钢铁知识

                                                         钢的来源
      钢的源头是铁矿砂，即铁元素（Fe）在自然界中的存在形式，纯粹的铁在自然界中是不存在的，铁矿砂主要分为磁铁矿、赤铁矿、褐铁矿三种，这些都是铁的氧化物，不同之处在于它们的氧化方式。铁矿砂中的含铁量越高越好，理论上铁矿砂中的最高含铁量在72%左右，含铁量在60%以上称为富铁矿。铁矿砂先在熔炉内还原成铁（铣铁），再送入炼钢炉内脱碳精炼成钢，废钢也可在炼钢炉熔炼再生。一般钢铁依使用用途制成性质、形状各异的商品，既所谓的钢铁制品。通常钢铁制品是将铁矿石还原，熔解成铣铁（炼铣），铣铁精炼成钢（炼钢），钢再轧延、加工后制成各种钢铁制品，广义的钢铁制品包含铸铁、铸钢、锻造钢品及钢材加工的制品。
炼　铣
      铁矿砂在熔炉（高炉）中提炼成铁的过程称为炼铣。熔炉外部由钢板铸造而成，内部衬耐火砖。高度20~30m，炉径6~8m形状的炉称为高炉（铣铁日产超过一万吨的大型高炉炉床直径13~14m，炉高100m以上）。炼铣时，自高炉上方将铁矿砂、焦炭、石灰石等交互投入，热风炉加热过的空气由高炉下部风口吹入，炉内焦炭燃烧生成1500。C高温，产生一氧化碳（CO）炉气自炉中上升，一氧化碳把铁矿砂还原；炼成的铣铁自炉下方出铣口流出，由混铣炉暂贮并运到炼钢工场，或用盛桶装熔铣注入形状似猪槽的铸模内。
炼　钢
      高炉熔出的铣铁碳含量高（C含量3%以上），硅（Si）、磷（P）、硫（S）等不纯物多，产品既硬且脆。把杂质减低炼成强韧性质的钢制品，此过程称为炼钢。炼钢原料除铣铁、废钢外，还有去除不纯物用的熔剂，生石灰、萤石，脱氧剂合金铁等，使钢的品质提高。炼钢方法主要有转炉、电炉、平炉三种，随炼钢炉种类不同使用的原料各异，转炉用以熔铣，电炉以废钢为主原料，平炉使用铣铁和废钢。
炼钢法
     电炉炼钢法电气炉如锅子形状，由炉盖、炉壁、炉床三部分构成，外侧是厚铁板制成，内侧有冷却水管，炉床筑耐火砖与耐火材料，炉体可以前后倾动，炉盖中央有电极垂直插入，可自动调整升降，电极的弧光高热溶解废钢，进行氧化、还原精炼成优质钢品，电气炉又有直流（DC）与交流（AC）两种，直流电炉使用电极一支，交流电炉三支，所以直流电炉电极单位耗用量较低，溶解热效率较好，噪音低。
转炉炼钢法：转炉以熔铣为主原料，精炼时间短，几乎不需燃料，可降低成本，高炉溶解的熔铣置入转炉后吹入高压氧气，将铣铁中的碳素与其它不纯物氧化燃烧去除，可提炼出纯度高的钢，吹氧方式有顶吹、底吹、顶底吹三种。
平炉炼钢法：平炉是平船底形状的反射炉，加入铣铁、废钢、石灰石用燃料加热溶解，以氧气或氧化铁把铣铁中的碳（C）和硅（Si）磷（P）等氧化去除，精炼完成加入硅铁、锰铁、铝去除钢液中的氧气、氮气，炼钢时间较长。近年此法逐渐消失被转炉取代。连续铸造：熔钢不能直接作轧延，必须造块（现已几乎消失）或由连续铸造方式作成扁钢胚、大纲胚、小钢胚等半成品，连铸设备有垂直形、弯曲形、水平形式，设备有分钢槽、铜模、冷却装置、矫直机、引拔机、切断装置等，钢液由盛钢桶流出熔钢到分钢槽，依模型铸成制品，可以冷却后再加热轧延，连铸后不等冷却直接轧延的方法已被采用，能节省能源降低成本。
1、按冶炼方法分类：
平炉钢：包括碳素钢和低合金钢。按炉衬材料不同又分酸性和碱性平炉钢两种。
转炉钢：包括碳素钢和低合金钢。按吹氧位置不同又分底吹、侧吹和氧气顶吹转炉钢三种。
电炉钢：主要是合金钢。按电炉种类不同又分电弧炉钢、感应电炉钢、真空感应电炉钢和电渣炉钢四种。
沸腾钢、镇静钢和半镇静钢：按脱氧程度和浇注制度不同区分。
2、按化学成分分类
碳素钢：是铁和碳的合金。据中除铁和碳之外，含有硅、锰、磷和硫等元素。按含碳量不同可分 为低碳(C<0.25%)、中碳(C：0.25%-0.60%)和高碳(C>0.60%)钢三类。碳含量小于0.04%的钢称工业纯铁。
普通低合金钢：在低碳普碳钢的基础上加入少量合金元素（如硅、钙、钛、铌、硼和稀土元素等，其总量不超过3%）。而获得较好综合性能的钢种。
合金钢：是含有一种或多种 适量合金元素的钢种，具有良好和特殊性能。按合金元素总含量不同可分为低合金（总量<5%）、中合金（合金总量在5%-10%）和高合金（总量>10%）钢三类。
3、按用途分类：
结构钢：按用途不同分建造用钢和机械用钢两类。建造用钢用于建造锅炉、船舶、桥梁、厂房和其他建筑物。机械用钢用于制造机器或机械零件。
工具箱：用于制造各种工具的高碳钢和中碳钢，包括碳素工具钢、合金工具钢和高速工具钢等。 特殊钢：具有特殊的物理和化学性能的特殊用途钢类，包括不锈耐酸钢、耐热钢、电热合金和磁性材料等。
 
