1、.鋼材小知識 二 藍色大海 nbsp 2020年11月1鋼材小知識二 2020年11月12日 31、鋼中氣體有什么危害? 鋼中氣體顯著地降低了鋼的性能，造成鋼的種種缺陷，帶來許多質量問題。 溶解在鋼中的氣體，在凝固過程中會產生偏析現象，更嚴重者會形成中心孔隙或顯微孔隙。使鋼的機械性能降低，破壞鋼連續而致密的組織。 溶解在鋼中的氣體也會降低鋼的其它物理性能及力學性能，降低鋼的塑性、韌性及電磁性能。 鋼中的氫能使鋼變脆，降低鋼的強度、塑性、沖擊韌性，稱之為氫脆，鋼中的氫又是“白點產生的根本原因。 氮能增加軟鋼的時效硬化性。彌散分布的超顯微氮化物組織，使鋼的強度、硬度進步，但另一方面又大大地降低了塑

2、性和沖擊韌性；氮也是導致蘭脆現象的重要原因。 32、怎樣才能減少鋼中氣體含量？ 減少鋼中氣體含量可從兩方面入手：一是減少鋼液吸進去的氣體；一是增加冶煉過程中排出去的氣體。 鋼中的氫可由水分解產生，因此要采取烘烤、枯燥等措施，最大限度去除原料、造渣料及耐火材料中的水分。 進步頂吹轉爐用氧氣的純度可降低鋼中溶解的氮。 鋼中氣體都與冶煉時間有關，冶煉時間越長，鋼中溶解的氣體越多，所以要盡量縮短冶煉時間。 當原材料、耐火材料等條件一定時，又如何加強氣體的排除工作呢? 1在煉鋼過程中利用脫碳反響產生的氣泡去氣，在冶煉過程中必須保證有良好、有力的脫碳反響，造成熔池積極、活潑的“沸騰，才會大量地排除鋼中氣體

3、； 2在出鋼后可采用底吹惰性氣體進展精煉除氣，這種方法稱為“氣泡法。惰性氣體吹入金屬既不參予化學反響又不溶解于金屬內，卻形成氣泡，氣泡中氫與氮幾乎為零，溶解在鋼液中的氫、氮可以不斷地擴散到氣泡中去，隨之上升排除到大氣中去； 3真空去氣：氫、氮在鋼中的溶解度均與它們在氣相中的分壓力的平方根成正比。那么，假設我們不斷地減少氫、氮在氣相中的分壓，以致氣相中的壓力很低很低，甚至于接近真空狀態時，那時氣相中氫、氮的分壓也就接近于零，鋼中溶解的H、N也將很少很少。這就是真空去氣的原理。真空去氣不僅適于氫、氮，也適用于O。這就是鋼水精煉技術的一大進步。 33、控制轉爐鋼水終點含碳量有哪些方法? 終點時鋼中含

4、碳量的大小是根據不同鋼種而定的。準確地控制終點鋼中含碳量非常重要，但也比較困難。目前在國內外常用的控制終點含碳的方法有： 1拉碳法 也就是當熔池金屬中的含碳量到達要求時停吹。 2高拉補吹法 根據爐口火焰、火花的情況，并結合爐役期、供氧時間和耗氧量，再按鋼種要求稍高一些進展拉碳，拉碳后快速分析后再補吹一段時間。 3后吹增碳法 在吹煉中高碳鋼時，可按冶煉低碳鋼的方法將碳拉到較低，然后再按鋼種成分的要求，采用加碳粉工藝，將鋼液中的碳增到所需要的范圍內。 34、什么是轉爐的公稱容量及其表示方法? 轉爐設計時的容量通常稱之為公稱容量，是對轉爐容量大小的一個統一稱呼。目前國內外對轉爐公稱容量含義的解釋很不

5、統一，歸納起來大體有以下三種表示方法。 1以平均金屬鐵水和廢鋼裝入量噸表示； 2以平均出鋼量噸表示； 3以平均爐產良坯 錠量噸表示。 而以平均出鋼量表示公稱容量的較多。 35、對鋼的性能有哪些要求? 經過冶煉得出的鋼水通常要澆注成鋼錠或連鑄坯后，再經軋制或鑄造成材，送往用戶使用。因此，鋼水、鋼錠、鋼坯、鋼材等幾個環節中，對用戶來講，最重要的那么是鋼材的性能如何。我們常說的鋼的性能也就是指鋼材的性能。 鋼的性能，主要是指鋼的化學成分、機械性能及工藝性能要求。按照我國的鋼材標準要求，對各種牌號的鋼種，化學成分、各元素的含量都有嚴格的界限要求。除此之外，對鋼材的機械性能都有詳細的要求。 鋼的機械性能

