鋼鐵基本知識鋼鐵的種類
鋼鐵是一種由鐵與其他元素結合而成的合金,當中最普遍的是碳。那麼你對鋼鐵瞭解多少呢?以下是由小編整理關於鋼鐵知識的內容,希望大家喜歡!
鋼鐵的概述
制約鋼鐵行業發展的主要因素有三點,智研諮詢網站釋出的報告顯示:一是國內的房地產調控政策短期內不放鬆,房產銷售和投資增速均在下滑;二是歐債危機繼續困擾全球經濟執行,2012年中國出口增速明顯放緩;三是美國經濟復甦程序緩慢,對新一輪世界經濟增長的拉動作用有限。2012年中國鋼鐵行業仍面臨較大的需求壓力,市場形成的“倒逼機制”客觀上要求行業自身提高生產效率、避免同質化競爭和實施兼併重組,以應對總體環境不利帶來的衝擊。主要下游需求行業增速持續放緩。另外隨著“十二五”規劃的大力實施,城鎮化、基建設施等程序的加快,中國經濟發展結構開始轉型,把建設現代產業體系作為戰略重點。
今年以來,全球經濟保持復甦態勢,其中發達國家,尤其是美國、英國經濟復甦勢頭強勁。據有關資料,美國4月耐用消費品訂單意外增長、製造業採購經理人指數5月初值為56.2、5月消費信心指數攀升,均顯示美國經濟正在出現更快的擴張速度。歐元區5月綜合PMI初值為53.9,略低於54點的4月讀數,而4月終值為近3年高位***54.0***。該指數預示第二季度經濟增長0.5%,這將成為3年來的最強增速。
儘管如此,受到新興經濟體經濟增長疲弱的拖累,全球經濟增長仍然脆弱。為了鞏固經濟復甦,下半年發達國家將堅持或者加碼貨幣寬鬆。歐元區有可能於6月份宣佈再降利率,實施負利率政策;日本央行表示如有必要,將實行新的“QE”;美聯儲近期貨幣政策會議紀要顯示,由於美國通脹率預計仍將低於2%的目標水平,美聯儲將繼續採取刺激性措施壓低失業率。也就是說,在今年終結債券購買計劃以後,還會在一段時間裡將其基準利率保持在極低水平。
下半年發達國家繼續實施貨幣寬鬆,刺激了實體經濟復甦,成為中國鋼材出口的新動力。智研諮詢資料顯示:今年前4個月累計,全國出口鋼材2587萬噸,同比增長29.5%。其中4月份出口754萬噸,同比增長36%。
城鎮化、工業化程序繼續拉動鋼鐵需求。2011年,我國城鎮化率達到51.2%,距離發達國家70%的標準仍有較大空間,“”報告中提出,要繼續大力推進城鎮化程序,大力提高城鎮基礎設施的服務水平,對鋼鐵行業是一個利好訊號。我國仍處於工業化中期,2011年我國第三產業增加值佔比達到43%,距離工業化後期50%以上的參照標準還有相當大的距離,以我國目前工業化的速度來看,完成工業化至少仍需要10年以上的時間,在該時期內鋼鐵消費仍將保持增長勢頭。
人均鋼鐵消費繼續攀升。我國目前的人均鋼鐵消費距離發達國家仍有較大差距。以美國為例,70年代美國進入工業化後期,年人均鋼鐵消費達到711千克,年均增速大約在5%左右,而2009年我國人均鋼鐵消費只有416千克,如果以年均增長5%的速度來測算,要達到70年代美國的人均鋼鐵消費水平仍需要大約12年的時間。
預測數字顯示,未來5-10年我國鋼鐵需求將呈現小幅增長態勢。我國鋼鐵行業“十二五”規劃預測,我國粗鋼需求量可能在“十二五”期間進入峰值弧頂區,最高峰可能出現在2015年至2020年期間,峰值約7.7~8.2億噸,相比目前增長0.7-1.2億噸。
鋼鐵的種類
按含碳量不同區分
