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                  鋼鐵材料基本知識
                  雙擊自動滾屏 發布者:管理員 發布時間:2011/4/13 閱讀:7911次 【字體:

                   

                  .鋼鐵材料的分類

                  鋼材及其分類

                  煉鋼爐煉出的鋼水被鑄成鋼坯,鋼錠 或鋼坯經壓力加工成鋼材(鋼鐵產品)。鋼材種類很多,一般可分為型、板、管和絲四大類。

                  1、型鋼類

                  型鋼品種很多,是一種具有一定截面形狀和尺寸的實心長條鋼材。按其斷面形狀不同又分簡單和復雜斷面兩種。前者包括圓鋼、方鋼、扁鋼、六角鋼和角鋼;后者包括鋼軌、工字鋼、槽鋼、窗框鋼和異型鋼等。直徑在6.5-9.0mm的小圓鋼稱線材。

                  2、鋼板類

                  是一種寬厚比和表面積都很大的扁平鋼材。按厚度不同分薄板(厚度<4mm)、中板(厚度4-25mm)和厚板(厚度>25mm)三種。鋼帶包括在鋼板類內。

                  3、鋼管類

                  是一種中空截面的長條鋼材。按其截面形狀不同可分圓管、方形管、六角形管和各種異形截面鋼管。按加工工藝不同又可分無縫鋼管和焊管鋼管兩大類。

                  4、鋼絲類

                  鋼絲是線材的再一次冷加工產品。按形狀不同分圓鋼絲、扁形鋼絲和三角形鋼絲等。鋼絲除直接使用外,還用于生產鋼絲繩、鋼紋線和其他制品。

                  1.生鐵的分類

                      鋼鐵材料通常是指鐵碳合金,按含碳量的大小分類,含碳量(質量分數)大于2%的為生鐵,小于2%的為鋼,含碳量(質量分數)小于004%的為工業純鐵。

                  生鐵的分類

                  分類方法

                  分類名稱

                     

                  1.按用途分

                  (1)煉鋼生鐵

                  煉鋼生鐵是指用于平爐、轉爐煉鋼的生鐵,一般含硅量較低(不大于1.75),含硫量較高(不大于0.07),質硬而脆,斷口呈白色,也稱白口鐵

                  (2)鑄造生鐵

                  鑄造生鐵是指用于鑄造各種生鐵鑄件的生鐵,一般含硅量較高(3.75),含硫量稍低(不大于0.06),斷口呈灰色,也稱灰口鐵

                  2.按化學成分分

                  (1)普通生鐵

                  普通生鐵是指不含其他合金元素的生鐵,如煉鋼生鐵、鑄造生鐵均屬此類

                  (2)特種生鐵

                  1)天然合金生鐵——用含有共生金屬的鐵礦石或精礦、用還原劑還原而制成的一種特殊生鐵,可用來煉鋼及鑄造

                  2)鐵合金——在煉鐵時特意加入其他成分的元素,煉成含有多種合金元素的特種生鐵,其品種較多,如錳鐵、硅鐵、鉻鐵等,是煉鋼的原料之一,也可用于鑄造

                   注:成分含量皆指質量分數。

                  2.鑄鐵的分類

                  鑄鐵的分類

                  分類方法

                  分類名稱

                     

                  1.按斷口顏色

                  (1)灰鑄鐵

                  這種鑄鐵中的碳大部分或全部以自由狀態的片狀石墨形式存在,其斷口呈暗灰色,有一定的力學性能和良好的被切削性能,普遍應用于工業中

                  (2)白口鑄鐵

                  白口鑄鐵是組織中完全沒有或幾乎完全沒有石墨的一種鐵碳合金,其斷口呈白亮色,硬而脆,不能進行切削加工,很少在工業上直接用來制作機械零件。由于其具有很高的表面硬度和耐磨性,又稱激冷鑄鐵或冷硬鑄鐵

                  (3)麻口鑄鐵

                  麻口鑄鐵是介于白口鑄鐵和灰鑄鐵之間的一種鑄鐵,其斷口呈灰白相間的麻點狀,性能不好,極少應用

                  2.按化學成分

                  (1)普通鑄鐵

                  是指不含任何合金元素的鑄鐵,如灰鑄鐵、可鍛鑄鐵、球墨鑄鐵等

                  (2)合金鑄鐵

                  是在普通鑄鐵內加入一些合金元素,用以提高某些特殊性能而配制的一種高級鑄鐵。如各種耐蝕、耐熱、耐磨的特殊性能鑄鐵

                  3.按生產方法和組織性能

                  (1)普通灰鑄鐵

                  參見灰鑄鐵

                  (2)孕育鑄鐵

                  這是在灰鑄鐵基礎上,采用變質處理而成,又稱變質鑄鐵。其強度、塑性和韌性均比一般灰鑄鐵好得多,組織也較均勻。主要用于制造力學性能要求較高,而截面尺寸變化較大的大型鑄件

