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鋼材的原材料與生產(chǎn)工藝

發(fā)表時(shí)間:2011-8-13 8:59:34??????點(diǎn)擊:

  一、原材料 專業(yè)冷軋鋼,冷軋板卷,電解板,電解卷,熱軋鋼,熱軋板卷生產(chǎn)廠家---東莞市威達(dá)五金廠

  鋼的源頭是鐵礦砂,即鐵元素(Fe)在自然界中的存在形式,純粹的鐵在自然界中是不存在的,鐵礦砂主要分為磁鐵礦、赤鐵礦、褐鐵礦三種,這些都是鐵的氧化物,不同之處在于它們的氧化方式。鐵礦砂中的含鐵量越高越好,理論上鐵礦砂中的最高含鐵量在72%左右,含鐵量在60%以上稱為富鐵礦。鐵礦砂先在熔爐內(nèi)還原成鐵(銑鐵),再送入煉鋼爐內(nèi)脫碳精煉成鋼,廢鋼也可在煉鋼爐熔煉再生。一般鋼鐵依使用用途制成性質(zhì)、形狀各異的商品,既所謂的鋼鐵制品。通常鋼鐵制品是將鐵礦石還原,熔解成銑鐵(煉銑),銑鐵精煉成鋼(煉鋼),鋼再軋延、加工后制成各種鋼鐵制品,廣義的鋼鐵制品包含鑄鐵、鑄鋼、鍛造鋼品及鋼材加工的制品。

  在討論鋼鐵的原料之前,我們先要弄清楚,究竟鋼和鐵有什么不同?是否有不同的成份呢?在日常生活上大家總是把鋼和鐵聯(lián)在一起稱為“鋼鐵”,可見鋼和鐵應(yīng)該是一種物質(zhì)才對(duì);事實(shí)上,由科學(xué)的眼光來看,鋼和鐵是有少許不同的,它們的主要成份都是鐵元素,只是所含的碳元素量不同。我們通常以碳的含量在2%以上的叫“生鐵”,低于這個(gè)數(shù)值的叫“鋼”。因此,在冶煉鋼鐵的過程中,含鐵的礦石先在鼓風(fēng)爐(blast furnace)(高爐)中被冶煉成熔融生鐵,而后熔融生鐵再放到煉鋼爐(steel making furnace)中精煉成鋼。

  生產(chǎn)鋼鐵所需要的原料分成四大類來分別討論:第一類討論的是各種含有鐵質(zhì)的礦石原料;第二類是煤和焦炭;第三類則討論在冶煉的過程中用來制造熔碴(sl*g)的熔劑(或稱助熔劑flux),如石灰石等;最后一類是各種輔助原料,如廢鋼料(scrap)、氧氣等。

  二、鐵礦石種類及分布

  在理論上來說,凡是含有鐵元素或鐵化合物的礦石都可以叫做鐵礦石。但是,在工業(yè)上或者商業(yè)上來說,鐵礦石不但是要含有鐵的成份,而且必須有利用的價(jià)值才行??墒牵捎诤茈y絕對(duì)性的判定一個(gè)礦石是否有利用價(jià)值,所以在工業(yè)上很難訂立一個(gè)鐵礦石的標(biāo)準(zhǔn)。舉例來說,歐洲所產(chǎn)的鐵礦品質(zhì)很差,而且含鐵量很低,只是因?yàn)樗麄冋也坏胶玫牡V石,所以他們就把這種礦石稱為鐵礦石;而澳洲目前因?yàn)槠焚|(zhì)好含鐵量高的礦石存量很多,所以像歐洲所用的那種礦石在澳洲已經(jīng)認(rèn)為毫無價(jià)值。那么,在歐洲所使用的鐵礦石,在美國就不被鋼鐵業(yè)界認(rèn)為是鐵礦石了。再譬如說,在過去被認(rèn)為含鐵量太低沒有利用價(jià)值的礦石,由于現(xiàn)在工業(yè)技術(shù)的進(jìn)步,發(fā)展出許多廉價(jià)的方法來富化礦石中鐵的成份,于是這些含鐵量低的礦石也就成為有價(jià)值的鐵礦石了。于是,我們歸納出一個(gè)結(jié)論,就是在工業(yè)上對(duì)于鐵礦石判定的標(biāo)準(zhǔn)是隨著地區(qū)性的供求關(guān)系、工業(yè)技術(shù)水準(zhǔn)的改變及交通運(yùn)輸?shù)臓顩r而改變的。以目前的標(biāo)準(zhǔn)來看,礦石中的平均含鐵量大約在25%以上,才被稱為有利用價(jià)值的鐵礦石。

