钢材基本概念及生产方法

1 、钢材的概念： 钢是铁、碳和少量其它元素的合金。 钢材是钢锭、钢坯或钢材通过压力加工制成我们所需要的各种形状、尺寸和性能的材料。 钢材是国家建设和实现四化必不可少的重要物资，应用广泛、品种繁多，根据断面形状的不同、一般分为型材、板材、管材和金属制品四大类、为了便于组织钢材的生产、订货供应和搞好经营管理工作，又分为重轨、轻轨、大型型钢、中型型钢、小型型钢、冷弯型钢，优质型钢、线材、中厚钢板、薄钢板、电工用硅钢片、带钢、无缝钢管、焊接钢管、金属制品等品种。钢是铁、碳和少量其它元素的合金。不锈钢或者 10.5％ 或以上铬金含量的抗腐蚀性合金钢是该类金属的通用术语。应该记住不锈钢并不是说这种钢材不生锈或不会被腐蚀，而只不过是它比不含铬的合金的耐腐蚀性能强得多。除了铬金属之外，其它金属元素如镍、钼、钒等也可以加入合金中用于改变合金钢的性能，从而生产出不同等级、不同性能的不锈钢。因应用目的和场所的不同，仔细挑选性能最为合适的不锈钢所制造的刀具，对于提高特定工作的工作效率和成功概率至关重要。刀具中不同金属元素带来的优点。 简单地说：钢就是铁和碳的合金。其它成分是为了使钢材性能有所区别。以下以字母顺序列出重要的钢材，他们包含以下成分：碳（ Carbon) - 存在于所有的钢材，是最重要的硬化元素。有助于增加钢材的强度，我们通常希望刀具级别的钢材拥有 0.5％ 以上的碳，也成为高碳钢。铬（ Chromium) - 增加耐磨损性，硬度，最重要的是耐腐蚀性，拥有 13％ 以上的认为是不锈钢。尽管这么叫，如果保养不当，所有钢材都会生锈的。锰（ Manganese ） - 重要的元素，有助于生成纹理结构，增加坚固性，和强度、及耐磨损性。在热处理和卷压过程中使钢材内部脱氧，出现在大多数的刀剪用钢材中，除了 A-2,L-6 和 CPM 420V 。钼（ Molybdenum ） - 碳化作用剂，防止钢材变脆，在高温时保持钢材的强度，出现在很多钢材中，空气硬化钢（例如 A-2,ATS-34 ）总是包含 1％ 或者更多的钼 , 这样它们才能在空气中变硬。镍（ Nickle ） - 保持强度、抗腐蚀性、和韧性。出现在 L-6\AUS-6 和 AUS-8 中。硅（ Silicon ） - 有助于增强强度。和锰一样，硅在钢的生产过程中用于保持钢材的强度。钨（ Tungsten ） - 增强抗磨损性。将钨和适当比例的铬或锰混合用于制造高速钢。在高速钢 M-2 中就含有大量的钨。钒（ Vanadium ） - 增强抗磨损能力和延展性。一种钒的碳化物用于制造条纹钢。在许多种钢材中都含有钒，其中 M-2 ， Vascowear ， CPM T440V 和 420VA 含有大量的钒。而 BG-42 与 ATS-34 最大的不同就是前者含有钒。2、 钢材种类炼钢炉炼出的钢水被铸成钢坯，钢锭 或钢坯经压力加工成钢材（钢铁产品）。钢材种类很多，一般可分为型、板、管和丝四大类。1 、型钢类 型钢品种很多，是一种具有一定截面形状和尺寸的实心长条钢材。按其断面形状不同又分简单和复杂断面两种。前者包括圆钢、方钢、扁钢、六角钢和角钢；后者包括钢轨、工字钢、槽钢、窗框钢和异型钢等。直径在 6.5 -9.0mm 的小圆钢称线材。2 、钢板类 是一种宽厚比和表面积都很大的扁平钢材。按厚度不同分薄板（厚度 < 4mm ）、中板（厚度 4 -25mm ）和厚板（厚度 > 25mm ）三种。钢带包括在钢板类内。3 、钢管类 钢管类是一种中空截面的长条钢材。按其截面形状不同可分圆管、方形管、六角形管和各种异形截面钢管。按加工工艺不同又可分无缝钢管和焊管钢管两大类。4 、钢丝类 钢丝是线材的再一次冷加工产品。按形状不同分圆钢丝、扁形钢丝和三角形钢丝等。钢丝除直接使用外，还用于生产钢丝绳、钢纹线和其他制品。2、 钢材的生产方法 大部分钢材加工都是通过压力加工，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（各种形状），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。分冷轧、热轧。 锻造：利用锻锤的往复冲击力或压力机的压力使坯料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，常用作生产大型材、开坯等截面尺寸较大的材料。 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长度增加的加工方法大多用作冷加工。 