钢铁材料培训课件

本课程所包含的内容及其课时安排：
★《钢铁的来源、分类及用途》20分钟； ★《金属材料的机械性能》0.5小时； ☆《生铁》 、《铸铁》10分钟； ★《钢》0.5小时； ☆《钢铁材料的加工工艺及工艺性能》0.25小时； ☆《金属材料的热处理》15分钟； ★《钢铁理论重量计算方法》10分钟； ☆《钢铁材料的鉴别方法》10分钟。
在机械制造行业中，一般情况下机械零件都是在 常温、常压和非强烈腐蚀性介质中使用，并且在使用 过程中，机械零件都将承受不同载荷的作用。金属材 料在载荷作用下抵抗破坏的性能，称为机械性能（或 称为力学性能）。下面，我们将通过以下几个方面来 了解金属材料的机械性能。 强度 塑性 冲击韧性 疲劳强度 硬度 本节的教学目标：
2000 10180.0 5913.6 10644.4 4637.6 2095.4 1515.5 12850.0 2692.0
2010 2011 2012
8049.5 8639.8 8870.0
6694.2 10959.9 4383.0 1541.4 970.9 63874.3 6897.6 6885.2 10760.0 4428.4 1578.0 947.8 70196.8 7347.1 7040.0 10720.0 4270.0 1560.0 960.0 73100.0 7730.0
注：工业上高炉炼铁获得的主要是生铁， 生铁通过再熔炼，获得铸铁、钢等制品。
工业炼铁
提供热量和 产生还原剂
原料：铁矿石、焦炭、石灰石、空气 设备：高炉
相关反应：
除去铁矿石中 SiO2 等杂质
河北钢铁集团 2008年6月30日，由原唐钢集团 和邯钢集团联合组建而成的特大型钢铁企业。是 目前国内最大、全球第二的特大型钢铁集团，河 北钢铁集团主导产品包括：棒材、线材、型材、 热轧带钢、热轧板、冷轧板、镀锌板、彩涂板、 宽厚板、焊管、五氧化二钒、钒氮合金、钒铁合 金等系列，几乎涵盖市场需要的所有规格。总部 位于河北省石家庄 。
鞍钢 鞍山钢铁集团公司成立于2010年5月，由鞍 山钢铁集团公司（简称鞍山钢铁）和攀钢集团有 限公司（简称攀钢）联合重组而成，是国内第二 大钢铁国有企业，总部位于辽宁省鞍山市 。
宝钢 宝钢集团有限公司（Baosteel）于1978年 12月23日正式开工建设。宝钢以钢铁为主业，形 成普碳钢、不锈钢、特钢三大产品系列，总部位 于中国上海。
10146.0 14798.0 11140.0 4384.0 2318.0 1128.0
中国 61.0 1866.0 1779.0 3712.0
印度 146.0 328.6 628.6 951.4
1990 8972.0 15442.0 11033.0 4084.0 1802.0 1742.0 6635.0 1496.0
目前已经被发现的主要产铁矿国有美国、加拿大、巴西、 澳洲、南非、印度、法国、英国、瑞典、西班牙、苏俄、中国、 委内瑞拉等。我国湖北大冶、四川攀枝花等地都有大型铁矿
赤铁矿石（主要 成分：Fe2O3）
褐铁矿石（主要成分： 2Fe2O3-3H2O3）
黄铁矿（主要成分：FeS2）
磁铁矿（主要成分：Fe3O4）
用途
烧菜用的铁锅、机床底座等 制造机械、交通工具和武器
铸铁是指含碳量在2%（工业用铸铁一般为 2.5%-3.5% ）以上的铸造铁碳合金的总称，通 常由生铁、废钢、铁合金等以不同比例配合通
过熔炼而成。主要元素除铁、碳以外还有硅、 锰和少量的磷与硫等元素。
组成钢铁的主要元素除铁、碳以外，还 有硅、锰、硫、磷、铬、镍等。这些元素是 为了使钢材性能有所区别。在这些组成钢铁 的元素中，我们需要了解的是锰、铬、镍， 比如在塔式起重机中所运用的Q345钢，俗称 就是16Mn钢；含有铬、镍的304不锈钢相当于 我国的06Cr18Ni9。
