鋼鐵產(chǎn)業(yè)逆集中化現(xiàn)象及鋼鐵基礎(chǔ)知識(shí)_第1頁(yè)
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文檔簡(jiǎn)介

中國(guó)鋼鐵產(chǎn)業(yè)逆集中化現(xiàn)象正確理解鋼鐵產(chǎn)業(yè)集中度

1.產(chǎn)業(yè)集中度基本定義

產(chǎn)業(yè)集中度是產(chǎn)業(yè)經(jīng)濟(jì)學(xué)研究分析領(lǐng)域的一個(gè)重要概念,是針對(duì)特定產(chǎn)業(yè)而言的集中度,表示特定行業(yè)或產(chǎn)業(yè)的市場(chǎng)容量中最大幾家企業(yè)的份額,是對(duì)產(chǎn)業(yè)狀況、市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)形勢(shì)及企業(yè)影響力分析的相對(duì)量化指標(biāo)。一般傾向是以3-8家行業(yè)內(nèi)最大企業(yè)在生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)等方面所占本行業(yè)總量的份額來(lái)表示產(chǎn)業(yè)集中度。

2.鋼鐵產(chǎn)業(yè)集中度的范疇界定

一個(gè)產(chǎn)業(yè)究竟應(yīng)具有什么樣的集中度,其基礎(chǔ)是科技進(jìn)步、規(guī)模經(jīng)濟(jì)、充分競(jìng)爭(zhēng),其衡量標(biāo)準(zhǔn)是市場(chǎng)績(jī)效,一個(gè)產(chǎn)業(yè)及其市場(chǎng)績(jī)效高低主要表現(xiàn)為產(chǎn)業(yè)資源配置效率、市場(chǎng)和分配效率、技術(shù)進(jìn)步率以及銷(xiāo)售費(fèi)用率等。現(xiàn)代產(chǎn)業(yè)發(fā)展的實(shí)踐表明,在一些具有規(guī)模經(jīng)濟(jì)特征的產(chǎn)業(yè)中,現(xiàn)代科技水平和特定生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)的要素稟賦決定了企業(yè)規(guī)模、裝置水平能力的擴(kuò)大具有較好的經(jīng)濟(jì)效益,即當(dāng)企業(yè)規(guī)模足夠大時(shí),可以帶來(lái)由技術(shù)、設(shè)備引起的生產(chǎn)的規(guī)模經(jīng)濟(jì)性,這也促進(jìn)了生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)的絕對(duì)集中。

從國(guó)際鋼鐵工業(yè)的發(fā)展歷程看,鋼鐵工業(yè)是典型的規(guī)模經(jīng)濟(jì)行業(yè),其企業(yè)組織規(guī)模和企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益之間存在著很強(qiáng)的依存關(guān)系,其企業(yè)組織規(guī)模的大小主要取決于主導(dǎo)設(shè)備功率的大小和生產(chǎn)率的高低。按照國(guó)際標(biāo)準(zhǔn),鋼鐵聯(lián)合企業(yè)最低經(jīng)濟(jì)規(guī)模為年產(chǎn)鋼300萬(wàn)~500萬(wàn)噸,最佳經(jīng)濟(jì)效益規(guī)模為年產(chǎn)鋼800萬(wàn)~1000萬(wàn)噸。同時(shí),鋼鐵作為一個(gè)國(guó)家的支柱行業(yè),寡頭壟斷是鋼鐵產(chǎn)業(yè)技術(shù)條件、市場(chǎng)條件的客觀(guān)需要。

鋼鐵產(chǎn)業(yè)集中度的指標(biāo)是以鋼鐵企業(yè)的粗鋼產(chǎn)量為依據(jù)的,這也符合鋼鐵產(chǎn)業(yè)的工藝特性。在美、日、韓等鋼鐵強(qiáng)國(guó),其較高的鋼鐵產(chǎn)業(yè)集中度是基于大型鋼鐵企業(yè)集團(tuán)對(duì)粗鋼產(chǎn)量的控制,一些中小型鋼鐵企業(yè)更側(cè)重于對(duì)鋼材的深加工,并以此滿(mǎn)足用戶(hù)對(duì)鋼鐵產(chǎn)品多元化、個(gè)性化、高端化的需求。而中國(guó)鋼鐵產(chǎn)業(yè)從粗鋼生產(chǎn)這一環(huán)節(jié)上就不集中,以小高爐為主體的鋼鐵廠(chǎng)數(shù)量較多,導(dǎo)致中國(guó)鋼鐵產(chǎn)業(yè)集中度偏低。由于在粗鋼生產(chǎn)這一環(huán)節(jié)上沒(méi)有實(shí)現(xiàn)規(guī)模經(jīng)濟(jì),直接造成中國(guó)鋼鐵工業(yè)噸鋼綜合能耗比世界先進(jìn)水平高15%-20%,噸鋼耗新水比世界先進(jìn)水平高8-10噸。

3.世界范圍內(nèi)鋼鐵產(chǎn)業(yè)集中度發(fā)展趨勢(shì)

2004年,韓國(guó)僅浦項(xiàng)鋼鐵廠(chǎng)的鋼產(chǎn)量就占全國(guó)鋼產(chǎn)量的65%,韓國(guó)前3家鋼廠(chǎng)的產(chǎn)業(yè)集中度為88%;日本前6家鋼廠(chǎng)的產(chǎn)業(yè)集中度為81%;歐盟6家鋼鐵企業(yè)鋼產(chǎn)量占?xì)W盟整個(gè)鋼產(chǎn)量的74%;美國(guó)前8家鋼廠(chǎng)的產(chǎn)業(yè)集中度為73%。隨著經(jīng)濟(jì)全球化和國(guó)際市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)的加劇,全世界范圍內(nèi)的鋼鐵企不斷并購(gòu)重組和產(chǎn)業(yè)集中度提高已成為一個(gè)明確的發(fā)展方向。1993、2003年,世界排名前30名的鋼鐵公司粗鋼產(chǎn)量之和由27665萬(wàn)噸增至45209萬(wàn)噸,其占世界粗鋼總產(chǎn)量的比例由38.0%增至46.86%。不過(guò),從全球產(chǎn)業(yè)對(duì)比的角度看,尤其是鋼鐵產(chǎn)業(yè)上游的世界鐵礦業(yè)和下游的世界汽車(chē)業(yè)的產(chǎn)業(yè)狀況看,鋼鐵產(chǎn)業(yè)仍然是世界重要產(chǎn)業(yè)中集中度較低的產(chǎn)業(yè)。為了與上游已形成市場(chǎng)壟斷的原材料供應(yīng)商和下游強(qiáng)大的鋼材用戶(hù)在力量上形成平衡,國(guó)際鋼鐵產(chǎn)業(yè)還要通過(guò)全范圍內(nèi)的超大規(guī)模合并來(lái)建立大型鋼鐵集團(tuán),減少世界鋼鐵業(yè)的波動(dòng)。

對(duì)影響中國(guó)鋼鐵產(chǎn)業(yè)集中度的相關(guān)因素分析

1.中國(guó)鋼鐵產(chǎn)業(yè)集中度與中國(guó)市場(chǎng)化進(jìn)程相關(guān)

自上世紀(jì)90年代中期以來(lái),大量的民營(yíng)資本涌入鋼鐵產(chǎn)業(yè),在同一時(shí)期,世界上沒(méi)有哪一個(gè)國(guó)家新增鋼鐵企業(yè)的數(shù)量有如此龐大規(guī)模,新增速度又是如此之快。民營(yíng)鋼鐵企業(yè)的發(fā)展速度和技術(shù)進(jìn)步都明顯地快于國(guó)有重點(diǎn)大型鋼鐵企業(yè),而且民營(yíng)鋼鐵企業(yè)對(duì)產(chǎn)業(yè)生產(chǎn)規(guī)模擴(kuò)大和滿(mǎn)足市場(chǎng)需求做出了積極的貢獻(xiàn)。盡管?chē)?guó)家把大部分資源(如財(cái)政投資、銀行貸款

等)投放在國(guó)有(控股)鋼鐵企業(yè),但一些國(guó)有企業(yè)因受到體制方面的制約,市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力和創(chuàng)新能力不足,企業(yè)經(jīng)營(yíng)狀況不是十分理想,其原有的市場(chǎng)份額被民營(yíng)鋼鐵企業(yè)所擁有。基于此,中國(guó)鋼鐵產(chǎn)業(yè)集中度在一定時(shí)期內(nèi)出現(xiàn)一定程度的下降是中國(guó)經(jīng)濟(jì)市場(chǎng)化進(jìn)程中必然的現(xiàn)象。

2.鋼鐵產(chǎn)業(yè)集中度與產(chǎn)業(yè)的發(fā)展周期相關(guān)