挤压：是将金属放在密闭的挤压简内，一端施加压力，使金属从规定的模孔中挤出而得到有同形状和尺寸的成品的加工方法，多用于生产有色金属材料。 钢材的分类 线材：普线 高线 螺纹钢 型材：工字钢 槽钢 角钢 方钢 重轨 高工钢 H 型钢 圆钢 不等边角钢 扁钢 轻轨 齿轮钢 六角钢 耐热钢棒 合结圆钢 合工圆钢 方管 碳工钢 轴承钢 碳结圆钢 不锈圆钢 轴承圆钢 矩型管弹簧钢 板材：中厚板 容器板 中板 碳结板 锅炉板 低合金板 花纹板冷板 热板 冷卷板 热卷板 镀锌板 电镀锌板 电镀锌卷 锰板 不锈钢板 硅钢片 彩涂板 彩钢瓦楞铁 镀锌卷板 热轧带钢 管材：焊管 不锈钢管 热镀锌管 冷镀锌管 无缝管 螺旋管 热轧无缝 金属材料：生铁 马口铁 铝 铅 黄铜 锡 锌 钢材按外形可分为型材、板材、管材、金属制品四大类。 为便于采购、订货和管理，我国目前将钢材分为十六大品种：类 别品 种说 明型材重轨每米重量大于 30 千克 的钢轨（包括起重机轨）轻轨每米重量小于或等于 30 千克 的钢轨大型型钢普通钢圆钢、方钢、扁钢、六角钢、工字钢、槽钢、等边和不等边角钢及螺纹钢等。按尺寸大小分为大、中、小型中型型钢小型型钢线材直径 5 -10 毫米 的圆钢和盘条冷弯型钢将钢材或钢带冷弯成型制成的型钢优质型材优质钢圆钢、方钢、扁钢、六角钢等其它钢材包括重轨配件、车轴坯、轮箍等板材薄钢板厚度等于和小于 4 毫米 的钢板厚钢板厚度大于 4 毫米 的钢板。可分为中板（厚度大于 4mm 小于 20mm ）、厚板（厚度大于 20mm 小于 60mm ）、特厚板（厚度大于 60mm ）钢带也叫带钢，实际上是长而窄并成卷供应的薄钢板电工硅钢薄板也叫硅钢片或矽钢片管材无缝钢管用热轧、热轧 —— 冷拔或挤压等方法生产的管壁无接缝的钢管焊接钢管将钢板或钢带卷曲成型，然后焊接制成的钢管金属制品金属制品包括钢丝、钢丝绳、钢绞线等6 ．低合金高强度钢①钢号的表示方法，基本上和合金结构钢相同。②对专业用低合金高强度钢，应在钢号最后标明。例如 16Mn 钢，用于桥梁的专用钢种为“ 16Mnq ”，汽车大梁的专用钢种为“ 16MnL ”，压力容器的专用钢种为“ 16MnR ”。7 ．弹簧钢弹簧钢按化学成分可分为碳素弹簧钢和合金弹簧钢两类，其钢号表示方法，前者基本上与优质碳素结构钢相同，后者基本上与合金结构钢相同。8 ．滚动轴承钢①钢号冠以字母“ G ”，表示滚动轴承钢类。②高碳铬轴承钢钢号的碳含量不标出，铬含量以千分之几表示。例如 GCr15 。渗碳轴承钢的钢号表示方法，基本上和合金结构钢相同。9 ．合金工具钢和高速工具钢①合金工具钢钢号的平均碳含量≥ 1.0％ 时，不标出碳含量；当平均碳含量＜ 1.0％ 时，以千分之几表示。例如 Cr12 、 CrWMn 、 9SiCr 、 3Cr2W8V 。②钢中合金元素含量的表示方法，基本上与合金结构钢相同。但对铬含量较低的合金工具钢钢号，其铬含量以千分之几表示，并在表示含量的数字前加“ 0 ” ，以便把它和一般元素含量按百分之几表示的方法区别开来。例如 Cr06 。③高速工具钢的钢号一般不标出碳含量，只标出各种合金元素平均含量的百分之几。例如钨系高速钢的钢号表示为“ W18Cr4V ”。钢号冠以字母“ C ”者，表示其碳含量高于未冠“ C ”的通用钢号。10 ．不锈钢和耐热钢①钢号中碳含量以千分之几表示。例如“ 2Cr 13 ” 钢的平均碳含量为 0.2％ ；若钢中含碳量≤ 0.03％ 或≤ 0.08％ 者 , 钢号前分别冠以“ 00 ” 及“ 0 ” 表示之，例如 00Cr17Ni14Mo2 、 0Cr18 Ni9 等。②对钢中主要合金元素以百分之几表示，而钛、铌、锆、氮……等则按上述合金结构钢对微合金元素的表示方法标出。11 ．焊条钢它的钢号前冠以字母“ H ”，以区别于其他钢类。例如不锈钢焊丝为“ H2Cr 13 ” ，可以区别于不锈钢“ 2Cr 13 ” 。12 ．电工用硅钢①钢号由字母和数字组成。钢号头部字母 DR 表示电工用热轧硅钢， DW 表示电工用冷轧无取向硅钢， DQ 表示电工用冷轧取向硅钢。②字母之后的数字表示铁损值（ W/kg ）的 100 倍。③钢号尾部加字母“ G ”者，表示在高频率下检验的；未加“ G ”者，表示在频率为 50 周波下检验的。例如钢号 DW470 表示电工用冷轧无取向硅钢产品在 50 赫频率时的最大单位重量铁损值为 4.7W/kg 。13 ．电工用纯铁①它的牌号由字母“ DT ”和数字组成，“ DT ”表示电工用纯铁，数字表示不同牌号的顺序号，例如 DT3 。②在数字后面所加的字母表示电磁性能： A ——高级、 E ——特级、 C ——超级，例如 DT 8A 。