鐵碳合金分為鋼與生鐵兩大類,鋼是含碳量為0.03%~2%的鐵碳合金。碳鋼是最常用的普通鋼,冶煉方便、加工容易、價格低廉,而且在多數情況下能滿足使用要求,所以應用十分普遍。按含碳量不同,碳鋼又分為低碳鋼、中碳鋼和高碳鋼。隨含碳量升高,碳鋼的硬度增加、韌性下降。合金鋼又叫特種鋼,在碳鋼的基礎上加入一種或多種合金元素,使鋼的組織結構和效能發生變化,從而具有一些特殊效能,如高硬度、高耐磨性、高韌性、耐腐蝕性,等等。經常加入鋼中的合金元素有Si、W、Mn、Cr、Ni、Mo、V、Ti等。合金鋼的資源相當豐富,除Cr、Co不足,Mn品位較低外,W、Mo、V、Ti和稀土金屬儲量都很高。21世紀初,合金鋼在鋼的總產量中的比例有大幅度增長。
含碳量2%~4.3%的鐵碳合金稱生鐵。生鐵硬而脆,但耐壓耐磨。根據生鐵中碳存在的形態不同又可分為白口鐵、灰口鐵和球墨鑄鐵。白口鐵中碳以Fe3C形態分佈,斷口呈銀白色,質硬而脆,不能進行機械加工,是鍊鋼的原料,故又稱鍊鋼生鐵。碳以片狀石墨形態分佈的稱灰口鐵,斷口呈銀灰色,易切削,易鑄,耐磨。若碳以球狀石墨分佈則稱球墨鑄鐵,其機械效能、加工效能接近於鋼。在鑄鐵中加入特種合金元素可得特種鑄鐵,如加入Cr,耐磨性可大幅度提高,在特種條件下有十分重要的應用。
鋼鐵中碳的來源:鍊鐵的原料之一是鐵礦石,鐵礦石主要成份是Fe2O3,沒有碳。
鍊鐵的原料之二是焦碳。
鍊鐵過程部分焦碳留在了鐵水中,導致鐵水中含碳。鋼鐵的生產 由鐵礦石煉生鐵。
由生鐵作原料鍊鋼,鍊鋼的過程主要是除碳的過程,還不能把碳除盡,鋼需要有一定量的碳,效能才達到最佳。
按化學成分分
一、碳素鋼 碳素鋼是指鋼中除鐵、碳外,還含有少量錳、矽、硫、磷等元素的鐵碳合金,按其含碳量的不同,可分為:
⑴低碳鋼--含碳量wc≤0.25%。
⑵中碳鋼--含碳量wc>0.25%~0.61%。
⑶高碳鋼--含碳量wc>0.60%高碳鋼一般在軍工業和工業醫療業比較多。
二、合金鋼為了改善鋼的效能,在冶煉碳素鋼的基礎上,加入一些合金元素而煉成的鋼,如鉻鋼、錳鋼、鉻錳鋼、鉻鎳鋼等。按其合金元素的總含量,可分為:
⑴低合金鋼--合金元素的總含量≤5%
⑵中合金鋼--合金元素的總含量5%~10%。
⑶高合金鋼--合金元素的總含量>10%。
按冶煉裝置分
⑴轉爐鋼 用轉爐吹煉的鋼,可分為底吹、側吹、頂吹和空氣吹煉、純氧吹練等轉爐鋼;根據爐襯的不同,又分酸性和鹼性兩種。
⑵平爐鋼 用平爐煉製的鋼,按爐襯材料的不同分為酸性和鹼性兩種,一般平爐鋼多為鹼性。
⑶電爐鋼 用電爐煉製的鋼,有電弧爐鋼、感應爐鋼及真空感應爐鋼等。工業上大量生產的,是鹼性電弧爐鋼。
按澆注前脫氧程度分
⑴沸騰鋼屬脫氧不完全的鋼,澆注時在鋼錠模裡產生沸騰現象。其優點是冶煉損耗少、成本低、表面質量及深衝效能好;缺點是成分和質量不均勻、抗腐蝕性和力學強度較差,一般用於軋製碳素結構鋼的型鋼和鋼板。
⑵鎮靜鋼屬脫氧完全的鋼,澆注時在鋼錠模裡鋼液鎮靜,沒有沸騰現象。其優點是成分和質量均勻;缺點是金屬的收得率低,成本較高。一般合金鋼和優質碳素結構鋼都為鎮靜鋼。
⑶半鎮靜鋼脫氧程度介於鎮靜鋼和沸騰鋼之間的鋼,因生產較難控制,產量不多。
按鋼的品質分
⑴普通鋼 鋼中含雜質元素較多,含硫量ws一般≤O.05%,含磷量wP≤0.045%,如碳素結構鋼、低合金結構鋼等