                  (3)可鍛鑄鐵

                  可鍛鑄鐵是由一定成分的白口鑄鐵經石墨化退火而成,比灰鑄鐵具有較高的韌性,又稱韌性鑄鐵。它并不可以鍛造,常用來制造承受沖擊載荷的鑄件

                  (4)球墨鑄鐵

                  簡稱球鐵。它是通過在澆鑄前往鐵液中加入一定量的球化劑和墨化劑,以促進呈球狀石墨結晶而獲得的。它和鋼相比,除塑性、韌性稍低外,其他性能均接近,是兼有鋼和鑄鐵優點的優良材料,在機械工程上應用廣泛

                  (5)特殊性能鑄鐵

                  這是一種有某些特性的鑄鐵,根據用途的不同,可分為耐磨鑄鐵、耐熱鑄鐵、耐蝕鑄鐵等。大都屬于合金鑄鐵,在機械制造上應用較廣泛

                  3.鋼的分類

                  鋼的分類

                  分類方法

                  分類名稱

                     

                  1.按化學

                  成分

                   

                  (1)碳素鋼

                  碳素鋼是指鋼中除鐵、碳外,還含有少量錳、硅、硫、磷等元素的鐵碳合金,按其含碳量的不同可分為:

                  1)低碳鋼——含碳量wc≤0.25

                  2)中碳鋼——含碳量wc>0.25%~0.60

                  3)高碳鋼——含碳量wc>0.60

                  (2)合金鋼

                  為了改善鋼的性能,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:

                  1)低合金鋼——合金元素的總含量≤5

                  2)中合金鋼——合金元素的總含量5%~10

                  3)高合金鋼——合金元素的總含量>10

                  2.按冶煉

                  設備

                   

                  (1)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,又分酸性和堿性兩種

                  (2)平爐鋼

                  用平爐煉制的鋼,按爐襯材料的不同分為酸性和堿性兩種,一般平爐鋼多為堿性

                  (3)電爐鋼

                  用電爐煉制的鋼,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,是堿性電弧爐鋼

                  3.按澆注

                  前脫氧程

                  (1)沸騰鋼

                  屬脫氧不完全的鋼,澆注時在鋼錠模里產生沸騰現象。其優點是冶煉損耗少、成本低、表面質量及深沖性能好;缺點是成分和質量不均勻、抗腐蝕性和力學強度較差,一般用于軋制碳索結構鋼的型鋼和鋼板

                  (2)鎮靜鋼

                  屬脫氧完全的鋼,澆注時在鋼錠模里鋼液鎮靜,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

                  (3)半鎮靜鋼

                  脫氧程度介于鎮靜鋼和沸騰鋼之間的鋼,因生產較難控制.目前產量較少

                  4.按鋼的

                  品質

                   

                  (1)普通鋼

                  鋼中含雜質元素較多,含硫量ws一般≤O05%,含磷量wP≤0.045%,如碳素結構鋼、低合金結構鋼等

                  (2)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

                  (3)高級優質鋼

                  鋼中含雜質元素極少,含硫量ws一般≤O03%,含磷量wP≤0.035%,如合金結構鋼和工具鋼等。高級優質鋼在鋼號后面,通常加符號“A”或漢字,以便識別

                  5.按鋼的

                  用途

                  (1)結構鋼

                  1)建筑及工程用結構鋼——簡稱建造用鋼,它是指用于建筑、橋梁、船舶、鍋爐或其他工程上制作金屬結構件的鋼。如碳素結構鋼、低合金鋼、鋼筋鋼等

                  2)機械制造用結構鋼——是指用于制造機械設備上結構零件的鋼。這類鋼基本上都是優質鋼或高級優質鋼,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

                  (2)工具鋼

                  一般用于制造各種工具,如碳素工具鋼、合金工具鋼、高速工具鋼等。如按用途又可分為刃具鋼、模具鋼、量具鋼

                  (3)特殊鋼

                  具有特殊性能的鋼,如不銹耐酸鋼、耐熱不起皮鋼、高電阻合金、耐磨鋼、磁鋼等

                  (4)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

                  6.按制造

                  加工形式

                  (1)鑄鋼

                  鑄鋼是指采用鑄造方法而生產出來的一種鋼鑄件。鑄鋼主要用于制造一些形狀復雜、難于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

                  (2)鍛鋼

                  鍛鋼是指采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,能承受大的沖擊力作用,塑性、韌性和其他方面的力學性能也都比鑄鋼件高,所以凡是一些重要的機器零件都應當采用鍛鋼件

                  (3)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。大部分鋼材都是采用熱軋軋成的,熱軋常用來生產型鋼、鋼管、鋼板等大型鋼材,也用于軋制線材

                  (4)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、力學性能好。冷軋常用來軋制薄板、鋼帶和鋼管

                  (5)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。冷拔主要用于生產鋼絲,也用于生產直徑在50mm以下的圓鋼和六角鋼,以及直徑在76mm以下的鋼管





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