  鐵都是以化合物的狀態(tài)存在于自然界中,尤其是以氧化鐵的狀態(tài)存在的量特別多。現(xiàn)在將幾種比較重要的鐵礦石提出來說明:(前三種是主要種類)

  (1)磁鐵礦(Magnetite)是一種氧化鐵的礦石,主要成份為Fe3O4,是Fe2O3和FeO的復(fù)合物,呈黑灰色,比重大約5.15左右,含F(xiàn)e 72.4%,O 27.6%,具有磁性。在選礦(Beneficiation)時(shí)可利用磁選法,處理非常方便;但是由于其結(jié)構(gòu)細(xì)密,故被還原性較差。經(jīng)過長期風(fēng)化作用后即變成赤鐵礦。

  (2)赤鐵礦(Hematite)也是一種氧化鐵的礦石,主要成份為Fe2O3,呈暗紅色,比重大約為5.26,含F(xiàn)e 70%,O 30%,是最主要的鐵礦石。由其本身結(jié)構(gòu)狀況的不同又可分成很多類別,如赤色赤鐵礦(Red Hematite)、鏡鐵礦(Specularhematite)、云母鐵礦(Micaceous hematite)、粘土質(zhì)赤鐵(Red Ocher)等。

  (3)褐鐵礦(Limonite)這是含有氫氧化鐵的礦石。它是針鐵礦(Goethite)HFeO2和鱗鐵礦(Lepidocrocite)FeO(OH)兩種不同結(jié)構(gòu)礦石的統(tǒng)稱,也有人把它主要成份的化學(xué)式寫成m Fe2O3nH2O,呈現(xiàn)土黃或棕色,含有Fe約62%,O 27%,H2O 11%,比重約為3.6~4.0,多半是附存在其它鐵礦石之中。

  (4)菱鐵礦(Siderite)是含有碳酸鐵的礦石,主要成份為FeCO3,呈現(xiàn)青灰色,比重在3.8左右。這種礦石多半含有相當(dāng)多數(shù)量的鈣鹽和鎂鹽。由于碳酸根在高溫約800~900℃時(shí)會(huì)吸收大量的熱而放出二氧化碳,所以我們多半先把這一類礦石加以焙燒之后再加入鼓風(fēng)爐。(5)鐵的硅酸鹽礦(Silicate Iron)此類礦石是一種復(fù)合鹽,沒有一定的化學(xué)式,成份的變化很大,一般呈現(xiàn)深綠色,比重為3.8左右,含鐵成份很低,是一種較差的鐵礦石。

  (6)硫化鐵礦(Sulphide iron)這種礦石含有FeS2,含F(xiàn)e只有46.6%而S的含量達(dá)到53.4%。呈現(xiàn)灰黃色,比重大約為4.95~5.10。由于這種礦石常常含有許多其它較貴重的金屬如銅(Copper)、鎳(Nickel)、鋅(Zinc)、金(Gold)、銀(Silver)等,所以常被用做他種金屬冶煉工業(yè)的原料;又由于它含有大量的硫,所以常被用來提制硫磺,鐵反而變成了副產(chǎn)品,所以事實(shí)上已不能稱為鐵礦石。

  鐵在地球表面,分布非常廣泛,而且存量也極為豐富,幾乎所有的巖石和動(dòng)植物的殘骸之中都含有少許鐵的成份;根據(jù)地質(zhì)學(xué)家的估計(jì),地殼中大約有4~5%是鐵的元素。

  雖然這許多含鐵的物質(zhì)中只有極少部份是具有價(jià)值的鐵礦石,但是它的存量已經(jīng)是極為豐富。對(duì)于地球上鐵礦石貯存量的估計(jì),目前沒有一個(gè)可以確信的數(shù)字。目前已經(jīng)被發(fā)現(xiàn)的主要產(chǎn)鐵礦國有美國、加拿大、巴西、澳洲、南非、印度、法國、英國、瑞典、西班牙、蘇俄、中國、委內(nèi)瑞拉等。

  中國鐵礦資源有兩個(gè)特點(diǎn):一是貧礦多,貧礦出儲(chǔ)量占總儲(chǔ)量的80%;二是多元素共生的復(fù)合礦石較多。此外礦體復(fù)雜,有些貧鐵礦床上部為赤鐵礦,下部為磁鐵礦。

