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1、钢材基础知识1、 碳素钢的定义及钢中五元素 含碳 2%以下的铁碳合金称为钢。 碳素钢中的五元素是指化学成份中的主要组成物，即 C、Si、Mn、S、P（碳、硅、锰、硫、磷）。其次是在炼钢过程中不可避免地 会混入气体，含 O、H、N（氧、氢、氮）。此外，用铝硅脱氧镇静工艺中，必然在钢水中含有 Al，当 Als（酸溶铝）0。020%时， 还有细化晶粒的作用 2、 钢铁是怎样炼成的？ 炼钢的主要任务是按所炼钢种的质量要求，调整钢中碳和合金元素含量到规定范围之内，并使 P、S 、H、O、N 等杂质的含量降至允 许限量之下。 炼钢过程实质上是一个氧化过程，炉料中过剩的碳被氧化，燃烧成 CO 气体逸出，其它
2、 Si、P、Mn 等氧化后进入炉渣中。S 部份进入 炼渣中，部份则生成 SO2 排出。当钢水成份和温度达到工艺要求后，即可出钢。为了除去钢中过剩的氧及调整化学成份，可以添加脱氧剂和铁合金或合金元素。 3、 转炉炼钢简介 从鱼雷车运来的铁水经过脱硫、挡渣等处理后即可倒入转炉中作为主要炉料，另加 10% 以下的废钢。然后，向转炉内吹氧燃烧，铁 水中的过量碳被氧化并放出大量热量，当探头测得达到预定的低碳含量时，即停止吹氧 并出钢。一般在钢包中需进行脱氧及调整成份操作；然后在钢液表面抛上碳化稻壳防止钢水被氧化，即可送往连铸或模铸工区。 对要求高的钢种可增加底吹氩、RH 真空处理、喷粉处理（喷 SICA
3、 粉及变性石灰）可以有效降低钢中的气体与夹杂，并有进一步降 碳及降硫的作用。在这些炉外精炼措施后还可以最终微调成份，满足优质钢材的需求。 4、 初轧 模铸钢锭采取热装、热送新工艺，进入均热炉加热，然后通过初轧机及钢坯连轧机轧成板坯、管坯、小方坯等初轧产品，经过切头、 切尾、表面清理，（火焰清理、打磨）高品质产品则还需对初轧坯进行扒皮和探伤，检验合格后入库。 目前初轧厂的产品有初轧板坯、轧制方坯、氧气瓶用钢坯、齿轮用圆管坯、铁路车辆用车轴坯及塑模用钢等。 初轧板坯主要供应热轧厂作为原料；轧制方坯除部份外供，主要送往高速线材轧机作原料。 由于连铸板坯的先进性，初轧板坯的需求量大为削减，因此转向上述
4、其它产品了。5、 热连轧 用连铸板坯或初轧板坯作原料，经步进式加热炉加热，高压水除鳞后进入粗轧机，粗轧料经切头、尾、再进入精轧机，实施计算机 控制轧制，终轧后即经过层流冷却（计算机控制冷却速率）和卷取机卷取、成为直发卷。直发卷的头、尾往往呈舌状及鱼尾状，厚度、 宽度精度较差，边部常存在浪形、折边、塔形等缺陷。其卷重较重、钢卷内径为 760mm。(一般制管行业喜欢使用。) 将直发卷经切头、 切尾、切边及多道次的矫直、平整等精整线处理后，再切板或重卷，即成为：热轧钢板、平整热轧钢卷、纵切带等产品。 热轧精整卷若经酸洗去除氧化皮并涂油后即成热轧酸洗板卷。该产品有局部替代冷轧板的趋向，价格适中，深受广
5、大用户喜爱。 宝钢新投资的一条热轧酸洗线正在紧张建设中。 6、 冷连轧 用热轧钢卷为原料，经酸洗去除氧化皮后进行冷连轧，其成品为轧硬卷，由于连续冷变形引起的冷作硬化使轧硬卷的强度、硬度上升、韧塑指标下降，因此冲压性能将恶化，只能用于简单变形的零件。 轧硬卷可作为热镀锌厂的原料，因为热镀锌机组均设置有退 火线。轧硬卷重一般在 613.5 吨，钢卷内径为 610mm。 一般冷连轧板、卷均应经过连续退火（CAPL 机组）或罩式炉退火消除冷作硬化及轧制应力，达到相应标准规定的力学性能指标。冷轧钢板的表面质量、外观、尺寸精度均优于热轧板，且其产品厚度右轧薄至 0.18mm 左右，因此深受广大用户青睐。以
