鋼鐵是國(guó)民經(jīng)濟(jì)的基礎(chǔ),任何行業(yè)都離不開(kāi)鋼鐵的應(yīng)用。我們住的房子、炊事工具、紡織機(jī)器、行走的交通工具、能源設(shè)備、能有材料代替鋼鐵嗎?到目前還沒(méi)有。所以,沒(méi)有鋼鐵,我們將什么都沒(méi)有。人類(lèi)的活動(dòng)決定物質(zhì)世界,人類(lèi)從了解自然到了解自我,人類(lèi)創(chuàng)造了需要什么?人類(lèi)發(fā)現(xiàn)了火,知道了工具;人類(lèi)防止野獸傷害,知道了把房子集聚在一起;把房子集聚在一起,知道了人類(lèi)的社會(huì)活動(dòng);社會(huì)活動(dòng)導(dǎo)致不同的需要,鋼鐵的發(fā)展就是從人們需要開(kāi)始。
鋼鐵是怎么煉成的嗎?這是一句很平常的問(wèn)話,卻反應(yīng)出鋼鐵慢長(zhǎng)的發(fā)展史。最早發(fā)現(xiàn)鋼鐵是什么時(shí)候,因沒(méi)文字,所以沒(méi)記載。我們所記錄鋼鐵的加工方法,只有鑄造技術(shù),鑄造技術(shù)有5000年還是7000年,出土文物的年代不斷地往前更改。這一技術(shù)到200多年前的工業(yè)革命,煉鋼技術(shù)興起,鋼鐵從靜壓工程發(fā)展到用于動(dòng)壓工程,各種結(jié)構(gòu)用材料得到應(yīng)用,隨著火車(chē)、船舶、汽車(chē)、飛機(jī)、航天和石油化工的工業(yè)化,特殊性能的鋼材開(kāi)發(fā)出來(lái),不銹鋼就是在特殊鋼的基礎(chǔ)上被發(fā)明的。也成為了鋼鐵家庭中的一員。
一、鋼鐵的產(chǎn)品結(jié)構(gòu)
1. 鋼鐵品種分類(lèi):
2. 鋼鐵制造方法分類(lèi):
a. 鑄造冶金
鑄造是用熱熔化金屬,使其成為液態(tài)再澆入鑄模,凝固成型。這就是可方可圓的道理。鑄造技術(shù)的特點(diǎn):可制造任意復(fù)雜的形狀,而其它加工技術(shù)望塵莫及的。小到幾克的戒指,大到數(shù)百噸的機(jī)座,如軋機(jī)機(jī)座,液壓機(jī)機(jī)座,在金屬加工技術(shù)應(yīng)用最多,飛機(jī)、船舶、鐵道車(chē)輛、汽車(chē)、交通設(shè)施和農(nóng)業(yè)機(jī)械以及炊事用具等都離不開(kāi)鑄造技術(shù),大致占金屬加工60%以上。
b. 鍛造冶金
鍛造加工技術(shù)是最古老的金屬加工技術(shù),俗話說(shuō),千錘百煉,百煉成鋼,這就是鍛造的含義。適用于難變形的鋼、多合金元素的鋼,因多組織凝固而形成的內(nèi)裂紋和縮孔,通過(guò)鍛造使內(nèi)部被擠壓,消除內(nèi)裂紋和縮孔,使鋼基致密性提高。特別是大規(guī)格和大件澆注材料,內(nèi)部中心凝固的時(shí)間較長(zhǎng),形成縮孔。如大型電機(jī)軸、軋輥、傳動(dòng)軸等采用鍛造加工技術(shù)才能滿足技術(shù)要求。
c. 壓延冶金
壓延技術(shù)就是常說(shuō)的壓軋塑性變形。是鍛打技術(shù)隨工業(yè)革命發(fā)展起來(lái)的實(shí)用技術(shù),是鍛打加工走向節(jié)能加工符合現(xiàn)代要求的主要加工技術(shù)。主要制造長(zhǎng)材和薄材金屬產(chǎn)品,連續(xù)地把塊狀坯料軋制成板材、棒材和管材,再延伸軋制不同斷面的型材(角鋼、槽鋼、工字鋼、方鋼、扁鋼和螺紋鋼等)
d. 粉磨冶金
金屬粉末是日常用品較普遍的產(chǎn)品。用于模具(硬質(zhì)合金:無(wú)縫鋼管穿孔頂模,鋼材拉拔模具,機(jī)械加工切削刀具、石油鉆頭),磁性材料(鐵氧體,永磁體等),過(guò)濾器(分子過(guò)濾器、鋼液過(guò)濾器、),催化劑(高分子分解、化學(xué)反應(yīng)、石油裂解),電池和涂料。特別是電器用的多孔無(wú)油合金軸承(風(fēng)扇,空調(diào),冰箱等用軸承)。金屬粉末制造技術(shù)有機(jī)械破碎法、脆化處理+機(jī)械破碎法、還原法(木炭還原法,制作鎢粉和鉬粉,鐵粉和鈷粉)、電解法(水溶液電解法,熔鹽電解法,液體金屬陰極法)、噴霧法(用氣體或水噴霧液體金屬)、羰基法。
二、不銹鋼比例與前景
根據(jù)世界各統(tǒng)計(jì)單位對(duì)不銹鋼2010年的消耗量定在了3200萬(wàn)噸,而世界粗鋼產(chǎn)量定在了14億噸,不銹鋼所占比例為2.3%。我國(guó)2010年鋼產(chǎn)量達(dá)6.2億噸,不銹鋼產(chǎn)量為1126萬(wàn)噸,占鋼產(chǎn)量的1.8%,與世界平均水平還差0.5%個(gè)百分點(diǎn)。與先進(jìn)國(guó)家日本10%,美國(guó)8%還有很長(zhǎng)一段距離。
前段說(shuō)的普鋼在鋼鐵產(chǎn)業(yè)中的比例量達(dá)到90%左右。普鋼解釋為普通用途的鋼,從金屬元素稱鐵-碳合金。是金屬鐵元素中含有多少百分比的碳元素組成的金屬,根據(jù)含碳量的高低分為:
鑄鐵(碳含量≥2%);
高碳鋼(碳含量2.0%-0.65%);
中碳鋼(碳含量0.65%-0.2%);
低碳鋼(碳含量≤0.2%)。
其余10%左右的鋼是三種金屬元素組成的鋼為特鋼產(chǎn)品。不銹鋼屬特鋼產(chǎn)品之一個(gè)種類(lèi),以20年前不銹鋼比例的0.5%左右發(fā)展到當(dāng)前的比例2.3%,可以說(shuō);也有了很大發(fā)展。隨著地球環(huán)境變化和資源的耗盡,不銹鋼具有滿足現(xiàn)代要求的材料,將逐步代替普鋼部分產(chǎn)品。如橋梁的壽命提高到大于120年,沿海碼頭用鋼結(jié)構(gòu)和混泥土鋼結(jié)構(gòu)都需提高壽命和可回收再循環(huán)利用,不銹鋼應(yīng)用前景隨人類(lèi)生活條件而改變。