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1、钢材的基础知识,主讲：周洁,目录,一、钢铁简介,二、钢铁分类,三、公司原材介绍,钢铁简介,1、钢铁概念,2、钢铁生产过程,4、钢铁性能影响因素,3、钢铁性能,什么是钢铁,钢铁的定义 钢铁是铁（Fe)与碳（C)、硅(Si)、锰(Mn) 、磷(p) 、硫(s)以及少量的其他元素所组成的合金。其中除铁外，碳的含量对钢铁的机械性能起着主要作用，故统称为铁碳合金。它是工程技术中最重要、用量最大的金属材料。,钢的含义 钢是含碳量为0.03%2%的铁碳合金。碳钢是最常用的普通钢，冶炼方便，加工容易。按含碳量不同，碳钢有分为低碳钢、中碳钢和高碳钢。合金钢又叫特种钢，在碳钢的基础上加上一种或多种合金元素，使钢的
2、组织结构和性能发生变化，常加入钢中的合金元素有Si W Mn Cr Ni Mo V Ti等。,生铁的含义 含碳量在2%4.3%的铁碳合金称生铁。生铁硬而脆，耐压耐磨。分为白口铁、灰口铁和球墨铸铁。白口铁中呈银白色，质硬而脆，不能进行机械加工，是炼钢的原料，故又称为炼钢生铁。灰口铁断口成银灰色，易切削、易铸、耐磨。球墨铸铁，其性能接近于钢。在铸铁中加入特种合金元素可得特种铸铁。,钢铁生产工艺,钢铁冶炼 现代钢铁生产流程是将铁矿石在高炉中冶炼成生铁，将铁水注入转炉或电炉冶炼成钢，再将钢水铸成连铸坯或钢锭，经轧制等塑性变形方法加工成各种用途的钢材。,钢铁联合企业 钢铁联合企业一般包括原料处理、炼铁、
3、炼钢、轧钢、能源供应、交通运输等生产环节，是一个复杂而庞大的生产体系。我国的钢铁企业一般都是这样的全流程联合企业。,1、硅（Si）：在碳钢中，硅的含量一般小于0.4。硅能溶于铁素体，具有强化作用（可使钢致密，提高强度和硬度）。同时也会降低钢的韧度和塑性。当含量较小时，其影响并不明显。 2 、锰（Mn）：在碳钢中，锰的含量一般为0.250.8。锰大部分溶于铁素体形成置换固溶体。因此具有固溶强化作用有助于生成纹理结构，增加坚固性，和强度、及耐磨损性。,钢材中合金元素作用,3、碳（C) ： 存在于所有的钢材，是最重要的硬化元素。有助于增加钢材的强度。 4、钛（Ti）：钛能细化晶粒，使组织致密，并能提
4、高钢的综合机械性能 5、铬（Cr）：铬是一种常用的合金元素，含碳量低的钢加入铬能提高钢的强度和硬度。增加耐磨损性，硬度，最重要的是耐腐蚀性，拥有 12% 以上的认为是不锈钢。但如果保养不当，所有钢材都会生锈的。,6、镍（Ni）：含镍在6以下时能使钢具有高强度和高韧度。含镍811与铬配合可组成镍铬不锈钢。含镍超过20可成为耐热钢。 7、钨（W）：钨能提高钢的强度及耐磨性，使钢具有良好的热硬性 8、铝（Ai）：铝能细化钢的晶粒，并能提高钢的抗氧化性和耐热性。,钢材的生产方法,钢材的生产方法 大部分钢材加工都是通过压力加工，使被加工的钢（坯、锭等）产生塑性变形。根据钢材加工温度不同以分冷加工和热加工
5、两种。钢材的主要加工方法有： 轧制： 将金属坯料通过一对旋转轧辊的间隙（各种形状），因受轧辊的压缩使材料截面减小，长度增加的压力加工方法，这是生产钢材最常用的生产方式，主要用来生产型材、板材、管材。分冷轧、热轧。 锻造： 利用锻锤的往复冲击力或压力机的压力使坯料改变成我们所需的形状和尺寸的一种压力加工方法。一般分为自由锻和模锻，常用作生产大型材、开坯等截面尺寸较大的材料。 拉拨： 是将已经轧制的金属坯料（型、管、制品等）通过模孔拉拨成截面减小长度增加的加工方法大多用作冷加工。 挤压： 是将金属放在密闭的挤压简内，一端施加压力，使金属从规定的模孔中挤出而得到有同形状和尺寸的成品的加工方法，多用于
6、生产有色金属材料。,钢的分类方法,钢的分类方法多种多样，其主要方法有七种,1.按品质分类 2.按化学成份分类 3.按成形方法分类 4.按金相组织分类 5.按用途分类 6.综合分类 7.按冶炼方法分类,1、按品质分类 (1) 普通钢（磷 P0.045%，硫S0.050%） (2) 优质钢（P、S均0.035%） (3) 高级优质钢（P0.035%，S0.030%）,2.、按化学成份分类 (1) 碳素钢：a.低碳钢（碳C0.25%）；b.中碳钢（碳C0.250.60%）；c.高碳钢（碳C0.60%）。 (2) 合金钢：a.低合金钢（合金元素总含量5%）；b.中合金钢（合金元素总含量510%）；c.
