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工业用钢 炼铁与炼钢 钢的分类 碳钢 合金钢 1.炼铁的冶金反应特点 铸造生铁 生铁在冲天炉中重新冶炼，浇注成铸铁件 铸铁成分： C 3-3.5%；Mn 0.5-1.5%；Si 1.25-4.45%； 2.炼钢的冶金反应特点 还原与脱氧期：还原反应 钢的分类 有各种分类方法 按质量、成分和用途综合分类 碳钢 一.合金元素对钢的组织和性能的影响 1、Si和Mn的影响——有益物质 Si — 有很强的固溶强化作用，能脱氧。提高钢的强度、硬度和弹性，但降低钢的塑性和韧性。 镇静钢中0.1-0.4%，沸腾钢中0.03-0.07%，含量少时对钢的质量影响不大。 Mn — 脱氧、去硫，提高钢的强度和硬度，特别是弹性。 通常含量0.25-0.8%，仅作少量杂质时对钢的性能影响不大。 2、S和P的影响 S的影响——热脆 液态钢溶硫能力很强，固态几乎不溶。 钢水S以FeS（熔点1190℃）存在 FeS—Fe形成低熔点（985℃）共晶物（FeS+Fe），存在于奥氏体晶界上。 钢加热到1000-1200℃进行压力加工时，钢沿着晶界开裂。 P的影响——冷脆 P存在于钢中，可提高钢的强度，但在室温时钢的塑性和韧性急剧下降——冷脆。 P的含量0.3%时，其室温的冲击韧性等于零。 二.碳钢的牌号表示方法及用途 钢的拉伸实验和冲击实验要求 使用范围 A、B类钢：塑性好，有一定的强度，轧制成薄板、钢筋、焊接钢管等，用于制作桥梁建筑，普通螺栓、螺母、铆钉、垫片等。 C类钢：建筑、桥梁等要求较高的焊接结构件。机械制造很少使用。 化工设备的主要有Q235—A 和Q235—B （二）优质碳素结构钢 压力容器用钢——20R （三）碳素工具钢 碳素工具钢的性能与应用 一、低合金钢 专用低合金高强度钢 二、不锈钢 2 铬镍不锈钢 T7 T8 T9 T10 T11 T12 T13 硬度高、韧性好，制造要求较高的凿子、锤子、金属剪刀、木工工具 硬度高、韧性适中、耐磨性较好，制造不受突然振动的工具，如刨刀、冲模、丝锥、手工锯条等刃具 硬度高、韧性较低、耐磨性好，制造不受振动、要求高的工具，如锉刀、刮刀、等刃具及量规、样板等量具 碳钢 炼铁与炼钢 钢的分类 碳钢 合金钢 工业用钢 合金钢 低合金钢 不锈钢 又称低合金高强度钢 为弥补碳钢在强度、耐腐蚀性、使用温度限制的不足，在碳钢的基础上添加少量合金元素冶炼而成合金钢。 加入少量合金元素，如Mn、Mo、V、Nb（铌）、Cr等可显著提高钢的强度，同时使低温韧性和高温强度也有所改善。 普通低合金钢的综合性能优于碳钢. 牌号：两位阿拉伯数字和合金元素符号 如:16Mn——含碳量万分之16，即0.16% 当合金元素含量小于1.5％时该元素后不注数字。 一般，含量高的在前，含量低的在后。 压力容器用钢 如16MnR、15MnVR、18MnMoNbR等。 焊接气瓶用钢 Q245HP、Q265HP、Q295HP等。 Q245HP Q265HP Q295HP 在腐蚀介质中具有高抗腐蚀性能的钢成为不锈钢 按化学成分分为铬不锈钢和铬镍不锈钢 1 铬不锈钢 平均含铬量为13%， 统称为Cr13型不锈钢， 或马氏体型不锈钢 含碳量为0.08-0.45% 不锈钢为什么不锈？ Cr=12%，钝化现象 淬火后得到马氏体，硬度很高 注意： Cr13型不锈钢 只在氧化性介质中，如大气、海水、蒸汽等具有较高的耐腐蚀性； 在硫酸、盐酸、熔融碱中由于不能很好地建立起钝化膜，因而耐腐蚀性能很差。 * 工业用钢 化工设备机械基础 工程力学基础 化工设备基础 工业用钢 容器设计基础 管壳式换热器 化工容器及设备 工业用钢 转炉炼钢 平炉炼钢 电弧炉炼钢 炼铁与炼钢 1.炼铁的冶金反应特点 2.炼钢的冶金反应特点 还原反应 Fe2O3 Fe3O4 FeO Fe CO气体 高温 Fe3C 含碳量3-4.5% 生铁—白口 固体C 炼钢生铁 生铁炼钢炉中冶炼，成为钢 炼钢生铁成分： C 3-4.5%；Mn 0.5-2.5%；Si 1.0-3.2%； S 0.08-0.15%；P 0.1-2.0% 氧化期： 使杂质和碳氧化 Mn Si C Fe FeO 铁矿石 MnO 炉渣 SiO2 炉渣 CO 进入炉气 用脱氧剂使金属液中的FeO脱氧，并调整其中的化学成分 FeO 脱氧剂 E Fe EO 锰铁、硅铁、碳和 进入炉渣 铁：工业纯铁，含杂质量在0.1~0.2％的纯铁钢：含碳量≤2.