     钢炉炼出的钢水被铸成钢坯，钢锭 或钢坯经压力加工成钢材（钢铁产品）。钢材种类很多，一般可分为型、板、管和丝四大类。
1、型钢类
型钢品种很多，是一种具有一定截面形状和尺寸的实心长条钢材。按其断面形状不同又分简单和复杂断面两种。前者包括圆钢、方钢、扁钢、六角钢和角钢；后者包括钢轨、工字钢、槽钢、窗框钢和异型钢等。直径在6.5-9.0mm的小圆钢称线材。
2、钢板类
是一种宽厚比和表面积都很大的扁平钢材。按厚度不同分薄板（厚度<4mm）、中板（厚度4-25mm）和厚板（厚度>25mm）三种。钢带包括在钢板类内。
3、钢管类
是一种中空截面的长条钢材。按其截面形状不同可分圆管、方形管、六角形管和各种异形截面钢管。按加工工艺不同又可分无缝钢管和焊管钢管两大类。
4、钢丝类
钢丝是线材的再一次冷加工产品。按形状不同分圆钢丝、扁形钢丝和三角形钢丝等。钢丝除直接使用外，还用于生产钢丝绳、钢纹线和其他制品。
  • 大型型钢
    • 圆钢、方钢、六角钢、八角钢----直径或距离不小于81mm。
    • 扁钢宽度不小于101mm。
    • 工字钢、槽钢----高度不小于180mm。
    • 等边角钢----边宽不小于150mm。
    • 不等边角钢----边宽不小于100*150mm。
    • 圆钢、方钢、六角钢----直径或对边距离为38-80mm。
  • 中型型钢
    • 扁钢----宽度为60-100mm。
    • 工字钢、槽钢----高度小于180mm。
    • 等边角钢----边宽为50-149mm。
    • 不等边角钢----边宽为40*60-99*149mm。
  • 小型型钢
    • 圆钢、方钢、螺纹钢、六角钢、八角钢----直径或对边距离为10-37 mm。
    • 扁钢----宽度不大与59mm。
    • 等边角钢----边宽为20-49mm。
    • 不等边角钢----边宽为20*30-39*59mm。
    • 异型断面钢----钢窗料包括在此类。
（二）、热处理
     把金属材料在固态范围内通过一定的加热，保温和冷却以改变其组织和性能的一种工艺。
13、退火：将金属或合金的材料或制件加热到相变或部分相变温度，保温一段时间，然后缓慢冷却的一种热处理工艺。
14、正火：将钢加热到完全相变以上的某一温度，保温一定的时间后，在空气中冷却的一种热处理工艺。
15、淬火：将钢加热到相变或部分相变温度，保温一段时间后，快速冷却的热处理工艺。
16、回火：将经过淬火的钢，重新加热到一定温度（相变温度以下），保温一段时间，然后冷却的热处理工艺。 17、调质处理：将钢件淬火，随之进行高温回火，这种复合工艺称调质处理。
18、表面热处理：改变钢件表面组织或化学成分，以其改面表面性能的热处理工艺。　
 