6、冷轧钢卷为基板进行产品的深加工，成为高附加值产品。如电镀锌、热镀锌、耐指纹电镀锌、彩涂钢板卷及减振复合钢板、PVC 复膜钢板等，使这些产品具有美观、高抗腐蚀等优良品质，得到了广泛应用。 冷轧钢卷经退火后必须进行精整，包括切头、尾、切边、矫平、平整、重卷、或纵剪切板等。冷轧产品广泛应用于汽车制造、家电 产品、仪表开关、建筑、办公家具等行业。钢板捆包后的每包重量为 35 吨。平整分卷重一般为 310 吨/卷。钢卷内径 610mm。 7、 钢的力学性能 71 拉力试验 按标准制备的拉力试样，安装在拉力试验机的夹头内，对试样缓慢施加单轴向拉伸应力，直至试样被拉断为止的试验称作拉力试验。 711 强度
7、金属材料在外力作用下，抵抗变形和断裂的能力叫强度。强度指标包括：比例极限、弹性极限、屈服强度、抗拉强度等。 712 比例极限 对金属施加拉力，金属存在着力与变形成直线比例的阶段，而这个阶段的最大极限负荷 Pp除以试样的原横截面积即为比例极限，用 P 表示。 713 弹性极限 金属受外力作用发生了变形，外力去掉后，能完全恢复原来的形状，这种变形称为弹性变形。金属能保持弹性变形的最大应力称为 弹性极限，用 e 表示。 714 抗拉强度 试样拉伸时，在拉断前所承受的最大负荷除以原横截面积所得的应力，称作抗拉强度，用b 表示。当材料所受的外应力大于其抗拉 强度时，将会发生断裂。因此 b 越高，则表示它
8、能承受愈大的外应力而不致于断裂。 国外标准的结构钢常按抗拉强度来分类，如 SS400，其中 400 即表示 b 的最小值为 400MPa 超高强度钢是指 b1373 Mpa 的钢。 715 屈强比 屈强比即屈服强度与抗拉强度之比值（S/b ）。屈服比值越高，则该材料的强度愈高，屈强比值愈低则塑性愈佳，冲压成形性愈好。如深冲钢板的屈强比值为0.65。 弹簧钢一般均在弹性极限范围内服役，受载荷时不允许产生塑性变形，因此要求弹簧钢经淬火、回火后具有尽可能高的弹性极限和 屈强比值（S/b0.90 ）此外疲劳寿命与抗拉强度及表面质量往往有很大关连。 716 塑性 金属材料在受力破坏前可以经受永久变形的性
9、能称为塑性。塑性指标通常伸长率和断面收缩率表示。伸长率与断面收缩率越高，则 塑性越好。 8、冲击韧性 用一定尺寸和形状的金属试样，在规定类型的冲击试验上受冲击负荷折断时，试样刻槽处单位横截面上所消耗的冲击功，称为冲击 韧性以 k 表示。目前常用的 101055mm，带 2 mm 深的 V 形缺口夏氏冲击试样，标准上直接采用冲击功（J 焦耳值）AK，而不是采用 K 值。因为单位 面积上的冲击功并无实际意义。 冲击功对于检查金属材料在不同温度下的脆性转化最为敏感，而实际服役条件下的灾难性破断事故，往往与材料的冲击功及服役温 度有关。 因此在有关标准中常常规定某一温度时的冲击功值为多少 、还规定 F
10、ATT（断口面积转化温度）要低于某一温度的技术条件。所谓 FATT，即一组在不同温度下的冲击试样冲断后，对冲击断口进行评定，当脆性断裂占总面积的 50%时所对应的温度。由于钢板厚度的影响，对厚度10mm 的钢板，可取得 3/4 小尺寸冲击试样（7.51055mm）或 1/2 小尺寸冲击试样（51055mm）。但是一定要注意，同规格及同一温度下的冲击功值才可相互比较。只有在标准规定的条件下，才可按标准的换算方法，折算 成标准冲击试样的冲击功，再相互比较。 9、硬度试验 金属材料抵抗压头（淬硬的钢球或具有 1200 圆锥或角锥的金刚石压头）压陷表面的能力称为硬度。根据试验方法和适用范围的不同，硬度
11、可分为布氏硬度、洛氏硬度、维氏硬度、肖氏硬度以及显微硬度、高温硬度等。 冶金产品常用的是布氏硬度和洛氏硬度。 10、宝钢企业标准（Q/BQB） 宝钢企标中的钢号大致可分为三个来源即从日本 JIS 标准、德国 DIN 标准移植及自行开发研制的钢号。从日本 JIS 标准中移植来的钢号，一般首位常为 S（Steel ）；从 DIN 标准移植来的钢号，一般常以 ST 开头（Stahl 德文中的“钢”）；宝钢自行开发研制的钢号，一般首位常以宝钢的拼音首位 B 开头。 11、结构用热连轧、冷连轧钢板及钢带 结构钢一般按强度分类，在钢号中的数字往往代表抗拉强度的最低值。由于该类钢常用于制作结构件，因此称作为
