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第1页，共36页，星期日，2025年，2月5日图2－1钢铁的生产过程第2页，共36页，星期日，2025年，2月5日宝钢的炼铁炉容积4000多立方米，一天产铁水10000吨第3页，共36页，星期日，2025年，2月5日二、炼钢钢和生铁在化学成分上的主要区别是：钢的含碳量低（一般小于1.4％），含硅、锰、硫、磷等杂质低。因此，炼钢的主要任务是将生铁中多余的碳和其它杂质氧化成氧化物，并通过炉气和渣中去除。1、炼钢的冶金反应2、钢的冶炼分类（1）碳、硅、锰的氧化（1）转炉炼钢（2）磷、硫的脱除（2）电弧炉炼钢（3）脱氧3、镇静钢和沸腾钢第4页，共36页，星期日，2025年，2月5日电弧炉炼钢：利用石墨电极和金属炉料之间形成的电弧高温(通常5000℃一6000℃)加热和熔化金属，金属熔化后加入铁矿石、熔剂等，并吹氧，以加速钢中的碳、硅、锰、磷等元素的氧化。当碳、磷含量合格时，扒去氧化性炉渣．再加入石灰、萤石、电石、硅铁等造渣剂和还原剂，形成高碱度还原渣，脱去钢中的氧和硫。第5页，共36页，星期日，2025年，2月5日转炉炼钢第6页，共36页，星期日，2025年，2月5日转炉炼钢一次炼200多吨第7页，共36页，星期日，2025年，2月5日浇注成钢锭第8页，共36页，星期日，2025年，2月5日第二节工业生产中常用铸造合金及其熔铸用于生产铸件的金属材料称为铸造合金，常用的是铸铁、铸钢及铸造有色合金。本节介绍熔铸工艺原理及应用。一、铸铁及其熔炼铸铁通常是指含C2.5~4％、Si1.0~2.5％接近共晶成分的铁碳合金。它具有良好的铸造性能，又易于切削加工，最适宜制造形状复杂的铸件，因此，铸铁是工业中应用较广的材料，铸铁占机器重量的50％以上。第9页，共36页，星期日，2025年，2月5日用于制造机床的床身、床头箱,发动机的汽缸体、机器的底座等，是工程上最常用的金属材料之一。箱体启动阀第10页，共36页，星期日，2025年，2月5日铸铁的分类根据碳在铸铁中存在形式不同，可分三大类：（1）白口铸铁（2）灰口铸铁（3）麻口铸铁C的存在形式：渗碳体(Fe3C)，断口为白色。性能硬而脆，难以切削加工。主要用作炼钢原料，高耐磨零件（如轧辊、犁铧等）。C的存在形式：石墨，断口为灰黑色。C的存在形式：石墨+渗碳体，断口为黑白色。灰铸铁是铸造性能最好，应用最广泛的铸铁材料。性能：脆性大，很少使用。第11页，共36页，星期日，2025年，2月5日根据石墨（G）在铸铁中存在形态，可分为：普通灰铸铁：石墨呈片状可锻铸铁：石墨呈团絮状蠕墨铸铁：石墨呈蠕虫状球墨铸铁：石墨呈球状第12页，共36页，星期日，2025年，2月5日石墨呈片状第13页，共36页，星期日，2025年，2月5日石墨呈团絮状第14页，共36页，星期日，2025年，2月5日石墨呈球状第15页，共36页，星期日，2025年，2月5日由于石墨片对钢基体产生的割裂作用，破坏了钢基体的连续性、完整性，减少了钢基体的有效面积，使其抗拉强度低于钢、而塑性和韧性近于零，属于脆性材料。灰铸铁具有非常优良的铸造性能、良好的吸震性、减磨性和对缺口敏感性低的优点，且切削加工。它常用于静载下的承压零件和滑动摩擦副的零件。一、灰铸铁的性能与应用但其抗压强度与钢相近，因此普通灰铸铁广泛用于作承受压力载荷的零件和结构，如机座、机床床身、轴承等。叶轮发动机飞轮第16页，共36页，星期日，2025年，2月5日铸铁中的碳以石墨析出的过程称为石墨化。铸铁的性能在很大程度上，取决于石墨的数量、大小、形状及分布。影响石墨化程度的主要因素是化学成分和冷却速度。①化学成分a)碳和硅。第17页，共36页，星期日，2025年，2月5日硫和锰。硫是强烈反石墨化元素，含硫量高易促使铸铁形成白口组织，同时硫还形成低熔点共晶体造成铸铁热脆，是有害元素。锰虽也阻碍石墨化，但具有稳定珠光体的作用，能提高铸铁的强度和硬度，并能降低硫的有害作用，故是有益元素。磷。磷对铸铁的石墨化影响不显著，但当含磷量超过0.3％时，有利于提高铸铁的耐磨性，同时也增加了铸铁的冷脆性，因此磷是有害元素。高强度铸铁则限制在0.2~0.3％以下。第18页，共36页，星期日，2025年，2月5日2）冷却速度铸铁中碳的石墨化是碳原子在铸铁中析出和聚集的过程。冷却速度很慢，形成