⑵優質鋼 鋼中含雜質元素較少,含硫及磷量ws、wp,一般均≤0.04%,如優質碳素結構鋼、合金結構鋼、碳素工具鋼和合金工具鋼、彈簧鋼、軸承鋼等
⑶高階優質鋼 鋼中含雜質元素極少,含硫量ws一般≤O.03%,含磷量wP≤0.035%,如合金結構鋼和工具鋼等。高階優質鋼在鋼號後面,通常加符號“A”或漢字“高”以便識別。
按鋼的用途分
一、結構鋼
⑴建築及工程用結構鋼簡稱建造用鋼,它是指用於建築、橋樑、船舶、鍋爐或其他工程上製作金屬結構件的鋼。如碳素結構鋼、低合金鋼、鋼筋鋼等。
⑵機械製造用結構鋼--是指用於製造機械裝置上結構零件的鋼。這類鋼基本上都是優質鋼或高階優質鋼,主要有優質碳素結構鋼、合金結構鋼、易切結構鋼、彈簧鋼、滾動軸承鋼等。
二、工具鋼
一般用於製造各種工具,如碳素工具鋼、合金工具鋼、高速工具鋼等。按用途又可分為刃具鋼、模具鋼、量具鋼。
三、特殊鋼
具有特殊效能的鋼,如不鏽耐酸鋼、耐熱不起皮鋼、高電阻合金、耐磨鋼、磁鋼等。
四、專業用鋼
這是指各個工業部門專業用途的鋼,如汽車用鋼、農機用鋼、航空用鋼、化工機械用鋼、鍋爐用鋼、電工用鋼、焊條用鋼等。
按製造加工形式分
⑴鑄鋼 鑄鋼是指採用鑄造方法而生產出來的一種鋼鑄件。鑄鋼主要用於製造一些形狀複雜、難於進行鍛造或切削加工成形而又要求較高的強度和塑性的零件。
⑵鍛鋼 鍛鋼是指採用鍛造方法而生產出來的各種鍛材和鍛件。鍛鋼件的質量比鑄鋼件高,能承受大的衝擊力作用,塑性、韌性和其他方面的力學效能也都比鑄鋼件高,所以凡是一些重要的機器零件都應當採用鍛鋼件。
⑶熱軋鋼 熱軋鋼是指用熱軋方法而生產出來的各種熱軋鋼材。大部分鋼材都是採用熱軋軋成的,熱軋常用來生產型鋼、鋼管、鋼板等大型鋼材,也用於軋製線材。
⑷冷軋鋼 冷軋鋼是指用冷軋方法而生產出來的各種冷軋鋼材。與熱軋鋼相比,冷軋鋼的特點是表面光潔、尺寸精確、力學效能好。冷軋常用來軋製薄板、鋼帶和鋼管。
⑸冷拔鋼 冷拔鋼是指用冷拔方法而生產出來的各種冷拔鋼材。冷拔鋼的特點是:精度高、表面質量好。冷拔主要用於生產鋼絲,也用於生產直徑在50mm以下的圓鋼和六角鋼,以及直徑在76mm以下的鋼管。
鋼鐵的常用術語
1、標準 標準是對重複性事物和概念所做的統一規定。它以科學、技術和實踐經驗的綜合成果為基礎,經有關方面協商一致,由主管機構批准,以特定形式釋出,作為共同遵守的準則和依據。我國鋼鐵產品執行的標準有國家標準***GB、GB/T***、行業標準***YB***、地方標準和企業標準。
2、技術條件 標準中規定產品應該達到的各項效能指標和質量要求稱為技術條件,如化學成分、外形尺寸、表面質量、物理效能、力學效能、工藝效能、內部組織,交貨狀態等。
3、保證條件 按照金屬材料技術條件的規定,生產廠應該進行檢驗並保證檢驗結果符合規定要求的效能、化學成分、內部組織等質量指標,稱為保證條件。
4、質量證明書 金屬材料的生產和其他工業產品的生產一樣,是按統一的標準規定進行的,執行產品出廠檢驗制度,不合格的金屬材料不準交貨。對於交貨的金屬材料,生產廠提供質量證明書以保證其質量。金屬材料的質量證明書不僅說明材料的名稱、規格、交貨件數、重量等,而且還提供規定的保證專案的全部檢驗結果。質量證明書,是供方對該批產品檢驗結果的確認和保證,也是需方進行復檢和使用的依據