鋼鐵產(chǎn)業(yè)集中度的演化程度也與其產(chǎn)業(yè)發(fā)展的不同階段相關(guān)聯(lián)。當(dāng)鋼鐵產(chǎn)業(yè)的規(guī)模、市場(chǎng)總量處于高速擴(kuò)張時(shí)期,產(chǎn)業(yè)集中度有降低的可能性,而處于成熟穩(wěn)健發(fā)展期的產(chǎn)業(yè),產(chǎn)業(yè)集中度有不斷提高的趨勢(shì)。實(shí)踐證明,發(fā)達(dá)國(guó)家在其經(jīng)濟(jì)發(fā)展到工業(yè)化中后期時(shí),其鋼鐵的消耗量在達(dá)到消費(fèi)峰值后隨國(guó)民生產(chǎn)總值增加而減少,如美國(guó)于1973年達(dá)到峰值1.37億噸鋼后回落,目前為9000萬(wàn)噸左右;日本于1973年達(dá)到峰值1.19億噸鋼后回落,目前為1億噸左右。這兩個(gè)國(guó)家在鋼產(chǎn)量超過(guò)億噸以上時(shí),都曾經(jīng)歷需求不足-過(guò)剩-調(diào)整轉(zhuǎn)向3個(gè)階段。在調(diào)整、轉(zhuǎn)向過(guò)程中,大量經(jīng)營(yíng)困難的鋼廠(chǎng)被關(guān)閉,在調(diào)整轉(zhuǎn)向完成之后,發(fā)達(dá)國(guó)家單位GDP的鋼鐵消費(fèi)強(qiáng)度呈現(xiàn)出不斷下降的趨勢(shì),與之對(duì)應(yīng)的是鋼鐵新工藝、新裝備和新產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)進(jìn)入了一個(gè)飛速發(fā)展的階段,新技術(shù)層出不窮,在這一時(shí)期,兩國(guó)鋼鐵產(chǎn)業(yè)的集中度都有了大幅度提高,呈現(xiàn)出較為典型的寡頭壟斷型市場(chǎng)特征。

從發(fā)達(dá)國(guó)家走過(guò)的道路看,當(dāng)人均GDP處在1000至4000美元時(shí),經(jīng)濟(jì)呈高速增長(zhǎng),鋼鐵消費(fèi)旺盛,隨著市場(chǎng)規(guī)模的擴(kuò)大,為滿(mǎn)足需求,生產(chǎn)規(guī)模也會(huì)擴(kuò)大,通常產(chǎn)業(yè)集中度存在著下降的可能性。1901年至2000年,世界主要發(fā)達(dá)國(guó)家消費(fèi)的鋼材情況為:美國(guó)為7l億噸,日本為38億噸,前蘇聯(lián)為56億噸,但中國(guó)只消費(fèi)了19億噸鋼。目前無(wú)論從鋼材積蓄總量、人均消費(fèi)量,還是從現(xiàn)在和將來(lái)的發(fā)展需求看,中國(guó)鋼材消費(fèi)將在相當(dāng)長(zhǎng)一段時(shí)期內(nèi),保持較高水平,加之中國(guó)東部、中部和西部經(jīng)濟(jì)發(fā)展不平衡,城市和農(nóng)村差別較大,即使我國(guó)鋼材消費(fèi)不再增長(zhǎng),在以后相當(dāng)長(zhǎng)的一段時(shí)期內(nèi),我國(guó)每年的鋼材消費(fèi)量也將保持在較高的水平上。正是基于這個(gè)基本前提,從2000年起,盡管中國(guó)鋼鐵產(chǎn)業(yè)規(guī)模在快速擴(kuò)張,但仍難以充分滿(mǎn)足旺盛的市場(chǎng)需求,因此在過(guò)去的5年中,鋼鐵產(chǎn)業(yè)中各個(gè)企業(yè)基本都在贏利,而且鋼鐵產(chǎn)業(yè)平均利潤(rùn)率遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于其他相關(guān)產(chǎn)業(yè),鋼鐵行業(yè)的高利潤(rùn)率和巨大的產(chǎn)業(yè)發(fā)展空間,為大多數(shù)中小型鋼鐵企業(yè)提供較為廣闊的生存空間,企業(yè)間的合并、兼并缺少動(dòng)力與壓力,鋼鐵產(chǎn)業(yè)集中度自然會(huì)降低。筆者認(rèn)為,在中國(guó)鋼鐵消費(fèi)總量達(dá)到峰值、產(chǎn)能過(guò)剩的深層次矛盾有了進(jìn)一步突顯之后,中國(guó)鋼鐵產(chǎn)業(yè)的集中度將有一個(gè)根本性的提高。這也決定了充分競(jìng)爭(zhēng)、淘汰落后產(chǎn)能是未來(lái)中國(guó)鋼鐵產(chǎn)業(yè)發(fā)展的主旋律。

3.產(chǎn)業(yè)集中度與產(chǎn)品消費(fèi)結(jié)構(gòu)比相關(guān)

現(xiàn)代產(chǎn)業(yè)組織理論認(rèn)為,一家企業(yè)要想進(jìn)入某產(chǎn)業(yè),必須克服一定的進(jìn)入壁壘,如規(guī)模經(jīng)濟(jì)壁壘、資本壁壘、技術(shù)專(zhuān)利與銷(xiāo)售渠道的絕對(duì)性費(fèi)用壁壘以及行政特許權(quán)、政策、法律的壁壘等。當(dāng)鋼鐵產(chǎn)品消費(fèi)結(jié)構(gòu)中低端產(chǎn)品占據(jù)較大份額時(shí),該產(chǎn)業(yè)的技術(shù)及經(jīng)濟(jì)壁壘相對(duì)較低,產(chǎn)業(yè)集中度的提高就會(huì)存在一定的困難。在我國(guó)鋼材消費(fèi)結(jié)構(gòu)中,我國(guó)工業(yè)(包括機(jī)械、輕工、化工、冶金、電力、煤炭、石油等)用鋼材約占總消費(fèi)量的38%左右,交通運(yùn)輸業(yè)(包括鐵道、交通等)用鋼材約占總消費(fèi)量的6%左右,建筑業(yè)(包括基本建設(shè)、房地產(chǎn)開(kāi)發(fā)、城市建設(shè)、基礎(chǔ)設(shè)施等)用鋼材占總消費(fèi)量的55%左右,其他約占1%。從中國(guó)鋼鐵產(chǎn)品結(jié)構(gòu)看,占總制成品70%以上的是低附加值、低檔次產(chǎn)品,如線(xiàn)材、螺紋鋼、中小型材、普通中板、焊管等;許多高質(zhì)量、高附加值的鋼材生產(chǎn)量小。應(yīng)該指出的是,以長(zhǎng)材為主的建筑用鋼是經(jīng)濟(jì)發(fā)展特殊時(shí)期能夠迅速擴(kuò)張的短線(xiàn)產(chǎn)品,其較低的技術(shù)、設(shè)備要求,決定了其建設(shè)與投產(chǎn)的快捷性。因此當(dāng)鋼鐵產(chǎn)業(yè)由于市場(chǎng)需求的拉動(dòng)而具有較高的利潤(rùn)空間并帶動(dòng)低端產(chǎn)品也可以獲取較為豐厚的利潤(rùn)時(shí),眾多小規(guī)模企業(yè)就能夠輕易地越過(guò)較低標(biāo)準(zhǔn)的壁壘進(jìn)入鋼鐵產(chǎn)業(yè)。筆者認(rèn)為,隨著中國(guó)鋼鐵市場(chǎng)需求結(jié)構(gòu)的逐漸多元化、高端化、個(gè)性化,且建筑用鋼比例縮小到40%以下后,中國(guó)鋼鐵業(yè)的產(chǎn)品結(jié)構(gòu)將不斷升級(jí),那些生產(chǎn)低端產(chǎn)品的中小型鋼鐵企業(yè)將逐步退出鋼鐵產(chǎn)業(yè)或進(jìn)行功能轉(zhuǎn)換,鋼鐵產(chǎn)業(yè)的集中度隨之將會(huì)有—個(gè)大的提高。

4.產(chǎn)業(yè)集中度與市場(chǎng)區(qū)域劃分相關(guān)

從世界范圍看,一個(gè)國(guó)家的鋼鐵市場(chǎng)區(qū)域越大、市場(chǎng)消費(fèi)總量越大,其鋼鐵產(chǎn)業(yè)集中度相對(duì)較低,如日本、韓國(guó)的鋼鐵產(chǎn)業(yè),其所面對(duì)的國(guó)內(nèi)市場(chǎng)從空間上相對(duì)狹小,而且交通發(fā)達(dá),加之其產(chǎn)量的30%以上面向國(guó)際市場(chǎng),為了應(yīng)對(duì)國(guó)際市場(chǎng)的激烈競(jìng)爭(zhēng),其國(guó)內(nèi)鋼鐵企業(yè)間存在著重組的必要性;而美國(guó)國(guó)內(nèi)市場(chǎng)空間相對(duì)較大,市場(chǎng)消費(fèi)量也比較大,其鋼材進(jìn)口總量大于其鋼材出口總量,所以美國(guó)的鋼鐵產(chǎn)業(yè)集中度明顯低于日本、韓國(guó)。