  (1)東北地區(qū)鐵礦 東北的確鐵礦主要是鞍山礦區(qū),它是目前我國儲(chǔ)量開采量最大的礦區(qū),大型礦體主要分布在遼寧省的鞍山(包括大弧山、櫻桃園、東西鞍山、弓長嶺等)、本溪(男芬、歪頭山、通遠(yuǎn)堡等),部分礦床分布在吉林省通化附近。鞍山礦區(qū)是鞍鋼、本鋼的主要原料基地。

  鞍山礦區(qū)礦石的主要特點(diǎn):

  1)除極少富礦外,約占儲(chǔ)量的98%為貧礦,含鐵量20~40%,平均30%左右。必須經(jīng)過選礦處理,精選后含鐵量可達(dá)60%以上。

  2)礦石礦物以磁鐵礦和赤鐵礦為主,部分為假象赤鐵礦和半假象赤鐵礦。其結(jié)構(gòu)致密堅(jiān)硬,脈石分布均勻而致密,選礦比較困難,礦石的還原性較差。

  3)脈石礦物絕大部分是由石英石組成的,SiO2在40~50%。但本溪通遠(yuǎn)堡鐵礦為自溶性礦石,其堿度(Ca+Mg/SiO2)在1以上。且含錳1.29~7.5%可代替錳礦使用。

  4)礦石含S、P雜質(zhì)很少,本溪男芬鐵礦含P很低,是冶煉優(yōu)質(zhì)生鐵的好原料。

  (2)華北地區(qū)鐵礦 主要分布在河北省宣化、遷安和邯鄲、邢臺(tái)地區(qū)的武安、礦山村等的地區(qū)以及內(nèi)蒙和山西各地。是首鋼、包鋼、太鋼和邯鄲、宣化及陽泉等鋼鐵廠的原料基地。

  遷灤礦區(qū)礦石為鞍山式貧磁鐵礦,含酸性脈石,S、P雜質(zhì)少,礦石的可選性好。

  邯邢礦區(qū)主要是赤鐵礦和磁鐵礦,礦石含鐵量在40%-55%之間,脈石中含有一定的堿性氧化物,部分礦石S高。

  (3)中南地區(qū)鐵礦 中南地區(qū)鐵礦以湖北大冶鐵礦為主,其他如湖南的湘潭,河南省的安陽、舞陽,江西和廣東省的海南島等地都有相當(dāng)規(guī)模的儲(chǔ)量,這些礦區(qū)分別成為武鋼、湘鋼及本地區(qū)各大中型高爐的原料供應(yīng)基地。

  大冶礦區(qū)是我國開采最早的礦區(qū)之一,主要包括鐵山、金山店、成潮、靈鄉(xiāng)等礦山,儲(chǔ)量比較豐富。礦石主要是鐵銅共生礦,鐵礦物主要為磁鐵礦,其次是赤鐵礦,其他還有黃銅礦和黃鐵礦等。礦石含鐵量40-50%,最高的達(dá)54-60%。脈石礦物有方解石、石英等,脈石中含SiO28%左右,有一定的溶劑性(CaO/SiO2為0.3左右),礦石含P低,(一般0.027%),含S高且波動(dòng)很大(0.01-1.2%),并含有Cu(0.2-1.0%)和Co(0.013%-0.025%)等含有色金屬。礦石的還原性較差,礦石經(jīng)燒結(jié)、球團(tuán)造塊后入高爐冶煉。

  (4)華東地區(qū)鐵礦 華東地區(qū)鐵礦產(chǎn)區(qū)主要是自安徽省蕪湖至江蘇南京一帶的凹山,南山、姑山、桃沖、梅山、鳳凰山等礦山。此外還有山東的金嶺鎮(zhèn)等地也有相當(dāng)豐富的鐵礦資源儲(chǔ)藏,是馬鞍山鋼鐵公司及其他一些鋼鐵企業(yè)原料供應(yīng)基地。

  蕪寧礦區(qū)鐵礦石主要是赤鐵礦,其次是磁鐵礦,也有部分硫化礦如黃銅礦和黃鐵礦。鐵礦石品位較高,一部分富礦(含F(xiàn)e50%-60%)可直接入爐冶煉,一部分貧礦要經(jīng)選礦精選、燒結(jié)造塊后供高爐使用。礦石的還原性較好。脈石礦物為石英、方解石、磷灰石和金紅石等,礦石中含S、P雜質(zhì)較高(含P一般為0.5%,最高可達(dá)1.6%,梅山鐵礦含S平均可達(dá)2%-3%),礦石有一定的溶劑性(如凹山及梅山的富礦中平均堿度可達(dá)0.7-0.9),部分礦石含V,Ti及Cu等有色金屬。

