炼钢的任务及钢的分类
转炉炼钢工艺
合金钢是指钢中除含有硅和锰作为合金元素或脱氧 元素外，还含有其他合金元素如铬、镍、钼、钛、钒、 铜、钨、铝、钴、铌、锆和稀土元素等，有的还含有 某些非金属元素如硼、氮等的钢。根据钢中合金元素 含量的多少，又可分为低合金钢，中合金钢和高合金 钢。一般合金元素总含量小于3%的为普通低合金钢， 总含量为3%～5%的为低合金钢，大于10%的叫高合金钢， 总含量介于3%～10%之间为中合金钢。按钢中所含有的 主要合金元素不同可分为锰钢、硅钢、硼钢、铬镍钨 钢、铬锰硅钢等。
如果钢中的氧含量较高，FeS与FeO形成的共晶体熔
点更低（940℃），更加剧了钢的“热脆”现象的发 生。 锰可在钢凝固范围内生成MnS和少量的FeS，纯MnS的 熔点为1610℃，共晶体FeS-MnS（占93.5%）的熔点
为1164℃，它们能有效的防止钢热加工过程的“热
脆”。
在 冶 炼 一 般 钢 种 时 要 求 将 [Mn] 控 制 在 0.4%-0.8%。在实际生产中还将[Mn]/[S]比作 为一个指标进行控制，因为研究发现钢中的 [Mn]/[S] 比对钢的热塑性影响很大，从低碳 钢高温下的拉伸实验结果可以发现提高 [Mn]/[S] 比 可 以 提 高 钢 的 热 延 展 性 。 一 般 [Mn]/[S]≥7时不产生热脆。
外来夹杂是指冶炼和浇铸过程中，带入钢液
中的炉渣和耐火材料以及钢液被大气氧化所
形成的氧化物。
内生夹杂包括：
脱氧时的脱氧产物； 钢液温度下降时，硫、氧、氮等杂质元素 溶解度下降而以非金属夹杂形式出现的生 成物； 凝固过程中因溶解度降低、偏析而发生反 应的产物； 固态钢相变溶解度变化生成的产物。
铝(Al)
铝是终脱氧剂，生产镇静钢时，[Al]多在0.005%0.05%，通常为0.01%-0.03%。钢中铝的加入量因氧量而异， 对高碳钢应少加些，而低碳钢则应多加，加入量一般 为:0.3-1.0kg/t钢。
钢铁总结归纳
钢铁总结归纳钢铁是一种重要的合金材料，广泛应用于建筑、制造业和交通运输等领域。
在钢铁的生产、种类和应用方面，我们可以总结归纳如下：1. 钢铁的生产过程钢铁的生产过程包括炼铁和炼钢两个主要步骤。
炼铁是将铁矿石还原为铁的过程，主要方法有高炉法和直接还原法。
炼钢是通过调整炼铁产物中的碳含量，控制其中杂质含量，得到适用于不同用途的钢材。
常用的炼钢方法有平炉法、转炉法和电炉法。
2. 钢铁的分类根据钢铁中碳的含量和其他合金元素的添加，钢铁可分为普通碳钢、合金钢和特殊钢。
普通碳钢是含有较低碳量的钢，具有较高的延展性和可塑性。
合金钢在普通碳钢的基础上加入其他元素，如镍、铬、钼等，以提高其硬度和耐磨性。
特殊钢则指具有特殊用途的钢材，如不锈钢、高速钢和耐火钢等。
3. 钢铁的应用领域由于钢铁具有高强度、良好的可塑性和耐腐蚀性，它在各个领域都有广泛的应用。
在建筑领域，钢铁用于制造梁、柱和桥梁等结构件，以支撑建筑物的重量。
在制造业中，钢铁是制造机械设备的重要材料，如汽车、船舶、航空器等。
此外，钢铁在交通运输、能源工业和家电等领域也有着重要的应用。
4. 钢铁生产对环境的影响尽管钢铁在各个领域有着广泛的应用，但其生产对环境造成了一定的负面影响。
钢铁生产会产生大量的二氧化碳等温室气体，对全球气候变化产生贡献。
此外，钢铁产业还会排放大量的粉尘和废水，对环境造成污染。
因此，降低钢铁生产过程中的能耗和环境污染已成为钢铁企业和政府部门亟待解决的问题。
5. 钢铁行业的未来发展趋势随着经济的发展和技术的进步，钢铁行业也呈现出一些新的发展趋势。
首先，钢铁行业将更加注重绿色、低碳的发展方式，推动节能减排和循环利用。
其次，随着科技的进步，新材料的出现可能会对传统钢铁产业带来一定的冲击。
例如，复合材料和3D打印技术的应用可能会减少对钢铁的需求。
因此，钢铁行业需要不断创新和转型以适应未来的发展需求。
通过对钢铁生产、分类、应用、环境影响和未来发展趋势的归纳总结，我们对钢铁有了更全面的了解。
九年级炼钢的知识点总结
九年级炼钢的知识点总结炼钢是一项重要的冶金工艺，通过这一过程可以将铁矿石转化为有用的钢材。
在九年级的学习中，我们接触了一些与炼钢相关的知识点，下面我将对这些知识点进行总结。
1. 铁矿石的提取铁矿石是炼钢的原料，常见的铁矿石包括赤铁矿和磁铁矿。
