钢铁行业从业人员培训讲义PPT课件.ppt

1、1员工培训主讲：2一二请在这里输入您的主要叙述内容整体概述三请在这里输入您的主要叙述内容请在这里输入您的主要叙述内容3钢铁加工及中厚板生产的基础知识4金属材料的分类：w金属材料通常分为黑色金属和有色金属。w黑色金属是指铁、铬、锰及其合金制成的材料，其中最主要的是生铁和钢。w有色金属是指黑色金属以外的所有金属和合金制成的原材料，包括各种有色纯金属及合金材料。 5钢的基础知识概要w一、钢的分类w二、常用的一些知识w三、钢号表示方法w四、中厚板的有关知识w五、其他钢铁知识6一、钢的分类1，按化学成分分类：w1）碳素钢：是指含碳量低于2.11%，以铁碳两种元素为主，只含有少量硅、锰、磷、硫等杂质的铁碳

2、合金，根据碳含量不同，碳素钢可分为： 低碳钢： C 含量 0.25% 中碳钢： C 含量 0.25-0.60% 高碳钢： C 含量 0.60%7w2）合金钢：在碳素钢的基础上，为了达到某些特定的性能，在冶炼时有目的加某些合金元素，称合金钢，按所含合金元素总量多少分为： 低合金钢： 合金元素含量 5% 中合金钢： 合金元素含量 5-10% 高合金钢： 合金元素含量 10%82，按用途分类：w1）结构钢： 用于制造各种机械零件和工程构件的钢叫结构钢。 按成分可分为碳素结构钢和合金结构钢；按用途，可分为建筑工程用钢和机械制造用钢。 9w建筑工程用钢主要用于各种建筑及工程结构，如：厂房框架，船舶，车辆

3、，桥梁，钻井架，高压电线塔，高层建筑等。w机械制造用钢：主要用于机械制造部门制造各种轴类、轴承、弹簧、齿轮、连杆等机器零件。10w2）工具钢：用于制造各种工具的钢称工具钢，包括碳素工具钢，合金工具钢，高速工具钢三种。 按工具类型分： 1，刃具钢：主要用于制造各种切削工具。 2，量具钢：主要用于制造游标卡尺、千分尺、塞规、量规、卡规样板等各种测量工具。 3，模具钢：主要用于制造冲模、锻模、挤压模等各种模具。 刀具 游标卡尺 模具11w3）特殊性能钢：是指具有特殊物理或化学性能的钢。 具体包括：不锈耐酸钢，耐热钢，耐磨钢，耐候钢，电工硅钢，电热合金，高温合金，精密合金等。12 3，按冶炼方法分类：

4、 可分为平炉钢，转炉钢和电炉钢三种。 根据炉衬所用材料的性质不同，可分为碱性炉钢和酸性炉钢。 根据脱氧程度不同又可分为镇静钢（充分脱氧），沸腾钢（不充分脱氧），半镇静钢（脱氧程度介于前二者之间）及特殊镇静钢。134，按冶炼质量分类： 可分为普通质量钢、优质钢、高级优质钢以及特级优质钢。 钢的质量主要决定于硫、磷含量的多少，对大多数钢种来说，硫，磷是有害元素，按其含量可分为： 普通质量钢： S含量0.050%，P含量0.045% 优质钢： S含量0.035%，P含量0.035% 高级优质钢： S含量0.025%，P含量0.025% 特级优质钢： S含量0.025%，P含量0.015% 145，按

5、金相组织分类： 是按钢在退火和正火处理后的组织进行分类。 根据钢退火后的组织可分为亚共析钢，共析钢，过共析钢。 根据钢正火后的组织，可分为珠光体钢，马氏体钢，贝氏体钢和奥氏体钢。此外，有些钢加入合金元素后，在固态下只有铁素体一种组织称铁素体钢。156，钢的综合分类： 是综合钢的质量，用途等，以便于管理，对钢进行的分类。 1617二、常用的一些知识 1，屈服点和屈服强度： 材料表失了抵抗弹性变形的能力，称为材料”的“屈服”。 发生屈服现象时的应力即为屈服点，用s,表示，单位是N/MM2（牛顿每毫米平方）。 18s=Ps/Fo Ps开始产生屈服现象时的载荷 Fo试样原始截面积 屈服点s代表材料抵抗

6、微量塑性变形的能力，s值越大，则表示该能力越大。 有些金属材料（如高碳钢等） 屈服现象不明显，测定屈服点较困难，工程上常用屈服强度或条件屈服极限60.2来代替，60.2 表示塑性变形量为试样原长度0.2%时的应力值。19 2，抗拉强度： 拉伸过程中，金属材料在断裂前所能承受的最大应力称为抗拉强度。 b=Pb/Fo （用b表示，单位是牛顿每平方毫米）Pb-试样在断裂前承受最大载荷。 抗拉强度代表材料抵抗大量塑性变形的能力，对于不发生颈缩的材料，则代表抵抗破断的能力。工程结构上，为了提高材料的有效利用率，不仅希望具有高的屈服点，往往还要求具有一定的屈强比（s/b） 20 3，塑性： 金属材料在外力