6、亦即力學性能，是指鋼材在靜力荷載及動力荷載條件下，鋼的力學表現。一般常規檢驗的工程有如下幾個： 1屈從點及屈從強度 鋼材在受靜荷載拉力時，當力不再增加而鋼材仍繼續發生塑性形變時的現象叫“屈從。屈從點表示材料急劇地大量延伸時的強度。用符號s來表示。只有一些軟鋼才出現明顯的屈從現象，那么，當鋼的屈從點不明顯或根本沒有屈從點時，將用人為規定的屈從強度0.2來衡量，0.2是材料受靜拉伸應力時其永久變形到達標距為0.2時的強度，可以認為它相當于鋼鐵的屈從點。 2抗拉強度b 表示材料受靜拉伸應力時試樣所能經受的最大應力。 3延伸率 試樣在拉斷前后長度之差與試樣原長度之比。它說明該金屬材料的塑性。 4斷面收

7、縮率 試樣在拉斷前后的面積差與原面積之百分比。它同樣也說明金屬材料的塑性。以上指標數據都是通過靜荷載拉伸試驗測得的。 5沖擊韌性 這是通過動態試驗沖擊試驗測得的，它是試樣在突然的重力打擊下測得的沖擊鋼試樣所消耗的功。用ak值來表示，用它可以衡量材料對劇烈動載荷的抵抗才能即材料的韌性大小。除上述幾項指標外，根據不同的鋼種，還可以進展疲勞試驗，測定材料在交變應力作用下的疲勞極限，以及進展彎曲試驗，測定材料的塑性等等。 鋼的工藝性能是指鋼材在加工過程中的性能，有焊接性、切削加工性能、延展性等，對特殊用鋼還要求一些特殊性能，如耐熱、耐腐蝕、導磁性能等。 36、對鋼的質量有哪些要求? 隨著消費和科學技術

8、的不斷開展，人們對鋼質量的要求也在逐步進步，鋼質量特性所包括的詳細內容也在不斷豐富。廣義的質量概念不僅指產品能滿足人們需要的那些自然屬性，而且包括為了保證產品質量及其實際應用而進展的各方面工作的程度。因此，鋼質量就是“產品或工作滿足使用要求的各種特性的總和。 轉爐煉鋼廠消費的連鑄坯或鋼錠通常都要開坯軋成鋼材或用鋼材再加工成零件、部件使用。鋼材必須首先符合標準才能出廠。鋼材是由連鑄坯或鋼錠消費出來的。 那么對鋼質量有哪些要求，簡單的講就是鋼的成分合格控制在最正確成分范圍、缺陷少在標準規定的范圍內，加工便利、使用可靠。即具有良好的使用性能和工藝性能。 如何保證這兩項性能到達要求呢?除了成分控制好以

9、外，還必須保征鋼坯或鋼材的外表良好、構造致密、組織均勻、鋼的純潔度高有害氣體和夾雜物少。 37、怎樣檢驗鋼的質量? 通常講的質量都可概括為適用性、可靠性和經濟性三個方面。對于每一種詳細的鋼種，這三方面的要求大多通過制定的質量標準反映出來。 為了保證鋼材到達質量標準，對整個鋼消費過程要進展嚴格的質量檢驗。 評價鋼的質量，應從以下主要工程進展檢驗： 1鋼的化學成分分析 從澆注中期取出試樣分析化學成分是否到達出廠標準和內控標準要求； 2鋼錠外表質量檢驗 根據標準斷定是否精整、判廢； 3關鍵消費工藝檢驗 為了保證專門用處或技術條件要求更嚴格制定的工藝標準，據以斷定降級或報廢。 各鋼種的使用要求不同，出

