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鋼材料的基本知識
鋼的力學性能
拉力試驗
按標準制備的拉力試樣,，安裝在拉力試驗機的夾頭內(nèi),，對試樣緩慢施加單軸向拉伸應力,，直至試樣被拉斷為止的試驗稱作拉力試驗。
強度
金屬材料在外力作用下,，抵抗變形和斷裂的能力叫強度,。強度指標包括：比例極限、彈性極限,、屈服強度,、抗拉強度等。
比例極限
對金屬施加拉力,，金屬存在著力與變形成直線比例的階段,，而這個階段的zui大極限負荷Pp除以試樣的原橫截面積即為比例極限，用 σ P表示,。
彈性極限
金屬受外力作用發(fā)生了變形,，外力去掉后，能*恢復原來的形狀,，這種變形稱為彈性變形,。金屬能保持彈性變形的zui大應力稱為彈性極限，用σe表示,。
抗拉強度
試樣拉伸時,，在拉斷前所承受的zui大負荷除以原橫截面積所得的應力，稱作抗拉強度,，用σb表示,。當材料所受的外應力大于其抗拉強度時，將會發(fā)生斷裂,。因此σb越高,，則表示它能承受愈大的外應力而不致于斷裂。
國外標準的結(jié)構(gòu)鋼常按抗拉強度來分類,，如SS400,，其中400即表示σb的zui小值為400MPa超高強度鋼是指σb≥1373 Mpa的鋼。
屈強比
屈強比即屈服強度與抗拉強度之比值（σS/σb）。屈服比值越高,，則該材料的強度愈高,，屈強比值愈低則塑性愈佳，沖壓成形性愈好,。如深沖鋼板的屈強比值為≤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比值（σS/σb≥0.90）此外疲勞壽命與抗拉強度及表面質(zhì)量往往有很大關(guān)連。
塑性
金屬材料在受力破壞前可以經(jīng)受*變形的性能稱為塑性,。塑性指標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,。
沖擊韌性
用一定尺寸和形狀的金屬試樣,，在規(guī)定類型的沖擊試驗上受沖擊負荷折斷時，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,，標準上直接采用沖擊功（J焦耳值）AK,，而不是采用αK值。因為單位 面積上的沖擊功并無實際意義,。
沖擊功對于檢查金屬材料在不同溫度下的脆性轉(zhuǎn)化zui為敏感,，而實際服役條件下的災難性破斷事故，往往與材料的沖擊功及服役溫 度有關(guān),。 因此在有關(guān)標準中常常規(guī)定某一溫度時的沖擊功值為多少 、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，對沖擊斷口進行評定,，當脆性斷裂占總面積的50％時所對應的溫度,。
由于鋼板厚度的影響，對厚度≤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,。只有在標準規(guī)定的條件下,，才可按標準的換算方法，折算 成標準沖擊試樣的沖擊功，再相互比較,。
硬度試驗
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。
寶鋼企業(yè)標準（Q/BQB）
寶鋼企標中的鋼號大致可分為三個來源即從日本JIS標準,、德國DIN標準移植及自行開發(fā)研制的鋼號,。從日本JIS標準中移植來的鋼號，一般*常為S（Steel）,；從DIN標準移植來的鋼號,，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,，一般*常以寶鋼的拼音*B開頭,。
結(jié)構(gòu)用熱連軋、冷連軋鋼板及鋼帶
結(jié)構(gòu)鋼一般按強度分類,，在鋼號中的數(shù)字往往代表抗拉強度的zui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)鋼的強化機制傾向于降碳增錳固溶強化鐵素體,、細化珠光體和添加微合金的析出強化、沉淀強化和細晶強化,，以確保在提高強 度的同時仍保持較好的韌,、塑指標并兼具良好的焊接性能。
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Als（酸溶鋁）≥0,。020％時， 還有細化晶粒的作用,。
鋼鐵是怎樣煉成的,？
煉鋼的主要任務是按所煉鋼種的質(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*之下。
煉鋼過程實質(zhì)上是一個氧化過程,，爐料中過剩的碳被氧化,，燃燒成CO氣體逸出，其它Si,、P,、Mn 等氧化后進入爐渣中。S部份進入 煉渣中,，部份則生成SO2排出,。當鋼水成份和溫度達到工藝要求后，即可出鋼,。為了除去鋼中過剩的氧及調(diào)整化學成份,，可以添加脫氧劑和鐵合金或合金元素。
轉(zhuǎn)爐煉鋼簡介
從魚雷車運來的鐵水經(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,，當探頭測得達到預定的低碳含量時,，即停止吹氧 并出鋼。一般在鋼包中需進行脫氧及調(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,，并有進一步降 碳及降硫的作用。在這些爐外精煉措施后還可以zui終微調(diào)成份,，滿足鋼材的需求,。
初軋
模鑄鋼錠采取熱裝、熱送新工藝,，進入均熱爐加熱,，然后通過初軋機及鋼坯連軋機軋成板坯、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)品則還需對初軋坯進行扒皮和探傷,，檢驗合格后入庫,。
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作原料,。
由于連鑄板坯的*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,。
熱連軋
用連鑄板坯或初軋板坯作原料,，經(jīng)步進式加熱爐加熱，高壓水除鱗后進入粗軋機,，粗軋料經(jīng)切頭,、尾、再進入精軋機,，實施計算機 控制軋制,，終軋后即經(jīng)過層流冷卻（計算機控制冷卻速率）和卷取機卷取,、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,，價格適中，深受廣大用戶喜愛,。
寶鋼新投資的一條熱軋酸洗線正在緊張建設(shè)中,。
冷連軋
用熱軋鋼卷為原料，經(jīng)酸洗去除氧化皮后進行冷連軋,，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度、硬度上升,、韌塑指標下降,，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,，因為熱鍍鋅機組均設(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、卷均應經(jīng)過連續(xù)退火（CAPL機組）或罩式爐退火消除冷作硬化及軋制應力,，達到相應標準規(guī)定的力學性能指標,。
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合鋼板,、PVC 復膜鋼板等,，使這些產(chǎn)品具有美觀、高抗腐蝕等優(yōu)良品質(zhì),，得到了廣泛應用,。
冷軋鋼卷經(jīng)退火后必須進行精整，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。