各种不锈钢的特性及用途
钢号
特性
用途
　
304
18Cr--8Ni
作为一种用途广泛的钢，具有良好的耐蚀性、耐热性，低温强度和机械特性。冲压，弯曲等热加工性好，无热处理硬化现象（无磁性，使用温度负196摄氏度至负800摄氏度）
家庭用品（1、2类餐具，厨柜，室内管线，热水器，锅炉，浴缸）、汽车配件（风挡雨刷、消声器、模制品）、医疗器具、建材、化学、食品工作、农业、船舶部件
304L
18Cr----8Ni----低碳
作为低C的304钢，在一般状态下，其耐蚀性与304钢相似，但在焊接后或者消除应力后，其抗昌界腐蚀能力优秀。在未进行热处理的情况下，亦能保持良好的耐蚀性，一般在400以下使用（无磁性，使用温度负196摄氏度至负800摄氏度）
应用于抗晶界腐蚀性要求高的化学、煤碳、石油产业的野外露大机器，建材、耐热零件及热处理有困难的零件。
304J1
13Cr-7.7Ni
-2Cu
应添加Cu，其成型性，特别是拔丝性和抗时效裂纹性好，帮可进行复杂形状的产品成型。其耐蚀性。其耐蚀性与304钢相同。
保温瓶、厨房洗涤槽、锅、壶、保温饭盒、门把手，纺织加工机器。
316
18Cr-12Ni
-2.5Mo
应添加Mo，故其耐蚀性、耐大气腐蚀性和高温强度特别好，可在苛酷的条件下使用。加工硬化性优（无磁性）
海水里用设备、化学、染料、造纸、草酸、肥料等生产设备；照像、食品工业，沿海地区设施、绳索、CD杆、螺栓、螺母
316L
18Cr-12Ni
-2.5Mo低碳
作为316钢种的低C系列，除与316钢有相同的特性外，其抗晶界腐蚀性优。
316钢的用途中，对抗晶界腐蚀性有特别要求的产品。
321
18Cr-9Ni-Ti
在304钢中添加Ti元素来防止晶界腐蚀。适合与在430摄氏度至900摄氏度下使用。
航空器、排气管、锅炉汽包
铁素体钢
409L
11.3C-0.17Ni-
低C、U
因添加了Ti元素，故其高温耐蚀性及高温强度较好
汽车排气管、热交换机、伪装箱等在焊接后不热处理的产品
铁素体钢
430
16Cr
作为铁素体钢的代表钢种，热膨胀率低，成形性及耐氧化性优
耐热器具、燃烧器、家电产品、2类餐具、厨房洗涤槽、外部装饰材料、螺栓、螺母、CD杆、筛网。
马氏体钢
410
13Cr---低碳
作为马氏体钢的代表钢，虽然强度高，但不适合于苛酷的腐蚀环境下使用。其加工性好，依热处理面硬化（有磁性）
刀刃、机械零件、石油精炼装置、螺栓、螺母、泵杆、1类餐具（刀、叉）。
420J1
13Cr--0.2C
淬火后硬度高，耐蚀性好（有磁性）。
餐具（刀）、涡轮机叶片
420J2
13Cr--0.3C
淬火后，比420J1钢硬度升高（有磁性）
刀刃、管嘴、阀门、板尺，餐具（剪刀）、刀
　理论计算方法
　
钢板理论重量计算方法 
计算顺序
计算方法
结果修约
基本重量kg/mm.m2
7.85(厚度1mm,面积1m2的重量
—
单位重量kg/m2
基本重量（kg/m2)*厚度（mm)
修约至四位有效数字
 钢板面积m2
宽度(m)*长度(m)
修约至四位有效数字
1块板重量kg
单位重量（kg/m2)*钢板面积(m2)
修约至三位有效数字
1捆重量kg
1块板重量（kg)*同规格的1捆钢板块数
修约至kg的整数位S
总重量kg
　
—
  数值修约方法按GB8170《数值修约规则》的规定
 