中國(guó)鋼鐵產(chǎn)業(yè)的發(fā)展定位是滿(mǎn)足國(guó)內(nèi)需求。從生產(chǎn)布局來(lái)看,中國(guó)絕大多數(shù)鋼鐵企業(yè)靠近原料產(chǎn)地,屬資源內(nèi)陸型布局。由明顯的地域性特征。鋼鐵產(chǎn)業(yè)從其原科采購(gòu)到產(chǎn)成品輸出都需要較大的物流量,而且國(guó)內(nèi)的鋼鐵物流基本是通過(guò)鐵路來(lái)完成的,鐵路運(yùn)輸?shù)膬?yōu)劣決定了中國(guó)各區(qū)域市場(chǎng)能否進(jìn)行有效整合,能否形成全國(guó)范圍內(nèi)的統(tǒng)一大市場(chǎng)。美國(guó)國(guó)土面積與中國(guó)差不多,其鐵路總長(zhǎng)達(dá)到26萬(wàn)公里,中國(guó)目前的鐵路總長(zhǎng)只有6萬(wàn)多公里。交通運(yùn)輸上的不暢,使中國(guó)一些內(nèi)陸型鋼鐵企業(yè)擁有較為穩(wěn)定、局部壟斷的區(qū)域市場(chǎng),承受著較小的市場(chǎng)壓力,這無(wú)疑不利于中國(guó)鋼鐵產(chǎn)業(yè)通過(guò)市場(chǎng)手段進(jìn)行企業(yè)間的重組。筆者認(rèn)為,單從交通運(yùn)輸及區(qū)域市場(chǎng)這一角度考慮,日本、韓國(guó)、美國(guó)的鋼鐵產(chǎn)業(yè)集中度指標(biāo)與中國(guó)不具有完全的可比性,我們不能以日本、歐共體、美國(guó)的鋼鐵產(chǎn)業(yè)集中度指標(biāo)來(lái)要求中國(guó)鋼鐵產(chǎn)業(yè)。中國(guó)鋼鐵市場(chǎng)應(yīng)按區(qū)域消費(fèi)強(qiáng)度、交通運(yùn)輸能力的強(qiáng)弱進(jìn)行區(qū)域劃分,應(yīng)首先對(duì)同一區(qū)域市場(chǎng)內(nèi)的鋼鐵企業(yè)進(jìn)行重組,在此基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)跨區(qū)域的鋼鐵企業(yè)重組。寶鋼對(duì)上海地區(qū)的鋼鐵企業(yè)進(jìn)行的重組就是一個(gè)成功的范例。

提高產(chǎn)業(yè)集中度是一個(gè)綜合性的產(chǎn)業(yè)經(jīng)濟(jì)問(wèn)題

中國(guó)鋼鐵業(yè)的逆集中化是一種暫時(shí)現(xiàn)象,我們不能根據(jù)成熟市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)國(guó)家的標(biāo)準(zhǔn),而給予過(guò)多的指責(zé)和批評(píng)。目前國(guó)內(nèi)關(guān)于鋼鐵產(chǎn)業(yè)集中度的理論更多地聚焦在提高產(chǎn)業(yè)集中度意義、如何提高產(chǎn)業(yè)集中度、產(chǎn)業(yè)集中度高低的優(yōu)劣分析等方面,而忽略了對(duì)產(chǎn)業(yè)逆集中化影響因素的研究,特別是忽略了對(duì)產(chǎn)業(yè)集中度這一表觀(guān)現(xiàn)象背后的各種深層次產(chǎn)業(yè)經(jīng)濟(jì)問(wèn)題,乃至整個(gè)經(jīng)濟(jì)運(yùn)行環(huán)境中深層次問(wèn)題的研究。從中國(guó)鋼鐵產(chǎn)業(yè)目前的現(xiàn)狀來(lái)看,提高產(chǎn)業(yè)集中度至少應(yīng)遵循以下幾條原則:

1.鋼鐵產(chǎn)業(yè)集中度的優(yōu)化是一個(gè)與中國(guó)經(jīng)濟(jì)改革同步發(fā)展的過(guò)程。鋼鐵產(chǎn)業(yè)集中度的提高不僅是鋼鐵產(chǎn)業(yè)自身的事情,一定要把它放在中國(guó)整體經(jīng)濟(jì)環(huán)境中進(jìn)行統(tǒng)籌規(guī)劃,在規(guī)劃過(guò)程中要關(guān)注以下幾點(diǎn):一是中國(guó)鋼鐵產(chǎn)業(yè)在中國(guó)經(jīng)濟(jì)中特殊的地位決定了中國(guó)鋼鐵產(chǎn)業(yè)集中度與中國(guó)經(jīng)濟(jì)體制改革進(jìn)程、經(jīng)濟(jì)環(huán)境及政策息息相關(guān)。二是提高中國(guó)鋼鐵市場(chǎng)消費(fèi)層次、整合中國(guó)各鋼鐵區(qū)域市場(chǎng)、控制鋼鐵產(chǎn)業(yè)發(fā)展總量、鼓勵(lì)充分競(jìng)爭(zhēng),這是鋼鐵產(chǎn)業(yè)優(yōu)化產(chǎn)業(yè)組織結(jié)構(gòu)的前提。三是提高鋼鐵產(chǎn)業(yè)集中度涉及到鋼鐵產(chǎn)業(yè)科技進(jìn)步、規(guī)模經(jīng)濟(jì)、產(chǎn)業(yè)整合、市場(chǎng)機(jī)制完善等多個(gè)方面。

2.要實(shí)現(xiàn)鋼鐵產(chǎn)業(yè)規(guī)模經(jīng)濟(jì)化。設(shè)備的大型化體現(xiàn)了高效率的要求,體現(xiàn)了技術(shù)進(jìn)步的要求,體現(xiàn)了節(jié)能降耗及提高鋼鐵企業(yè)競(jìng)爭(zhēng)能力的要求,最終實(shí)現(xiàn)了規(guī)模經(jīng)濟(jì)。中國(guó)鋼鐵產(chǎn)業(yè)以有利于鋼鐵產(chǎn)業(yè)規(guī)模經(jīng)濟(jì)化來(lái)制定本產(chǎn)業(yè)的技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)和行業(yè)的準(zhǔn)入標(biāo)準(zhǔn),一是要努力淘汰落后的工藝技術(shù)裝備和產(chǎn)品,防止盲目投資搞重復(fù)建設(shè);二是要鼓勵(lì)優(yōu)勢(shì)企業(yè)在達(dá)到經(jīng)濟(jì)規(guī)模的同時(shí)實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)工藝和技術(shù)裝備現(xiàn)代化和大型化,有效降低資源消耗,提高勞動(dòng)生產(chǎn)率,降低環(huán)境污染,實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展;三是加快淘汰那些造成資源和能源浪費(fèi)的中小型鋼鐵企業(yè),優(yōu)化產(chǎn)業(yè)組織結(jié)構(gòu)。鋼鐵產(chǎn)業(yè)要努力形成新的生產(chǎn)格局,即大的鋼鐵企業(yè)集團(tuán)控制全行業(yè)的粗鋼產(chǎn)量和多種大規(guī)?;a(chǎn)的鋼鐵制品,一些中小型鋼鐵企業(yè)更側(cè)重于對(duì)鋼材的深加工和延伸性服務(wù)。

3.要培育具有國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)力的世界級(jí)大型鋼鐵集團(tuán),提高中國(guó)鋼鐵產(chǎn)業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力。按現(xiàn)行中國(guó)產(chǎn)業(yè)規(guī)模,假設(shè)前4家鋼廠(chǎng)的產(chǎn)業(yè)集中度能達(dá)到50%左右,則至少要培育4家年產(chǎn)鋼4000萬(wàn)噸的企業(yè);假設(shè)前8家鋼廠(chǎng)的產(chǎn)業(yè)集中度能達(dá)到70%左右,則平均每家鋼產(chǎn)量則應(yīng)達(dá)到3000萬(wàn)噸至3500萬(wàn)噸。打造如此大規(guī)模的鋼鐵企業(yè),就目前中國(guó)的實(shí)現(xiàn)情況來(lái)看,一是要通過(guò)技術(shù)進(jìn)步實(shí)現(xiàn)鋼鐵企業(yè)的規(guī)模經(jīng)濟(jì)化,二是要進(jìn)行企業(yè)重組。但由于國(guó)內(nèi)大中型鋼廠(chǎng)基本都是國(guó)有控股企業(yè),其相對(duì)單一的產(chǎn)權(quán)結(jié)構(gòu)對(duì)市場(chǎng)壓力和成本壓力的敏感性較差,缺乏形成聯(lián)合重組的內(nèi)在動(dòng)力;而且重組的模式單一,基本是中央部委和地方政府之間資產(chǎn)的劃撥調(diào)整,這并不是嚴(yán)格市場(chǎng)意義上的重組;在跨地區(qū)企業(yè)重組方面缺少有效的利益平衡機(jī)制,被兼并企業(yè)在稅收分配、人員分流、企業(yè)債務(wù)轉(zhuǎn)讓等諸多方面存在著利益“博弈”。這還需要多方面共同協(xié)調(diào)。