  (5)其他地區(qū)鐵礦 除上述各地區(qū)鐵礦外,我國西南地區(qū)、西北地區(qū)各省,如四川、云南、貴州、甘肅、新疆、寧夏等地都有豐富的不同類型的鐵礦資源,分別為攀鋼、重鋼和昆鋼等大中型鋼鐵廠高爐生產(chǎn)的原料基地。

  三、鋼材的生產(chǎn)工藝

  碳素鋼的定義及鋼中五元素

  含碳2%以下的鐵碳合金稱為鋼。碳素鋼中的五元素是指化學(xué)成份中的主要組成物,即 C、Si、Mn、S、P(碳、硅、錳、硫、磷)。其次是在煉鋼過程中不可避免地會(huì)混入氣體,含O、H、N(氧、氫、氮)。此外,用鋁-硅脫氧鎮(zhèn)靜工藝中,必然在鋼水中含有 Al,當(dāng)Als(酸溶鋁)≥0.020%時(shí),還有細(xì)化晶粒的作用。

  化學(xué)元素對(duì)鋼性能的影響

  1、碳(C):鋼中含碳量增加,屈服點(diǎn)和抗拉強(qiáng)度升高,但塑性和沖擊性降低,當(dāng)碳量0.23%超過時(shí),鋼的焊接性能變壞,因此用于焊接的低合金結(jié)構(gòu)鋼,含碳量一般不超過0.20%。碳量高還會(huì)降低鋼的耐大氣腐蝕能力,在露天料場(chǎng)的高碳鋼就易銹蝕;此外,碳能增加鋼的冷脆性和時(shí)效敏感性。

  2、硅(Si):在煉鋼過程中加硅作為還原劑和脫氧劑,所以鎮(zhèn)靜鋼含有0.15-0.30%的硅。如果鋼中含硅量超過0.50-0.60%,硅就算合金元素。硅能顯著提高鋼的彈性極限,屈服點(diǎn)和抗拉強(qiáng)度,故廣泛用于作彈簧鋼。在調(diào)質(zhì)結(jié)構(gòu)鋼中加入1.0-1.2%的硅,強(qiáng)度可提高15-20%。硅和鉬、鎢、鉻等結(jié)合,有提高抗腐蝕性和抗氧化的作用,可制造耐熱鋼。含硅1-4%的低碳鋼,具有極高的導(dǎo)磁率,用于電器工業(yè)做矽鋼片。硅量增加,會(huì)降低鋼的焊接性能。

  3、錳(Mn):在煉鋼過程中,錳是良好的脫氧劑和脫硫劑,一般鋼中含錳0.30-0.50%。在碳素鋼中加入0.70%以上時(shí)就算“錳鋼”,較一般鋼量的鋼不但有足夠的韌性,且有較高的強(qiáng)度和硬度,提高鋼的淬性,改善鋼的熱加工性能,如16Mn鋼比A3屈服點(diǎn)高40%。含錳11-14%的鋼有極高的耐磨性,用于挖土機(jī)鏟斗,球磨機(jī)襯板等。錳量增高,減弱鋼的抗腐蝕能力,降低焊接性能。

  4、磷(P):在一般情況下,磷是鋼中有害元素,增加鋼的冷脆性,使焊接性能變壞,降低塑性,使冷彎性能變壞。因此通常要求鋼中含磷量小于0.045%,優(yōu)質(zhì)鋼要求更低些。

  5、硫(S):硫在通常情況下也是有害元素。使鋼產(chǎn)生熱脆性,降低鋼的延展性和韌性,在鍛造和軋制時(shí)造成裂紋。硫?qū)附有阅芤膊焕?,降低耐腐蝕性。所以通常要求硫含量小于0.055%,優(yōu)質(zhì)鋼要求小于0.040%。在鋼中加入0.08-0.20%的硫,可以改善切削加工性,通常稱易切削鋼。

  6、鉻(Cr):在結(jié)構(gòu)鋼和工具鋼中,鉻能顯著提高強(qiáng)度、硬度和耐磨性,但同時(shí)降低塑性和韌性。鉻又能提高鋼的抗氧化性和耐腐蝕性,因而是不銹鋼,耐熱鋼的重要合金元素。

