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    軋鋼生產基礎知識

    2016-06-14 軋鋼知識
     I 什么叫金屬?什么叫合金?
    金屬是廣泛存在于自然界中化學元素,在目前發現的107種元素中,金屬占四分之三以上。
    金屬是一種不透明的結晶材料,通常具有高強度和優良的導電性、導熱性、延展性和反射行。一般經鑄造、壓力加工、焊接等工序可制成各種形狀的零件或金屬材料。金屬的種類很多,通常把金屬分為黑色金屬、有色金屬兩大類。鐵、錳、鉻屬于黑色金屬。各種金屬具有不同的物理及化學性質兩種或兩種以上的金屬元素或金屬或非金屬元素按一定配比構成的合金改變了原來單一金屬的物理及化學性質,但一般仍具有金屬的一些通性,所以合金的使用更為廣泛。
     
    2什么叫生鐵、球墨鑄鐵、可鍛鑄鐵?
    通常把含炭在2%以上的鐵炭合金叫做生鐵。其基本組成元素有鐵、炭(2-45%)和較多的共生雜質:硅、錳、硫、磷。生鐵的性質硬而脆,韌性很差。生鐵按用途可分為煉鋼生鐵(含硅較低叫白鑄鐵)、鑄造生鐵(含硅較高也叫灰鑄鐵)和特殊生鐵。
    球墨鑄鐵是一種具有優良力學性能的灰鑄鐵,即在熔融狀態加入易于產生球狀石墨的元素(如鎂)經過中間合金處理的鑄鐵。一般是在澆注前,在灰鑄鐵水中加入少量球化劑(鎂、稀土鎂或含稀土合金)和孕育劑(硅鐵),使鑄鐵在凝固時形成球狀石墨。其強度和韌性比其他鑄鐵高并且耐磨性好有時可用來鑄鐵和鍛鋼,亦稱韌性鑄鐵。
    可鍛鑄鐵是用熱處理方法將白鑄鐵在850C退火使之脫碳(白心可鍛鑄鐵生產方法),或使用滲碳體轉變為菊花狀石墨(黑心可鍛鑄鐵生產方法)而得到的鑄鐵,俗稱‘‘瑪鋼’。它與灰鑄鐵和白鑄鐵的不同在于拉伸時具有一些延伸和斷面收縮。
     
    3什么叫鋼?
    鋼是以鐵為主要元素、含碳量一般在2%以下并含有其他元素的鐵碳合金。為保證鋼具有一定的韌性和塑性,一般鋼的含碳量不超過1.7%,也有個別鋼種含碳量大于2%,例如高碳鉻鋼含碳量高達2%-2.3%。但含碳量2%通常是鋼和鑄鐵的分界線。鋼可以有壓力加工方法或鑄造方法制成各種產品。

    4鋼是怎樣分類的?
    我國參照國際標準ISO4948/1和ISO4948/2首次制定了自己的鋼分類國家標準(GB/T13304-91),該標準已于1991年12月批準發布它是按化學成分、主要質量等級、主要性能及使用特性對鋼進行分類的 。此外,鋼的分類方法很多,現將常見的分類方法介紹如下: 
    1) 按化學成分:非合金鋼、低合金鋼、合金鋼。
    2) 按主要質量等級:普通質量鋼、優質鋼、特殊質量鋼。
    普通質量鋼又分為普通質量鋼非合金鋼、普通質量低合金鋼;
    優質鋼又分為優質非合金鋼、優質低合金鋼、優質合金鋼;
    特殊質量鋼又分為特殊質量非合金鋼、特殊質量低合金鋼、特殊質量合金鋼。   
    3) 按主要性能及使用特性分:非合金鋼、低合金鋼、合金鋼。
    非合金鋼分為:以規定最高強度(硬度)為主要特殊的非合金鋼、以規定最低強度為主要特性的非合金鋼、以限制碳含為主要特性的非合金鋼、非合金易切削鋼、非合金工具鋼 、具有專門規定磁性或電性能的非合金鋼、其他非合金鋼;
    低合金鋼分為:可焊接的低合金高強度結構鋼、低合金耐候鋼、低合金鋼筋鋼、鐵道用低合金鋼、礦用低合金鋼、其他低合金鋼;
    合金鋼分為:工程結構用合金鋼、機器結構用合金鋼、不銹、耐蝕和耐熱鋼、合金工具鋼和高速工具鋼、滾珠軸承鋼、特殊物理性能鋼、其他合金鋼。
    4) 按冶煉方法分:平爐鋼、轉爐鋼、電爐鋼和爐外精煉鋼
    5) 按脫氧程度分:沸騰剛、鎮靜鋼和半鎮靜鋼
    6) 按金相組成分:退火后組織、正火后組織、無相變或發生相變后的組織;
          退火后組織又分:亞共析鋼(鐵素體+珠光體)、共析鋼(珠光體)、過共析鋼(珠光體+槮碳體)、萊氏體鋼;
          正火后組織分珠光體鋼、貝氏體鋼、馬氏體鋼、奧氏體鋼;
          無相變或發生相變后的組織分鐵素體鋼、奧氏體剛和奧氏體-鐵素體剛。
     