4.建立有利于鋼鐵產(chǎn)業(yè)運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)環(huán)境。一些發(fā)達(dá)國(guó)家的經(jīng)驗(yàn)表明,產(chǎn)業(yè)的集中化是市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)的產(chǎn)物和結(jié)果。在提高產(chǎn)業(yè)集中度的具體措施上,我們不能以犧牲市場(chǎng)有效競(jìng)爭(zhēng)為代價(jià),過(guò)多地采取行政性的“關(guān)、停、并、轉(zhuǎn)”措施,而應(yīng)把重點(diǎn)放在健全市場(chǎng)機(jī)制和建立公平的競(jìng)爭(zhēng)環(huán)境上,依靠市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)本身的“優(yōu)勝劣汰”機(jī)制,促進(jìn)產(chǎn)業(yè)的集中化。政府的干預(yù)應(yīng)主要通過(guò)市場(chǎng)機(jī)制的作用,積極引導(dǎo)企業(yè)的經(jīng)濟(jì)行為,彌補(bǔ)市場(chǎng)的缺陷;各級(jí)政府部門(mén)要減少過(guò)多的行政審批,健全市場(chǎng)準(zhǔn)入制度和退出機(jī)制,促使生產(chǎn)要素逐步向優(yōu)勢(shì)企業(yè)集聚,提高資源配置效率鋼鐵知識(shí)一、原材料鋼的源頭是鐵礦砂,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(chēng)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(chēng)為“鋼鐵”,可見(jiàn)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(lái)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(guò)程中,含鐵的礦石先在鼓風(fēng)爐(blastfurnace)(高爐)中被冶煉成熔融生鐵,而后熔融生鐵再放到煉鋼爐(steelmakingfurnace)中精煉成鋼。生產(chǎn)鋼鐵所需要的原料分成四大類(lèi)來(lái)分別討論:第一類(lèi)討論的是各種含有鐵質(zhì)的礦石原料;第二類(lèi)是煤和焦炭;第三類(lèi)則討論在冶煉的過(guò)程中用來(lái)制造熔碴(slag)的熔劑(或稱(chēng)助熔劑flux),如石灰石等;最后一類(lèi)是各種輔助原料,如廢鋼料(scrap)、氧氣等。二、鐵礦石種類(lèi)及分布在理論上來(lái)說(shuō),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(lái)說(shuō),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(lái)說(shuō),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(chēng)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(wú)價(jià)值。那么,在歐洲所使用的鐵礦石,在美國(guó)就不被鋼鐵業(yè)界認(rèn)為是鐵礦石了。再譬如說(shuō),在過(guò)去被認(rèn)為含鐵量太低沒(méi)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(lái)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(lái)看,礦石中的平均含鐵量大約在25%以上,才被稱(chēng)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?,F(xiàn)在將幾種比較重要的鐵礦石提出來(lái)說(shuō)明:(前三種是主要種類(lèi))(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)e72.4%,O27.6%,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(guò)長(zhǎng)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)e70%,O30%,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(lèi)別,如赤色赤鐵礦(RedHematite)、鏡鐵礦(Specularhematite)、云母鐵礦(Micaceoushematite)、粘土質(zhì)赤鐵(RedOcher)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(chēng),也有人把它主要成份的化學(xué)式寫(xiě)成mFe2O3nH2O,呈現(xiàn)土黃或棕色,含有Fe約62%,O27%,H2O11%,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(lèi)礦石加以焙燒之后再加入鼓風(fēng)爐。(5)鐵的硅酸鹽礦(SilicateIron)此類(lèi)礦石是一種復(fù)合鹽,沒(méi)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(Sulphideiron)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(lái)提制硫磺,鐵反而變成了副產(chǎn)品,所以事實(shí)上已不能稱(chēng)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(méi)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(guó)有美國(guó)、加拿大、巴西、澳洲、南非、印度、法國(guó)、英國(guó)、瑞典、西班牙、蘇俄、中國(guó)、委內(nèi)瑞拉等。中國(guó)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(guó)儲(chǔ)量開(kāi)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(zhǎng)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(guò)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(yáng)泉等鋼鐵廠(chǎng)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(yáng)、舞陽(yáng),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(guó)開(kāi)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(guó)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(lèi)型的鐵礦資源,分別為攀鋼、重鋼和昆鋼等大中型鋼鐵廠(chǎng)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(chēng)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(guò)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?;瘜W(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(guò)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(guò)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(guò)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(guò)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(guò)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档湍透g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(chēng)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(zhǎng)期在高溫下受到應(yīng)力,發(fā)生變形,稱(chēng)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?,可避免晶間腐蝕。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(guò)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(guò)0.5%塑性顯著降低。當(dāng)銅含量小于0.50%對(duì)焊接性無(wú)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(chēng)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(guò)程實(shí)質(zhì)上是一個(gè)氧化過(guò)程,爐料中過(guò)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(guò)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。轉(zhuǎn)爐煉鋼簡(jiǎn)介從魚(yú)雷車(chē)運(yùn)來(lái)的鐵水經(jīng)過(guò)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(guò)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(mǎn)足優(yōu)質(zhì)鋼材的需求。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(guò)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(guò)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(kù)。目前初軋廠(chǎng)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(chē)輛用車(chē)軸坯及塑模用鋼等。初軋板坯主要供應(yīng)熱軋廠(chǎng)作為原料;軋制方坯除部份外供,主要送往高速線(xiàn)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。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(guò)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(yú)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(xiàn)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(hù)喜愛(ài)。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(jiǎn)單變形的零件。軋硬卷可作為熱鍍鋅廠(chǎng)的原料,因?yàn)闊徨冧\機(jī)組均設(shè)置有退火線(xiàn)。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(guò)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(guān)、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(hù)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(guān)、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(chē)制造、家電產(chǎn)品、儀表開(kāi)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(guò)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(guò)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(zhǎng)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(lái)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(kāi)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(guò)模孔拉撥成截面減小長(zhǎng)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?gòu)囊?guī)定的模孔中擠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。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(chēng)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(xiàn)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σp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(lái)的形狀,這種變形稱(chēng)為彈性變形。金屬能保持彈性變形的最大應(yīng)力稱(chēng)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(chēng)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(guó)外標(biāo)準(zhǔn)的結(jié)構(gòu)鋼常按抗拉強(qiáng)度來(lái)分類(lèi),如SS400,其中400即表示σb的最小值為400MPa超高強(qiáng)度鋼是指σb≥1373Mpa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(chēng)為塑性。塑性指標(biāo)通常伸長(zhǎng)率和斷面收縮率表示。伸長(zhǎng)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(lèi)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(chēng)為沖擊韌性以αk表示。目前常用的10×10×55mm,帶2mm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)閱挝幻娣e上的沖擊功并無(wú)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。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(chēng)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(lái)源:

即從日本JIS標(biāo)準(zhǔn)、德國(guó)DIN標(biāo)準(zhǔn)移植及自行開(kāi)發(fā)研制的鋼號(hào)。從日本JIS標(biāo)準(zhǔn)中移植來(lái)的鋼號(hào),一般首位常為S(Steel);從DIN標(biāo)準(zhǔn)移植來(lái)的鋼號(hào),一般常以ST開(kāi)頭(Stahl德文中的“鋼”);