首先，铁矿石需要被开采和破碎成适当的大小。
然后，通过选矿、磁选等方法，去除其中的杂质，获得纯净的铁矿石。
2. 高炉炼铁高炉是炼钢的主要设备，用于将铁矿石转化为生铁。
在高炉中，铁矿石和焦炭被加入到上部，而空气和矿石的还原反应发生在下部。
通过高炉内的高温和化学反应，铁矿石中的氧气被还原，从而得到液态的生铁。
3. 钢铁冶炼生铁中含有过多的碳和其他杂质，需要经过进一步的冶炼过程才能得到合格的钢材。
在钢铁冶炼中，通过氧气吹炼、除碱、调质等方法，控制碳含量和杂质含量，获得所需的钢材品质。
4. 钢的合金化为了获得不同性能的钢材，我们可以将其他合金元素加入到钢中，制成合金钢。
合金钢常见的合金元素有铬、钼、钛等。
钢材中的合金元素可以增加材料的强度、硬度、耐腐蚀性等特性。
5. 钢的热处理钢材在使用过程中可能由于拉伸、冷却等原因产生应力，这会导致零件变形或失去强度。
为了解决这个问题，我们可以进行钢的热处理。
常见的热处理方法有退火、淬火和回火等，通过控制温度和冷却速度，改善钢材的力学性能。
6. 钢材的分类根据用途和成分的不同，钢材可以分为碳素钢、合金钢和不锈钢等。
碳素钢是最基本的钢材，主要由碳和铁组成。
合金钢中添加了合金元素，具有更高的强度和硬度。
不锈钢具有较高的耐腐蚀性，通常在需要抗腐蚀的环境中使用。
总结：炼钢是一项复杂而重要的过程，在我们生活中扮演着重要的角色。
通过铁矿石的提取、高炉炼铁、钢铁冶炼、合金化、热处理和分类等步骤，我们可以获得不同性能的钢材。
了解这些知识点有助于我们更好地理解钢材的制造和应用，为未来的学习和工作打下良好基础。
钢铁行业中的炼钢工艺和钢材分类
钢铁行业中的炼钢工艺和钢材分类钢铁是一种重要的基础材料，在现代工业中扮演着重要的角色。
而炼钢工艺和钢材分类是钢铁行业中的关键环节。
本文将介绍钢铁行业中常见的炼钢工艺和钢材分类，并探讨其在行业中的应用。
一、炼钢工艺1. 湿法炼钢湿法炼钢是一种常见的炼钢工艺方法。
它通过将铁矿石与一定比例的焦炭和石灰石混合，在高温条件下进行还原反应，从而得到炼钢铁块。
湿法炼钢具有生产工艺简单、能耗较低等优点，因此在钢铁行业中得到广泛应用。
2. 氧气转炉炼钢氧气转炉炼钢是一种高效的炼钢工艺方法。
在这种方法中，先将炼钢铁水（即湿法炼钢得到的炼钢铁块）倒入转炉中，然后通过吹氧操作，将冶炼温度升高，并同时去除铁水中的杂质。
氧气转炉炼钢工艺具有冶炼周期短、质量稳定等优点，已成为钢铁行业的主流技术方法。
3. 电弧炉炼钢电弧炉炼钢是一种先进的炼钢工艺方法。
通过将电能转化为电弧能量，使炼钢料在电弧的高温条件下迅速熔化，从而得到所需的炼钢铁水。
电弧炉炼钢工艺具有操作灵活、适应性强等特点，已在特定领域中得到广泛应用。
二、钢材分类根据化学成分和用途，钢材可分为多个不同的分类。
以下是常见的钢材分类：1. 炭素钢炭素钢是最基础的钢材，其含碳量在0.02%~2.11%之间。
根据碳含量的不同，炭素钢可再细分为低碳钢、中碳钢和高碳钢等。
炭素钢在各个领域都有广泛应用，如建筑、汽车制造等。
2. 合金钢合金钢是在炭素钢中添加其他合金元素，以提高钢材的性能。
根据添加的不同合金元素，合金钢可再细分为铬钢、镍钢、钼钢等。
合金钢在航空、航天等高端领域有着重要地位。
3. 不锈钢不锈钢是一种表面具有耐腐蚀性能的钢材。
根据其化学成分和组织结构的不同，不锈钢可以分为奥氏体不锈钢、铁素体不锈钢等。
不锈钢在厨具、化工等行业中得到广泛应用。
4. 高速工具钢高速工具钢是一种硬度高、耐磨性能好的钢材。
它通常用于制造切削工具和模具等高强度工具。
高速工具钢在机械制造业中起到关键作用。
炼钢1
三、钢的分类
1、按化学成分分类： 2、按冶炼方法分类： 3、按脱氧方法分类
2、按冶炼方法分类：
平炉钢： 平炉钢：利用煤气及其它喷吹物作燃料， 在平炉里冶炼而成的钢。 电炉钢： 电炉钢：利用电能在电极和金属之间产 生电弧热能炼成的钢。 转炉钢： 转炉钢：利用向炉内吹入空气或氧气， 与Fe水中的C, Si, Mn, P反应放出的热量进 行冶炼的钢。 感应炉钢： 感应炉钢：用电磁感应产生的热能冶炼 的钢。 重熔钢： 重熔钢：利用成分合格的钢锭、钢坯、 钢材再次重熔提纯的钢。
转炉炼钢