7、作用下产生永久性变形（指去掉外力后不能恢复原状的变形），而不破坏其完整性的能力叫做塑性。塑性用伸长率、断面收缩率等指标来表示，其值通过拉伸试验来获得。 金属的塑性是进行压力加工，冷弯工艺等必须考虑的重要因素，此外，适当的塑性对提高金属结构的安全可靠性十分重要。21 塑性的指标：用伸长率表示。 伸长率：材料试样在静拉力作用下断裂后，其标距增长量（Lk-Lo）与原标距长度（Lo）比值的百分率称伸长率（也称延伸率）用符号S表示： S= Lk-Lo X100%。 Lo 式中：Lk拉断后试样标距长度。 伸长率的大小表明金属材料破断前能够拉长的程度。S越大表明材料塑料越好。 由于标距长度对伸长率的数值影响

8、很大，所以伸长率S 必须注明标距，对于长试样（Lo=10do）用S10或者S表示，对于短试样（Lo=10do）则S5表示，对于同一材料而言，存在S5S10的关系，不同材料的塑性S的标距应该一致。 do -伸长后，试样最细处的直径。224，冲击功Ak=G(H1-H2) 单位焦耳。 冲击载荷折断时所吸收的功，称冲击吸收功。wG-摆锤的重量wH1-摆锤举起的规定高度。wH2-冲断试样后摆锤回升的高度。235，冷弯性： 金属材料在常温下能承受规定程度弯曲变形而不破裂的能力，称为冷弯性能。 出现裂纹前能承受的弯曲程度越大，则材料的冷弯性能越好，弯曲变形程度用弯曲度和弯心直径d来衡量，弯曲角度越大，弯心直

9、径越小，则弯曲程度越大。 24冷弯实验的弯曲程度有三种类型：w弯到规定角度，如90度，120度等；w绕弯心弯到两面平行，弯心直径d等于试样厚度一定倍数，如：d=0.5a, d=a, d=2a等；w弯到两面接触，即=180度，d=0； 金属材料的弯曲是靠弯曲处附近的塑性变形来实现的，因此塑性越大，冷弯性能也越好。256，钢中基本的组成元素有Fe, C, Si, Mn, P, S. 其中碳对钢的性能产生较大的影响，Si, Mn, P, S. 亦对钢产生一定影响。w1）锰的影响：锰是炼钢生铁和脱氧剂锰铁残留在钢中的元素，锰具有很强的脱氧能力，能还原在钢中的 氧化铁，改善钢的质量，锰能溶于铁素体，也能

10、溶于渗碳体。提高钢的强度和硬度，锰由于能消除硫的有害作用而改善钢的加工性和焊接性，所以，锰在钢中是有益元素。 锰在钢中的有意作用，其含量愈接近规定的上限愈好，含锰量0.8%以下时对钢性能影响不显著。26w2）硅的作用：硅也是来自炼钢生铁和脱氧剂。硅的脱氧能力比锰还强，能更有效的消除氧化铁的不良影响，硅也能溶于铁素体，对钢有一定的强化作用，当含硅量在0.37%以下时，对钢的性能影响不显著，硅能使钢的冲压性能变坏，所以冲压用钢含硅量愈少愈好。 27w3）硫的影响： 硫能引起钢的热脆性，硫不溶于铁。而以低熔点（985C）的硫化物FeS形式存在。在热压力加工时（加工温度在800C-1200C）硫化物首

11、先熔化，造成晶粒脱开，引起热加工钢材脆性开裂，即“热脆”。 此外，钢中含硫高还会影响冲压性能，焊接性能，降低塑性、韧性和疲劳强度，但当钢中含锰量足够多，含量大于硫5-10倍时，由于锰和硫形成高温塑性好，熔点高（1620C）的MnS，从而可消除硫的热脆性，同时，还具有断削、润滑和减磨作用，可改善钢的切削加工性能。 28w4）磷的影响： 磷能全部熔于铁素体中，从而使钢的温度、硬度提高，但塑性、韧性明显下降，特别是使钢在低温下的塑性和韧性下降剧烈。这种现象称为钢的冷脆。 磷和硫一样，在钢中同属有害元素，但在易切削钢中，如果磷和锰的含量配合得当，可改善切削加工性能，在合金钢中，磷还能和某些合金元素配合

