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钢材行业入门小知识

发布时间:2024-10-10人气:12
  1. 钢材的分类

    • 建筑及工程用钢:包括普通碳素结构钢、低合金结构钢和钢筋钢等。普通碳素结构钢如 Q235 钢,广泛应用于建筑结构中的梁、柱、框架等;低合金结构钢具有较高的强度和良好的韧性,适用于大型建筑和桥梁等工程;钢筋钢用于混凝土结构中的钢筋,增强混凝土的抗拉强度。

    • 结构钢:用于制造机械结构和零部件,如机械制造用钢中的调质结构钢经过调质处理后具有良好的综合机械性能,可用于制造机床主轴、齿轮等;弹簧钢具有较高的弹性极限,用于制造弹簧等弹性元件;轴承钢用于制造轴承的滚动体和套圈,要求具有高硬度、高耐磨性和良好的尺寸稳定性。

    • 工具钢:用于制造各种工具,如碳素工具钢价格低廉,适用于制造一些对性能要求不高的工具;合金工具钢具有更高的硬度、耐磨性和耐热性,可用于制造刀具、模具等对材料性能要求较高的工具;高速工具钢则适用于高速切削的刀具。

    • 特殊性能钢:具有特殊的物理、化学或力学性能,如不锈耐酸钢具有良好的耐腐蚀性,常用于化工、食品、医疗等行业;耐热钢在高温下具有良好的抗氧化性和高温强度,适用于制造高温炉、热交换器等设备;耐磨钢具有较高的硬度和耐磨性,用于制造矿山机械、工程机械等的耐磨部件;低温用钢在低温下具有良好的韧性和抗冲击性,适用于制造低温容器、管道等。

    • 锻钢:通过锻造工艺加工而成,具有良好的致密性和机械性能,常用于制造承受重载和冲击载荷的零件,如大型机械的主轴、齿轮等。

    • 铸钢:将钢水浇铸到铸型中凝固成型,可制造形状复杂的零件,如大型铸钢件常用于船舶、机械装备的制造。

    • 热轧钢:将钢坯加热至高温后进行轧制,使其形状和尺寸发生改变。热轧钢的强度较高,韧性较好,广泛应用于建筑、机械、汽车等行业。

    • 冷拉钢:在常温下对钢材进行拉拔加工,使其直径变小、长度增加。冷拉钢的精度高、表面质量好,常用于制造高精度的机械零件和钢丝等。

    • 碳素钢:以铁和碳为主要元素,碳含量的不同决定了碳素钢的性能和用途。例如,低碳钢(C≤0.25%)具有较好的韧性和可焊性,常用于制造一般的机械零件和结构件;中碳钢(C≤0.25~0.60%)强度较高,可用于制造齿轮、轴等承受一定载荷的零件;高碳钢(C≤0.60%)硬度高、耐磨性好,适用于制造刀具、模具等。

    • 合金钢:在碳素钢的基础上加入一种或多种合金元素,如铬(Cr)、镍(Ni)、钼(Mo)等,以改善钢材的性能。合金元素的总含量不同,合金钢的性能和用途也有所差异。低合金钢(合金元素总含量≤5%)在强度、韧性、耐腐蚀性等方面优于碳素钢,常用于建筑、桥梁等工程结构;中合金钢(合金元素总含量>5~10%)和高合金钢(合金元素总含量>10%)则具有更高的强度、硬度和特殊性能,用于特殊的工作环境和对材料性能要求极高的场合。

    • 普通钢:磷(P)含量≤0.045%,硫(S)含量≤0.050%。

    • 优质钢:磷、硫含量均≤0.035%,品质优于普通钢,具有较好的性能和质量稳定性,常用于对钢材质量要求较高的机械制造、建筑结构等领域。

    • 高级优质钢:对磷、硫等杂质元素的含量控制更为严格,通常要求磷含量≤0.035%,硫含量≤0.030%,可用于对钢材性能和质量要求极高的特殊场合,如航空航天、高端装备制造等。