  7、鎳(Ni):鎳能提高鋼的強(qiáng)度,而又保持良好的塑性和韌性。鎳對(duì)酸堿有較高的耐腐蝕能力,在高溫下有防銹和耐熱能力。但由于鎳是較稀缺的資源,故應(yīng)盡量采用其他合金元素代用鎳鉻鋼。

  8、鉬(Mo):鉬能使鋼的晶粒細(xì)化,提高淬透性和熱強(qiáng)性能,在高溫時(shí)保持足夠的強(qiáng)度和抗蠕變能力(長期在高溫下受到應(yīng)力,發(fā)生變形,稱蠕變)。結(jié)構(gòu)鋼中加入鉬,能提高機(jī)械性能。 還可以抑制合金鋼由于火而引起的脆性。在工具鋼中可提高紅性。

  9、鈦(Ti):鈦是鋼中強(qiáng)脫氧劑。它能使鋼的內(nèi)部組織致密,細(xì)化晶粒力;降低時(shí)效敏感性和冷脆性。改善焊接性能。在鉻18鎳9奧氏體不銹鋼中加入適當(dāng)?shù)拟仯杀苊饩чg腐蝕。

  10、釩(V):釩是鋼的優(yōu)良脫氧劑。鋼中加0.5%的釩可細(xì)化組織晶粒,提高強(qiáng)度和韌性。釩與碳形成的碳化物,在高溫高壓下可提高抗氫腐蝕能力。

  11、鎢(W):鎢熔點(diǎn)高,比重大,是貴生的合金元素。鎢與碳形成碳化鎢有很高的硬度和耐磨性。在工具鋼加鎢,可顯著提高紅硬性和熱強(qiáng)性,作切削工具及鍛模具用。

  12、鈮(Nb):鈮能細(xì)化晶粒和降低鋼的過熱敏感性及回火脆性,提高強(qiáng)度,但塑性和韌性有所下降。在普通低合金鋼中加鈮,可提高抗大氣腐蝕及高溫下抗氫、氮、氨腐蝕能力。鈮可改善焊接性能。在奧氏體不銹鋼中加鈮,可防止晶間腐蝕現(xiàn)象。

  13、鈷(Co):鈷是稀有的貴重金屬,多用于特殊鋼和合金中,如熱強(qiáng)鋼和磁性材料。

  14、銅(Cu):武鋼用大冶礦石所煉的鋼,往往含有銅。銅能提高強(qiáng)度和韌性,特別是大氣腐蝕性能。缺點(diǎn)是在熱加工時(shí)容易產(chǎn)生熱脆,銅含量超過0.5%塑性顯著降低。當(dāng)銅含量小于0.50%對(duì)焊接性無影響。

  15、鋁(Al):鋁是鋼中常用的脫氧劑。鋼中加入少量的鋁,可細(xì)化晶粒,提高沖擊韌性,如作深沖薄板的08Al鋼。鋁還具有抗氧化性和抗腐蝕性能,鋁與鉻、硅合用,可顯著提高鋼的高溫不起皮性能和耐高溫腐蝕的能力。鋁的缺點(diǎn)是影響鋼的熱加工性能、焊接性能和切削加工性能。

  16、硼(B):鋼中加入微量的硼就可改善鋼的致密性和熱軋性能,提高強(qiáng)度。

  17、氮(N):氮能提高鋼的強(qiáng)度,低溫韌性和焊接性,增加時(shí)效敏感性。

  18、稀土(Xt):稀土元素是指元素周期表中原子序數(shù)為57-71的15個(gè)鑭系元素。這些元素都是金屬,但他們的氧化物很像“土”,所以習(xí)慣上稱稀土。鋼中加入稀土,可以改變鋼中夾雜物的組成、形態(tài)、分布和性質(zhì),從而改善了鋼的各種性能,如韌性、焊接性,冷加工性能。在犁鏵鋼中加入稀土,可提高耐磨性。

  生產(chǎn)工藝

  1、鋼鐵是怎樣煉成的?

