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1、合金的理化指标合金的理化指标各钢种特性与用途各钢种特性与用途三炼钢生产技术科三炼钢生产技术科2014.4.282014.4.2821 1、有关合金基础知识、有关合金基础知识 合金定义：有两种以上的金属或非金属熔合在一起，具有金属特性的合金定义：有两种以上的金属或非金属熔合在一起，具有金属特性的物质，定义为合金。物质，定义为合金。初步统计我厂共有合金初步统计我厂共有合金3131种，分别为硅铁、低钛低铝硅铁、硅锰、锰铁种，分别为硅铁、低钛低铝硅铁、硅锰、锰铁（低碳和高碳）、金属锰、高碳铬铁、低钛高碳铬铁、钛铁、硼铁、铌铁、（低碳和高碳）、金属锰、高碳铬铁、低钛高碳铬铁、钛铁、硼铁、铌铁、钒铁、钒氮
2、、铝锰铁、高硅硅锰、硅钡、硅铝钡、硅钙钡铝饼、铝线、电钒铁、钒氮、铝锰铁、高硅硅锰、硅钡、硅铝钡、硅钙钡铝饼、铝线、电石、复合脱氧剂、碳化硅、硅钡线、硅钙线、铁钙线、纯钡包芯线、碳线、石、复合脱氧剂、碳化硅、硅钡线、硅钙线、铁钙线、纯钡包芯线、碳线、铝线。铝线。其他不经常用：镍铁（块）、磷铁、硅铝合金、铝锰铁、高铝铝锰铁、硅其他不经常用：镍铁（块）、磷铁、硅铝合金、铝锰铁、高铝铝锰铁、硅铁粉、硅粉、氮化锰包芯线。铁粉、硅粉、氮化锰包芯线。合金熔点：合金熔点：32 2、合金的理化指标、合金的理化指标1 1、硅铁、硅铁2 2、硅锰、硅锰3 3、锰铁、锰铁1.硅铁(GB 2272)牌 号Si(%)A
3、l(%)Ca(%)C(%)P(%)S(%)Mn(%)Cr(%)Ti(%)粒度FeSi75-B72.0-80.0-0.20.040.020.50.510-50mmFeSi75-C72.0-80.0-0.20.040.020.50.5FeSi75Al1.0-B72.0-80.01.01.00.20.040.020.50.5低钛低铝硅铁72.0-80.00.02/0.040.020.50.50.02低钛低铝硅铁粉72.0-80.00.02/0.040.020.50.50.025mm牌 号Mn(%)Si(%)C(%)P(%)S(%)粒度FeMn68Si1865.0-72.017.0-20.01.80.
4、100.150.250.0410-50mmFeMn68Si1665.0-72.014.0-17.02.50.100.150.250.0410-50mm牌 号Mn(%)C(%)Si(%)P(%)S(%)粒度FeMn84C0.480.0-87.00.41.00.200.0210-50mmFeMn84C0.780.0-87.00.71.00.200.02FeMn78C2.075.0-82.02.01.50.200.03FeMn68C7.065.0-72.07.02.50.250.03FeMn78C8.075.0-82.08.01.50.200.033、合金的理化指标44 4、金属锰、金属锰5 5、低
5、钛低铝锰铁、低钛低铝锰铁6 6、低钛高碳铬铁（、低钛高碳铬铁（YB/T4154)YB/T4154)7 7、钛铁、钛铁(GB/T 3282)(GB/T 3282)Si（%）Al（%）C（%）P（%）S（%）Mn（%）Cr（%）Ti（%）粒度/0.05/0.050.0597/0.0210-50mm7.铬铁(GB/T 5683)(按标准共有22个牌号，其中碳铬铁比标准加严)牌 号Cr(%)C(%)Si(%)Ti(%)P(%)S(%)粒度FeCr55C1000 Ti360.010.01.00.030.040.102020mm牌 号Ti(%)C(%)Si(%)P(%)S(%)Al(%)Mn(%)Cu(%
6、)粒度FeTi30-A25.0-35.00.104.50.050.038.02.50.2010-50mmFeTi30-B25.0-35.00.155.00.060.048.52.50.20FeTi40-A35.0-45.00.103.50.050.039.02.50.204、合金理化指标58 8、钒铁（、钒铁（GB/T4139GB/T4139）9 9、钒氮（、钒氮（GB/T20567)GB/T20567)1010、铌铁（、铌铁（GB/T7737GB/T7737）65 5、合金理化指标、合金理化指标1111、硼铁（、硼铁（GB/T5682GB/T5682）1212、硅铝钡、硅铝钡1313、硅钙钡
