鋼鐵材料冶金對其影響
Ⅰ 從鋼的冶煉到零件成品的製作完畢,鋼材最多會經過多少次熱處理,對材料功能各有什麼影響
熱處理的次數是根據生產情況而定的,簡單工件可以2、3次,復雜的冷加工時候可能10來次。
只要是同種類型的熱處理,其基本作用都是類似的。
正火作材料預處理可以軟化材料,為後續加工做組織准備;作最終熱處理可以獲得綜合性能良好的組織。
退火也是材料預處理常在冷加工後面,可以消除加工硬化;大部分時候都用正火取代退火,因為正火成本較低。
淬火為了獲得高硬度和高強度。
回火一般跟在淬火後面可以穩定組織、改善性能。
Ⅱ 耐火材料對鋼材質量的影響有哪些
耐火材料是一種能夠抵抗高溫作用的固體材料,廣泛應用於冶金工業。根據其化學性質和成份的不同,耐火材料通常可分為:酸性耐火材料(石英、硅磚);半酸性耐火材料(半硅磚);中性耐火材料(鉻磚、粘土磚、高鋁磚);鹼性耐火材料(鎂磚、鉻鎂磚、鎂鋁磚、白雲石磚、鎂砂、白雲石及鎂質耐火泥)等。鹼性耐火材料由於具有耐火度高、熱穩定性好、抗渣性好等優良特性,目前被廣泛應用於冶煉設備中。在轉爐與電爐煉鋼過程中,鋼水對爐襯耐火材料會產生機械沖刷,與此同時構成耐火材料的組成元素溶解到鋼水中並與鋼水之間發生化學反應。鋼水對爐襯的機械沖刷以及二者之間的化學反應:一方面導致爐襯耐火材料的受損與侵蝕;另一方面會對鋼水及鋼材的質量產生影響。
Ⅲ 鋼材材料對TD處理有哪些具體影響
熱擴散法碳化物覆層處理(Thermal Diffusion Carbide Coating Process),簡稱TD覆層處理,是一種通過高溫擴散作用於工件表面形成一層數微米至數十微米的金屬碳化物覆層,其結構如上圖所示。該覆層具有極高的硬度,HV可達3200左右,且與母體材料冶金結合。實踐證明,這種覆層具有極高的耐磨,抗咬合,耐蝕等性能,可提高工件壽命數倍至數十倍,具有極高的使用價值。
Ⅳ 影響鋼鐵工業布局的社會因素
鋼鐵工業布局
鋼鐵工業是最重要的基礎工業,是其他工業發展的物質基礎。有了鋼鐵,就使得我國國民經濟的技術改造成為可能。同時,鋼鐵工業的發展也有賴於煤炭工業、採掘工業、冶金工業、動力、運輸等工業部門的發展。由於鋼鐵工業與其他工業的關系十分密切,因此許多國家都把發展鋼鐵工業放在十分重要的地位,並把這種發展與國民經濟各部門的發展互相協調起來,保持正常的比例關系。
(一)鋼鐵工業生產的特點
鋼鐵工業是一個龐大的物質生產部門。從礦石的開采,依次將礦石熔煉成生鐵,將生鐵煉成鋼,將鋼軋製成各種形狀規格的鋼材,是一個十分復雜的生產過程。在整個生產過程中,可以分為礦山開采(包括采礦、選礦)、煉鐵、煉鋼、軋鋼等四個相對獨立的階段。一個完整的鋼鐵聯合企業,它的生產過程包括若干廠礦,如采礦、選礦、燒結、煉焦、耐火材料、煉鐵、煉鋼、軋鋼等主要生產部門,以及化工(氮肥、三苯等)、電力(熱電站、電廠等)與其他(如爐渣製品、水泥等建材生產)一系列工業企業。如武鋼就是由15個主體廠礦和30多個輔助生產部門所組成。
鋼鐵工業需要大量的礦石原料和燃料。鐵礦石是鋼鐵工業的基本原料,地球上含鐵化合物有300多種,但具有工業價值的只有五種,即磁鐵礦,赤鐵礦、鐵的氫氧化物(以褐鐵礦為主)、菱鐵礦和含鐵線泥石。鐵礦石的儲量和品位直接影響利用價值及礦山的服務年限和開采規模。焦炭是鋼鐵工業的主要原料,石灰石、錳礦石、螢石和耐火材料等是鋼鐵工業的輔助材料。所以鋼鐵工業的發展必須伴隨著一系列不同類型的礦山開發和建設。