转炉炼钢 一种不需外加热源，主要以液态生铁为原料的炼 钢方法。转炉炼钢法的主要特点是：靠转炉内液态生铁的物理热 和生铁内各组分（如碳、锰、硅、磷等）与送进炉内的氧进行化 学反应所产生的热量，使金属达到出钢要求的成分和温度。炉料 主要为铁水和造渣料（如石灰、石英、萤石等），为调整温度， 可加进废钢以及少量的冷生铁块和矿石等。转炉按炉衬的耐火材 料性质分为碱性（用镁砂或白云石为内衬）和酸性（用硅质材料 为内衬）;按气体吹进炉内的部位分为底吹、顶吹和侧吹;按吹炼 采用的气体，分为空气转炉和氧气转炉。酸性转炉不能往除生铁 中的硫和磷，须用优质生铁，因而应用范围受到限制。碱性转炉 适于用高磷生铁炼钢，曾在西欧得到较大发展。空气吹炼的转炉 钢，因含氮量高，质量不如平炉钢，且原料有局限性，又不能多 配废钢，未能像平炉那样在世界范围内广泛采用。1952年氧气顶 吹转炉问世，逐渐取代空气吹炼的转炉和平炉，现在已经成为世 界上主要炼钢方法。
二、炼钢的方法
• 1、转炉炼钢——是直接将氧化性气体吹入铁水，使杂质 元素氧化而减少规定含量，并利用氧化反应中放出的热量 而不另加燃料，来提高炉温进行冶炼。由于氧化性气体是 直接进入铁水的，所以反应激烈，速度快，生产效率高， 设备简单，投资少，操作比较简单。主要缺点是：原料配 制较严。 • 2、平炉炼钢——对原料几乎没有限制，可大量利用废钢， 熔炼时要外加燃料（煤气），其氧化方式主要是靠炉渣传 递氧的间接氧化，精炼期主要是靠加矿石氧化。这种方法 速度缓慢，钢液成分与温度较易控制。平炉钢质量好，可 炼多种钢材。主要缺点是：设备复杂，燃料消耗大，冶炼 时间长，生产效率低。 • 3、电炉炼钢——利用电能转化为热能进行冶炼的方法。 特点：不外加燃料，可避免钢液从燃料中溶入杂质，可准 确控制炉温度和冶炼气氛，常用于冶炼特殊性能的合金钢 或优质钢。
炼钢的种类
炼钢的种类
炼钢是指将生铁或其他含铁原料通过高温加热和冶炼等工艺过程，转化为具有一定成分和性能的钢铁材料。
根据不同的工艺方法和产品用途，炼钢可以分为以下几种类型：
1. 铸造钢：通过铸造方式生产的钢铁材料，具有良好的铸造性能和抗震性能，广泛应用于汽车、机床、建筑等领域。
2. 锻钢：经过锻造工艺生产的钢铁材料，具有较高的强度、韧性和耐磨性，主要用于制造重型机械、船舶、汽车发动机等。
3. 热轧钢：通过热轧工艺生产的钢铁材料，具有良好的延展性、韧性和耐磨性，广泛应用于建筑、桥梁、船舶等领域。
4. 冷轧钢：经过冷轧工艺处理的钢铁材料，具有较高的光洁度、厚度均匀度和精度，主要用于汽车、家电、电子等领域。
5. 镀锌钢：在钢铁表面镀上一层锌的钢材，具有良好的耐腐蚀性和延展性，广泛应用于建筑、桥梁、机械等领域。
6. 彩涂钢板：在钢板表面涂覆一层或多层有机涂层的钢板，具有良好的耐候性和美观性，主要用于建筑外墙、屋顶、装饰等领域。
7. 不锈钢：含有较高铬含量的钢铁材料，具有优良的耐腐蚀性、耐磨性和美观性，广泛应用于食品工业、化工设备、建筑装饰等领域。
8. 轻钢：采用轻质钢材生产的钢铁材料，具有轻质、高强度、良好的耐腐蚀性，主要用于汽车、飞机等交通工具以及建筑领域。
9. 钢铁合金：将钢铁与其他金属或非金属元素合金化，以提高钢铁的性能，如耐磨钢、耐热钢、合金结构钢等。
10. 复合钢：由两种或多种钢材组合而成的复合材料，具有良好的综合性能，如双相钢、复合钢板等。
这些炼钢种类根据不同的生产工艺和应用场景而有所区别，同时也可根据客户需求进行定制。
炼钢学
外来夹杂是指冶炼和浇铸过程中，带入钢
液中的炉渣和耐火材料以及钢液被大气氧
化所形成的氧化物。
内生夹杂包括：
脱氧时的脱氧产物；
钢液温度下降时，硫、氧、氮等杂质元素溶解 度下降而以非金属夹杂形式出现的生成物； 凝固过程中因溶解度降低、偏析而发生反应的 产物； 固态钢相变溶解度变化生成的产物。 钢中大部分内生夹杂是在脱氧和凝固过程中产 生的。
蚀性。硫还是连铸坯中偏析最为严重的元素。
不同钢种对硫含量有严格的规定：
非合金钢中普通质量级钢[S]≤0.045%
优质级钢 [S]≤0.035%，
特殊质量级钢
有的钢种要求如管线钢
[S]≤0.025%
[S]≤0.005%,甚至更
低。
有些钢种，如易切削钢硫则作为合金元素加入，
要求[S]=0.08%-0.20%。
钢中加入适量的铝，可生成稳定的AlN，能够