寶鋼自行開(kāi)發(fā)研制的鋼號(hào),一般首位常以寶鋼的拼音首位B開(kāi)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(lèi),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(lèi)鋼常用于制作結(jié)構(gòu)件,因此稱(chēng)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。四、鋼的分類(lèi)及標(biāo)準(zhǔn)我國(guó)鋼號(hào)表示方法的分類(lèi)說(shuō)明1、碳素結(jié)構(gòu)鋼①由Q+數(shù)字+質(zhì)量等級(jí)符號(hào)+脫氧方法符號(hào)組成。它的鋼號(hào)冠以“Q”,代表鋼材的屈服點(diǎn),后面的數(shù)字表示屈服點(diǎn)數(shù)值,單位是MPa例如Q235表示屈服點(diǎn)(σs)為235MPa的碳素結(jié)構(gòu)鋼。②必要時(shí)鋼號(hào)后面可標(biāo)出表示質(zhì)量等級(jí)和脫氧方法的符號(hào)。質(zhì)量等級(jí)符號(hào)分別為A、B、C、D。脫氧方法符號(hào):F表示沸騰鋼;b表示半鎮(zhèn)靜鋼;Z表示鎮(zhèn)靜鋼;TZ表示特殊鎮(zhèn)靜鋼,鎮(zhèn)靜鋼可不標(biāo)符號(hào),即Z和TZ都可不標(biāo)。例如Q235-AF表示A級(jí)沸騰鋼。③專(zhuān)門(mén)用途的碳素鋼,例如橋梁鋼、船用鋼等,基本上采用碳素結(jié)構(gòu)鋼的表示方法,但在鋼號(hào)最后附加表示用途的字母。2、優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼①鋼號(hào)開(kāi)頭的兩位數(shù)字表示鋼的碳含量,以平均碳含量的萬(wàn)分之幾表示,例如平均碳含量為0.45%的鋼,鋼號(hào)為“45”,它不是順序號(hào),所以不能讀成45號(hào)鋼。②錳含量較高的優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼,應(yīng)將錳元素標(biāo)出,例如50Mn。③沸騰鋼、半鎮(zhèn)靜鋼及專(zhuān)門(mén)用途的優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼應(yīng)在鋼號(hào)最后特別標(biāo)出,例如平均碳含量為0.1%的半鎮(zhèn)靜鋼,其鋼號(hào)為10b。3、碳素工具鋼①鋼號(hào)冠以“T”,以免與其他鋼類(lèi)相混。②鋼號(hào)中的數(shù)字表示碳含量,以平均碳含量的千分之幾表示。例如“T8”表示平均碳含量為0.8%。③錳含量較高者,在鋼號(hào)最后標(biāo)出“Mn”,例如“T8Mn”。④高級(jí)優(yōu)質(zhì)碳素工具鋼的磷、硫含量,比一般優(yōu)質(zhì)碳素工具鋼低,在鋼號(hào)最后加注字母“A”以示區(qū)別,例如“T8MnA”。4、易切削鋼①鋼號(hào)冠以“Y”,以區(qū)別于優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼。②字母“Y”后的數(shù)字表示碳含量,以平均碳含量的萬(wàn)分之幾表示,例如平均碳含量為0.3%的易切削鋼,其鋼號(hào)為“Y30”。③錳含量較高者,亦在鋼號(hào)后標(biāo)出“Mn”,例如“Y40Mn”。5、合金結(jié)構(gòu)鋼①鋼號(hào)開(kāi)頭的兩位數(shù)字表示鋼的碳含量,以平均碳含量的萬(wàn)分之幾表示,如40Cr。②鋼中主要合金元素,除個(gè)別微合金元素外,一般以百分之幾表示。當(dāng)平均合金含量<1.5%時(shí),鋼號(hào)中一般只標(biāo)出元素符號(hào),而不標(biāo)明含量,但在特殊情況下易致混淆者,在元素符號(hào)后亦可標(biāo)以數(shù)字“1”,例如鋼號(hào)“12CrMoV”和“12Cr1MoV”,前者鉻含量為0.4-0.6%,后者為0.9-1.2%,其余成分全部相同。當(dāng)合金元素平均含量≥1.5%、≥2.5%、≥3.5%……時(shí),在元素符號(hào)后面應(yīng)標(biāo)明含量,可相應(yīng)表示為2、3、4……等。例如18Cr2Ni4WA.③鋼中的釩V、鈦Ti、鋁Al、硼B(yǎng)、稀土RE等合金元素,均屬微合金元素,雖然含量很低,仍應(yīng)在鋼號(hào)中標(biāo)出。例如20MnVB鋼中。釩為0.07-0.12%,硼為0.001-0.005%。④高級(jí)優(yōu)質(zhì)鋼應(yīng)在鋼號(hào)最后加“A”,以區(qū)別于一般優(yōu)質(zhì)鋼。⑤專(zhuān)門(mén)用途的合金結(jié)構(gòu)鋼,鋼號(hào)冠以(或后綴)代表該鋼種用途的符號(hào)。例如,鉚螺專(zhuān)用的30CrMnSi鋼,鋼號(hào)表示為ML30CrMnSi。6、低合金高強(qiáng)度鋼①鋼號(hào)的表示方法,基本上和合金結(jié)構(gòu)鋼相同。②對(duì)專(zhuān)業(yè)用低合金高強(qiáng)度鋼,應(yīng)在鋼號(hào)最后標(biāo)明。例如16Mn鋼,用于橋梁的專(zhuān)用鋼種為“16Mnq”,汽車(chē)大梁的專(zhuān)用鋼種為“16MnL”,壓力容器的專(zhuān)用鋼種為“16MnR”。7、彈簧鋼彈簧鋼按化學(xué)成分可分為碳素彈簧鋼和合金彈簧鋼兩類(lèi),其鋼號(hào)表示方法,前者基本上與優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼相同,后者基本上與合金結(jié)構(gòu)鋼相同。8、滾動(dòng)軸承鋼①鋼號(hào)冠以字母“G”,表示滾動(dòng)軸承鋼類(lèi)。②高碳鉻軸承鋼鋼號(hào)的碳含量不標(biāo)出,鉻含量以千分之幾表示。例如GCr15。滲碳軸承鋼的鋼號(hào)表示方法,基本上和合金結(jié)構(gòu)鋼相同。9、合金工具鋼和高速工具鋼①合金工具鋼鋼號(hào)的平均碳含量≥1.0%時(shí),不標(biāo)出碳含量;當(dāng)平均碳含量<1.0%時(shí),以千分之幾表示。例如Cr12、CrWMn、9SiCr、3Cr2W8V。②鋼中合金元素含量的表示方法,基本上與合金結(jié)構(gòu)鋼相同。但對(duì)鉻含量較低的合金工具鋼鋼號(hào),其鉻含量以千分之幾表示,并在表示含量的數(shù)字前加“0”,以便把它和一般元素含量按百分之幾表示的方法區(qū)別開(kāi)來(lái)。例如Cr06。③高速工具鋼的鋼號(hào)一般不標(biāo)出碳含量,只標(biāo)出各種合金元素平均含量的百分之幾。例如鎢系高速鋼的鋼號(hào)表示為“W18Cr4V”。鋼號(hào)冠以字母“C”者,表示其碳含量高于未冠“C”的通用鋼號(hào)。10、不銹鋼和耐熱鋼①鋼號(hào)中碳含量以千分之幾表示。例如“2Cr13”鋼的平均碳含量為“0.2%”;若鋼中含碳量≤0.03%或≤0.08%者,鋼號(hào)前分別冠以“00”及“0”表示之,例如00Cr17Ni14Mo2、0Cr18Ni9等。②對(duì)鋼中主要合金元素以百分之幾表示,而鈦、鈮、鋯、氮……等則按上述合金結(jié)構(gòu)鋼對(duì)微合金元素的表示方法標(biāo)出。11、焊條鋼它的鋼號(hào)前冠以字母“H”,以區(qū)別于其他鋼類(lèi)。例如不銹鋼焊絲為“H2Cr13”,可以區(qū)別于不銹鋼“2Cr13”。12、電工用硅鋼①鋼號(hào)由字母和數(shù)字組成。鋼號(hào)頭部字母DR表示電工用熱軋硅鋼,DW表示電工用冷軋無(wú)取向硅鋼,DQ表示電工用冷軋取向硅鋼。②字母之后的數(shù)字表示鐵損值(w/kg)的100倍。③鋼號(hào)尾部加字母“G”者,表示在高頻率下檢驗(yàn)的;未加“G”者,表示在頻率為50周波下檢驗(yàn)的。例如鋼號(hào)DW470表示電工用冷軋無(wú)取向硅鋼產(chǎn)品在50赫頻率時(shí)的最大單位重量鐵損值為4.7w/kg。13、電工用純鐵它的牌號(hào)由字母“DT”和數(shù)字組成,“DT”表示電工用純鐵,數(shù)字表示不同牌號(hào)的順序號(hào),例如DT3。在數(shù)字后面所加的字母表示電磁性能:A——高級(jí)、E——特級(jí)、C——超級(jí),例如DT8A。鋼材品種基本介紹板材:冷軋卷冷軋板熱軋卷熱軋板彩涂卷彩涂板中厚板涂鍍:熱鍍鋅板卷電鍍鋅板卷熱鍍錫板卷電鍍錫板卷鍍鉻板卷塑料復(fù)合鋼板卷其它涂鍍鋼板卷馬口鐵型材盤(pán)條:螺紋鋼線(xiàn)材圓鋼角鋼工字鋼扁鋼H型鋼鋼軌異型材優(yōu)質(zhì)型材其它型材不銹鋼:不銹鋼板不銹鋼卷不銹鋼管不銹鋼型材不銹鋼線(xiàn)材不銹鋼坯不銹鋼金屬制品其它不銹鋼材管材:無(wú)縫鋼管焊接鋼管鋼坯:板坯方坯管坯鐵合金:硅鐵錳鐵釩鐵鉻鐵鈦鐵其它鋼材:硅鋼片金屬制品其它鋼坯:鋼坯是生產(chǎn)鋼材的半成品,一般不能直接供社會(huì)使用。鋼坯是通過(guò)三種工藝方法生產(chǎn)的:一是通過(guò)煉鋼系統(tǒng)的連鑄設(shè)備,由鋼水直接澆鑄成鋼坯(詳見(jiàn)第四章);二是對(duì)煉鋼系統(tǒng)生產(chǎn)的鋼錠或連鑄坯通過(guò)軋鋼系統(tǒng)的軋制設(shè)備加工出來(lái)的鋼材半成品;三是對(duì)煉鋼系統(tǒng)生產(chǎn)的鋼錠通過(guò)鍛造設(shè)備加工出來(lái)的半成品。鋼坯新產(chǎn)品分類(lèi)結(jié)構(gòu)如下圖:按生產(chǎn)工藝分類(lèi)軋制坯鍛造坯連鑄坯按鋼的化學(xué)成份分類(lèi)非合金鋼坯低合金坯合金鋼坯鋼坯方坯大方坯按形狀及用途分類(lèi)方坯矩形坯