12、，从而提高钢的抗腐蚀性能。29w5）碳的作用有很多，这里简单介绍： 低碳-塑性韧性好 中碳-有极好的塑性和韧性，且有一定的强度。 高碳-高强度。30w6）普通热处理： 退火：将钢加热到一定温度，经过保温，然后缓慢地冷却的热处理方法。 退火的主要目的在于： 一能降低钢的硬度，以便于切削加工， 二能细化晶粒，提高钢的力学性能， 三能消除内应力。四能消除偏析。 31 根据退火的目的和钢的成分、性能的不同通常分为： 完全退火，等温退火，球化退火，去应力退火和扩散退火等。w A：完全退火：是将钢加热至Ac3以上30-50C。保温适当时间，然后随炉缓慢冷却的热处理工艺。由于钢的内部组织全部进行重结晶，故亦

13、称重结晶退火。32wB，等温退火：在一般退火的过程中，如果在钢件冷至Ar1以下一定的温度后，再保温一段时间，然后冷至室温，这种处理叫做等温退火。这种退火与一般退火比较，时间较短，并可以获得在同一温度下转变的组织，因此可较好的控制组织的硬度，主要用于合金钢的退火。w C，球化退火：亦称不完全退火，它是将钢加热到Ac1以上20-30C，保温一定的时间后缓慢的冷却的工艺，它和完全退火的区别在于，加热温度比较低，钢的组织没有完全转变为奥氏体组织，所以亦称为不完全退火。用于切削加工，钢淬火时不易变形、开裂，并有较好的韧性，用于制造工具和轴承的高碳钢。33wD，扩散退火，是将钢加热到远高于Ac3 或Acm

14、以上很长时间的保温，然后缓冷的热处理工艺。这种退火生产周期长，成本高，主要用于高级优质合金钢。w E，去应力退火和再结晶退火：去应力退火是将钢缓慢加热到500-600C，经保温后缓慢的冷却的热处理工艺，其目的是消除铸、锻、轧、焊等加工造成的内应力，降低硬度。再结晶退火是将钢加热至结晶温度以上100-200C，经保温后缓冷的热处理工艺，其目的是消除冷加工硬化，恢复其塑性。34w7）正火 正火是将钢加热到Ac3或Acm以上30-50C，保温一定时间后在空气中冷却的热处理工艺。 正火和退火相比，冷却较快，正火后的钢的强度和硬度比退火高，正火的作用与完全退火相似，主要是细化晶粒，增强强度，消除缺陷，目

15、前常用的低碳钢和中碳钢常以正火状态交货，因其操作简便，费用较低，生产力较高。35 由于正火冷却速度较退火快，为了提高热处理效率，降低成本，可用正火代替退火淬火：wA,淬火的加热温度： 加热温度为Ac3以上30-50C，如果淬火温度过高，会使钢的脆性和淬火应力增大，引起钢件变形，如果温度低于Ac3,则会造成淬火硬度不足，同时还会影响回火后的力学性能，对于特殊性能钢及某些高合金钢，加热温度有时可达到1000C以上。 36wB,淬火冷却介质，常用的是水、盐水和油等。钢在不听介质中冷却速度是不同的，盐水最快，其次是水，油的速度比较慢，一般情况下，碳素钢淬火时要求冷却速度快，因此用水或盐水，合金钢要求速

16、度较慢，因此用油淬。37 回火：把淬火后的钢件重新加热到AC1以下某一温度，经保温后以一定的方式冷却到室温的热处理工艺，它是钢件热处理最后一道工序。 1）回火的目的：钢件淬火后不能直接使用，必须经过回火，是因为：w A）淬火后的钢件性能很脆，钢件内布又存在很大的内应力，如不及时消除，会使钢件变形或开裂。w B）淬火后钢件的内部组织都是不稳定的，在零件加工进程中会发生分解，导致尺寸的变化，影响零件的精密度。w C）为了获得要求的性能，以满足零件中的使用要求。 38 2）回火组织及性能 根据回火加热温度的高低，一般将回火分为三种。wA)低温回火（150-250C），目的：降低淬火的应力，减少钢的自

17、脆性，保持淬火钢的高硬度和耐磨性，适当提高钢的韧性，主要用于刃具、量具、轴承、模具等的热处理，wB)中温回火（350-500C），目的：增钢件强度和弹性，并有一定的塑性和韧性，主要用于弹簧，热冲模及承受冲击的工具。wC)高温回火（500-600C），目的：使钢获得最好的综合力学性能，通常称淬火加高温回火热处理工艺为调质热处理。 393）钢的回火性能 A)稳定性： 多数钢淬火后变得硬而脆，经过回火处理之后，虽可提高其韧性，但硬度也同时会下降，而且回火温度越高，其硬度下降就愈大。钢在提高其回火温度使韧性提高的同时，使其硬度下降变慢的能力称为回火稳定性或抗回火性。 对于工具钢，回火稳定性愈高则制成的