压抑Fe4N生成和析出，不仅改善钢的时效性，还可以阻止奥氏体晶粒的长大。 Nhomakorabea可以作为合
金元素起到细化晶粒的作用.在冶炼铬钢，镍 铬系钢或铬锰系等高合金钢时，加入适量的氮， 能够改善塑性和高温加工性能。
五、钢中的夹杂
钢中非金属夹杂按来源分可以分成外来夹 杂和内生夹杂。
广泛；
用途不同对钢的性能要求也不同，从而对钢
的生产也提出了不同的要求。
石油、化工、航天航空、交通运输、 农业、国防等许多重要的领域均需要各 种类型的大量钢材，我们的日常生活更 离不开钢。
总之，钢材仍将是21世纪用途最 广的结构材料和最主要功能材料。
炼钢技术的发展（1）
最早出现的炼钢方法是1740年出现的 坩埚法，它是将生铁和废铁装入由石墨 和粘土制成的坩埚内，用火焰加热熔化 炉料，之后将熔化的炉料浇成钢锭。此 法几乎无杂质元素的氧化反应。
钢的分类
钢的冶炼时间：一、钢的冶炼钢：是含碳量为0.06%～2.0%，并含有某些其它元素的铁碳合金。
生铁：是含碳量为2.11%～6.67%，且杂质含量较多的铁碳合金。
生铁性质脆硬，建筑上难以应用。
工业纯铁：含碳量小于0.04%的铁碳合金。
钢的生产分为以下两步：1、炼铁：铁矿石→冶炼→铁水矿渣2、炼钢铁水或铁块、废钢→冶炼→钢水+钢渣高炉炼铁是现代炼铁生产的主要方法，全世界95%以上的生铁由高炉冶炼而成。
现在能进行大规模炼钢的方法主要由转炉炼钢法、平炉炼钢法和电弧炉炼钢法三种。
二、钢的分类钢的分类方法很多，通常有以下几种分类方法。
1、按冶炼时脱氧程度分类（1）沸腾钢。
炼钢时仅加入锰铁进行脱氧，脱氧不完全。
这种钢液铸锭时，有大量的一氧化碳气体逸出，钢液冷却时呈沸腾状，故称为沸腾钢，代号为“F”。
沸腾钢组织不够致密，成分不太均匀，硫、磷等杂质偏析较严重，故质量较差。
但因其成本低、产量高，故被广泛用于一般工程的建筑结构中。
（2）镇静钢。
炼钢时一般用硅脱氧，也可采用锰铁、硅铁和铝锭等作为脱氧剂，脱氧完全。
这种钢液铸锭时能平静地充满锭模并冷却凝固，故称为镇静钢，代号为“Z”。
镇静钢虽成本较高，但其组织致密，成分均匀，含硫量较少，性能稳定，故质量好。
但成本高。
适用于预应力混凝土等承受冲击荷载的重要结构工程。
（3）半镇静钢。
用少量的硅进行脱氧，脱氧程度介于沸腾钢和镇静钢之间，钢液浇筑后有微弱沸腾现象。
故称为半镇静钢。
代号为“b”。
半镇静钢是质量较好的钢。
（4）特殊镇静钢。
比镇静钢脱氧程度更充分彻底的钢，故称为特殊镇静钢，代号为“TZ”。
特殊镇静钢的质量最好，适用于特别重要的结构工程。
2、按化学成分分类（1）碳素钢。
化学成分主要是铁，其次是碳，故也称碳钢或铁碳合金，其含碳量为0.02%～2.06%。
碳素钢除了铁、碳外还含有极少量的硅、锰和微量的硫、磷等元素。
碳素钢按含碳量不同又可分为：①低碳钢：含碳量小于0.25%；②中碳钢：含碳量为0.25%～0.60%；③高碳钢：含碳量大于0.6%。
钢筋的冶炼和分类
（三）电炉炼钢法
电炉炼钢法:是以生铁及废钢为原料，利用电加热进行高温冶炼的炼钢方 法。
电炉熔炼温度高，而且温度可以自由调节，清除杂质容易。因此电炉炼 钢质量最好，但成本也是最高。此法主要用于冶炼优质碳素钢及特殊 精合金钢。
二、钢材的分类
（一）按化学成分分类：
碳素钢（C:0.02%~2.06%）：低碳钢（＜ 0.25%）、中碳钢（0.25%~0.6%）、 高碳钢（大于0.6%）。
合金钢:低合金刚（合金元素总含量小5%）、 中合金钢（5%~10%）、高合 金钢（＞10%）。
（二）按冶炼时脱氧程度分类：
1、 沸腾钢是脱氧不充分的钢。“F” 优：钢锭无缩孔、轧成的钢材表面质量较好、加工性能好。 缺：化学成分不均匀、易偏析、（致密程度、冲击韧性、可焊接性）
置于高炉中 锻炼
铁渣
约1750℃ 铁水
矿渣
生铁
1、建筑钢材的冶炼方法：转炉法、平炉法、电炉法 三种。
（一）转炉炼钢法
转炉炼钢法又分为空气转炉炼钢法和氧气转炉炼钢法。 ①空气转炉炼钢法是以熔融状态的铁水为原料，在转炉底部或侧面 吹入高压热空气，使铁水中的碳、硫、磷等杂质在空气中氧化被除去。 缺点：吹入空气冶炼时容易带进氮、氢等有害气体，且熔 炼时 间短，化学成分难以精确控制，钢质量较差，但成本较低。
