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1、 钢铁是怎样炼成的？

      炼钢的主要任务是要按照所炼钢种的质量要求，调整钢中的碳和合金元素含量达到规定范围之内，并且使P、S、H、O、N等杂质的含量降至允许的限量之下。炼钢过程实质上也就是一个氧化过程，炉料中过剩的碳被氧化，从而燃烧成CO气体逸出，其它Si、P、Mn 等成分氧化后进入炉渣中。S部份进入炼渣之中，部份则生成SO2排出。当钢水的成份和温度达到我们所要求的工艺后，即可出钢。但是为了除去钢中过剩的氧以及调整它的整个化学成份，可以添加脱氧剂和铁合金或合金元素。

2、 转炉炼钢简介

      从鱼雷车运来的铁水经过脱硫、挡渣等一系列的处理后即可倒入转炉中作为主要的炉料，另外会加入10% 以下的废钢。然后，向转炉内吹氧燃烧，铁水中的过量碳就会被氧化并且释放出大量的热量，当探头测得达到我们所预定的低碳含量时，即停止吹氧并出钢。一般在钢包中会需要进行脱氧及调整成份等操作；然后在钢液表面抛上碳化的稻壳防止钢水再次被氧化，即可送往连铸或模铸工区。对部分要求比较高的钢种可增加底吹氩、RH真空处理、喷粉处理（喷SI—CA粉及变性石灰）这样可以有的效降低钢中的气体与夹杂物含量，并有进一步降碳及降硫的作用。在这些炉外精炼措施后还可以最终微调成份，满足我们对优质钢材的需求。

3、 初轧

      模铸钢锭一般都采取热装、热送新工艺，进入均热炉加热，然后通过初轧机以及钢坯连轧机初步轧成板坯、管坯、小方坯等等一些初轧产品，经过切头、切尾、表面清理（火焰清理、打磨）如果是要高品质的产品则还需要对初轧坯进行扒皮和探伤处理，检验合格后方可入库。目前初轧厂的产品有初轧板坯、轧制方坯、氧气瓶用钢坯、齿轮用圆管坯、铁路车辆用车轴坯及塑模用钢等产品。初轧板坯主要去供应热轧厂用来作为原料；轧制方坯除部份外供，主要送往高速线材轧机来作为原料。由于连铸板坯的先进性，初轧板坯的需求量大为削减，因此也就转向上述其它产品了。

4、 热连轧

      用连铸板坯或初轧板坯作原料，经步进式加热炉加热，高压水除鳞后进入粗轧机，粗轧料经切头、尾、再进入精轧机，实施计算机控制轧制，终轧后即经过层流冷却（计算机来控制冷却速率）和卷取机卷取、成为直发卷。直发卷的头、尾往往会呈舌状及鱼尾状，厚度、宽度精度相对较差，边部常会存在浪形、折边、塔形等缺陷。其卷重较重、钢卷内径为760mm。(一般制管行业喜欢使用）将直发卷经切头、切尾、切边及多道次的矫直、平整等精整线一些处理后，再切板或重卷，即成为：热轧钢板、平整热轧钢卷、纵切带等系列产品。热轧精整卷若经酸洗去除氧化皮并涂油后即成热轧酸洗板卷。该产品有局部替代冷轧板的趋向，因其价格适中，从而深受广大用户的喜爱。

5、 冷连轧

      用热轧钢卷做为原料，经酸洗去除氧化皮后进行冷连轧，其成品为轧硬卷，由于连续冷变形引起的冷作硬化使轧硬卷的强度、硬度上升、韧塑指标就会下降，因此冲压性能也就会恶化，它只能用于简单变形的零件。轧硬卷可作为热镀锌厂的原料，因为热镀锌机组均设置有退火线。轧硬卷重一般在6~13.5吨，钢卷内径为610mm左右。

      一般冷连轧板、卷均应经过连续退火（CAPL机组）或罩式炉退火消除冷作硬化及轧制应力，从而来达到相应标准规定的力学性能指标。

      冷轧钢板的表面质量、外观、尺寸精度均要优于热轧板，且其产品厚度最薄可轧薄至0.18mm左右，因此深受到广大用户的青睐。也就使以冷轧钢卷为基板进行产品的深加工，成为高附加值的产品。比如电镀锌、热镀锌、耐指纹电镀锌、彩涂钢板卷及减振复合钢板、PVC 复膜钢板等产品，使这些产品具有美观、高抗腐蚀等优良品质，从而得到了广泛的应用。冷轧钢卷经退火后必须进行精整，包括切头、尾、切边、矫平、平整、重卷、或纵剪切板等操作。冷轧产品广泛应用于汽车制造、家电产品、仪表开关、建筑、办公家具等行业。钢板捆包后的每包重量为3~5吨左右。平整分卷重一般为3~10吨/卷。钢卷内径610mm左右。