          5什么叫沸騰鋼?
    \     沸騰鋼是沒有脫氧或沒有充分脫氧鋼。鋼在冶煉后期不加脫氧劑(如硅、鋁),鋼液中含氧量較高,鋼液澆入鋼錠模之后,發生強烈的碳和氧反應,生成大量一氧化碳氣泡,使鋼液在鋼錠模中產生沸騰現象,所以叫沸騰鋼。鋼錠凝固后蜂窩氣泡分布在鋼錠中,當經加熱軋制后,這種氣泡會粘合起來。這類鋼的特點是:鋼中含硅量很低(小于等于0.7%),通常鑄成不帶保溫帽的上下大的錠;由于這類鋼不產生集中的縮孔,鋼錠的切頭少,鋼的收得率較高,成本低;表面質量和深沖性能好;鋼內雜質多,成分偏析較大,質量較不均勻。這類鋼主要用于普通質量低碳鋼。

    6什么叫鎮靜鋼? 
    鎮靜鋼是充分脫氧,鋼液平靜,沒有沸騰現象的鋼。在澆鑄前鋼液用脫氧劑(如硅、鋁等)充分脫氧,在凝固過程中鋼液內氧含量低至不會與鋼中碳反應生成一氧化碳氣泡,因而鋼液平靜不沸騰。鎮靜鋼錠均有縮孔,必須用帶保溫帽的錠模澆鑄。軋制開坯后需切頭,故鋼的收得率低,但鎮靜鋼的組織致密,偏析小,成分均勻。優質鋼和合金鋼一般都是鎮靜鋼。

    7什么叫半鎮靜鋼?
    半鎮靜鋼為半脫氧的鋼。鋼的脫氧程度介于沸騰鋼和鎮靜鋼之間,由于脫氧不完全,澆鑄造時仍有輕微沸騰現象,但較沸騰鋼弱。這類鋼具有沸騰鋼和鎮靜鋼的某些優點,比鎮靜鋼的中心縮孔小/切頭較少,鋼的收得率較高,而比沸騰鋼的偏析少、力學性能好,介于沸騰鋼和鎮靜鋼之間。但這類鋼在冶煉操作少年宮難于掌握。半鎮靜鋼主要用于中碳鋼和普通質量結構鋼。

    8鋼和合金為什么要編牌號?牌號命名原則是什么?\
    鋼和其他合金的種類很多,成份復雜而性能不一。為了便于識別和管理,需要對各種鋼和合金統一進行編號,這種“統一編號”稱為鋼和合金的牌號。牌號一般應以簡短、明確的符號表示,盡可能表示出一定的含義(如化學成分和主要性能等)。
    我國國家標準(GB221-79)規定,鋼和特殊合金牌號應采用漢語拼音、化學元素符號及阿拉伯數字相結合的方法表示。
    采用漢語拼音字母表示產品名稱、用途、特性和工藝方法時,一般從代表該產品名稱的漢字的漢語拼音中選取,原則上取第一個字母,當和另一產品所取字母重復時,改取第二個字母或第三個字母,或同時選取兩個漢字的漢語拼音的第一個字母。采用漢語拼音字母原則上只取一個,一般不超過兩個。
     
    9低合金鋼牌號如何識別?
    低合金鋼牌號,采用規定的符號和阿拉伯數字表示。一般在牌號的頭部用阿拉伯數字表示平均含碳量(以萬分之幾記)。平均含量小于1,5%時,牌號中僅標明元素符號,一般不標明含量。專門用途的低合金鋼牌號,在其頭部或尾部加上代表該鋼用途的符號。

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