10、廠鋼材檢驗工程也不同。對鋼材首先必須按標準規定進展機械性能檢驗，常做的有拉力試驗，較重要的進展沖擊試驗用于構造，其中對鋼的殘鋁量國際上通行的要求為全鋁0.020，酸溶鋁0.015，已納入我國新的碳素和低合金構造鋼國家標準中，即普碳D級和低合金要求-20和-40沖擊的鋼種、還有硬度和斷口分析等。 針對用處，對鋼材坯進展宏觀組織檢查，常用的有酸浸低倍檢驗用于優質鋼等、斷口檢驗碳工鋼、塔形車削發紋檢驗高級優質鋼及硫印試驗等。目前超聲波無損探傷也已作為檢驗方法廣泛使用如用于焊管、重軌等。 針對用處，對鋼材進展工藝性能試驗，以檢驗鋼在加工制造工藝過程中，以及使用過程中金屬本身質量的適應才能，如冷熱頂鍛試

11、驗、冷熱彎曲試驗、管材工藝性能試驗、焊接性能試驗、淬透性試驗等等。 根據鋼種標準，用戶要求和分析質量認為必要時，還應進展鋼的顯微組織檢查。一般在鋼材坯上用放大100倍以上的金相顯微鏡按圖譜斷定。通過顯微組織檢驗，還可查明工藝對鋼質量的影響。 在鋼材消費中必須保證的檢驗工程要求，與煉鋼有關的應反映在各廠對不同鋼種制定的工藝和質量標準中，煉鋼消費對于保證更高質量的企業標準的指標值必須堅決予以施行，并作為檢驗斷定的根據。 38、什么是鋼的宏觀檢驗?常用的方法有哪幾種? 宏觀檢驗是用肉眼或在不超過十倍放大鏡下檢查鋼的縱橫截面或斷口。常用的方法有酸蝕試驗、斷口試驗、塔形試驗、硫印試驗和超聲波探傷等。 3

12、9、什么是酸蝕低倍檢驗?檢驗哪些內容? 一般稱低倍檢驗或酸浸試驗。方法是將試樣用酸液腐蝕，使鋼的不均勻部分和缺陷，因被腐蝕的速度和程度不同而顯示出來。酸蝕試驗常用的是50鹽酸水溶液。它可檢驗有無縮孔、疏松、偏析、氣泡、夾雜、裂縫、白點、翻皮、折疊等缺陷，以及樹枝狀晶和流線等組織。它是優質鋼、合金構造鋼等須檢驗的工程。 40、什么是轉爐濺渣護爐技術? 轉爐濺渣技術是近年來開發的一種進步爐齡的新技術。它是利用氧槍噴吹高壓氮氣，在24分鐘內將出鋼后留在爐內的，有一定MgO含量的剩余爐渣，噴濺涂敷在整個轉爐內襯外表上，形成爐渣保護層的護爐技術。該項技術可以大幅度進步轉爐爐齡，且投資少、工藝簡單、經濟效

13、益顯著。 我公司的四座轉爐全都采用了此項技術，轉爐爐齡最高到達2.4萬爐。 41、濺渣護爐技術的根本原理是什么? 答：濺渣護爐技術的根本原理，是在轉爐出鋼后，調整余留終點渣成分，利用MgO含量到達飽和或過飽和的終點渣，通過高壓氮氣的吹濺，在爐襯外表形成一層與爐襯很好燒結附著的高熔點濺渣層，這個濺渣層耐蝕性較好，并可減輕煉鋼過程對爐襯的機械沖刷，從而保護了爐襯磚，減緩其損壞程度，使得爐襯壽命得以進步。 42、轉爐出鋼為什么進展擋渣操作 答：隨著用戶對鋼材質量要求的日益進步，需要不斷進步鋼水質量。減少轉爐出鋼時的下渣量是改善鋼水質量的一個重要方面。在轉爐出鋼過程中進展有效的擋渣操作，不僅可以減少鋼

14、水回磷，進步合金收得率，還能減少鋼中夾雜物，進步鋼水清潔度，并可減少鋼包粘渣，延長鋼包使用壽命。與此同時亦可減少耐材消耗，相應進步轉爐出鋼口耐火材料的使用壽命，還可為鋼水精煉提供良好的條件。 43、我公司轉爐擋渣用的是什么方法？還有哪些擋渣方法？ 我公司目前采用的是擋渣球擋渣，出鋼末期人工投入。 另外還要十幾種擋渣方法：擋渣塞法、擋渣料法、避渣罩法、滑板法、氣動擋渣法、電磁擋渣法、出鋼口吹氣干擾渦流法、轉動懸臂法、擋渣棒法、擋渣灌擋渣法、均流出鋼口擋渣法等。 44、什么是擋渣球法? 其原理是利用擋渣球密度介于鋼、渣之間，在出鋼將完畢時堵住出鋼口以阻斷渣流人鋼包內。擋渣球的形狀為球形，其中心一般