（四)按用途分类
1.结构钢：用于工程结构构件及机械零件的钢材，一般属于 低碳钢和中碳钢。
2.工具钢：用于各种刀具、模具及量具的钢材，一般属于高 碳钢。
3.特殊钢:具有特殊物理、化学或机械性能的钢，如不锈钢、 磁性钢、耐热钢、耐酸钢、耐磨钢和低温钢等。
炼钢基本原理(课堂PPT)
B、工具钢，包括碳素工具钢和合金工具钢及高速钢。
碳素工具钢的硬度主要以含碳量的高低来调整 （0.65%≤[C]≤1.30%），为了提高钢的综合性能，有 的钢中加入0.35%～0.60%的锰。
合金工具钢不仅含有很高碳，有的高达2%，而且含有较 高的铬（达13%）、钨（达9%）、钼、钒等合金元素， 这类钢主要用于各式模具。
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废钢应清洁干燥不得混有泥沙，水泥，耐火材料，爆炸 物和易燃易爆品以及有毒物品等。废钢的硫、磷含量均 不大于0.050%。不同性质的废钢分类存放。
高速工具钢除含有较高的碳（1%左右）外，还含有很高 的钨（有的高达19%）和铬、钒、钼等合金元素，具有 较好的赤热硬性。
7
C、特殊性能钢，指的是具有特殊化学性能或力学性能的 钢，如轴承钢、不锈钢、弹簧钢、高温合金钢等。
轴承钢是指用于制造各种环境中工作的各类轴承圈和滚动 体的钢，这类钢含碳1%左右，含铬最高不超过1.65%，要 求具有高而均匀的硬度和耐磨性，内部组织和化学成分均 匀，夹杂物和碳化物的数量及分布要求高。
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铁水成分：
Si：铁水Si含量过高，会因石灰消耗量的增大而使渣量 过大，易产生喷溅并加剧对炉衬的侵蚀，影响石灰熔 化，从而影响脱磷、脱硫。如果铁水Si含量过低，则 不易成渣，对脱磷、脱硫也不利，因此通常铁水中的 硅含量为0.30%-0.70%为宜。
Mn：锰是发热元素，铁水中Mn氧化后形成的MnO能 有效促进石灰溶解，加快成渣，减少助熔剂的用量和 炉衬侵蚀。同时铁水含Mn高，终点钢中余锰高，从而 可以减少合金化时所需的锰铁合金，有利提高钢水纯 净度。
B、合金钢是指钢中除含有硅和锰作为合金元素或脱氧元
素外，还含有其他合金元素如铬、镍、钼、钛、钒、铜、
钢材的生产分类及工艺
钢材的生产分类及工艺一、钢铁生产的工艺流程1、钢的来源钢的源头是铁矿砂，即铁元素（Fe）在自然界中的存在形式，纯粹的铁在自然界中是不存在的，铁矿砂主要分为磁铁矿、赤铁矿、褐铁矿三种。
铁矿砂中的含铁量越高越好，理论上铁矿砂中的最高含铁量在72%左右，含铁量在60%以上称为富铁矿。
铁矿砂先在熔炉内还原成铁（铣铁），再送入炼钢炉内脱碳精炼成钢，废钢也可在炼钢炉熔炼再生。
2、炼铁铁矿砂在熔炉（高炉）中提炼成铁的过程称为炼铁。
炼铁时，自高炉上方将铁矿砂、焦炭、石灰石等交互投入，热风炉加热过的空气由高炉下部风口吹入，炉内焦炭燃烧生成1500。
C 高温，产生一氧化碳（CO）炉气自炉中上升，一氧化碳把铁矿砂还原；炼成的生铁自炉下方出铁口流出，由混铁炉暂贮并运到炼钢工场。
3、炼钢高炉熔出的生铁碳含量高（C含量3%以上），硅（Si）、磷（P）、硫（S）等不纯物多，产品既硬且脆。
把杂质减低炼成强韧性质的钢制品，此过程称为炼钢。
炼钢原料除生铁、废钢外，还有去除不纯物用的熔剂，生石灰、萤石，脱氧剂合金铁等，使钢的品质提高。
炼钢方法主要有转炉、电炉。
通常钢铁制品是将铁矿石还原，熔解成生铁（炼铁），生铁精炼成钢（炼钢），钢再轧延、加工后制成各种钢铁制品。
钢铁生产的工艺流程：铁矿石—高炉炼铁--炼钢--轧钢--成品二、钢材的分类钢材按外形可分为型材、板材、管材、金属制品四大类。
为便于采购、订货和管理，我国目前将钢材分为十六大品种：（一）型材1．重轨----每米重量大于30千克的钢轨（包括起重机轨）2．轻轨----每米重量小于或等于30千克的钢轨3．大/中/小型型钢----普通钢圆钢、方钢、扁钢、六角钢、工字钢、槽钢、等边和不等边角钢及螺纹钢等。
按尺寸大小分为大、中、小型4．线材----直径5-10毫米的圆钢和盘条5．冷弯型钢----将钢材或钢带冷弯成型制成的型钢6．优质型材----优质钢圆钢、方钢、扁钢、六角钢等7．其它钢材----包括重轨配件、车轴坯、轮箍等（二）板材1．薄钢板----厚度等于和小于4毫米的钢板2．厚钢板----厚度大于4毫米的钢板。