      大部分钢材加工都是通过压力来进行加工的，使被加工的钢（坯、锭等）产生塑性变形。根据钢材加工温度不同以分冷加工和热加工两种。

钢材的主要加工方法有：

轧制：将金属坯料通过一对旋转轧辊的间隙（可以根据要求是各种形状的），因受轧辊的压缩使材料截面减小，长度增加的压力加工方法，这也是生产钢材最常用的生产方式，主要用来生产型材、板材、管材。分为冷轧和热轧。

锻造：利用锻锤的往复冲击力或压力机的压力使坯料来改变成我们所需的形状和尺寸的一种压力加工方法。一般分为自由锻和模锻，经常用作生产一些大型材、开坯等截面尺寸比较大的材料。

拉拨：是将已经轧制的金属坯料（型、管、制品等）通过模孔拉拨成截面减小而长度增加的加工方法，这个方法大多用作冷加工。

挤压：是将金属放在密闭的挤压筒内，一端施加压力，使金属从规定的模孔中挤出而得到有相同形状和尺寸的成品的加工方法，这类生产方法多用于生产有色金属材料。

6、 钢的力学性能

6.1拉力试验按标准制备的拉力试样，安装在拉力试验机的夹头内，对试样缓慢施加单轴向拉伸应力，直至试样被拉断为止的试验我们称它作拉力试验。

6.2强度金属材料在外力作用下，抵抗变形和断裂的能力叫强度。强度的指标包括：比例极限、弹性极限、屈服强度、抗拉强度等。

6.3比例极限对金属施加拉力，金属存在着力与变形成直线比例的阶段，而这个阶段的最大极限负荷Pp除以试样的原横截面积即为比例极限，用单位σ p表示。

6.4弹性极限金属受外力作用发生了变形，外力去掉后，能完全恢复原来的形状，这种变形称为弹性变形。金属能保持弹性变形的最大应力称为  弹性极限，用σe表示。

6.5抗拉强度试样拉伸时，在拉断前所承受的最大负荷除以原横截面积所得的应力，称作抗拉强度，用σb表示。当材料所受的外应力大于其抗拉  强度时，将会发生断裂。因此σb越高，则表示它能承受愈大的外应力而不致于断裂。国外标准的结构钢常按抗拉强度来分类，如SS400，其中400即表示σb的最小值为400MPa超高强度钢是指σb≥1373 Mpa的钢。

6.6屈强比屈强比即屈服强度与抗拉强度之比值（σs/σb）。屈服比值越高，则该材料的强度愈高，屈强比值愈低则塑性愈佳，冲压成形性愈好。如深冲钢板的屈强比值为≤0.65。弹簧钢一般均在弹性极限范围内服役，受载荷时不允许产生塑性变形，因此要求弹簧钢经淬火、回火后具有尽可能高的弹性极限和屈强比值（σs/σb≥0.90）此外疲劳寿命与抗拉强度及表面质量往往会有着很大的关联。

6.7塑性金属材料在受力破坏前可以经受永久变形的性能我们称其为塑性。塑性指标通常伸长率和断面收缩率表示。伸长率与断面收缩率越高，则表明材料的塑性越好。

7、 冲击韧性

      用一定尺寸和形状的金属试样，在规定类型的冲击试验上受冲击负荷折断时，试样刻槽处单位横截面上所消耗的冲击功，称为冲击韧性以αk表示。目前常用的10×10×55mm，带2 mm深的V形缺口夏氏冲击试样，标准上直接采用冲击功（J焦耳值）AK，而不是采用αK值。因为单位面积上的冲击功并无实际意义。冲击功对于检查金属材料在不同温度下的脆性转化最为敏感，而实际服役条件下的灾难性破断事故，往往与材料的冲击功及服役温  度有关。因此在有关标准中常常规定某一温度时的冲击功值为多少、还规定FATT（断口面积转化温度）要低于某一温度的技术条件。所谓FATT，即一组在不同温度下的冲击试样冲断后，对冲击断口进行评定，当脆性断裂占总面积的50%时所对应的温度。由于钢板厚度的影响，对厚度≤10mm的钢板，可取得3/4小尺寸冲击试样（7.5×10×55mm）或1/2小尺寸冲击试样（5×10×55mm）。但是一定要注意，同规格及同一温度下的冲击功值才可相互比较。只有在标准规定的条件下，才可按标准的换算方法，折算成标准冲击试样的冲击功，再相互进行比较。

8、 硬度试验

      金属材料抵抗压头（淬硬的钢球或具有1200圆锥或角锥的金刚石压头）压陷表面的能力称为硬度。根据试验方法和适用范围的不同，硬度可分为布氏硬度、洛氏硬度、维氏硬度、肖氏硬度以及显微硬度、高温硬度等。冶金产品通常最常用的是布氏硬度和洛氏硬度。

9、结构用热连轧、冷连轧钢板及钢带

      结构钢一般按强度分类，在钢号中的数字往往就代表着抗拉强度的最低值。由于该类钢常用于制作结构件，因此这种钢材就被我们称作为结构钢。结构钢的强化机制倾向于降碳增锰固溶强化铁素体、细化珠光体和添加微合金的析出强化、沉淀强化和细晶强化，以确保在提高它的强度的同时仍旧保持较好的韧性和塑性指标并且会兼具有良好的焊接性能。