镀层重量计算方法
 纯锌镀层
单面公称镀层重量
40
50
60
90
100
110
125
135
175
225
锌层计算重量kg/m2
0.06
0.075
0.092
0.122
0.142
0.152
0.152
0.19
0.229
0.282
相当锌层厚度mm
0.008
0.01
0.013
0.017
0.02
0.022
0.024
0.027
0.032
0.04
  合金化镀层
单面公称镀层重量
30
40
50
60
90
锌层计算重量kg/m2
0.045
0.06
0.075
0.092
0.122
相当锌层厚度mm
0.006
0.008
0.01
0.013
0.017
 
 
硅钢片----包括电机硅钢片、变压器硅钢片。
理论重量：

牌号
厚度
mm
最小磁感强度，T
最大铁损，W/kg
最低弯曲
次数不小于
理论密度D2,g/cm2
迭装系数
B25
B50
B100
P10/50
P15/50
酸洗钢板
未酸洗钢板
DR530-50
0.50
1.51
1.61
1.74
2.20
5.30
-
7.75
7.70
提供数据
DR510-50
1.54
1.64
1.76
2.10
5.10
DR490-50
1.56
1.66
1.77
2.00
4.90
DR450-50
1.54
1.64
1.76
1.85
4.50
DR420-50
1.54
1.64
1.76
1.80
4.20
DR400-50
1.54
1.64
1.76
1.65
4.00
DR440-50
1.46
1.57
1.71
2.00
4.40
4
7.65
-
DR405-50
1.50
1.61
1.74
1.80
4.05
DR360-50
1.45
1.56
1.68
1.60
3.60
1.0
7.55
DR315-50
1.45
1.56
1.68
1.35
3.15
DR290-50
1.44
1.55
1.67
1.20
2.90
DR265-50
1.44
1.55
1.67
1.10
2.65
DR360-50
0.35
1.46
1.57
1.71
1.60
3.60
5.0
7.65
DR325-50
1.50
1.61
1.74
1.40
3.25
DR320-50
1.45
1.56
1.68
1.35
3.20
1.0
7.55
DR280-50
1.45
1.56
1.68
1.15
2.80
DR255-50
1.44
1.54
1.66
1.05
2.55
DR225-50
1.44
1.54
1.66
0.90
2.25

注：理论密度为7.55-7.75g/cm2,再乘以厚、宽、长即可算出单位重量。
　
　
技术信息：
电工用热轧硅钢薄钢板规格尺寸
分类
检验条件
牌号
厚度（mm）
宽度（mm）
长度（mm）
低硅钢
强磁场
DR530--50
DR510--50
DR490--50
DR450--50
DR420--50
DR400--50
0.50
0.50
0.50
0.50
0.50
0.50
600
670
750
810
860
900
1200
1340
1500
1620
1720
1800
高硅钢
DR440--50
DR405--50
DR360--50
DR315--50
DR290--50
DR265--50
DR360--35
DR325--35
DR320--35
DR280--35
DR255--35
DR225--35
0.50
0.50
0.50
0.50
0.50
0.50
0.35
0.35
0.35
0.35
0.35
0.35
1000

