5×10×55mm）或1/2小尺寸衝擊試樣（5×10×55mm）。但是一定要注意，同規格及同一溫度下的衝擊功值（zhí）才（cái）可相互比（bǐ）較。隻有在標準規定（dìng）的條件下，才可按標準的（de）換算方法，折算成標準衝擊試樣的衝擊功，再相互（hù）比（bǐ）較。
	9、硬度試驗
	金屬材（cái）料抵抗壓（yā）頭（淬硬的鋼球或（huò）具有1200圓錐或角錐的金剛石壓頭（tóu））壓陷表麵的能力稱為硬度。根據試驗方法和適用範圍的不同，硬度可分為布氏硬度、洛氏硬度、維氏硬度、肖氏（shì）硬度以及顯微硬度、高溫硬（yìng）度（dù）等。冶金產品常用的是布氏硬度和洛氏硬度。
	10、寶鋼企業標（biāo）準（Q/BQB）
	寶鋼企標中的鋼號大致可分為（wéi）三個來源即（jí）從日本JIS標準、德國DIN標準移植及自行開發研製的鋼號。從日本JIS標準中移植來的鋼（gāng）號，一般首位（wèi）常為S（Steel）；從DIN標準移植來的（de）鋼號，一般常以ST開頭（Stahl德文（wén）中的“鋼”）；寶鋼自行開發研製的（de）鋼號，一般首位常以寶鋼（gāng）的拚（pīn）音（yīn）首位B開（kāi）頭。
	11、結（jié）構用熱連軋、冷連軋鋼板及鋼帶
	結構鋼一般按強度分（fèn）類，在鋼號中的數（shù）字往往代表抗拉強度的最低值。由於該類鋼（gāng）常用於製（zhì）作（zuò）結構件，因此（cǐ）稱作為結構鋼。結構鋼的強化機製傾（qīng）向於（yú）降碳增錳固溶強化鐵素（sù）體、細化珠光體和添加微合金的析出強化、沉澱強化和細晶強化，以確保在提高強度的同時仍保（bǎo）持較好（hǎo）的韌、塑指標（biāo）並兼（jiān）具良好的（de）焊接性能。

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