第一節(jié)鋼材及其生產(chǎn)過(guò)程

1、一、鋼鐵材料的生產(chǎn)過(guò)程鐵礦石 生鐵 鋼鋼錠） 型材 鑄鐵軋制、擠壓、拉拔、鍛造等壓力加工方法1、生鐵的冶煉原料：鐵礦石燃料：焦炭熔劑：石灰石設(shè)備：高爐2、鋼的冶煉原料：生鐵、廢鋼燃料：焦炭熔劑：石灰石；氧化劑，脫氧劑設(shè)備：電弧爐（鋼板、型鋼、鋼管）第第5章章 工業(yè)用鋼工業(yè)用鋼第第5章章 工業(yè)用鋼工業(yè)用鋼第第5章章 工業(yè)用鋼工業(yè)用鋼鋼碳素鋼合金鋼1、按含碳量分低碳鋼 0.0218 % C 0.25%中碳鋼 0.25 % C 0.6%高碳鋼 0.6% C1%1%時(shí)不標(biāo)出；當(dāng)時(shí)不標(biāo)出；當(dāng)Wc1%前前面數(shù)字表示面數(shù)字表示含碳量含碳量的的千倍千倍。 如：9SiCr, Cr12,5CrMnMo9SiCr,

2、 Cr12,5CrMnMo等。等。 但但高速鋼高速鋼不標(biāo)含碳量，只寫(xiě)出合金元素不標(biāo)含碳量，只寫(xiě)出合金元素符號(hào)符號(hào)及其含量。及其含量。如:W18Cr4V, W6Mo5Cr4V2W18Cr4V, W6Mo5Cr4V2第第5章章 工業(yè)用鋼工業(yè)用鋼普通低合金結(jié)構(gòu)鋼普通低合金結(jié)構(gòu)鋼 低碳，合金含量小于低碳，合金含量小于3%3%。主加元素為。主加元素為MnMn其強(qiáng)化了鐵素體，其強(qiáng)化了鐵素體，提高了強(qiáng)度；提高了強(qiáng)度；V V，TiTi等元素使晶粒細(xì)化，使韌性提高。等元素使晶粒細(xì)化，使韌性提高。 在在建筑、橋梁、車(chē)輛、船舶建筑、橋梁、車(chē)輛、船舶中應(yīng)用廣泛。以中應(yīng)用廣泛。以16Mn16Mn為最廣。為最廣。船舶船舶

3、橋梁橋梁第第5章章 工業(yè)用鋼工業(yè)用鋼2、合金滲碳鋼 含碳量為含碳量為0.1%-0.2%,0.1%-0.2%,以保障心部具有足夠的韌性，合以保障心部具有足夠的韌性，合金含量金含量小于小于3%3%。主加元素為主加元素為CrCr、MnMn、鈦、釩、鈦、釩，提高了淬透，提高了淬透性，使晶粒細(xì)化，耐磨性提高性，使晶粒細(xì)化，耐磨性提高。 （常用滲碳鋼） 主要用于表面要主要用于表面要求硬而耐磨，心部具求硬而耐磨，心部具有足夠強(qiáng)度和韌性的有足夠強(qiáng)度和韌性的零件，如：汽車(chē)變速零件，如：汽車(chē)變速箱的齒輪等。箱的齒輪等。 以以2 20Cr0Cr、20CrTiMn20CrTiMn為最廣。為最廣。 變速齒輪變速齒輪撥叉