18、刀具在切削加工时愈不易因受热而降低硬度，愈能胜任较多的切削速度。对于结构钢，抗回火性愈高，其综合性能就愈好，在强度、硬度相同时，其韧性愈好。40 B)回火脆性： 有些合金钢在淬火-回火后韧性显著降低，这种现象称钢具有回火脆性。 回火脆性在回火时快速冷却的条件下不会发生，另外加入钼或钨的钢不会发生回火脆性。 C)二次硬化： 某些含钒、钼、钨、铬的合金钢，经淬火后在高温回火时，钢的硬度、温度和塑性均有提高。当回火温度再提高时，硬度和强度将出现极大值，硬度值甚至超过淬火状态，这种硬度再次上升的现象叫做二次硬化。41三、钢号表示方法 1，碳素结构钢的牌号由代表屈服点的字母、屈服点数值、质量等级符号、脱

19、氧程度符号等四个部分按顺序组成。wQ-钢材屈服点“屈”字汉语拼音第一个字头wA、B、C、D,分别为质量等级： A级最低，D级质量最高，现在还有E级,F级wB半镇静钢wF沸腾钢wZ镇静钢wTZ特殊镇静钢 42 在牌号组成表示方法中，Z、TZ代号予以省略 比如有：Q235B 一般情况下，各牌号的A级钢的碳、锰含量可不作为交货条件，但其含量应在质保书中注明，当冷弯试验，在需方有要求时才进行。 当冷弯试验合格时，抗拉强度上限可以不作为交货条件，B级以上的中板，都要做冲击试验。w B级+20冲击试验w C级 0 冲击试验w D级-20冲击试验w E级-40冲击试验43四中厚板的有关知识 1，一般情况下，

20、把4mm20mm厚的板称为中板，2060mm称为厚板，60以上称为特厚板，442，中板的生产流程是：45 3，目前中厚板的分类： A)碳素结构钢 广泛用于汽车、船舶、桥梁、锅炉、大型机械的一般构件，也可制造大型机电、各类泵的外壳及底座。 如：Q235 Q255 Q275对应日标为： SS400，欧标：S235,美标：A36,A283 46w注意： 厚度负偏差：0.82.2mm（以7.5150mm厚度为标准） 正偏差是：+0.2+1.5mm（根据不同长度） 宽度偏差：+10+35mm（没有负偏差，根据厚度的大小不等） 长度偏差：+25+50mm（没有负偏差，根据厚度的大小不等） 镰刀弯：切边钢板

21、应剪切成直角，切斜和镰刀弯不得使长度和宽度小于公称尺寸，并必须保证订货公称尺寸的最小矩形。 钢极不平度：测量长度为1米，不平度根据厚度不同从710mm。 47 2，优质碳素结构钢 主要用于制造各种机械构件，耐磨构件，金属结构和各种模具。 如：40、45、50，20Mn、25Mn相对应的欧标S40c、S45c、S50c，美标A29，日标SM45等。483，船体结构用钢： 用于制造各种远洋船舶和内河船舶 如：A、B、D、E A32、D32、E32 A36、D36、E36 注意：w厚度允许负偏差是0.3mm（任何规格）w厚度正偏差是0.73.4mm（不同长度，公差不同）w宽度允许偏差+10+35mm

22、w长度允许偏差+25+50mmw镰刀弯和钢板不平度？和碳素结构钢一样。494，低合金结构钢： 主要用于制造各种机械结构件和建筑构件 如：Q295、Q345、Q390，Q420、Q460 相应的欧标是：S295、S355 相应的美标是；A572 相应的日标是：SM490 厚度偏差、宽度偏差、长度偏差、镰刀弯、钢板不平度和碳素结构钢一样。50 5，锅炉用碳素钢及低合金钢： 主要用于制造各类锅炉、容器和机械结构。 如：16Mng，20g 相应的美标：A515/A516，欧标P355 注意：w 厚度允许负偏差是：-0.25mm（各个规格）w 厚度允许正偏差是：+0.75+3.45mm（以7.5120m

23、m厚为标准）w 宽度偏差、长度偏差、镰刀弯、钢铁不平度和碳素结构钢一样。516，桥梁用钢：用于制造大跨度桥梁，尤其适用于大跨度栓焊或全焊铁路桥梁的制造。 如：Q345qc、Q343Qd、Q345qE，相对应外标参照低合金结构钢 长江三峡库区的又一新“彩虹”52Q&A问答环节敏而好学，不耻下问。学问学问，边学边问。Heisquickandeagertolearn.Learningislearningandasking.53结束语感谢参与本课程，也感激大家对我们工作的支持与积极的参与。课程后会发放课程满意度评估表，如果对我们课程或者工作有什么建议和意见，也请写在上边点击进入54谢谢您的观看与聆听Thankyouforwatchingandlistening