7、高合金钢（合金元素总含量10%）。,3、按成形方法分类：(1) 锻钢；(2) 铸钢；(3) 热轧钢；(4) 冷拉钢。,4、按金相组织分类 (1) 退火状态的：a.亚共析钢（铁素体+珠光体）；b.共析钢（珠光体）；c.过共析钢（珠光体+渗碳体）；d.莱氏体钢（珠光体+渗碳体）。 (2) 正火状态的：a.珠光体钢；b.贝氏体钢；c.马氏体钢；d.奥氏体钢。 (3) 无相变或部分发生相变的。,5、按用途分类 (1) 建筑及工程用钢：a.普通碳素结构钢；b.低合金结构钢；c.钢筋钢。 (2) 结构钢 a.机械制造用钢：(a)调质结构钢；(b)表面硬化结构钢：包括渗碳钢、渗氨钢、表面淬火用钢；(c)易切
8、结构钢；(d)冷塑性成形用钢：包括冷冲压用钢、冷镦用钢。 b.弹簧钢 c.轴承钢 (3) 工具钢：a.碳素工具钢；b.合金工具钢；c.高速工具钢。,6、综合分类 (1)普通钢 a.碳素结构钢：(a) Q195；(b) Q215(A、B)；(c) Q235(A、B、C)；(d) Q255(A、B)；(e) Q275。 b.低合金结构钢 c.特定用途的普通结构钢 (2)优质钢（包括高级优质钢） a.结构钢：(a)优质碳素结构钢；(b)合金结构钢；(c)弹簧钢；(d)易切钢；(e)轴承钢；(f)特定用途优质结构钢。 b.工具钢：(a)碳素工具钢；(b)合金工具钢；(c)高速工具钢。 c.特殊性能钢：
9、(a)不锈耐酸钢；(b)耐热钢；(c)电热合金钢；(d)电工用钢；(e)高锰耐磨钢。,(4) 特殊性能钢：a.不锈耐酸钢；b.耐热钢：包括抗氧化钢、热强钢、气阀钢；c.电热合金钢；d.耐磨钢；e.低温用钢；f.电工用钢。 (5) 专业用钢如桥梁用钢、船舶用钢、锅炉用钢、压力容器用钢、农机用钢等。,7、按冶炼方法分类 (1) 按炉种分 a.平炉钢：(a)酸性平炉钢；(b)碱性平炉钢。 b.转炉钢：(a)酸性转炉钢；(b)碱性转炉钢。或 (a)底吹转炉钢；(b)侧吹转炉钢；(c)顶吹转炉钢。 c. 电炉钢：(a)电弧炉钢；(b)电渣炉钢；(c)感应炉钢；(d)真空自耗炉钢；(e)电子束炉钢。 (2
10、)按脱氧程度和浇注制度分：a.沸腾钢；b.半镇静钢；镇静钢；d.特殊镇静钢。,所有钢材也可按照外形分类 1.型材 2.板材 3.管材 4.金属制品四大类。,钢材的分类,线材 ：普线、高线、 螺纹钢 型材 ：工字钢 、槽钢、 角钢、 方钢、 重轨、 高工钢 、H 型钢、 圆钢、 不等边角钢、 扁钢、 轻轨 、齿轮钢、 六角钢 、耐热钢棒 、合结圆钢 、合工圆钢 、方管 碳工钢、 轴承钢、 碳结圆钢、 不锈圆钢、 轴承圆钢、 矩型管、 弹簧钢 板材 ：中厚板、 容器板、 中板、 碳结板、 锅炉板、低合金板 、花纹板、 冷板、 热板、 冷卷板 、热卷板、 镀锌板 、电镀锌板、 电镀锌卷、锰板 、不锈