  煉鋼的主要任務(wù)是按所煉鋼種的質(zhì)量要求,調(diào)整鋼中碳和合金元素含量到規(guī)定范圍之內(nèi),并使P、S、H、O、N等雜質(zhì)的含量降至允許限量之下。煉鋼過程實(shí)質(zhì)上是一個(gè)氧化過程,爐料中過剩的碳被氧化,燃燒成CO氣體逸出,其它Si、P、Mn 等氧化后進(jìn)入爐渣中。S部份進(jìn)入煉渣中,部份則生成SO2排出。當(dāng)鋼水成份和溫度達(dá)到工藝要求后,即可出鋼。為了除去鋼中過剩的氧及調(diào)整化學(xué)成份,可以添加脫氧劑和鐵合金或合金元素。

  2、轉(zhuǎn)爐煉鋼簡介

  從魚雷車運(yùn)來的鐵水經(jīng)過脫硫、擋渣等處理后即可倒入轉(zhuǎn)爐中作為主要爐料,另加10% 以下的廢鋼。然后,向轉(zhuǎn)爐內(nèi)吹氧燃燒,鐵水中的過量碳被氧化并放出大量熱量,當(dāng)探頭測(cè)得達(dá)到預(yù)定的低碳含量時(shí),即停止吹氧并出鋼。一般在鋼包中需進(jìn)行脫氧及調(diào)整成份操作;然后在鋼液表面拋上碳化稻殼防止鋼水被氧化,即可送往連鑄或模鑄工區(qū)。對(duì)要求高的鋼種可增加底吹氬、RH真空處理、噴粉處理(噴SI—CA粉及變性石灰)可以有效降低鋼中的氣體與夾雜,并有進(jìn)一步降碳及降硫的作用。在這些爐外精煉措施后還可以最終微調(diào)成份,滿足優(yōu)質(zhì)鋼材的需求。

  3、初軋

  模鑄鋼錠采取熱裝、熱送新工藝,進(jìn)入均熱爐加熱,然后通過初軋機(jī)及鋼坯連軋機(jī)軋成板坯、管坯、小方坯等初軋產(chǎn)品,經(jīng)過切頭、切尾、表面清理,(火焰清理、打磨)高品質(zhì)產(chǎn)品則還需對(duì)初軋坯進(jìn)行扒皮和探傷,檢驗(yàn)合格后入庫。目前初軋廠的產(chǎn)品有初軋板坯、軋制方坯、氧氣瓶用鋼坯、齒輪用圓管坯、鐵路車輛用車軸坯及塑模用鋼等。初軋板坯主要供應(yīng)熱軋廠作為原料;軋制方坯除部份外供,主要送往高速線材軋機(jī)作原料。由于連鑄板坯的先進(jìn)性,初軋板坯的需求量大為削減,因此轉(zhuǎn)向上述其它產(chǎn)品了。

  4、熱連軋

  用連鑄板坯或初軋板坯作原料,經(jīng)步進(jìn)式加熱爐加熱,高壓水除鱗后進(jìn)入粗軋機(jī),粗軋料經(jīng)切頭、尾、再進(jìn)入精軋機(jī),實(shí)施計(jì)算機(jī) 控制軋制,終軋后即經(jīng)過層流冷卻(計(jì)算機(jī)控制冷卻速率)和卷取機(jī)卷取、成為直發(fā)卷。直發(fā)卷的頭、尾往往呈舌狀及魚尾狀,厚度、寬度精度較差,邊部常存在浪形、折邊、塔形等缺陷。其卷重較重、鋼卷內(nèi)徑為760mm。(一般制管行業(yè)喜歡使用。)將直發(fā)卷經(jīng)切頭、切尾、切邊及多道次的矯直、平整等精整線處理后,再切板或重卷,即成為:熱軋鋼板、平整熱軋鋼卷、縱切帶等產(chǎn)品。熱軋精整卷若經(jīng)酸洗去除氧化皮并涂油后即成熱軋酸洗板卷。該產(chǎn)品有局部替代冷軋板的趨向,價(jià)格適中,深受廣大用戶喜愛。

  5、冷連軋

  用熱軋鋼卷為原料,經(jīng)酸洗去除氧化皮后進(jìn)行冷連軋,其成品為軋硬卷,由于連續(xù)冷變形引起的冷作硬化使軋硬卷的強(qiáng)度、硬度上升、韌塑指標(biāo)下降,因此沖壓性能將惡化,只能用于簡單變形的零件。軋硬卷可作為熱鍍鋅廠的原料,因?yàn)闊徨冧\機(jī)組均設(shè)置有退火線。軋硬卷重一般在6~13.5噸,鋼卷內(nèi)徑為610mm。

  一般冷連軋板、卷均應(yīng)經(jīng)過連續(xù)退火(CAPL機(jī)組)或罩式爐退火消除冷作硬化及軋制應(yīng)力,達(dá)到相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的力學(xué)性能指標(biāo)。

