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合金元素对钢热处理的影响
合金元素的加入会影响钢在热处理过程中的组织转变。
1. 合金元素对加热时相转变的影响
合金元素影响加热时奥氏体形成的速度和奥氏体晶粒的大小。
(1)对奥氏体形成速度的影响: Cr、Mo、W、V等强碳化物形成元素与碳的亲合力大, 形成难溶于奥氏体的合金碳化物, 显著减慢奥氏体形成速度;Co、Ni等部分非碳化物形成元素, 因增大碳的扩散速度, 使奥氏体的形成速度加快;Al、Si、Mn等合金元素对奥氏体形成速度影响不大。
(2)对奥氏体晶粒大小的影响:大多数合金元素都有阻止奥氏体晶粒长大的作用, 但影响程度不同。强烈阻碍晶粒长大的元素有:V、Ti、Nb、Zr等;中等阻碍晶粒长大的元素有:W、Mn、Cr等;对晶粒长大影响不大的元素有:Si、Ni、Cu等;促进晶粒长大的元素:Mn、P等。
1 圆度 圆形截面的轧材,如圆钢和圆形钢管的横截面上,各个方向上的直径不等
2 形状不正确 轧材横截面几何形状歪斜,凹凸不平。如六角钢的六边不等、角钢顶角大、型钢扭转等
3 厚薄不均 钢板(或钢带)各部位的厚度不一样,有的两边厚而中间薄,有的边部薄而中间厚,也有的头尾差超过规定
4弯曲度轧件在长度或宽度方向不平直,呈曲线状
5 镰刀弯 钢板(或钢带)的长度方向在水平面上向一边弯曲
6 瓢曲度 钢板(或钢带)在长度和宽度方向同时出现高低起伏的波浪现象,使其成为“瓢形”或“船形”
7 扭转 条形轧件沿纵轴扭成螺旋状
8 脱方、脱矩 方形、矩形截面的材料对边不等或截面的对角线不等
9 拉痕(划道) 呈直线沟状,肉眼可见到沟底分布于钢材的局部或全长
10 裂纹 一般呈直线状,有时呈Y形,多与拔制方向一致,但也有其他方向,一般开口处为锐角
ll 重皮(结疤) 表面呈舌状或鱼鳞片的翘起薄片:一种是与钢的本体相连结,并折合到表面上不易脱落;另一种是与钢的本体没有连结,但粘合到表面易于脱落
12 折叠 钢材表面局部重叠,有明显的折叠纹
宝钢与我国现有其他钢铁企业相比,具有设备大型化、自动化程度高的突出优点。它拥有4063立方米的高炉、30O吨氧气顶吹转炉、450平方米的烧结机和 135O毫米的初轧机,都是目前国内钢铁工业同类设备中大的,6米焦炉和140厘米的无缝钢管轧机是目前国内先进的。宝钢建成后,有不少产品将填补我国钢铁工业的缺门或短线产品品种的空白。宝钢的厂外运输以水运为主,占运输量的80%,厂内以胶带传送为主,有比较完整的自动控制系统。这是国内同类企业所少有的。
武汉钢铁基地
武钢位于武昌青山区的长江沿岸,是1949年后我国新建的大型钢铁工业基地。现已形成炼铁600万吨、炼钢500万吨、热轧400万吨、冷轧122万吨、硅钢片19万吨的综合生产能力。主要产品有:中型材、薄板、中厚板、大型材、带钢等,是我国大的钢板生产基地。
武钢地理位置优越,水陆运输方便,厂区用地平坦、宽阔,靠近消费区。鄂东铁矿是武钢主要矿石产区,所产矿石品位较高,含铜等有益组分;但储量有限,埋藏较深,是武钢进一步发展的限制因素。今后可以考虑利用长江水运,适当进口部分富矿,以充分的发挥一米七轧机的生产能力。
攀枝花基地
位于四川渡口市,建于“三五”时期,是我国战略后方大的钢铁联合企业。攀钢所在的攀(枝花)西(昌)地区蕴藏极其丰富的钒、钛磁铁矿,钒、钛储量居世界首位,与其共生的钴、镍、铜、锰等十多种稀有金属元素的储量也十分惊人。这里还有巨大的水能和焦炭资源,为发展钢铁工业提供了条件。
1974年攀钢一期工程建成,形成年产生铁170万吨,钢150万吨、钢材110万吨的生产能力。1977年建成我国大的提钒车间,在提钒综合利用工艺上已达世界先进水平。1979年建成我国第一个年产5万吨的选钛试验厂。1990年年产生铁229万吨,钢191万吨,成品钢材78万吨,主要产品有生铁、钢坯、钒渣、重轨、大型钢材、小型钢材和线材。钒渣产量由1977年的1.5万吨,增加到34万吨。90年全国85%的钒渣是由攀钢供应,并运销英、法、德、美、印度等国。
编
合金元素与铁、碳的相互作用
合金元素加入钢中后,主要以三种形式存在钢中。即:与铁形成固溶体;与碳形成碳化物;在高合金钢中还可能形成金属间化合物。
槽钢和角钢
1. 溶于铁中
几乎所有的合金元素(除Pb外)都可溶入铁中, 形成合金铁素体或合金奥氏体, 按其对α-Fe或γ-Fe的作用, 可将合金元素分为扩大奥氏体相区和缩小奥氏体相区两大类。
扩大γ相区的元素—亦称奥氏体稳定化元素, 主要是Mn、Ni、Co、C、N、Cu等, 它们使A3点(γ-Fe α-Fe的转变点)下降, A4点( γ-Fe的转变点)上升, 从而扩大γ-相的存在范围。其中Ni、Mn等加入到一定量后, 可使γ相区扩大到室温以下, 使α相区消失, 称为完全扩大γ相区元素。另外一些元素(如C、N、Cu等), 虽然扩大γ相区, 但不能扩大到室温, 故称之为部分扩大γ相区的元素。
缩小γ相区元素——亦称铁素体稳定化元素, 主要有Cr、Mo、W、V、Ti、Al、Si、B、Nb、Zr等。它们使A3点上升, A4点下降(铬除外, 铬含量小于7%时, A3点下降; 大于7%后,A3点迅速上升), 从而缩小γ相区存在的范围, 使铁素体稳定区域扩大。按其作用不同可分为完全封闭γ相区的元素(如Cr、Mo、W、V、Ti、Al、Si等)和部分缩小γ相区的元素(如B、Nb、Zr等)。
2. 形成碳化物合金元素按其与钢中碳的亲和力的大小, 可分为碳化物形成元素和非碳化物形成元素两大类。
常见非碳化物形成元素有:Ni、Co、Cu、Si、Al、N、B等。它们基本上都溶于铁素体和奥氏体中。常见碳化物形成元素有:Mn、Cr、W、V、Nb、Zr、Ti等(按形成的碳化物的稳定性程度由弱到强的次序排列),它们在钢中一部分固溶于基体相中,一部分形成合金渗碳体, 含量高时可形成新的合金碳化合物。
槽钢和角钢