炼钢基础的知识点
炼钢的基础知识3、按金相组织分类按钢的奥氏体分解转变方式不同可分为亚共析钢、共析钢、过共析钢。
按正火后的组织不同可分贝氏体钢、珠光体钢、马氏体钢及奥氏体钢。
4、按加工和热处理工艺分类按加工成形的方式不同可分为压力加工用钢和切削加工用钢等。
按热处理工艺的不同可分为调质钢、低温回火钢、渗碳钢、氰化钢等。
5、按用途分类（1）结构钢。
目前生产最多，使用最广的是结构钢。
它包括碳素结构钢和合金结构钢，主要用于制造机器和结构零件及建筑工程用的金属结构等。
（2）工具钢。
它包括碳素工具钢和合金工具钢及高速钢。
（3）特殊性能钢。
就是具有特殊物理性能或力学性能的钢，称为特殊性能钢。
如轴承钢、不锈钢、弹簧钢及其他磁性钢或高温合金钢等。
第二节炼钢的任务和方法一、炼钢的任务熔炼的主要原料是废钢和一部分生铁。
外购进来的废钢锈多，夹有泥砂及其他脏物，钢中硫磷的含量也较高。
炼钢的任务就是要把上述条件的原料冶炼成气体和夹杂含量低、成分合格、温度符合要求的优质钢液。
具体说来，炼钢的基本任务是：（1）熔化固体炉料（生铁、废钢等）；（2）使钢水中的硅、锰、碳等元素达到规格成分；（3）去除有害元素硫和磷，将它们的含量降到规定的限量以下；（4）清除钢水中的气体和非金属夹杂，使钢水纯净；（5）加入合金元素（熔炼合金钢），使其符合要求；（6）将钢水过热至一定温度，保证浇注的需要；（7）为了提高产量和降低成本，必须快速炼钢；（8）浇注成良好的铸件。
二、炼钢的方法炼钢的方法有很多，主要有转炉炼钢、平炉炼钢、电弧炉炼钢和感应炉炼钢等。
在铸钢车间上普遍应用的电弧炉。
电弧炉炼钢对原材料要求较松，炼出的钢水质量较高，而且炼钢周期适合于铸钢生产的特点，开炉、停炉都比较方便，容易与造型、合箱等工序的进度相协调，便于组织生产。
另外，电炉炼钢的设备比较简单，投资少，基建速度以及资金回收快。
近年来，感应炉炼钢逐渐发展。
感应炉炼钢工艺比较简单，钢水质量也能得到保证。
不少的工厂用感应炉炼钢来浇注小铸件，特别是熔模精密铸造车间，广泛采用感应电炉来熔炼钢水。
炼钢任务及基本反应
光亮较强的中心 (区域I)；
光亮较弱的外围 (区域II)。
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氧气炼钢中还存在乳化和泡沫现象
在氧流强冲击和熔池沸腾 作用下，部分金属微小液 滴弥散在熔渣中；
不需外供热源
铁水温度： 钢水温度：
1200～1300℃ 1640～1720℃
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电弧炉炼钢
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主原料：
废钢、DRI、
HBI
辅助原料：
石灰、萤石、
铁矿石等
吨位： 25～150t
功率： 500～1500kVA/t
冶炼时间：
45min～1.5h
供热： 电弧加热
类型： 交流、直流
26
主要化学反应：
6
炼钢任务
• 2) 脱硫；
但过高的硫会产生较多的MnS夹杂物，轧锻后的硫 化物夹杂被拉长，降低钢的强度，使钢的磨损增大， 明显的降低钢的横向机械性能，降低钢的深冲压性 能。所以，要降低钢中的硫，并加入[Mn]0.4~0.8%， 提高钢的质量。
7
炼钢任务：
4)升温
1200℃ 1700℃ 伴随脱碳反应，钢的熔点升高
}
{ 4) 脱硫； 4) 脱氧、氮、氢等；
5) 合金化。
}
炉外精炼
28
炉外精炼
29
第二章、炼钢的基本反应
第一节、铁的氧化和熔池传氧方式 1、氧流对金属熔池的作用
顶吹氧枪O2出口速度通常 可达300～350m/s；
氧流与熔池作用，将动量 传递给金属液；
金属熔池产生循环运动。
30
氧流穿入熔池某一深度并构成火焰状作用区 (火点区)
炼钢任务及基本反应
1
第一章、炼钢的基本任务
炼钢的基本任务
炼钢的基本任务
炼钢是将生铁或钢锭通过加热、脱碳、合金等过程，制成适用于不同用途的各种钢材的过程。
炼钢的基本任务是提高钢的质量和产量，保证钢材的性能和用途。
具体来说，炼钢的基本任务包括以下几个方面：