鋼鐵工業的生產過程是化學、物理的變化過程,對環境污染嚴重,被列為污染危害最大的三大部門(冶金、化工和輕工)、六大企業(鋼鐵、煉油、火電、化工、有色金屬冶煉和造紙)的首位。環境污染主要反映在氣、水、渣三個方面。廢氣主要是從燃燒系統排出的。污染過程很復雜,污染也是多方面的,有毒成分主要有二氧化硫、一氧化碳、硫化氫、烴、粉塵等。附近居民受二氧化硫的影響易引起慢性呼吸道系統的病症。廢水主要有焦化廠的廢水,它含有酚、氰化物、氯化物和硫化物等有害物質。廢水就地浸透污染地下水;排入江河、湖泊則污染地面水,使生活飲用水和水生生物含有害物質,對人體引起不良後果。所以應積極處理好廢水,合理排放,以免污染環境。同時在選廠時應盡量把工廠建在不透水層的地帶,減少工廠廢水對深層地下水的污染。廢渣主要是高爐渣,要有一定的堆放場地,平均每年生產一噸生鐵,相應排放出0.6噸的爐渣。目前一般都可利用來製造水泥、渣磚、渣棉或製作肥料。
隨著現代科學技術的發展和生產工藝的革新,如採用電爐煉鋼、冷軋工藝等,其污染的程度可得到改善。
(二)鋼鐵工業的建設條件
鋼鐵工業的建設條件具有以下特點。
用地面積較大:每生產一噸鋼鐵一般需要2平方米左右的用地,再加上鋼鐵企業的建設,需要一批為它服務的和被它帶動發展起來的工業企業用地,則范圍就更大,一般要比鋼鐵廠本身的用地擴大2~3倍。現代化鋼鐵聯合企業,多採用大型高爐多座聯立裝置,要求地基承壓力高。同時要求廠區面積形狀上適合於現代化鋼鐵工業生產工藝流程的要求,有儲備大量原料和半成品的倉庫、場地,並保證有繼續發展的預留地。
用水量大:一個年產350萬噸的鋼鐵廠需水6米3/秒,其中冷卻用水佔5米3/秒;如用直放式,平均每煉一噸鋼需水100~200立方米,故鋼鐵工業應有足夠水源保證。目前我國的大型鋼鐵聯合企業大都位於幾條主要河流的沿岸,其中重要原因之一是考慮了用水和運輸條件。在北方缺水地區建廠應考慮循環用水。
用汽量大:生產一噸生鐵一般需要0.3~0.4噸/小時的蒸氣。為了取得較好的經濟效果,最好在廠區附近建立熱電站供電、供熱,也可建自備鍋爐供熱。
用電量大:一個年產100萬噸規模的鋼鐵廠,要有3萬千瓦的電力設備配套。由於生產過程的連續性,供電要可靠,要求有二個以上的電源或至少用二條線路供電。
運輸量大:一個大型的鋼鐵廠生產一噸鋼鐵,廠內外平均貨運量20噸左右,其中原料運輸5.5噸。沉重和大量熾熱的貨物運輸,要求長達上百公里的鐵路專用線,因此,鐵路專用線的接軌、編組站的設置、鐵路構築物的位置、地勢的情況,對鋼鐵工業的選址以及對工廠總平面的布置都有很大的影響。同時運輸出入量極不平衡。一般原材料運入量占總運輸量的73~83%,而成品、副產品的運輸量只佔17~27%,所以必須考慮運輸工具的合理利用問題。
協作面廣:主要有產品原料的協作,如鋼鐵廠和焦化廠、重機廠和化工廠之間的協作;副產品和廢品回收的協作,如爐渣製造建築材料,部分可供鋼廠利用;輔助工廠的協作,與為鋼鐵廠服務的工廠建立協作關系;此外,在廠外工程方面如水、電、氣、管線、運輸方面的協作等。總之,鋼鐵企業本身是一個有機聯系的生產綜合體。
職工人數較多:由於大型鋼鐵聯合企業本身是一個十分復雜的生產系統,不僅擁有的生產部門很多,同時職工人數也很多;因此在布局上不僅要滿足工業生產的要求,而且要滿足城市建設的要求,正確處理工業與城市、工業區與生活區的相互關系,合理組織上下班的人流交通。
(三)鋼鐵工業的布局特點
我國年產100萬噸以上的鋼鐵聯合企業稱為大型企業,如鞍鋼、武鋼、包鋼、馬鋼等;年產10~100萬噸的為中型企業;10萬噸以下的為小型企業。合理配置鋼鐵工業,對於均衡合理布局生產力具有重要的戰略意義。
隨著工業現代化和科學技術的發展,鋼鐵工業的規模有越來越向大型化方向發展的趨向。如在五十年代末,我國所建的最大高爐容積只有1500立方米,最大的鋼鐵聯合企業建成規模也只有100~300萬噸/年。而現在我國擁有的最大高爐容量為2500立方米,最大鋼鐵企業的規模為600萬噸/年。國外六十年代以來新建鋼鐵聯合企業的規模多在600萬~1200萬噸/年之間,目前世界上最大的鋼鐵聯合企業的規模已達1600萬噸/年。一般說來,擴大企業的規模,採用工藝先進的大型設備,有利於提高勞動生產率,節約原材料與燃料動力的單位消耗,降低生產成本,有的甚至還可以減少單位產品的平均投資,這是具有巨大的經濟意義的。