冶炼：使金属矿物变成金属的过程，冶炼分 为火法冶炼、湿法冶金或电化学沉积。
铁的冶炼:工业炼铁常用的方法是高炉炼 铁（也称为是火法炼铁），其原理是把铁矿 石跟焦炭、石灰石一起加入高炉，从下方通 入空气，焦炭燃烧，生成二氧化碳气体,二氧 化碳气体与焦炭在高温下反应生成一氧化碳 气体，一氧化碳气体在高温下跟氧化铁反应 生成铁。
强度是指材料在外力作用下抵抗塑性变
形和断裂的能力，强度的大小可以通过拉伸 或压缩试验来测定。如下图为金属材料的应 力-应变曲线图。
1).拉伸曲线的oa段，负荷与伸长量成线性关系。当负荷除去后，试样恢复 原来的形状和尺寸，这个阶段是金属材料的弹性变形阶段。在该阶段的 一定范围内（oa段），试样伸长与载荷之间符合虎克定律，即成正比关 系，称为比例变形阶段。aa′阶段为弹性形变的非比例阶段，时间很短， 需要精密的仪器才能测量出来。a点的应力为材料的弹性极限。
2）.明确钢铁材料在现代化工业中 的重要作用
铁在自然界中分布很广，在地壳中的含量居所有金属元素 的第二位，仅次于铝，约占地壳总量的4.75%。这些铁大多以 化合物的形式存在，尤其是以氧化铁状态存在的量特别多，常 见的铁矿石有赤铁矿、磁铁矿、褐铁矿、黄铁矿等，常用来炼 铁的有赤铁矿。铁矿石经过冶炼的方式，生成金属铁。
注：★标内容为需要接受培训的人员重点掌握的内 容，将着重对这些部分的知识进行考核。☆标内 容为需要了解的内容。
钢铁的来源、分类及用途 金属材料的机械性能 生铁 铸铁 钢 钢铁理论重量计算方法 金属材料的热处理 金属材料的加工工艺性能 钢铁材料的鉴别方法
钢铁的来源 钢铁的用途 钢铁的分类 组成钢铁的元素 本节教学内容：1）.对钢、铁有初步的认识
世界主要国家钢产量（万吨）
年代 1950 1960 1970 1980
美国 俄罗斯 日本 德国 法国 英国
8785.0 9007.0
2733.0 6529.0
484.0 1212.0 865.0 1655.0 2248.0 3410.0 1730.0 2500.0
11931.0 11589.0 9332.0 4504.0 2377.0 2831.0
拉伸试验
标准试件：圆截面试件，标距L和直径d的比例 关系为，L=10d，L=5d; 试验设备：拉力机。
2013 8690.0 6870.0 11060.0 4260.0 1570.0 1190.0 77900.0 8120.0
wk.baidu.com
塔式起重机 脚手架
生铁
钢
含碳量
2%~4.3%
0.03%~2%
含其他元 含有较多的碳、硫、磷、硅等元 含碳、硫、磷、硅等元素较
素
素
少
性能
硬而脆、可铸不可锻
硬而韧良好的延展性和弹性， 可铸造又可锻造
首钢集团或首钢总公司，简称首钢，总部位于北京。
武钢 武汉钢铁（集团）公司，总部位于武汉，钢 铁产品主要有热轧卷板、热轧型钢、 热轧重轨、中 厚板、冷轧卷板、镀锌板、镀锡板、冷轧取向和 无 取向硅钢片、彩涂钢板、高速线材等几百个品种。 其中，冷轧硅钢片和船板钢获“中国名牌产品”称 号，汽车板、桥梁用钢、管线钢、压力容器钢、集 装箱用钢、帘线钢、耐火耐候钢、电工系列用钢等 优质名牌产品在国内外市场享有广泛的声誉。
酒钢 酒泉钢铁（集团）有限责任公司（以下简称 酒钢）位于万里长城西端、古丝绸之路中段的甘肃 省嘉峪关市。生产和销售碳钢系列高速线材、棒材、 中厚板材、热轧卷板、热轧薄板和不锈钢系列热轧 卷板,
钢是以铁和碳为主要元素组成的合金。 钢铁材料是工业中应用最广、用量最大的金 属材料，可以说钢铁材料是整个现代化工业 的基础。