    • 按品质分

    • 按化学成分分

    • 按成形方法分

    • 按用途分

  2. 钢材的性能指标

    • 强度:衡量钢材抵抗变形和断裂的能力,包括屈服强度(σs)和抗拉强度(σb)。屈服强度是指钢材在拉伸时,当应力超过弹性极限,产生明显塑性变形时的最小应力值;抗拉强度是材料在拉伸过程中,从开始到发生断裂时所达到的最大应力值。

    • 硬度:表示材料抵抗硬物体压入其表面的能力,是衡量钢材软硬程度的指标。常用的硬度指标有布氏硬度(HB)、洛氏硬度(HR)和维氏硬度(HV)。

    • 塑性:指钢材在受力变形后,能够保持变形而不破裂的能力,通常用伸长率(δs)来表示,即材料在拉断后,其塑性伸长的长度与原试样长度的百分比。

    • 韧性:衡量钢材对冲击载荷的抵抗能力,冲击韧性值越大,说明钢材在冲击载荷作用下越不容易断裂。

    • 可焊性:指钢材在一定的焊接工艺条件下,获得优质焊接接头的能力。可焊性好的钢材在焊接过程中不易产生裂纹、气孔等缺陷,焊接接头的强度和韧性也较好。

  3. 钢材的生产流程2

    • 炼铁:将铁矿石、焦炭及助熔剂加入高炉内,由炉下部鼓风嘴鼓入高温热风,产生还原气体,还原铁矿石,产生熔融铁水与熔渣。也有非高炉炼铁方法,如直接还原炼铁,在竖炉中用高温还原气或固体还原剂还原铁矿石。

    • 炼钢:炼钢厂先将熔铣送前处理站作脱硫脱磷处理,经转炉吹炼或电炉冶炼后,再依订单钢种特性及品质需求,送二次精炼处理站进行各种处理,调整钢液成份。

    • 连铸:将钢液转变成钢坯的过程,钢液经盛钢桶运送到转台,经由钢液分配器分成数股,分别注入特定形状的铸模内,开始冷却凝固成形,生成外为凝固壳、内为钢液的铸胚,接着铸胚被引拔到弧状铸道中,经二次冷却继续凝固到完全凝固,经矫直后再依订单长度切割成块。

    • 轧制:包括热轧和冷轧。热轧是将钢坯加热后进行轧制,使其形状和尺寸发生改变,生产出热轧钢板、热轧钢带等产品;冷轧是以热轧钢卷为原料,经酸洗去除氧化皮后进行冷连轧,生产出冷轧钢板、冷轧钢带等产品。

  4. 钢材的表面处理

    • 镀锌:为防止钢板表面遭受腐蚀,延长其使用寿命,在钢板表面涂以一层金属锌。热镀锌是将薄钢板浸入熔解的锌槽中,使其表面粘附一层锌的薄钢板;电镀锌则是用电镀法制造的镀锌钢板,具有良好的加工性,但镀层较薄,耐腐蚀性不如热浸法镀锌板。

    • 镀锡:在钢板两面镀有一层极薄金属锡,具有良好的焊接性、抗腐蚀性和光亮的外表,广泛应用于食品罐头工业、电子器件、化工油漆等行业。

    • 涂漆:在钢材表面涂上一层有机涂料,不仅可以防止钢材生锈,还可以起到美化和标识的作用。涂漆的种类和颜色多样,可根据不同的需求进行选择。

  5. 钢材的市场与行业动态

    • 市场价格波动:钢材价格受到多种因素的影响,如原材料价格(铁矿石、焦炭等)、市场供需关系、宏观经济形势、政策法规等。因此,钢材价格波动较为频繁,需要关注市场动态,及时了解价格变化。

    • 行业发展趋势:随着科技的不断进步和环保要求的日益提高,钢材行业不断向高性能、高强度、高韧性、耐腐蚀、绿色环保等方向发展。例如,新型高强度钢材的研发和应用,有助于减轻建筑结构的重量,提高建筑的安全性和耐久性;绿色环保型钢材的生产和使用,符合可持续发展的要求。

    • 相关政策法规:钢材行业受到国家相关政策法规的严格监管,如钢铁产业政策、环保政策、质量标准等。了解这些政策法规,对于从事钢材行业的企业和个人来说非常重要,可以帮助其合法合规地开展生产经营活动。


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