4、撥叉第第5章章 工業(yè)用鋼工業(yè)用鋼合金調(diào)質(zhì)鋼合金調(diào)質(zhì)鋼 含碳量為含碳量為0.25%-0.5%,0.25%-0.5%,主加元素為主加元素為CrCr、MnMn、SiSi、NiNi等以提等以提高淬透性和強(qiáng)化鐵素體高淬透性和強(qiáng)化鐵素體. .調(diào)質(zhì)鋼具有良好的綜合力學(xué)性能調(diào)質(zhì)鋼具有良好的綜合力學(xué)性能。 合金調(diào)質(zhì)鋼廣泛用于制造汽車(chē)、拖拉機(jī)、機(jī)床和其它機(jī)合金調(diào)質(zhì)鋼廣泛用于制造汽車(chē)、拖拉機(jī)、機(jī)床和其它機(jī)器上的各種重要零件，如器上的各種重要零件，如齒輪、軸類(lèi)件、連桿齒輪、軸類(lèi)件、連桿等。等。 曲軸曲軸 連桿連桿 （常用調(diào)質(zhì)鋼） 第第5章章 工業(yè)用鋼工業(yè)用鋼4 4、合金彈、合金彈簧簧鋼鋼 它具有高的它具有高的彈性、疲

5、勞強(qiáng)度及沖動(dòng)韌度彈性、疲勞強(qiáng)度及沖動(dòng)韌度。含碳量為含碳量為0.5%-0.5%-0.7%,0.7%,主加元素為主加元素為CrCr、MnMn、SiSi等以提高淬透性和彈性極限。等以提高淬透性和彈性極限。 合金彈簧鋼是一種合金彈簧鋼是一種專(zhuān)用結(jié)構(gòu)鋼，主要用于專(zhuān)用結(jié)構(gòu)鋼，主要用于制造各種制造各種彈簧彈簧和彈性元和彈性元件件。 拉力彈簧拉力彈簧 離合器離合器彈簧彈簧 （常用彈簧鋼） 第第5章章 工業(yè)用鋼工業(yè)用鋼5 5、滾動(dòng)軸承鋼、滾動(dòng)軸承鋼 主要用來(lái)制造滾動(dòng)軸承的主要用來(lái)制造滾動(dòng)軸承的滾動(dòng)體滾動(dòng)體（滾珠、滾柱、滾（滾珠、滾柱、滾針）、內(nèi)外套圈等，屬專(zhuān)用結(jié)構(gòu)鋼。針）、內(nèi)外套圈等，屬專(zhuān)用結(jié)構(gòu)鋼。 碳質(zhì)量分?jǐn)?shù)

6、一般為碳質(zhì)量分?jǐn)?shù)一般為0.95%-1.10%0.95%-1.10%，以保證其高硬，以保證其高硬度、高耐磨性和高強(qiáng)度。度、高耐磨性和高強(qiáng)度。鉻鉻為基本合金元素為基本合金元素 ，鉻含量，鉻含量為為0.40%-1.65%0.40%-1.65%。高碳低鉻高碳低鉻。如：如：GCr15GCr15(滾珠軸承鋼) 第第5章章 工業(yè)用鋼工業(yè)用鋼 合金工具鋼是制造刃具、量具和模具的鋼種。不僅有更高的硬度合金工具鋼是制造刃具、量具和模具的鋼種。不僅有更高的硬度和耐磨性和耐磨性,還具有更高的還具有更高的紅硬性紅硬性。1 1、合金刃具鋼、合金刃具鋼 用途：用途：主要用于制造各種主要用于制造各種金屬切削刀具，如車(chē)刀、銑刀

7、、金屬切削刀具，如車(chē)刀、銑刀、鉆頭等。鉆頭等。 性能：性能：（1 1）高硬度，）高硬度，60HRC60HRC以上；以上；（2 2）高的耐磨性；）高的耐磨性；（3 3）高熱硬性）高熱硬性 ；（4 4）足夠的塑性和韌性）足夠的塑性和韌性 。銑刀銑刀 英制模板刀英制模板刀第第5章章 工業(yè)用鋼工業(yè)用鋼合金工具鋼的合金工具鋼的種類(lèi)及牌號(hào)種類(lèi)及牌號(hào) (1) (1) 低合金刃具鋼低合金刃具鋼 (2) (2) 高速鋼高速鋼 最高工作溫度不超過(guò)最高工作溫度不超過(guò)300 300 。 高碳：碳質(zhì)量分?jǐn)?shù)為高碳：碳質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.9%-1.1%0.9%-1.1%，以保證高硬度和高耐磨性。，以保證高硬度和高耐磨性。 CrC