大矩形坯矩形坯板坯扁平坯薄板坯異形坯

管坯鋼材標(biāo)準(zhǔn)碳素結(jié)構(gòu)鋼CarbonStructuralSteelsGB700-88代替GB700-79,本標(biāo)準(zhǔn)參照采用ISO630《結(jié)構(gòu)鋼》。1、本題內(nèi)容與適用范圍本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定碳素結(jié)構(gòu)鋼的技術(shù)條件。本標(biāo)準(zhǔn)適用于一般結(jié)構(gòu)鋼和工程用熱軋鋼板、鋼帶、型鋼、捧鋼。該產(chǎn)品可供焊接、鉚接、栓接構(gòu)件用,一般在供應(yīng)狀態(tài)下使用。本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的化學(xué)成分適用于鋼錠(包括連鑄坯)、鋼坯及其制品。2、引用標(biāo)準(zhǔn)GB222鋼的化學(xué)分析用試樣取樣法及成品化學(xué)成分允許偏差GB223鋼鐵及合金化學(xué)分析方法GB228金屬拉伸試驗(yàn)方法GB232金屬?gòu)澢囼?yàn)方法GB247鋼板和鋼帶驗(yàn)收、包裝、標(biāo)志及質(zhì)量證明書(shū)的一般規(guī)定GB2101型鋼驗(yàn)收、包裝、標(biāo)志及質(zhì)量證明書(shū)的一般規(guī)定GB2106金屬夏比(V型缺口)沖擊試驗(yàn)方法GB2975鋼材力學(xué)及工藝性能試驗(yàn)取樣規(guī)定GB4159金屬低溫夏比沖擊試驗(yàn)方法GB6397金屬拉伸試驗(yàn)試樣3、牌號(hào)表示方法、代號(hào)和符號(hào)3.1牌號(hào)表示方法鋼的牌號(hào)由代表屈服點(diǎn)的字母、屈服點(diǎn)數(shù)值、質(zhì)量等級(jí)符號(hào)、脫氧方法符號(hào)等四個(gè)部分按順序組成。例如:Q235-A·F3.2符號(hào)Q——鋼材屈服點(diǎn)“屈”字漢語(yǔ)拼音首位字母;A、B、C、D——分別為質(zhì)量等級(jí);F——沸騰鋼“沸”字漢語(yǔ)拼音首位字母;b——半鎮(zhèn)靜鋼“半”字漢語(yǔ)拼音首位字母;Z——鎮(zhèn)靜鋼“鎮(zhèn)”字漢語(yǔ)拼音首位字母;TZ——特殊鎮(zhèn)鋼“特鎮(zhèn)”兩字漢語(yǔ)拼音首位字母。在牌號(hào)組成表示方法中,“Z”與“TZ”符號(hào)予以省略。4、尺寸、外形、質(zhì)量及允許偏差鋼材的尺寸、外形、重量及允許偏差應(yīng)符合相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定。5、技術(shù)要求5.1鋼號(hào)和化學(xué)成分5.1.1鋼的牌號(hào)和化學(xué)成分(熔煉分析)應(yīng)符合表1規(guī)定。表1牌號(hào)等級(jí)化學(xué)成分,%脫氧方法CMnSiSP≤Q195-0.06~0.120.25~0.500.300.0500.045F、b、zQ215A0.09~0.150.25~0.550.300.0500.045F、b、zB0.045Q235A0.14~0.220.3~0.6510.300.500.045F、b、zB0.12~0.200.3~0.7010.045C≤0.180.35~0.800.0400.040ZD≤0.170.0350.035TZQ255A0.18~0.280.40~0.700.300.0500.045F、b、zB0.045Q275-0.28~0.380.50~0.800.350.0500.045b、z注:Q235A、B級(jí)沸騰鋼Mn含量上限為0.60%5.1.1.1沸騰鋼硅含量≤0.07%;半鎮(zhèn)靜鋼硅含量≤0.17%;鎮(zhèn)靜鋼硅含量下限值為0.12%。5.1.1.2D級(jí)鋼應(yīng)含有足夠的形成細(xì)晶粒結(jié)構(gòu)的元素,例如鋼中酸溶鋁含量≥0.015%或全鋁含量≥0.020%。5.1.1.3鋼中殘余元素鉻、鎳、銅含量應(yīng)各≤0.30%,氧氣轉(zhuǎn)爐鋼的氮含量應(yīng)≤0.008%。如供方能保證,均可不做分析。經(jīng)需要同意,A級(jí)鋼的銅含量可≤0.35%。此時(shí),供方應(yīng)做銅含量的分析,并在質(zhì)量證明書(shū)中注明其含量。5.1.1.4鋼中砷的殘余含量應(yīng)≤0.08%。用含砷礦冶煉生鐵所冶煉的鋼,砷含量由供需雙方協(xié)議規(guī)定。如原料中沒(méi)有含砷,對(duì)鋼中的砷含量可以不做分析。5.1.1.5在保證鋼材力學(xué)性能符合本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定情況下,各牌號(hào)A級(jí)鋼的碳、硅錳含量和各牌號(hào)其他等級(jí)鋼碳、錳含量下限可以不作為交貨條件,但其含量(熔煉分析)應(yīng)在質(zhì)量證明書(shū)中注明。5.1.1.6在供應(yīng)商品鋼錠(包括連鑄坯)、鋼坯時(shí),供方應(yīng)保證化學(xué)成分(熔煉分析)符合表1規(guī)定,但為保證軋制鋼材各項(xiàng)性能符合本標(biāo)準(zhǔn)要求,各牌號(hào)A、B級(jí)鋼的化學(xué)成分可以根據(jù)需方要求進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整,另訂協(xié)議。5.1.2成品鋼材、商品鋼坯的化學(xué)成分允許偏差應(yīng)符合GB222中表1的規(guī)定。沸騰鋼成品鋼材和商品鋼坯化學(xué)成分偏差不作保證。5.2冶煉方法鋼由氧氣轉(zhuǎn)爐、平爐或電爐冶煉,除非需方有特殊要求,并在合同中注明,冶煉方法一般由供方自行決定。5.3交貨狀態(tài)鋼材一般以熱軋(包括控軋)狀態(tài)交貨。根據(jù)需方要求,經(jīng)雙方協(xié)議,也可以正火處理狀態(tài)交貨(A級(jí)鋼材除外)。5.4力學(xué)性能5.4.1鋼材的拉伸和沖擊試驗(yàn)應(yīng)符合表2規(guī)定,彎曲試驗(yàn)應(yīng)符合表3規(guī)定。σb 抗拉強(qiáng)度 MPa,N/mm2σs 屈服點(diǎn) MPa,N/mm2σP 規(guī)定非比例伸長(zhǎng)應(yīng)力 MPa,N/mm2σP0.2 規(guī)定非比例伸長(zhǎng)率為0.2%時(shí)的應(yīng)力 MPa,N/mm2δ 斷后伸長(zhǎng)率 %δ5 短比例試樣斷后伸長(zhǎng)率 %δ10 長(zhǎng)比例試樣斷后伸長(zhǎng)率 %δxmm 定標(biāo)距試樣斷后伸長(zhǎng)率 %表2鋼材的拉伸和沖擊試驗(yàn)牌號(hào)等級(jí)拉伸試驗(yàn)沖擊試驗(yàn)屈服點(diǎn)σs,N/mm2抗拉強(qiáng)度σbN/mm2伸長(zhǎng)率δ5%鋼材厚度(直徑),mm鋼材厚度(直徑),mm≤1616~4040~6060~100100~150>150≤1616~4040~6060~100100~150>150溫度℃