1. 稳定生产：通过控制生料、燃料、气体、水分等因素，使炉
内温度、压力、成分、流动等参数保持稳定，从而实现稳定生产。
2. 提高冶炼效率：通过优化炉料组合、加强热交换、提高转炉、电炉的冶炼效率，使冶炼产量尽可能高，炉渣成分、铁水温度、炉气成分等参数尽可能合理。
3. 保证钢质量：通过监测炉内温度、气氛、成分等参数，控制渣、钢、铁水的化学成分和温度，控制钢材中的杂质和非金属夹杂物含量，从而保证钢的质量。
4. 发展新工艺、新技术：不断研发新的炼钢工艺、新的冶炼设
备和技术，提高炼钢的效率、质量和环保性能，适应市场需要。
- 1 -。
建筑用钢材的冶炼、分类和主要技术标准
建筑用钢材的冶炼、分类和主要技术标准钢材是以铁为主要元素，含碳量一般在2%以下，并含有其他元素的材料。
建筑钢材是指建筑工程中使用的各种钢材，包括钢结构用各种型材（如圆钢、角钢、工字钢、钢管）、板材，以及混凝土结构用钢筋、钢丝、钢绞线。
钢材是在严格的技术条件下生产的材料，它有如下的优点：材质均匀，性能可靠，强度高，具有一定的塑性和韧性，具有承受冲击和振动荷载的能力，可焊接、铆接或螺栓连接，便于装配；其缺点是：易锈蚀，维护费用大。
钢材的这些特性决定了它是经济建设部门所需要的重要材料之一。
建筑上由各种型钢组成的钢结构安全性大，自重较轻，适用于大跨度和高层结构。
但由于各部门都需要大量的钢材，因此钢结构的大量应用在一定程度上受到了限制。
而混凝土结构尽管存在着自重大等缺点，但用钢量大为减少，同时克服了钢材因锈蚀而维护费用高的缺点，所以钢材在混凝土结构中得到了广泛的应用。
第一节钢的冶炼钢是由生铁冶炼而成的，钢和铁都是铁碳合金，钢的含碳量在2%以下，而生铁的含碳量大于2%。
另外，钢中的杂质含量也少于生铁。
生铁中由于含有较多的碳和其他杂质，性质较脆，强度低、韧性差，也不能采用轧制、锻压等方法进行加工。
生铁有炼钢生铁和铸造生铁之分。
炼钢生铁中铁和碳元素以Fe3C化合物形式存在，其断口为银白色，质硬而强度高，又称为白口铁。
而铸造生铁中碳以石墨状态存在，断面呈灰色，也称灰口铁，质较软、强度低，可进行切削加工，用于铸造业。
钢的冶炼就是将熔融的生铁进行氧化，使碳的含量降低到规定范围，其他杂质含量也降低到允许范围之内。
根据炼钢设备所用炉种不同，炼钢方法主要可分为平炉炼钢、氧气转炉炼钢和电炉炼钢三种。
（一）平炉炼钢平炉是较早使用的炼钢炉种。
它以熔融状态或固体状生铁、铁矿石或废钢铁为原料，以煤气或重油为燃料，利用铁矿石中的氧或鼓入空气中的氧使杂质氧化。
因为平炉的冶炼时间长，便于化学成分的控制和杂质的去除，所以平炉钢的质量稳定而且比较好，但由于炼制周期长、成本较高，此法逐渐被氧气转炉法取代。
6 炼钢的任务、原材料和耐火材料 一、炼钢的任务(“四脱”(碳、氧、磷和
6 炼钢的任务、原材料和耐火材料一、炼钢的任务（“四脱”（碳、氧、磷和硫）；“二去”（去气和去夹杂）；“二调整”（成分和温度）。
三、夹杂物分类1. 按来源可以分成外来夹杂和内生夹杂2. 根据成分不同，夹杂物可分为：氧化物，硅酸盐，硫化物，氮化物。
3. 按加工性能，夹杂物可分为：塑性夹杂，脆性夹杂，点状不变形夹杂，4. ISO4967-79（参考ASTM分类）规定：钢中夹杂物分为A、B、C、D四大类，分别为：硫化物、氧化铝、硅酸盐和球状氧化物。
铁水的要求：（1）成分；（2）带渣量：不得超过0.5%（高炉渣中S、SiO2、Al2O3量较高）。
（3）温度：入炉铁水应大于1250℃（物理热），并且要相对稳定。
2. 废钢分类、要求：根据来源分为：返回废钢；加工废钢；折旧废钢。
要求：1)外形尺寸和块度：应保证能从炉口顺利加入转炉。
废钢的长度＜转炉口直径的1/2，废钢单重一般≤300kg。
2）废钢中不得混有铁合金、属和橡胶、封闭器皿、爆炸物和易燃易爆品以及有毒物品。
3）废钢的硫、磷含量均不大于0.050%4）废钢应清洁干燥5）不同性质的废钢分类存放（合金废钢）5. 石灰的作用、要求、活性石灰作用：主要用于造渣、脱P、脱S，用量比较大；能减少石灰、萤石消耗量和转炉渣量，有利于提高脱S，脱P效果，减少转炉热损失和对炉衬的侵蚀。
要求：石灰CaO含量高，SiO2和S含量低；生过烧率低，活性高；块度适中；保持清洁、干燥和新鲜；粒度要求：转炉20-50mm，电炉20-60mm。