12、结构钢。结构钢的强化机制倾向于降碳增锰固溶强化铁素体、细化珠光体和添加微合金的析出强化、沉淀强化和细晶强化，以确保在提高强 度的同时仍保持较好的韧、塑指标并兼具良好的焊接性能。钢板分类一、钢板（包括带钢）的分类： 钢板理重1、按厚度分类：（ 1）薄板（2）中板（3）厚板（4）特厚板2、按生产方法分类：（ 1）热轧钢板（2）冷轧钢板3、按表面特征分类：（ 1）镀锌板（热镀锌板、电镀锌板）（2）镀锡板（3）复合钢板（4）彩色涂层钢板4、按用途分类：（ 1）桥梁钢板（2）锅炉钢板（3）造船钢板（4）装甲钢板（5）汽车钢板（6）屋面钢板（7 ）结构钢板（8 ）电工钢板（硅钢片）（ 9）弹簧钢板（10
13、）其他 二、热轧 酸洗卷 热轧板卷 结构钢板 汽车钢板 造船钢板 桥梁钢板 锅炉钢板 容器钢板 耐腐蚀板 以热代冷 宝钢宽厚板 耐火耐候钢 三、冷轧 轧硬卷 冷轧板卷 电镀锌板 热镀锌板 镀铝锌板 彩涂板卷 镀锡板卷 宝钢电工钢 复合钢板 冷轧钢带 镀铝板 GB 热镀锌 镀铝锌彩涂 彩涂色卡 GB 镀锡 武钢硅钢使用 四、沸腾钢板与镇静钢板 1、沸腾钢板是由普通碳素结构钢沸腾钢热轧成的钢板。沸腾钢是一种脱氧不完全的钢，只用一定量的弱脱氧剂对钢液脱氧，钢液含氧量较高，当钢水注入钢锭模后，碳氧反应产生大量气体，造成钢液沸腾，沸腾钢由此而得名。沸腾钢含碳量低，由于不用硅铁脱氧，钢中含硅量也低（Si3
14、.2M，长度 L13m 的钢板；、大单重：一期产品最大单重 24 吨，二期产品最大单重 45 吨；、多种交货状态：普通轧制态 AR、控轧控冷态 TMCP、正火态 N、调质态 QT（即淬火+回火）；、组板技术及精确定尺：计算机自动组板、控制切割，钢板厚度可按 0.1mm 晋级（船板厚度 H20mm 时亦可），长度、宽度可按 1mm 晋级，大大提高用户的材料利用率；、宽厚板延伸配送服务：拟建的宽厚板本着中心，对船板等品种进行配送、集批等服务，可充分满足多品种、小订量等“JIT” （ Just-in-Time）用户需求。 工艺特点 炼钢对厚板产品的质量控制是从铁水、钢水开始的，宝钢股份拥有世界一流的
15、炼钢设备和技术，通过铁水脱硫（混铁车脱硫和铁水包深脱硫）、转炉脱磷和炉外精炼设备 RH-MFB、LF、RH-OB、KIP/CAS,使钢水纯净度能够达到 P 含量50ppm 、S 含量10mpp 、O 含量20ppm、H 含量1.5ppm 的世界一流水平。 连铸轧机配套的板坯连铸机引进了关键技术及装备，主机系统由日本 JSP 公司提供，采用国外近年来开发并有效应用的一些新技术和设备。设计采用了大容量的中间包、结晶器液压振动、小辊密排、轻压下、动态二冷控制等先进工艺技术，可充分保证高品质宽厚板坯产品所需的优质板坯。小辊密排通过减少辊间距以减少板坯鼓肚，防止板坯中心偏析和内裂；轻压下技术可以补偿板坯
16、的凝固收缩，减少中心偏析、中心疏松；大容量中间包利于夹杂上浮，提高钢质纯净度；动态二冷模型保证板坯温度个凝固的稳定控制；质量判定模型实现在线板坯质量判定;最佳切割长模型结合板坯质量判定模型，实现板坯长度的优化切割。该连铸机设计年产量 230 万吨，生产产品包括管线钢板、造船钢板、高强优质结构钢板、锅炉及压力容器钢板、耐大气腐蚀钢板、工程机械用钢板及模具钢板等产品大类。 5000mm 轧机及配套设备宝钢宽厚板轧机线集当今世界上最先进的宽厚板生产技术和设备之大成，先进的高精度轧制技术、控制轧制和控制冷却技术、全液压矫直机及自动化控制技术、在线自动化超声波探伤技术及设备、自动化剪切技术、无氧化热处理技术及辊式淬火机能保证钢板具有高的轧制尺寸精度、优良的平面形状、