V型沖擊(縱向)J≤

≤≤Q195-(195)(185)----315-4303332------Q215A215205195185175165335-450313029282726--B2027Q235A235225215205195185375-500262524232221--B2027C0D-20Q255A255245235225215205410-550242322212019--B2027Q275-275265255245235225490-630201918171615--表3鋼材的彎曲試驗(yàn)牌號(hào)試樣方向冷彎試驗(yàn)B=2a180°鋼材厚度(直徑),mm60>60~100>100~200彎心直徑dQ195縱0--橫0.5aQ215縱0.5a1.5a2a橫a2a2.5aQ235縱A2a2.5a橫1.5a2.5a3aQ255/2a3a3.5aQ275/3a4a4.5a注:B為試樣寬度,a為鋼材厚度(直徑)5.4.1.1牌號(hào)Q195的屈服點(diǎn)僅供參考,不作為交貨條件。5.4.1.2進(jìn)行拉伸和彎曲試驗(yàn)時(shí),鋼板和鋼帶應(yīng)取橫向試樣,伸長(zhǎng)率允許比表2降低1%(絕對(duì)值)。型鋼應(yīng)取縱向試樣。5.4.1.3各牌號(hào)A級(jí)鋼的冷彎試驗(yàn),在需方有要求時(shí)才進(jìn)行。當(dāng)冷彎試驗(yàn)合格時(shí),抗拉強(qiáng)度上限可以不作為交貨條件。5.4.2夏比(V型缺口)沖擊試驗(yàn)應(yīng)符合表2的規(guī)定。5.4.2.1夏比(V型缺口)沖擊功能值接一組三個(gè)試樣單值的算術(shù)平均值計(jì)算,允許其中一個(gè)試樣單值低于規(guī)定值,但不得低于規(guī)定值的70%。5.4.2.2當(dāng)采用5mm×10mm×55mm小尺寸試樣做沖擊試驗(yàn)時(shí),其試驗(yàn)結(jié)果應(yīng)≥規(guī)定值的50%。5.4.3用沸騰鋼軋制各牌號(hào)的B級(jí)鋼材,其厚度(直徑)一般≤25mm。5.5表面質(zhì)量鋼材的表面質(zhì)量應(yīng)符合各有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定。6.試驗(yàn)方法6.1每批鋼材檢驗(yàn)項(xiàng)目、取樣數(shù)量、取樣方法和試驗(yàn)方法應(yīng)符合表4規(guī)定。表4序號(hào)檢驗(yàn)項(xiàng)目取樣數(shù)量個(gè)取樣方法試驗(yàn)方法1化學(xué)分析1(每爐罐號(hào))GB222GB223.1~223.5GB223.8~223.12GB223.18~223.19GB223.23~223.24GB223.31~223.32GB233.362拉伸1GB2975GB228、GB63973冷彎GB2324常溫沖擊3GB21065低溫沖擊GB41596.1.1當(dāng)做厚度基直徑大于20mm鋼材的冷彎試驗(yàn)時(shí),試樣經(jīng)單面刨削使其厚度達(dá)20mm,彎心直徑按表3規(guī)定。進(jìn)行試驗(yàn)時(shí),未加工面應(yīng)在外面。如試樣未經(jīng)刨削,彎心直徑應(yīng)較表3所列數(shù)值增加一個(gè)試樣厚度過(guò)a。6.1.2沖擊試樣的縱向軸線(xiàn)應(yīng)平行于軋制方向。6.1.3對(duì)厚度≥12mm的鋼板、鋼帶、型鋼或直徑小于16mm的棒鋼做沖擊試驗(yàn)時(shí),應(yīng)采用5mm×10mm×55mm試樣;對(duì)厚度為6mm到小于12mm的鋼板、鋼帶、型鋼或直徑為12mm至小于16mm的棒鋼做沖擊試驗(yàn)時(shí),應(yīng)采用5mm×10mm×55mm小尺寸試樣。沖擊試樣可保留一個(gè)軋制面。7.檢驗(yàn)規(guī)則7.1鋼材由技術(shù)都督部門(mén)檢查和驗(yàn)收。7.2鋼材應(yīng)成批驗(yàn)收,每批由同一牌號(hào)、同一爐罐口、同一等級(jí)、同一品種、同一尺寸、同一交貨狀態(tài)組成。每批重量不得大于60t。用公稱(chēng)容量≤30t的煉鋼爐冶煉的鋼或連鑄坯軋成的鋼材,允許由同一牌號(hào)的A級(jí)鋼或B級(jí)鋼,同一冶煉和澆注方法,不同爐罐號(hào)組成混合批,但每批不多于6個(gè)爐罐號(hào),各爐罐號(hào)含碳量之差不得大于0.02%,含錳量之差不得大于0.15%。7.3鋼材的夏比(V型缺口)沖擊試驗(yàn)結(jié)果不符合5.4.2款相應(yīng)規(guī)定時(shí),應(yīng)從同批鋼材上再取一組三個(gè)試樣進(jìn)行試驗(yàn),前后六個(gè)試樣的平均值不得低于規(guī)定值,但允許有兩個(gè)試樣低于規(guī)定值70%的試樣只允許一個(gè)。7.4鋼材的其他檢驗(yàn)項(xiàng)目的復(fù)驗(yàn)和驗(yàn)收規(guī)則應(yīng)符合GB247和GB2101的規(guī)定。8.包裝、標(biāo)志、質(zhì)量證明書(shū)鋼材的包裝、標(biāo)志和質(zhì)量證明書(shū)符合GB247和GB2101的規(guī)定五、鋼材常用術(shù)語(yǔ)一、共析鋼、亞共析鋼、過(guò)共析鋼1、共析鋼碳溶解在鐵的晶格中形成固溶體,碳溶解到α-鐵中的固溶體叫鐵素體,溶解到γ-鐵中的固溶體叫奧氏體。鐵素體與奧氏體都具有良好的塑性。當(dāng)鐵碳合金中的碳不能全部溶入鐵素體或奧氏體中時(shí),剩余出來(lái)的碳將與鐵形成化合物——碳化鐵(Fe3C)這種化合物的晶體組織叫滲碳體,它的硬度極高,塑性幾乎為零。從反映鋼的組織結(jié)構(gòu)與鋼的含碳量和鋼的溫度之間關(guān)系的鐵碳平衡狀態(tài)圖上可見(jiàn),當(dāng)碳的含量正好等于0.77%時(shí),即相當(dāng)于合金中滲碳體(碳化鐵)約占12%,鐵素體約占88%時(shí),該合金的相變是在恒溫下實(shí)現(xiàn)的。即在這種特定比例下的滲碳體和鐵素體,在發(fā)生相變時(shí),如果消失兩者同時(shí)消失(加熱時(shí)),如果出現(xiàn)則兩者又同時(shí)出現(xiàn),在這一點(diǎn)上這種組織與純金屬的相變類(lèi)似?;谶@個(gè)原因,人們就把這種由特定比例構(gòu)成的兩相組織當(dāng)作一種組織來(lái)看待,并且命名為珠光體,這種鋼就叫做共析鋼。即含碳量正好是0.77%的鋼就叫做共析鋼,它的組織是珠光體。(C%=0.77%)2、亞共析鋼常用的結(jié)構(gòu)鋼含碳量大都在0.5%以下,由于含碳量低于0.77%,所以組織中的滲碳體量也少于12%,于是鐵素體除去一部分要與滲碳體形成珠光體外,還會(huì)有多余的出現(xiàn),所以這種鋼的組織是鐵素體+珠光體。碳含量越少,鋼組織中珠光體比例也越小,鋼的強(qiáng)度也越低,但塑性越好,這類(lèi)鋼統(tǒng)稱(chēng)為亞共析鋼。(C%<0.77%)3、過(guò)共析鋼工具用鋼的含碳量往往超過(guò)0.77%,這種鋼組織中滲碳體的比例超過(guò)12%,所以除與鐵素體形成珠光體外,還有多余的滲碳體,于是這類(lèi)鋼的組織是珠光體+滲碳體。這類(lèi)鋼統(tǒng)稱(chēng)為過(guò)共析鋼。(C%>0.77%)二、有關(guān)鋼材機(jī)械性能的名詞1、屈服點(diǎn)(σs)鋼材或試樣在拉伸時(shí),當(dāng)應(yīng)力超過(guò)彈性極限,即使應(yīng)力不再增加,而鋼材或試樣仍繼續(xù)發(fā)生明顯的塑性變形,稱(chēng)此現(xiàn)象為屈服,而產(chǎn)生屈服現(xiàn)象時(shí)的最小應(yīng)力值即為屈服點(diǎn)。設(shè)Ps為屈服點(diǎn)s處的外力,F(xiàn)o為試樣斷面積,則屈服點(diǎn)σs=Ps/Fo(MPa),MPa稱(chēng)為兆帕等于N/mm2,(1MPa=106Pa,1Pa=1N/m2)2、屈服強(qiáng)度(σ0.2)有的金屬材料的屈服點(diǎn)極不明顯,在測(cè)量上有困難,因此為了衡量材料的屈服特性,規(guī)定產(chǎn)生永久殘余塑性變形等于一定值(一般為原長(zhǎng)度的0.2%)時(shí)的應(yīng)力,稱(chēng)為條件屈服強(qiáng)度或簡(jiǎn)稱(chēng)屈服強(qiáng)度σ0.2。3、抗拉強(qiáng)度(σb)材料在拉伸過(guò)程中,從開(kāi)始到發(fā)生斷裂時(shí)所達(dá)到的最大應(yīng)力值。它表示鋼材抵抗斷裂的能力大小。與抗拉強(qiáng)度相應(yīng)的還有抗壓強(qiáng)度、抗彎強(qiáng)度等。設(shè)Pb為材料被拉斷前達(dá)到的最大拉力,F(xiàn)o為試樣截面面積,則抗拉強(qiáng)度σb=Pb/Fo(MPa)。4、伸長(zhǎng)率(δs)材料在拉斷后,其塑性伸長(zhǎng)的長(zhǎng)度與原試樣長(zhǎng)度的百分比叫伸長(zhǎng)率或延伸率。5、屈強(qiáng)比(σs/σb)鋼材的屈服點(diǎn)(屈服強(qiáng)度)與抗拉強(qiáng)度的比值,稱(chēng)為屈強(qiáng)比。屈強(qiáng)比越大,結(jié)構(gòu)零件的可靠性越高,一般碳素鋼屈強(qiáng)比為0.6-0.65,低合金結(jié)構(gòu)鋼為0.65-0.75合金結(jié)構(gòu)鋼為0.84-0.86。6、硬度硬度表示材料抵抗硬物體壓入其表面的能力。它是金屬材料的重要性能指標(biāo)之一。一般硬度越高,耐磨性越好。常用的硬度指標(biāo)有布氏硬度、洛氏硬度和維氏硬度。⑴布氏硬度(HB)以一定的載荷(一般3000kg)把一定大?。ㄖ睆揭话銥?0mm)的淬硬鋼球壓入材料表面,保持一段時(shí)間,去載后,負(fù)荷與其壓痕面積之比值,即為布氏硬度值(HB),單位為公斤力/mm2(N/mm2)。⑵洛氏硬度(HR)當(dāng)HB>450或者試樣過(guò)小時(shí),不能采用布氏硬度試驗(yàn)而改用洛氏硬度計(jì)量。它是用一個(gè)頂角120°的金剛石圓錐體或直徑為1.59、3.18mm的鋼球,在一定載荷下壓入被測(cè)材料表面,由壓痕的深度求出材料的硬度。根據(jù)試驗(yàn)材料硬度的不同,分三種不同的標(biāo)度來(lái)表示:HRA:是采用60kg載荷和鉆石錐壓入器求得的硬度,用于硬度極高的材料(如硬質(zhì)合金等)。HRB:是采用100kg載荷和直徑1.58mm淬硬的鋼球,求得的硬度,用于硬度較低的材料(如退火鋼、鑄鐵等)。HRC:是采用150kg載荷和鉆石錐壓入器求得的硬度,用于硬度很高的材料(如淬火鋼等)。⑶維氏硬度(HV)以120kg以?xún)?nèi)的載荷和頂角為136°的金剛石方形錐壓入器壓入材料表面,用材料壓痕凹坑的表面積除以載荷值,即為維氏硬度值(HV)三、有關(guān)鋼的熱處理的名詞1、鋼的退火將鋼加熱到一定溫度并保溫一段時(shí)間,然后使它慢慢冷卻,稱(chēng)為退火。鋼的退火是將鋼加熱到發(fā)生相變或部分相變的溫度,經(jīng)過(guò)保溫后緩慢冷卻的熱處理方法。退火的目的,是為了消除組織缺陷,改善組織使成分均勻化以及細(xì)化晶粒,提高鋼的力學(xué)性能,減少殘余應(yīng)力;同時(shí)可降低硬度,提高塑性和韌性,改善切削加工性能。所以退火既為了消除和改善前道工序遺留的組織缺陷和內(nèi)應(yīng)力,又為后續(xù)工序作好準(zhǔn)備,故退火是屬于半成品熱處理,又稱(chēng)預(yù)先熱處理。2、鋼的正火正火是將鋼加熱到臨界溫度以上,使鋼全部轉(zhuǎn)變?yōu)榫鶆虻膴W氏體,然后在空氣中自然冷卻的熱處理方法。它能消除過(guò)共析鋼的網(wǎng)狀滲碳體,對(duì)于亞共析鋼正火可細(xì)化晶格,提高綜合力學(xué)性能,對(duì)要求不高的零件用正火代替退火工藝是比較經(jīng)濟(jì)的。3、鋼的淬火淬火是將鋼加熱到臨界溫度以上,保溫一段時(shí)間,然后很快放入淬火劑中,使其溫度驟然降低,以大于臨界冷卻速度的速度急速冷卻,而獲得以馬氏體為主的不平衡組織的熱處理方法。淬火能增加鋼的強(qiáng)度和硬度,但要減少其塑性。淬火中常用的淬火劑有:水、油、堿水和鹽類(lèi)溶液等。4、鋼的回火將已經(jīng)淬火的鋼重新加熱到一定溫度,再用一定方法冷卻稱(chēng)為回火。其目的是消除淬火產(chǎn)生的內(nèi)應(yīng)力,降低硬度和脆性,以取得預(yù)期的力學(xué)性能。回火分高溫回火、中溫回火和低溫回火三類(lèi)?;鼗鸲嗯c淬火、正火配合使用。⑴調(diào)質(zhì)處理:淬火后高溫回火的熱處理方法稱(chēng)為調(diào)質(zhì)處理。高溫回火是指在500-650℃之間進(jìn)行回火。調(diào)質(zhì)可以使鋼的性能,材質(zhì)得到很大程度的調(diào)整,其強(qiáng)度、塑性和韌性都較好,具有良好的綜合機(jī)械性能。⑵時(shí)效處理:為了消除精密量具或模具、零件在長(zhǎng)期使用中尺寸、形狀發(fā)生變化,常在低溫回火后(低溫回火溫度150-250℃)精加工前,把工件重新加熱到100-150℃,保持5-20小時(shí),這種為穩(wěn)定精密制件質(zhì)量的處理,稱(chēng)為時(shí)效。對(duì)在低溫或動(dòng)載荷條件下的鋼材構(gòu)件進(jìn)行時(shí)效處理,以消除殘余應(yīng)力,穩(wěn)定鋼材組織和尺寸,尤為重要。5、鋼的表面熱處理⑴表面淬火:是將鋼件的表面通過(guò)快速加熱到臨界溫度以上,但熱量還未來(lái)得及傳到心部之前迅速冷卻,這樣就可以把表面層被淬在馬氏體組織,而心部沒(méi)有發(fā)生相變,這就實(shí)現(xiàn)了表面淬硬而心部不變的目的,適用于中碳鋼。⑵化學(xué)熱處理:是指將化學(xué)元素的原子,借助高溫時(shí)原子擴(kuò)散的能力,把它滲入到工件的表面層去,來(lái)改變工件表面層的化學(xué)成分和結(jié)構(gòu),從而達(dá)到使鋼的表面層具有特定要求的組織和性能的一種熱處理工藝。按照滲入元素的種類(lèi)不同,化學(xué)熱處理可分為滲碳、滲氮、氰化和滲金屬法等四種。滲碳:滲碳是指使碳原子滲入到鋼表面層的過(guò)程。也是使低碳鋼的工件具有高碳鋼的表面層,再經(jīng)過(guò)淬火和低溫回火,使工件的表面層具有高硬度和耐磨性,而工件的中心部分仍然保持著低碳鋼的韌性和塑性。滲氮:又稱(chēng)氮化,是指向鋼的表面層滲入氮原子的過(guò)程。其目的是提高表面層的硬度與耐磨性以及提高疲勞強(qiáng)度、抗腐蝕性等。目前生產(chǎn)中多采用氣體滲氮法。氰化:又稱(chēng)碳氮共滲,是指在鋼中同時(shí)滲入碳原子與氮原子的過(guò)程。它使鋼表面具有滲碳與滲氮的特性。滲金屬:是指以金屬原子滲入鋼的表面層的過(guò)程。它是使鋼的表面層合金化,以使工件表面具有某些合金鋼、特殊鋼的特性,如耐熱、耐磨、抗氧化、耐腐蝕等。生產(chǎn)中常用的有滲鋁、滲鉻、滲硼、滲硅等。六、辨別假冒偽劣鋼材1、偽劣鋼材易出現(xiàn)折疊。折疊是鋼材表面形成的各種折線(xiàn),這種缺陷往往貫穿整個(gè)產(chǎn)品的縱向。產(chǎn)生折疊的原因是由于偽劣廠(chǎng)家追求高效率,壓下量偏大,產(chǎn)生耳子,下一道軋制時(shí)就產(chǎn)生折疊,折疊的產(chǎn)品折彎后就會(huì)開(kāi)裂,鋼材的強(qiáng)度大下降。

