炼钢基础知识问答

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1、1钢铁在工业材料中处于什么地位?　常见的工业用材料有金属、陶瓷、塑料、木材、纤维等，用量最多的是金属材料，而在金属材料中约有95％是钢铁材料，钢铁材料的主要优点是：　　　　(1)铁元素资源丰富，约占地壳总质量的5％，在所有元素中居第4位，且矿床品位也较高。　(2)钢铁冶炼方便，价格便宜。　(3)钢铁材料的强度、硬度、韧性等性能都较好，经过热处理以及不同的加工方法还可以得到进一步的提高。　普通钢铁材料的缺点是密度较大、容易生锈等，但这些缺点可以通过开发高强度钢、不锈钢，或用对钢材表面进行涂层和表面处理等方法加以避免或克服。　　　　　　　　2常见工业化炼钢方法有哪几类

2、，各有什么特点?　工业化炼钢方法有转炉炼钢法、电弧炉炼钢法、平炉炼钢法，平炉炼钢法已被淘汰。各炼钢法的特点见下表。　　　表　炼钢方法及特点　炼钢法转炉炼钢法电弧炉炼钢法原料主要是铁水，少量废钢主要是废钢，少量生铁或铁水热源铁水的物理热和元素的氧化热5什么是合金，什么是纯金属?　两种或两种以上的金属元素或金属与非金属元素组成的，并具有金属性质的材料叫合金。如黄铜是铜锌合金，青铜是铜锡合金，钢和生铁是铁碳合金。　由一种金属元素组成的物质或材料为纯金属。实际上没有绝对纯的金属，这只是相对合金而言的一种金属元素的物质。根据其纯度分为工业纯金属和化学纯金属，二者之间没有严格

3、界限。工业上生产与使用的大多为工业纯金属，化学纯金属的应用范围极有限，提炼也很困难。　6什么是工业纯铁、钢和生铁?　工业纯铁、钢、生铁都是铁碳合金，只是其碳含量不同。　金属学认为w[c]≤0.0218％的铁碳合金为工业纯铁；0.0218％

4、的间隙固溶体称奥氏体，用A表示，奥氏体是钢进行轧制以及热处理的晶体组织，部分高合金钢在室温下也以奥氏体形式存在。　渗碳体是质量分数为93．31％的铁和6．69％的碳化合而成的碳化铁，即Fe3C，渗碳体的硬度高、脆性大，是钢的强化相。　8什么是珠光体，什么叫马氏体?　Fe-Fe3C在相图中的共析转变发生在727℃的PSK线，碳含量在0.77％的S点，同时析出铁素体与渗碳体的机械混合物，此种机械混合物是在铁索体基体上分布着片层状的渗碳体组织，由于它在显微镜下呈现珍珠光泽，因此称其为珠光体。珠光体中铁素体与渗碳体相对量之比约为7：1。碳含量为0.77％的铁碳合金称共析钢

5、。　碳含量在0.77％～2.11％之间的铁碳合金为过共析钢；奥氏体沿ES线析出渗碳体，碳含量逐渐降低直到等于0.77％时，发生共析转变。所以在这个碳含量范围的钢平衡组织是渗碳体+珠光体。　碳含量小于0.77％的铁碳合金称亚共析钢，奥氏体沿GS线析出铁素体，碳含量逐渐增高，直到碳含量等于0.77％，发生共析转变。所以亚共析钢平衡组织是铁素体+珠光体。　以上是在冷却速度非常缓慢的情况下，铁、碳原子有条件充分扩散得到的平衡组织。当奥氏体迅速冷却到较低温度(200℃以下)，铁、碳原子来不及扩散，碳被迫过量溶解在α-Fe中。碳在α-Fe中形成的过饱和固溶体叫做马氏体。马氏体

6、是一种针状组织，其硬度比珠光体高，塑性、韧性差，脆性高，是非平衡组织、不稳定组织。9什么叫热处理?　热处理是将固态金属或合金工件采用适当的方式进行加热、保温和冷却，以获得所需要的组织结构和性能的工艺。钢是采用热处理工艺最广泛的金属材料。钢的热处理包括退火、正火、淬火、回火和表面热处理等。　10什么叫淬火处理，常用淬火介质有哪几种?　将钢工件加热到临界点以上温度，保温一段时间，而后急剧冷却的工艺过程叫淬火。所谓临界点是使钢中铁素体转变为奥氏体的温度，从Fe-Fe3C相图上看，亚共析钢应加热到GSK线以上30～50℃，共析钢及过共析钢应加热到727+(30～50)℃。

7、　经淬火处理后，亚共析钢和共析钢获得的组织是马氏体和少量残余奥氏体；过共析钢是马氏体、少量残余奥氏体和少量渗碳体。经过淬火处理，可以提高钢的硬度，但可能引起工件变形和裂纹。　淬火介质必须满足两个要求：　(1)在550～650℃区间，具有较强冷却能力，避免奥氏体向珠光体转变。　(2)在200～300℃区间，具有较弱冷却能力，以避免引起过大的内应力，造成工件变形或开裂。常用的介质有水、盐水、碱水、机械油等，可单独使用或组合使用。　11什么叫回火处理?　淬火处理后的钢件，内应力很大，容易变形开裂，几乎都要经过回火处理才能使用。回火处理钢的硬度降低很少，但可以提高塑性和韧

8、性，保证工