但同時工業規模的擴大,必將引起同類生產在地理分布上的相對集中。工業企業的規模越大,其分布條件受地理條件的制約性也越大。如建設一個1000萬噸/年規模的大型鋼鐵聯合企業,需要開發鐵礦石儲量二、三十億噸以上的大礦山,建設1500萬噸/年以上的煤礦和發電容量達100萬千瓦的大電站,為其供應原料、燃料和動力,需要佔地30多平方公里,還必須有很方便的交通運輸條件以適應5000萬噸/年廠外運輸量的需要。按上述要求,象這樣龐大的生產綜合體,必然會給選擇合適的廠址增添不少困難,從而使其分布只能局限於個別地區。所以,大型鋼鐵聯合企業雖然是國家工業體系的骨幹與基礎,但它們在任何國家和地區都是為數不多的。
鋼鐵工業基地的位置,如果既接近鐵礦產地,又接近燃料基地,這是很理想的配置方案。如我國的本溪、渡口等鋼鐵基地,就具備了上述的優越條件。但在多數的情況下,原料和燃料卻往往不能在空間上結合,這就增加了鋼鐵工業廠址選擇的困難和技術經濟比較上的復雜性,使鋼鐵工業的分布在原料與燃料基地二者之間擺動。十八世紀後半期和十九世紀初,在用焦炭冶煉生鐵的最初發展階段上,由於單位產品的燃料消費量很大,如煉一噸生鐵需用5噸煤煉成焦炭的時候,鋼鐵廠的位置選擇在燃料產地較為有利。因為把礦石運到煤那裡比把煤運到礦石那裡更為經濟。十九世紀後半期和二十世紀初,隨著冶煉焦比下降,生產一噸生鐵所需要消耗的煉焦煤減少到2噸,而目前每煉一噸生鐵所需的焦炭則進而減少到0.5~0.8噸,而所需的鐵礦石則是2~4噸。同時,鋼鐵工業對冶金焦用煤的質量要求很嚴,一個鋼鐵企業往往要求有多個煤礦提供不同煤種與牌號的煤炭。因而,隨著冶煉生鐵所消耗的煤和焦炭比例的減少和貧鐵礦的開采量的增加,鋼鐵工業特別是大型鋼鐵企業,大多數靠鐵不靠煤分布了,使鋼鐵工業明顯地出現向鐵礦基地分布的趨向,如我國的武鋼、包鋼等都是如此。因此,鋼鐵工業的最優布局,應是同時接近煤鐵資源,或採取以接近鐵資源為主,並能方便地取得煉焦煤的位置上。但是這種情況也不是一概如此,如蘇聯的庫茲巴斯鋼鐵基地的布局就位於燃料基地。庫茲巴斯是蘇聯東部最大的鋼鐵工業基地,生鐵、鋼的年生產能力接近1000萬噸,所產的鋼軌佔全蘇1/3,各種鋼材供應周圍廣大地區。就整個鋼鐵基地而言,直到目前,大部分原料(鐵礦石)仍依靠區外,但生鐵的成本在全蘇各大鋼鐵廠中是最低的,主要原因是由於庫茲巴斯有發展鋼鐵工業的優越條件,可以就近供應優質煉焦煤和動力。在蘇聯,長期以來,有一種「鍾擺式」的理論指導鋼鐵工業的布局。五十年代至六十年代,由於工業生產聯合化、協作化的發展,選礦和運輸技術的進步,出現了一種帶傾向性的意見,認為鋼鐵廠接近燃料產地一般說來更為有利。其根據是:現代大型鋼鐵工業的生產,不僅需要消耗大量的燃料、電力,而隨著鋼鐵工業中心的建立,很容易吸引機械、化工、電力等工業部門,形成一個較大的工業綜合體。而鋼鐵廠及與其結合在一起的電力、化工、機械等工業的聯合,實際上表現為變相的燃料動力工業綜合體。根據他們的計算,直接的冶煉過程每生產一噸鋼材約需要1.2噸標准燃料,但對整個綜合體系來說,每生產一噸鋼材則需要消耗2.6噸標准燃料,而鐵精礦原料只需1.3~1.4噸。因此,他們提出,即使利用中央區的鐵礦,大部分成品再返回中央區,在西西伯利亞建廠(規模為500萬噸/年生鐵),每年節省費用6000~7000萬盧布。西西伯利亞鋼鐵工業基地正是根據這個原理來建設的。
以上例子,也說明了鋼鐵工業對於原料(鐵礦石)和煤炭資源的依賴性。我國鋼鐵工業發展的實踐也一再證明:發展鋼鐵工業,首先必須有充足的原料和燃料。必須大力開發礦山資源,使礦石和煤炭資源有足夠的保證。例如,我國冀東地區擁有豐富的鐵礦石資源,主要礦山多靠近鐵路和灤河,交通、水電等建設條件也很好,區內煉焦煤與冶金輔助原料資源也相當豐富。因此,大力開發冀東地區的鐵礦資源,對於發展我國的鋼鐵工業有著重要的意義。