600
670
750
810


860
900

1000
2000

1200
1340
1500
1620


1720
1800

2000
高频率
DR1 750G--35
DR1 250G--20
DR1 100G--10
0.35
0.20
0.10
协议
协议
焊接钢管----包括一般焊接钢管、吹氧钢管、电线套管、镀锌钢管、变压器管、电焊异型管等。
低压流体输送用焊接钢管尺寸及重量
公称口径
外径（mm）
普通管
加厚管
（mm）
（in）
壁厚（mm）
理论重量（kg/m）
壁厚（mm）
理论重量（kg/m）
6
1/8
10.00
2.00
0.39
2.50
0.46
8
1/4
13.50
2.25
0.62
2.75
0.73
10
3/8
17.00
2.25
0.82
2.75
0.97
15
1/2
21.25
2.75
1.26
3.25
1.45
20
3/4
26.75
2.75
1.63
3.50
2.01
25
1
33.50
3.25
2.42
4.00
2.91
32
11/4
42.25
3.25
3.13
4.00
3.78
40
11/2
48.00
3.50
3.84
4.25
4.58
50
2
60.00
3.50
4.88
4.50
6.16
65
21/2
75.50
3.75
6.64
4.50
7.88
80
3
88.50
4.00
8.34
4.75
9.81
100
4
114.00
4.00
10.85
5.00
13.44
125
5
140.00
4.00
13.42
5.50
18.24
150
6
165.00
4.50
17.81
5.50
21.63
计算公式：W(kg/m)=0.02466*厚度*（外径-壁厚）


> 冷轧产品
> 　　冷轧产品的分类：热轧酸洗、轧硬卷、普通冷轧、镀锌（电镀锌、耐指纹、热镀锌）、镀铝锌、电镀锡、彩涂、电工钢（矽钢片）等。1、热轧酸洗；2、轧硬卷：在常温下，对热轧酸洗卷进行连续轧制。产品特点：因为没有经过退火处理，其硬度很高（HRB大于90），机械加工性能极差，只能进行简单的有方向性的小于90度的折弯加工（垂直于卷取方向）。
 
      应用范围：　　（1）退火后加工成普通冷轧；　　（2）有退火前处理装置的镀锌机组加工镀锌；　　（3）基本不需要加工的面板。常用钢号： CDCM - SPCC （SPCD、SPCE、ST12、ST13、ST14、BLC、BLD、BUSD、BUFD、BSUFD等），但其性能基本相同；3、普通冷轧；4、镀锌；5、镀铝锌：是采用连续熔融镀层工艺把55%的铝和43.4%的锌及1.6%的硅镀覆到钢板表面。产品特点：　　（1）有良好的耐久性，与镀锌钢板相比寿命更长；　　（2）有良好的耐热性，与镀锌钢板相比在高温下更不容易变色；　　（3）具有良好的热反射性；　　（4）具有银白色的华丽表面；　　（5）具有与镀锌钢板相近的加工性能和喷涂性能；　　（6）具有良好的焊接性能。应用范围：要求很高的在用镀锌板的行业；6、电镀锡（马口铁）：采用弗罗斯坦式不溶性阳极电镀锡工艺加工；7、彩涂；8、电工钢（矽钢片）。
镀锌产品
　   热镀锌板卷是以热轧钢带或冷轧钢带为基板，经过连续热浸镀锌工艺而生产出来的。经横切以矩形平板供货的为热镀锌板；经卷取以卷状供货的热镀锌卷。　　热镀锌板卷因此可分为热轧镀锌板卷和冷轧热镀锌板卷，它们主要用于建筑、家电、汽车、容器、交通及家业等领域。特别是钢结构建筑、汽车制造、钢板仓制造等行业。
      它们的特点主要为：耐腐蚀强、表面质量好、得利于深加工、经济实用等。　　产品标准：执行企业标准/国标。宝钢二期热镀锌　　宝钢二期热镀锌是在2030机组上，用冷连轧或热连轧钢连续浸镀锌生产出来的，用于一般用途或结构用。　　二期热镀锌的供货范车（单位mm）： 　　　　厚度（0.3-0.3）　　　　宽度（800-1830）　　　　长充（板1000-6000、卷内径610） 二期热镀锌按表面结构分为：正常锌花、零锌花、小锌花、光整锌花。二期热镀锌按表面处理分为：铬酸钝化、涂油、铬酸钝化+涂油主要是为了减少或避免在运输中储存期间产生白锈。二期热镀锌的牌号、供货标准及用途（以下是以冷轧板为基板）


(彩涂产品)
一、彩色涂层钢板及钢带（以宝钢为例）　　金属基板经过彩色涂层机组后，在表面涂敷上一层或多层有机涂料并经烘烤固化而成的复合材料。