2、偽劣鋼材外表經(jīng)常有麻面現(xiàn)象。麻面是由于軋槽磨損嚴(yán)重引起鋼材表面不規(guī)則的凹凸不平的缺陷。由于偽劣鋼材廠(chǎng)家要追求利潤(rùn),經(jīng)常出現(xiàn)軋槽軋制最超標(biāo)。

3、偽劣鋼材表面易產(chǎn)生結(jié)疤。原因有兩點(diǎn):a、偽劣鋼材材質(zhì)不均勻,雜質(zhì)多。b、偽劣材廠(chǎng)家導(dǎo)衛(wèi)設(shè)備簡(jiǎn)陋,容易粘鋼,這些雜質(zhì)咬人軋輥后易產(chǎn)生結(jié)疤。

4、偽劣材表面易產(chǎn)生裂紋,原因是它的坯料是土坯,土坯氣孔多,土坯在冷卻的過(guò)程中由于受到熱應(yīng)力的作用,產(chǎn)生裂痕,經(jīng)過(guò)軋制后就有裂紋。

5、偽劣鋼材容易刮傷,原因是偽劣材廠(chǎng)家設(shè)備簡(jiǎn)陋,易產(chǎn)生毛刺,刮傷鋼材表面。深度刮傷降低鋼材的強(qiáng)度。

6、偽劣鋼材無(wú)金屬光澤,呈淡紅色或類(lèi)似生鐵的顏色,原因有兩點(diǎn):a、它的坯料是土坯。b、偽劣材軋制的溫度不標(biāo)準(zhǔn),他們的鋼溫是通過(guò)目測(cè)的,這樣無(wú)法按規(guī)定的奧氏體區(qū)域進(jìn)行軋制,鋼材的性能自然就無(wú)法達(dá)標(biāo)。

7、偽劣鋼材的橫筋細(xì)而低,經(jīng)常出現(xiàn)充不滿(mǎn)的現(xiàn)象,原因是廠(chǎng)家為達(dá)到大的負(fù)公差,成品前幾道的壓下量偏大,鐵型偏小,孔型充不滿(mǎn)。8、偽劣鋼材的橫截面呈橢圓形,原因是廠(chǎng)家為了節(jié)約材料,成品輥前二道的壓下量偏大,這種螺紋鋼的強(qiáng)度大大地下降,而且也不符合螺紋鋼外形尺寸的標(biāo)準(zhǔn)。

9、優(yōu)質(zhì)鋼材的成分均勻,冷剪機(jī)的噸位高,切頭端面平滑而整齊,而偽劣材由于材質(zhì)差,切頭端面常常會(huì)有掉肉的現(xiàn)象,即凹凸不平,并且無(wú)金屬光澤。而且由于偽劣材廠(chǎng)家產(chǎn)品切頭少,頭尾會(huì)出現(xiàn)大耳子。

10、偽劣鋼材材質(zhì)含雜質(zhì)多,鋼的密度偏小,而且尺寸超差嚴(yán)重,所以在沒(méi)有游標(biāo)卡尺的情況下,可以對(duì)它進(jìn)行稱(chēng)量核對(duì)。比如對(duì)于螺紋鋼20,國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定最大負(fù)公差為5%,定尺9M時(shí)它的單根理論重量為120公斤,它的最小的重量應(yīng)該是:120X(l-5%)=114公斤,稱(chēng)量出來(lái)單根的實(shí)際重量比114公斤小,則是偽劣鋼材,原因是它負(fù)公差超過(guò)了5%。一般來(lái)說(shuō)整相稱(chēng)量效果會(huì)更好,主要考慮到累積誤差和概率論這個(gè)問(wèn)題。

11、偽劣鋼材的內(nèi)徑尺寸波動(dòng)較大,原因是;l、鋼溫不穩(wěn)定有陰陽(yáng)面。2、鋼的成分不均勻。3、由于設(shè)備簡(jiǎn)陋,地基強(qiáng)度低,軋機(jī)的彈跳大。會(huì)出現(xiàn)有同一周內(nèi)內(nèi)徑變化較大,這樣的鋼筋受力不均勻易產(chǎn)生斷裂。12、優(yōu)質(zhì)材的商標(biāo)和印字都比較規(guī)范。13、三鋼材直徑16以上的大螺紋,兩商標(biāo)之間的間距都在IM以上。

14、偽劣鋼材螺紋鋼的縱筋經(jīng)常呈波浪形。

15、偽劣鋼材廠(chǎng)家由于沒(méi)有行車(chē),所以打包比較松散。側(cè)面呈橢圓形。七、鋼材理論重量計(jì)算(單位:公斤)

角鋼:每米重量=0.00785*(邊寬+邊寬-邊厚)*邊厚

圓鋼:每米重量=0.00617*直徑*直徑(螺紋鋼和圓鋼相同)

扁鋼:每米重量=0.00785*厚度*邊寬管材:每米重量=0.02466*壁厚*(外徑-壁厚)

板材:每米重量=7.85*厚度

黃銅管:每米重量=0.02670*壁厚*(外徑-壁厚)

紫銅管:每米重量=0.02796*壁厚*(外徑-壁厚)

鋁花紋板:每平方米重量=2.96*厚度

有色金屬比重:紫銅板8.9黃銅板8.5鋅板7.2鉛板11.37

有色金屬板材的計(jì)算公式為:每平方米重量=比重*厚度八、鋼板和鋼帶鋼板是一種寬度與厚度之比很大的扁平斷面鋼材,工業(yè)上應(yīng)用廣泛。鋼板按厚度分中厚鋼板、薄鋼板。帶鋼是寬度較窄、長(zhǎng)度很長(zhǎng)薄板、大多成卷供應(yīng)。鋼板規(guī)格用厚度*寬度*長(zhǎng)度(或成卷)毫米表示。中厚鋼板:厚度大于4mm的鋼板屬于中

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