如上所述,大型的鋼鐵聯合企業,是鋼鐵生產集中化和聯合化的反映。這種類型的鋼鐵工業,對原料、燃料、建設條件、協作關系要求都比較高。現代化的大型聯合企業雖然數量不多,但它能帶動一批為它服務的工業企業的發展,而且能吸引一大批其它工業在其附近發展。同時往往又以用電、交通條件為發展其他工業的發展創造條件。一個現代化大型鋼鐵聯合企業的布點與建成意味著新的工業中心的形成,具有高度的戰略性。因此,必須在全國和大區域范圍內統一布局。在布局上除了考慮接近原料和燃料產地外,還要考慮全國和地區之間的生產平衡和國防安全的原則,以充分發揮它在部門或區域經濟發展中的骨幹作用。
中小型鋼鐵企業,由於能充分利用地方資源,建設周期短,建廠的技術經濟條件比較容易滿足,因此,必須因地制宜適當發展,使其與大型鋼鐵聯合企業互相配合、分工協作。
因各地的資源條件、建設條件、消費對象的需要不同,可以建立相對獨立的礦山、煉鐵廠、煉鋼廠、軋鋼廠和鐵合金廠,為地方經濟建設服務,為大工業中心服務,或為礦區附近某些工業服務等。
總之,影響鋼鐵工業布局的因素是錯綜復雜的,它不僅受原料、燃料與建設條件的影響,同時也受社會經濟和技術條件的制約。眾所周知,鋼鐵工業的布局應該接近原料或燃料產地,這是一條重要的原則。但位於日本沿岸的大型鋼鐵聯合企業,其原料、燃料全靠國外供應,產品亦大量出口。在生產遠離原料地和消費地的情況下,日本鋼鐵產品在國際市場上仍具有競爭能力。之所以如此,除了企業本身採用了先進技術和大型高效設備外,其中方便的海運條件無疑也是一種重要因素。
目前一些國家正在研究採用更新的技術從根本上改變提取金屬的方法,如不需要再設置高爐,平爐和其他復雜車間;正在設想從礦石中直接使金屬還原,將以粉末狀的金屬放入電爐再熔煉,或將其直接壓製成必需的產品;正在擬議用中子照射加工金屬的新方法。一旦冶金工業實現了新工藝,將會對鋼鐵工業的布局,以及鋼鐵廠的布置產生深刻的影響。
PS:鋼鐵工業的生產,需要的原料品種多(如鐵礦石、焦炭、石灰石、耐火材料等)、數量大,消耗的燃料和水也較多,產品也都是笨重的鋼錠、鋼材,所以鋼鐵工業是一個巨大的復雜的生產系統,影響其布局的因素也很多。從提高生產的經濟效益出發,運費因素應是影響鋼鐵工業布局的主導因素,因而不論是原料還是成品,貨運量都是極其龐大的,為了降低運輸費用,鋼鐵工業的布局應接近原料地和消費地,或擁有良好水運條件的地區。
Ⅳ 影響鋼鐵材料磁性的因素有哪些
影響磁性材料磁性能的外在因素很多,其中溫度和頻率是最主要的。
(1)溫度。溫度對磁性材料的磁性能影響特別顯著。一般金屬類磁性材料的磁導率和飽和磁感應強度隨溫度的升高而降低。當溫度超過某一數值時,磁性材料將失去磁性而成為順磁物質。
(2)頻率。頻率的變化對磁性能也有一定影響。頻率升高會使材料的導磁性能降低,鐵心損耗增加。
此外,磁性材料的磁性能不僅取決於其化學成分,還與機械加工的方法和熱處理條件有關。在對金屬磁性材料進行機械加工時會產生內應力,此力能使材料的磁導率下降、矯頑力加大和損耗增加。為消除應力、恢復磁性,必須進行退火處理。
Ⅵ 鋼鐵材料的發展應用是不是遇到瓶頸了
鋼鐵冶金工藝現在很成熟,而且穩定,現在中國講求的是規模,不過你要是學工藝相對就業要好點,現在研究生還有企業都願意要搞工藝的;金屬材料方面熱處理和微觀結構分析,還有材料性能等等這些是中國的弱項,現在一些研究所成天就干這些,但是沒有太大突破,離國外的差距很大,做的東西國外早不知道搞出多少年了,至於就業去鋼廠的有,去重型機械廠的也有;至於冶金資源綜合利用本人不是很了解具體的,不過估計是不是偏向於固廢處理,和環保掛鉤,現在北科有做這方面的,具體就業形勢不太明白。
Ⅶ 影響鋼結構材料性能的因素有哪些
化學成分;冶金缺陷;鋼材硬化;溫度影響;應力集中;反復荷載作用。.