15、用鑄鐵塊、生鐵屑壓合塊、小廢鋼坯等材料做骨架，外部包砌耐火泥料，擋渣球一般在出鋼量到達1223時投入，擋渣命中率高。 45、什么是鋼水爐外精煉? 答：爐外精煉是把轉爐、電爐中所煉的鋼水移到另一個容器中主要是鋼包進展精煉的過程。也叫“二次煉鋼或鋼包精煉。爐外精煉把傳統煉鋼分為兩步。1初煉：在氧化性氣氛下進展爐料的熔化、脫磷、脫碳和主合金化。2精煉：在真空、惰性氣氛或可控氣氛下進展脫氧、脫硫、去除夾雜、夾雜物變性、微調成分、控制鋼水溫度等。目前，爐外精煉設備已成為連鑄過程不可缺少的手段。 在煉鋼消費中，采用轉爐電爐爐外精煉連鑄已成為鋼廠技術改造的普遍形式。 46、鋼水為什么要進展爐外精煉？我公司有

16、哪幾種精煉手段？ 鋼水進展精煉的主要原因是： 1隨著科學技術的開展，對鋼材性能提出了越來越嚴格的要求，為了滿足要求，進步鋼的質量，必須采用特殊的工藝設備減少鋼種的氣體和夾雜含量，以進步鋼的純潔度； 2近年來，特殊鋼的需求量越來越大，通過爐外精煉可以進步電爐50100的消費率。 3轉爐煉鋼加爐外精煉，可減輕轉爐的冶煉負荷，縮短冶煉時間，進步消費效率和降低本錢，進步轉爐鋼的質量，擴大轉爐鋼消費的品種。 4技術的開展，使得大型抽真空設備、快速分析技術逐漸應用于工業消費，促使爐外精煉的理想工藝變為現實。 我公司目前有LF精煉爐和底吹氬、喂絲三種精煉手段。 47、鋼包精煉爐的主要功能有哪些? 答：鋼包精

17、煉爐的主要功能有： 1鋼液升溫和保溫功能。鋼液經過電弧加熱獲得新的熱能，這不但能使鋼包精煉時可補加合金和調整成分，也可補加渣料，便于鋼液深脫硫和脫氧。而且連鑄要求的鋼液開澆溫度得到保征，有利于鑄坯質量的進步。 2氬氣攪拌功能。氬氣通過裝在鋼包底部的透氣磚向鋼液中吹氬，鋼液獲得一定的攪拌動能，鋼液的攪動至少有以下幾點好處： 1鋼液溫度均勻； 2鋼液與渣層底部有洗刷的作用，迅速脫硫； 3去除鋼液中夾雜物； 4控制夾雜物形態； 5便于增碳或脫碳； 6降低氧含量。 3真空脫氣功能。通過鋼包吊人真空罐后，采用蒸汽噴射進展真空脫氣，同時通過包底吹人氬氣攪動鋼液，可以去除鋼液中的氫含量和氮含量，并進一步降低

18、氧含量和硫含量。獲得較高純度的鋼液和性能優越的材質。 48、鋼包精煉爐型式有哪幾種? 鋼包精煉爐的型式有：帶電弧加熱、真空處理和電磁攪拌功能的ASEASKF鋼包精煉，帶電弧加熱、合成渣洗、底吹攪拌的LF精煉法，帶電弧加熱及真空脫氣的VAD，待真空吹氧脫碳的VOD，帶真空處理功能的RH、VD，以及CAS、CASOB、噴粉冶金法、喂絲等 49、鋼包精煉爐吹氬攪拌能起到什么作用? 1鋼包底部吹氬可使鋼包中的鋼液產生環流，用控制氣體流量的方法來控制鋼液的攪拌強度，使鋼液的成分和溫度迅速地趨于均勻。 2攪拌的鋼液增加了鋼中非金屬夾雜碰撞長大的時機。上浮的氬氣泡不僅可以吸收鋼中的氣體，促進了氫和氮的排出，還會粘附懸浮于鋼液中的夾雜，把這些粘附的夾雜帶至鋼液外表被渣層所吸收。 3擴大渣、金屬反響面，加速反響物質的傳遞過程，進步反響速率。 4對于開澆溫度