7、、硅钙钡 6、合金理化指标714、铝饼要求：表面应光洁无飞边、夹渣和严重气孔。15、铝粒要求：干燥；无油污、杂物。采用防雨、防潮包装，小袋：10kg/袋，大袋：1000kg/袋。16、铝线7、合金理化指标817、硅钡线18、铁钙线19、纯钙棒芯线8、合金理化指标920、碳线21、硅钙线(Ca28Si60)9、钢种特性和用途据不完全统计，截止到目前我厂生产钢种共计122个，后续我们还要开发调质钢。目前新品种最难冶炼的是碳铬轴承钢和胎丝帘线钢。调质钢特性用作棒材、棒材生成后，卖与客户，工艺不进行热处理、冷墩和锻压，直接加工机械零部件。碳铬轴承钢目前在我厂不好冶炼的原因主要有：炼钢温度和成分控制不稳
8、定，钢包透气芯透气性差，A类夹杂上浮时间短，钢中钛含量不稳定一系列问题，目前正在解决中。胎丝帘线钢不好冶炼的主要原因有：钢中硫难去除，采用KR处理后的铁水，转炉冶炼增硫严重（主要为高炉煤气煅烧的活性石灰，硫含量0.100%，含量较高）。目前正在1010、钢种的特性和用途目前正在研究转炉操作工艺，如何保证快速脱硫。建材用钢。目前在我厂所有生产钢种中比例30%左右，主要用在建筑上，如建桥梁和建高层，采用钢筋混凝土浇注。有直条带肋的为螺纹钢，有热轧光圆的盘条（线材）。我厂生产螺纹钢的性能指标，一般屈服强度430-450MPa、抗拉强度600-620MPa，延伸率22-25%。螺纹钢强度比较高，主要受
9、锰含量高的影响。强度高了以后螺纹钢会发硬，影响螺纹钢韧性的指标是硅和钒。目前我厂螺纹钢出现的质量异议为屈服比高，螺纹钢的硬度大。另外一块的质量异议就是反冷弯强度不达标，反冷弯到180度，断裂，主要为建材母材上的内部组织变化，1111、钢种特性和用途魏氏体级别过高，属于轧钢开轧温度过高导致。冷墩钢生产比例10%，冷墩就是室温下采用多次加载，主要用作制作螺栓、螺母、铆钉，冷墩钢的硅含量比较低，倘若硅高，其中机械性能断面收缩率和延伸率会恶化。不利于冷态状况下的变形加工。冷墩钢的主要组织为铁素体+珠光体。级别范围2-4级，非金属夹杂物是造成冷墩钢开裂的主要原因：B类（三氧化二铝）和D类（球状大颗粒），
10、夹杂物的级别越高，冷锻越容易开裂。因此在表面2mm以内不能有此类夹杂物。最合适的冷镦变形组织是碳化物球化组织，其强度和硬度降低，塑性较好，有利于冷镦变形。SWRCH35K、中碳冷镦钢盘条，当冷镦变形量60%时，在冷镦前应进行1212、钢种的特性和用途13700-730保温46h的低温退火，使珠光体球化组织达到3-5级，保证成品的加工塑性。而对于中碳合金钢SCM435、ML40Cr采用等温球化退火，在（Ac1以上20-40）750-770加热保温4-6h(注)。下表是冷墩钢的开发方向。13、钢种的特性和用途目前我厂生产高碳硬线钢（高碳钢绞线）产量占整个比例25%。硬线钢的主要用途钢丝绳、伞骨架、
11、弹簧丝、铁丝网、滚丝、机械轴类零件和五金工具。其质量要求是硬度、淬透性、切割性能和夹杂分层，目前我厂表现的质量异议，拉拔断裂和挠簧开裂。硬线钢盘条无论是中碳钢还是高碳钢基本组织珠光体+少量网状铁素体，珠光体为铁素体和渗碳体的机械混合物，渗碳体塑性和韧性比较差，无法承受大量变形，硬线钢盘条拉拔过程中随压缩率提高，网状铁素体发生强烈的变形，厚度大大减小，被拉成片状，晶内的渗碳体被拉碎，并分布在片状、网状铁素体中。1414、钢种特性和用途对硬线钢盘条的质量要求，如裂纹、重皮、折叠、耳子和较大的不圆度等，组织缺陷如偏析造成的异常组织，大块状珠光体、大块状铁素体和过厚的脱碳层等，非金属夹杂物如高级别的非
12、金属夹杂物和脆性夹杂物。中心偏析存在明显的碳、锰和磷偏析时，在相同的相变条件下容易形成马氏体等异常组织，连铸坯中心缺陷（如严重的中心疏松、中心裂纹等）经轧制后遗传下来形成“人”字性裂纹，高级别的夹杂、脆性夹杂Al2O3、SiO2、MgO、TiN等成分的复合氧化物。这些缺点都会造成硬线钢的拉拔断裂。硬线钢的拉拔断裂分为：笔尖形、斜切形、平口脆断形1515、钢种的特性和用途硬线钢盘条拉拔断裂类型形成的原因集中在硬线钢盘条实物质量和拉拔工艺上。而硬线钢盘条实物质量可以简单的归纳为硬线钢盘条出现塑性异常或硬线钢盘条通条性波动大。就炼钢工序而言其控制关键点：连铸坯表面增碳和中心偏析，会使硬线钢盘条产生异常组织（不同钢企要求碳偏析指数1.08-1.15，连铸坯表面和内部夹杂物，容易造成硬线钢盘条拉拔的断裂，连铸坯的缺陷如渣沟、振痕、脱方、严重的中心疏松和中心裂纹。1616、钢的特性和用途17
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