Ⅷ 請問鋼鐵的硬度高低對材料的使用有什麼影響
鋼鐵中均含有少量合金元素和雜質的鐵碳合金,按含碳量不同可分為:
生鐵――含C為2.0~4.5%
鋼 ――含C為0.05~2.0%
熟鐵――含C小於0.05%
鋼系由生鐵再煉而行,有較高的機械強度和韌性,還具有耐熱、耐腐蝕、耐磨等特殊性能
鐵與鋼的區別:
鐵在自然界中蘊藏量極為豐富,佔地殼元素含量的5%,居地球物質中的第四位。鐵元素很活潑,容易與其它物質結合。
習慣上常說的鋼鐵是對鋼和鐵的總稱。鋼和鐵是有區別的,所謂鋼鐵,主要由兩個元素構成,即鐵和碳,一般碳和元素鐵形成化合物,叫鐵碳合金。含碳量多少對鋼鐵的性質影響極大,含碳量增加到一定程度後就會引起質的變化。由鐵原子構成的物質叫純鐵,純鐵雜質很少。含碳量多少是區別鋼鐵的主要標准。生鐵含碳量大於2.0%;鋼含碳量小於2.0%。生鐵含碳量高,硬而脆,幾乎沒有塑性。鋼不僅有良好塑性,而且鋼製品具有強度高、韌性好、耐高溫、耐腐蝕、易加工、抗沖擊、易提煉等優良物化應用性能,因此被廣泛利用。
1、生鐵的其他名稱、俗稱:定義
生鐵是含碳量大於2%的鐵碳合金,工業生鐵含碳量一般 在2.5%--4%,並含C、SI、Mn、S、P 等元素,是用鐵礦石經高爐冶煉的產品。根據生鐵里碳存在形態的不同,又可分為煉鋼生鐵、鑄造生鐵和球墨鑄鐵等幾種。
生鐵性能:生鐵堅硬、耐磨、鑄造性好,但生鐵脆,不能鍛壓。
2、各種生鐵的性狀、簡介、用途
煉鋼生鐵里的碳主要以碳化鐵的形態存在,其斷面呈白色,通常又叫白口鐵。這種生鐵性能堅硬而脆,一般都用做煉鋼的原料。
鑄造生鐵中的碳以片狀的石墨形態存在,它的斷口為灰色,通常又叫灰口鐵。由於石墨質軟,具有潤滑作用,因而鑄造生鐵具有良好的切削、耐磨和鑄造性能。但它的抗位強度不夠,故不能鍛軋,只能用於製造各種鑄件,如鑄造各種機床床座、鐵管等。
球墨鑄鐵里的碳以球形石墨的形態存在,其機械性能遠勝於灰口鐵而接近於鋼,它具有優良的鑄造、切削加工和耐磨性能,有一定的彈性,廣泛用於製造麯軸、齒輪、活塞等高級鑄件以及多種機械零件。
此外還有含硅、錳、鎳或其它元素量特別高的生鐵,叫合金生鐵,如硅鐵、錳鐵等,常用做煉鋼的原料。在煉鋼時加入某些合金生鐵,可以改善鋼的性能。
參考資料:http://knology.chinaccm.com/phrase-2006011014341800126.html
碳越高,硬度越大,韌性越差,也就是延展性差
Ⅸ 碳含量對鋼鐵材料的變形有什麼影響
碳含量對鋼鐵材料的變形有什麼影響?
含碳量越高,鋼的硬度越大,但是塑性越低,變形越難;反之,越易.