11、钢板、 硅钢片、 彩涂板、 彩钢瓦楞铁、 镀锌卷板 、热轧带钢 管材 ：焊管 、不锈钢管、 热镀锌管、 冷镀锌管、 无缝管、 螺旋管 、热轧无缝,钢,碳素钢,碳素结构钢（0.38%C),优质碳素结构钢 (0.2-0.7%C用途广),碳素工具钢 (T8等),合金钢,合金结构钢,合金工具钢,特殊性能钢,不锈钢,耐热钢,耐磨钢,其它,量具钢,模具钢,刃具钢,轴承钢,弹簧钢,调质钢,渗碳钢,低合金结构钢,（1.5%C),16Mn、20Cr,9Cr2、CrWMn,2Cr13、1Cr18Ni9,工业用钢分类及选材,钢板的分类,按厚度分类：薄板 中板 厚板 特厚板 按生产方法分类：热轧钢板 冷轧钢板 按表面
12、特征分类： 镀锌板 （热镀锌板、电镀锌板） 镀锡板 复合钢板 彩色涂层钢板,钢板的分类,按用途分类： 桥梁钢板 锅炉钢板 造船钢板 装甲钢板 汽车钢板 屋面钢板 结构钢板 电工钢板（硅钢片） 弹簧钢板 其他,钢板的分类,薄钢板 厚度等于和小于4毫米的钢板 厚钢板 厚度大于4毫米的钢板。 可分为中板（厚度大于4mm小于20mm）、厚板（厚度大于20mm小于60mm）、特厚板（厚度大于60mm）,板材常见牌号说明,1、日本钢材(JIS系列)的牌号中普通结构钢主要由三部分组成 第一部分表示材质，如：S（Steel）表示钢，F（Ferrum）表示铁； 第二部分表示不同的形状、种类、用途，如P(Plat
13、e)表示板，T（Tube）表示管，K(Kogu)表示工具，U特殊用途，W线材、丝，C铸件，F锻件； 第三部分采用数字，表示钢类或钢材的序号或强度值下限。有的牌号在数字序号后还附加后缀A、B、C等字母，表示不同的质量等级、种类或厚度。如：SS400第一个S表示钢(Steel)，第二个S表示“结构”（Structure），400为下限抗拉强度400MPa，整体表示抗拉强度为400 MPa的普通结构钢。 在牌号主体结构（第一、二、三部分）之后，根据需要，可附加钢材形状、制造方法及热处理的后缀符号。,板材常见牌号说明,2、主要牌号说明： SPHC首位S为钢Steel的缩写，P为板Plate的缩写，H为
14、热Heat的缩写，C商业Commercial的缩写，整体表示一般用热轧钢板及钢带。 SPHD表示冲压用热轧钢板及钢带。 SPHE表示深冲用热轧钢板及钢带。 SPCC表示一般用冷轧碳素钢薄板及钢带，相当于中国Q195-215A牌号。其中第三个字母C为冷Cold的缩写。需保证抗拉试验时，在牌号末尾加T为SPCCT。 SPCD表示冲压用冷轧碳素钢薄板及钢带，相当于中国08AL（13237）优质碳素结构钢。 SPCE表示深冲用冷轧碳素钢薄板及钢带，相当于中国08AL（5213）深冲钢。需保证非时效性时，在牌号末尾加N为SPCEN。冷轧碳素钢薄板及钢带调质代号：退火状态为A，标准调质为S，1/8硬为8，1/4硬为4，1/2硬为2，硬为1。表面加工代号：无光泽精轧为D，光亮精轧为B。如 SPCC-SD表示标准调质、无光泽精轧的一般用冷轧碳素薄板。再如SPCCT-SB表示标准调质、光亮加工，要求保证机械性能的冷轧碳素薄板。,