5、質量等級 按鋼材表面質量、外形及尺寸允許偏差等要求不同,將鋼材質量劃分為若干等級。例如一級品、二級品。有時針對某一要求制定不同等級,例如針對表面質量分為一級、二級、三級,針對表面脫碳層深度分為一組、二組等,均表示質量上的差別。
6、精度等級 某些金屬材料,標準中規定有幾種尺寸允許偏差,並且按尺寸允許偏差大小不同,分為若干等級,叫作精度等級。精度等級按允許偏差分為普通精度、較高精度、高階精度等。精度等級愈高,其允許的尺寸偏差就愈小。在訂貨時,應注意將精度等級要求寫入合同等有關單據中。
7、牌號 金屬材料的牌號,是給每一種具體的金屬材料所取的名稱。鋼的牌號又叫鋼號。我國金屬材料的牌號,一般都能反應出化學成分。牌號不僅表明金屬材料的具體品種,而且根據它還可以大致判斷其質量。這樣,牌號就簡便地提供了具體金屬材料質量的共同概念,從而為生產、使用和管理等工作帶來很大方便。
8、品種 金屬材料的品種,是指用途、外形、生產工藝、熱處理狀態、粒度等不同的產品。
9、型號 金屬材料的型號是指用漢語拼音***或拉丁文***字母和一個或幾個數字來表示不同形狀、類別的型材及硬質合金等產品的代號。數字表示主要部位的公稱尺寸。
10、規格 規格是指同一品種或同一型號金屬材料的不同尺寸。一般尺寸不同,其允許偏差也不同。在產品標準中,品種的規格通常按從小到大,有順序地排列。
11、表面狀態 主要分為光亮和不光亮兩種。在鋼絲和鋼帶標準中常見,主要區別在於採取光亮退火還是一般退火。也有把拋光、磨光、酸洗、鍍層等作為表面狀態看待。
12、邊緣狀態 邊緣狀態是指帶鋼是否切邊而言。切邊者為切邊帶鋼,不切邊者為不切邊帶鋼。
13、交貨狀態 交貨狀態是指產品交貨的最終塑性變形加工或最終熱處理狀態。不經過熱處理交貨的有熱軋***鍛***及冷軋狀態。經正火、退火、高溫回火、調質及固溶等處理的統稱為熱處理狀態交貨,或根據熱處理類別分別稱正火、退火、高溫回火、調質等狀態交貨。
14、材料軟硬程度 是指採用不同熱處理或加工硬化程度,所得鋼材的軟硬程度不同。在有的帶鋼標準中,劃分為特軟鋼帶、軟鋼帶、半軟鋼帶、低硬鋼帶和硬鋼帶。
15、縱向和橫向 鋼材標準中所稱的縱向和橫向,均指與軋製***鍛制***及拔制方向的相對關係而言,與加工方向平行者稱縱向;與加工方向垂直者稱橫向。沿加工方向取的試樣叫縱向試樣;與加工方向垂直取的試樣稱橫向試樣。而在縱向試樣上打的斷口,是與軋製方向垂直的,故叫橫向斷口;橫向試樣上打的斷口,則與加工方向平行,故叫縱向斷口。
16、理論質量和實際質量 這是兩種不同的計算交貨質量的方法。按理論質量交貨者,是按材料的公稱尺寸和密度計算得出的交貨質量。按實際質量交貨者,是按材料經稱量***過磅***所得交貨質量。
17、公稱尺寸和實際尺寸 公稱尺寸是指標準中規定的名義尺寸,是生產過程中希望得到的理想尺寸。但在實際生產中,鋼材實際尺寸往往大於或小於公稱尺寸,實際所得到的尺寸,叫作實際尺寸。
18、偏差和公差 由於實際生產中難達到公稱尺寸,所以標準中規定實際尺寸和公稱尺寸之間有一允許差值,叫作偏差。差值為負值叫負偏差,正值叫正偏差。標準中規定的允許正負偏差絕對值之和叫作公差。偏差有方向性,即以“正”或“負”表示,公差沒有方向性。
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