  冷軋鋼板的表面質(zhì)量、外觀、尺寸精度均優(yōu)于熱軋板,且其產(chǎn)品厚度右軋薄至0.18mm左右,因此深受廣大用戶青睞。以冷軋鋼卷為基板進(jìn)行產(chǎn)品的深加工,成為高附加值產(chǎn)品。如電鍍鋅、熱鍍鋅、耐指紋電鍍鋅、彩涂鋼板卷及減振復(fù)合鋼板、PVC 復(fù)膜鋼板等,使這些產(chǎn)品具有美觀、高抗腐蝕等優(yōu)良品質(zhì),得到了廣泛應(yīng)用。冷軋鋼卷經(jīng)退火后必須進(jìn)行精整,包括切頭、尾、切邊、矯平、平整、重卷、或縱剪切板等。冷軋產(chǎn)品廣泛應(yīng)用于汽車制造、家電 產(chǎn)品、儀表開關(guān)、建筑、辦公家具等行業(yè)。鋼板捆包后的每包重量為3~5噸。平整分卷重一般為3~10噸/卷。鋼卷內(nèi)徑610mm。

  大部分鋼材加工都是通過壓力加工,使被加工的鋼(坯、錠等)產(chǎn)生塑性變形。根據(jù)鋼材加工溫度不同以分冷加工和熱加工兩種。鋼材的主要加工方法有:

  軋制:將金屬坯料通過一對(duì)旋轉(zhuǎn)軋輥的間隙(各種形狀),因受軋輥的壓縮使材料截面減小,長度增加的壓力加工方法,這是生產(chǎn)鋼材最常用的生產(chǎn)方式,主要用來生產(chǎn)型材、板材、管材。分冷軋、熱軋。

  鍛造:利用鍛錘的往復(fù)沖擊力或壓力機(jī)的壓力使坯料改變成我們所需的形狀和尺寸的一種壓力加工方法。一般分為自由鍛和模鍛,常用作生產(chǎn)大型材、開坯等截面尺寸較大的材料。

  拉撥:是將已經(jīng)軋制的金屬坯料(型、管、制品等)通過模孔拉撥成截面減小長度增加的加工方法大多用作冷加工。

  擠壓:是將金屬放在密閉的擠壓筒內(nèi),一端施加壓力,使金屬從規(guī)定的??字袛D出而得到有同形狀和尺寸的成品的加工方法,多用于生產(chǎn)有色金屬材料。

  6、鋼的力學(xué)性能

  6.1拉力試驗(yàn)

  按標(biāo)準(zhǔn)制備的拉力試樣,安裝在拉力試驗(yàn)機(jī)的夾頭內(nèi),對(duì)試樣緩慢施加單軸向拉伸應(yīng)力,直至試樣被拉斷為止的試驗(yàn)稱作拉力試驗(yàn)。

  6.1.1強(qiáng)度

  金屬材料在外力作用下,抵抗變形和斷裂的能力叫強(qiáng)度。強(qiáng)度指標(biāo)包括:比例極限、彈性極限、屈服強(qiáng)度、抗拉強(qiáng)度等。

  6.1.2比例極限

  對(duì)金屬施加拉力,金屬存在著力與變形成直線比例的階段,而這個(gè)階段的最大極限負(fù)荷Pp除以試樣的原橫截面積即為比例極限,用σ p表示。

  6.1.3彈性極限

  金屬受外力作用發(fā)生了變形,外力去掉后,能完全恢復(fù)原來的形狀,這種變形稱為彈性變形。金屬能保持彈性變形的最大應(yīng)力稱為 彈性極限,用σe表示。

  6.1.4抗拉強(qiáng)度

  試樣拉伸時(shí),在拉斷前所承受的最大負(fù)荷除以原橫截面積所得的應(yīng)力,稱作抗拉強(qiáng)度,用σb表示。當(dāng)材料所受的外應(yīng)力大于其抗拉 強(qiáng)度時(shí),將會(huì)發(fā)生斷裂。因此σb越高,則表示它能承受愈大的外應(yīng)力而不致于斷裂。

  國外標(biāo)準(zhǔn)的結(jié)構(gòu)鋼常按抗拉強(qiáng)度來分類,如SS400,其中400即表示σb的最小值為400MPa超高強(qiáng)度鋼是指σb≥1373 Mpa的鋼。

  6.1.5屈強(qiáng)比

  屈強(qiáng)比即屈服強(qiáng)度與抗拉強(qiáng)度之比值(σs/σb)。屈服比值越高,則該材料的強(qiáng)度愈高,屈強(qiáng)比值愈低則塑性愈佳,沖壓成形性愈好。如深沖鋼板的屈強(qiáng)比值為≤0.65。