8、r、MnMn、SiSi主要是提高鋼的淬透性，主要是提高鋼的淬透性，SiSi還能提高鋼的回火穩(wěn)定性；還能提高鋼的回火穩(wěn)定性； W W、V V能提高硬度和耐磨性，并防止加熱時(shí)過(guò)熱，保持細(xì)小的晶粒。能提高硬度和耐磨性，并防止加熱時(shí)過(guò)熱，保持細(xì)小的晶粒。 高速鋼是高合金刃具鋼，具有很高的熱硬性，高速切削中刃部溫度高速鋼是高合金刃具鋼，具有很高的熱硬性，高速切削中刃部溫度達(dá)達(dá)600 600 時(shí)，其硬度無(wú)明顯下降。時(shí)，其硬度無(wú)明顯下降。 高碳：碳質(zhì)量分?jǐn)?shù)在高碳：碳質(zhì)量分?jǐn)?shù)在0.70%0.70%以上，最高可達(dá)以上，最高可達(dá)1.5%1.5%左右，左右， 加入加入CrCr、W W、MoMo、V V等合金元素：等

9、合金元素： Cr Cr 提高淬透性。提高淬透性。 W W、Mo Mo 保證高的熱硬性。保證高的熱硬性。 V V 提高耐磨性，細(xì)化晶粒。提高耐磨性，細(xì)化晶粒。 （如：（如：9SiCr 9SiCr 、9Mn2V9Mn2V）（如：（如：W18Cr4VW18Cr4V、W6Mo5Cr4V2W6Mo5Cr4V2 ）常用合金刃具鋼和高速鋼 第第5章章 工業(yè)用鋼工業(yè)用鋼2 2、合金量具鋼、合金量具鋼 用途：量具用鋼用于制造各種用途：量具用鋼用于制造各種測(cè)測(cè)量工具，如卡尺、千分尺、塊規(guī)。量工具，如卡尺、千分尺、塊規(guī)。性能要求：性能要求：(1) (1) 高硬度（大于高硬度（大于56 HRC56 HRC）和高耐磨性

10、；）和高耐磨性； (2) (2) 高尺寸穩(wěn)定性，在存放和使用過(guò)程中，尺寸不發(fā)生變化。高尺寸穩(wěn)定性，在存放和使用過(guò)程中，尺寸不發(fā)生變化。螺紋規(guī)螺紋規(guī) 游標(biāo)卡尺游標(biāo)卡尺 千分尺千分尺 第第5章章 工業(yè)用鋼工業(yè)用鋼3、合金模具鋼、合金模具鋼合金模具鋼按其用途分為合金模具鋼按其用途分為冷作模具鋼冷作模具鋼和和熱作模具鋼熱作模具鋼兩大類(lèi)。兩大類(lèi)。 冷作模具鋼冷作模具鋼 用途：冷模具用于制造用途：冷模具用于制造各種冷沖模、冷鐓模、冷擠各種冷沖模、冷鐓模、冷擠壓模和拉絲模等，工作溫度壓模和拉絲模等，工作溫度不超過(guò)不超過(guò)200 200 300 300 。熱熱作模具鋼作模具鋼如：如：9Mn2V9Mn2V、CrW

11、MnCrWMn 用途：熱作模具鋼用于制造各用途：熱作模具鋼用于制造各種熱鍛模、熱壓模、熱擠壓模和壓種熱鍛模、熱壓模、熱擠壓模和壓鑄模等，工作時(shí)型腔表面溫度可達(dá)鑄模等，工作時(shí)型腔表面溫度可達(dá)600 600 以上。以上。如：如：5CrMnMo5CrMnMo、5CrNiMo5CrNiMo 性能要求：性能要求： 高硬度，高硬度，585862 HRC;62 HRC; 高耐磨性高耐磨性; ; 足夠的韌性和疲勞抗力足夠的韌性和疲勞抗力第第5章章 工業(yè)用鋼工業(yè)用鋼量具用鋼的選用舉例量具用鋼的選用舉例 量量 具具 鋼鋼 號(hào)號(hào) 平樣板或卡板平樣板或卡板 1010、2020或或5050、5555、6060、60Mn