  彈簧鋼一般均在彈性極限范圍內(nèi)服役,受載荷時(shí)不允許產(chǎn)生塑性變形,因此要求彈簧鋼經(jīng)淬火、回火后具有盡可能高的彈性極限和屈強(qiáng)比值(σs/σb≥0.90)此外疲勞壽命與抗拉強(qiáng)度及表面質(zhì)量往往有很大關(guān)聯(lián)。

  6.1.6塑性

  金屬材料在受力破壞前可以經(jīng)受永久變形的性能稱為塑性。塑性指標(biāo)通常伸長率和斷面收縮率表示。伸長率與斷面收縮率越高,則塑性越好。

  7、沖擊韌性

  用一定尺寸和形狀的金屬試樣,在規(guī)定類型的沖擊試驗(yàn)上受沖擊負(fù)荷折斷時(shí),試樣刻槽處單位橫截面上所消耗的沖擊功,稱為沖擊 韌性以αk表示。目前常用的10×10×55mm,帶2 mm深的V形缺口夏氏沖擊試樣,標(biāo)準(zhǔn)上直接采用沖擊功(J焦耳值)AK,而不是采用αK值。因?yàn)閱挝?面積上的沖擊功并無實(shí)際意義。沖擊功對(duì)于檢查金屬材料在不同溫度下的脆性轉(zhuǎn)化最為敏感,而實(shí)際服役條件下的災(zāi)難性破斷事故,往往與材料的沖擊功及服役溫 度有關(guān)。 因此在有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)中常常規(guī)定某一溫度時(shí)的沖擊功值為多少 、還規(guī)定FATT(斷口面積轉(zhuǎn)化溫度)要低于某一溫度的技術(shù)條件。所謂FATT,即一組在不同溫度下的沖擊試樣沖斷后,對(duì)沖擊斷口進(jìn)行評(píng)定,當(dāng)脆性斷裂占總面積的50%時(shí)所對(duì)應(yīng)的溫度。由于鋼板厚度的影響,對(duì)厚度≤10mm的鋼板,可取得3/4小尺寸沖擊試樣(7.5×10×55mm)或1/2小尺寸沖擊試樣(5×10×55mm)。但是一定要注意,同規(guī)格及同一溫度下的沖擊功值才可相互比較。只有在標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的條件下,才可按標(biāo)準(zhǔn)的換算方法,折算 成標(biāo)準(zhǔn)沖擊試樣的沖擊功,再相互比較。

  8、硬度試驗(yàn)

  金屬材料抵抗壓頭(淬硬的鋼球或具有1200圓錐或角錐的金剛石壓頭)壓陷表面的能力稱為硬度。 根據(jù)試驗(yàn)方法和適用范圍的不同,硬度可分為布氏硬度、洛氏硬度、維氏硬度、肖氏硬度以及顯微硬度、高溫硬度等。

  冶金產(chǎn)品常用的是布氏硬度和洛氏硬度。

  9、寶鋼企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)(Q/BQB)

  寶鋼企標(biāo)中的鋼號(hào)大致可分為三個(gè)來源: 即從日本JIS標(biāo)準(zhǔn)、德國DIN標(biāo)準(zhǔn)移植及自行開發(fā)研制的鋼號(hào)。從日本JIS標(biāo)準(zhǔn)中移植來的鋼號(hào),一般首位常為S(Steel);從DIN標(biāo)準(zhǔn)移植來的鋼號(hào),一般常以ST開頭(Stahl德文中的“鋼”); 寶鋼自行開發(fā)研制的鋼號(hào),一般首位常以寶鋼的拼音首位B開頭。

  10、結(jié)構(gòu)用熱連軋、冷連軋鋼板及鋼帶

  結(jié)構(gòu)鋼一般按強(qiáng)度分類,在鋼號(hào)中的數(shù)字往往代表抗拉強(qiáng)度的最低值。由于該類鋼常用于制作結(jié)構(gòu)件,因此稱作為結(jié)構(gòu)鋼。結(jié)構(gòu)鋼的強(qiáng)化機(jī)制傾向于降碳增錳固溶強(qiáng)化鐵素體、細(xì)化珠光體和添加微合金的析出強(qiáng)化、沉淀強(qiáng)化和細(xì)晶強(qiáng)化,以確保在提高強(qiáng) 度的同時(shí)仍保持較好的韌、塑指標(biāo)并兼具良好的焊接性能。