12、60Mn、65Mn 65Mn 一般量規(guī)與塊規(guī)一般量規(guī)與塊規(guī) T10AT10A、T12AT12A、9SiCr 9SiCr 高精度量規(guī)與塊規(guī)高精度量規(guī)與塊規(guī) CrCr（刃具鋼）、（刃具鋼）、CrMnCrMn、GCr15 GCr15 高精度且形狀復(fù)雜的量規(guī)與塊規(guī)高精度且形狀復(fù)雜的量規(guī)與塊規(guī) CrWMn(CrWMn(低變形鋼低變形鋼) ) 抗蝕量具抗蝕量具 4Cr13, 9Cr18(4Cr13, 9Cr18(不銹鋼不銹鋼) ) 第第5章章 工業(yè)用鋼工業(yè)用鋼三特殊性能鋼特殊性能鋼 特殊性能鋼是指具有特殊物理和化學(xué)性能的一種高合金特殊性能鋼是指具有特殊物理和化學(xué)性能的一種高合金鋼鋼. .它主要包括它主要包

13、括不銹鋼不銹鋼, ,耐磨鋼耐磨鋼等等. .1 1、不銹鋼、不銹鋼 能抵抗大氣能抵抗大氣, ,酸酸, ,咸或其它介質(zhì)腐蝕的鋼咸或其它介質(zhì)腐蝕的鋼。 不銹鋼在石油化工、國(guó)防工業(yè)和一些尖端科學(xué)技術(shù)及日常生不銹鋼在石油化工、國(guó)防工業(yè)和一些尖端科學(xué)技術(shù)及日常生活中都得到廣泛應(yīng)用，例如化工裝置中的各種管道、閥門(mén)和泵，活中都得到廣泛應(yīng)用，例如化工裝置中的各種管道、閥門(mén)和泵，醫(yī)療手術(shù)器械，防銹刃具和量具等。醫(yī)療手術(shù)器械，防銹刃具和量具等。 根據(jù)根據(jù)不銹鋼室溫下組織的不同不銹鋼室溫下組織的不同, ,常用的不銹鋼可分三種常用的不銹鋼可分三種: :馬氏體型不銹鋼馬氏體型不銹鋼 鐵素體型不銹鋼鐵素體型不銹鋼 奧氏體型

14、奧氏體型不銹鋼不銹鋼 第第5章章 工業(yè)用鋼工業(yè)用鋼馬氏體型不銹鋼馬氏體型不銹鋼 如：如：1Cr131Cr13、2Cr132Cr13、3Cr133Cr13、4Cr134Cr13 不銹鋼船用螺旋槳不銹鋼船用螺旋槳不銹鋼剪刀不銹鋼剪刀 含碳為含碳為0.1%-0.4%,0.1%-0.4%,含鉻為含鉻為12%-13%.12%-13%.主要用于力學(xué)性能要求不高主要用于力學(xué)性能要求不高, ,耐蝕性要求較低的零件耐蝕性要求較低的零件. .如如: :第第5章章 工業(yè)用鋼工業(yè)用鋼鐵素體型不銹鋼鐵素體型不銹鋼 這類(lèi)鋼的鉻質(zhì)量分?jǐn)?shù)為這類(lèi)鋼的鉻質(zhì)量分?jǐn)?shù)為17%17%30%30%，碳質(zhì)量分?jǐn)?shù)低于，碳質(zhì)量分?jǐn)?shù)低于0.15%.0.15%.主要用主要用作耐蝕性要求很高而強(qiáng)度要求不高的構(gòu)件，例如作耐蝕性要求很高而強(qiáng)度要求不高的構(gòu)件，例如容器和管道容器和管道等。等。 奧氏體型奧氏體型不銹鋼不銹鋼 這類(lèi)不銹鋼屬鉻鎳不銹鋼這類(lèi)不銹鋼屬鉻鎳