活性石灰：通常把在1050-1150℃温度下焙烧的具有高反应能力的体积密度小，气孔率高，比表面积大，晶粒细小的优质石灰叫活性石灰，也称软性石灰。
6. 萤石作用；白云石作用；合成造渣剂：萤石（CaF2）作用：助熔作用——加速石灰溶解，迅速改善炉渣流动性。
但大量使用萤石增加喷。
白云石（CaCO3.MgCO3）作用：转炉中代替部分石灰造渣→减轻炉渣对炉衬的侵蚀，提高炉衬寿命。
简述炼钢的基本任务 -回复
简述炼钢的基本任务-回复炼钢是将生铁经过一系列工序进行处理，以去除杂质和调整成分比例，最终获得所需的合金钢材的过程。
它是现代工业中不可或缺的一环，广泛应用于建筑、汽车制造、机械制造、航空航天等领域。
炼钢的基本任务包括：炼炉冶炼、精炼和连铸。
下面将详细介绍这些任务。
第一步：炼炉冶炼炼炉冶炼是炼钢的第一步。
在这个过程中，生铁被炼炉加热到高温，以使其中的杂质和不需要的元素发生反应。
常见的炼炉有高炉、电炉和转炉。
1.1 高炉冶炼高炉是最常用的炼炉之一。
在高炉中，生铁被加热到1500摄氏度左右，与石灰石、废铁等一起放入高炉炉腹。
熔化的废铁和生铁被高炉中的高炉炉床喷吹的热空气氧化，生成氧化物和熔融的矿渣。
通过高炉炉体底部的风室喷入的空气对进入高炉的气体进行加热。
在高炉炉顶部投入冶炼矿渣，同时投放燃料和矿渣。
冶炼过程中，矿石中的氧化物和矿石中的硫化物等杂质逐渐转化成气体、液体、固体等形式的矿渣。
高炉炉顶的热风、风炉煤气等由管道输送到高炉下部，加热炉腹中的生铁、矿石等输入材料，使它们冶炼成钢水和矿渣。
1.2 电炉冶炼电炉是使用电能加热金属材料的设备。
在电炉冶炼中，通过电流通过电极产生高温，使废钢和铁合金在电炉内熔化。
冶炼炉内的电极与冶炼物料中的金属发生电化学反应。
经过适当的电解质（如石油焦油）和冶炼工艺的处理，杂质被分解为无害的化合物，从而得到纯净的熔体。
电炉冶炼具有能耗低、生产周期短、操作简单等优点，成为现代炼钢业中的重要方式。
1.3 转炉冶炼转炉是一种按转动方式装入铁水和配料的炉子。
在转炉冶炼中，废钢和铁合金首先被装入转炉，然后通过喷吹燃料和加入配料的方式进行冶炼。
冶炼过程中，转炉底部的氧气和燃料一起注入，产生大量的火焰，使废钢和铁合金逐渐熔化。
炉膛中的氧气在喷头上形成高温和高压的火焰，进一步加热冶炼材料。
废钢和铁合金中的杂质会随着熔化的矿渣从转炉口排出。
在冶炼过程中，还需要加入各种合金和药剂，以调整合金的成分比例。
简述炼钢的基本任务
简述炼钢的基本任务
炼钢的基本任务是将生铁中的碳含量降低到一定范围内，并去除其他杂质，以获得高质量的钢。
具体来说，炼钢的过程包括以下几个基本任务：
1. 脱碳：将生铁中的碳含量降低到合适的范围，以提高钢的韧性和延展性。
2. 去除杂质：去除生铁中的磷、硫等有害杂质，以提高钢的纯度和质量。
3. 调整合金元素：根据需要，在炼钢过程中添加适量的合金元素，如锰、硅、铬、镍等，以改善钢的性能。
4. 脱氧：去除钢水中的氧气，以防止在浇铸过程中产生气泡和缺陷。
5. 控制钢水温度和成分：在炼钢过程中，需要严格控制钢水的温度和成分，以确保获得符合要求的钢。
6. 浇铸成型：将炼制好的钢水浇铸成各种形状的钢坯或钢锭。
为了完成这些任务，炼钢过程通常包括炼铁、炼钢、精炼等多个环节，需要使用各种设备和技术，如高炉、转炉、电炉、精炼炉等。
同时，还需要对钢水进行严格的检测和控制，以确保获得高质量的钢产品。
总之，炼钢的基本任务是通过一系列的物理和化学过程，将生铁转化为高质量的钢，以满足不同领域和行业的需求。
炼钢基本原理及原材料
炼钢炉渣的主要性质
炉渣的碱度 炉渣中碱性氧化物浓度总和与酸性氧化物浓度总 和之比称之为炉渣碱度，常用符号R表示。熔渣 碱度的大小直接对渣钢间的物理化学反应如脱磷、 脱硫、去气等产生影响。
炉料中w[P]<0.30%时 R wCaO wSiO 2
0.30%≤w[P]＜0.60%时
R w CaO (wSiO 2 wP2O5 )
– 转炉炼钢的主要原料，占70－85％ – 转炉炼钢对铁水的要求：
• 铁水成分直接影响转炉内的炉内温度、化渣和钢水质量 – Si、Mn、Ｐ、S
• 铁水温度（要求>1250 ℃ ）
➢ 废钢
– 转炉冶炼加入一定废钢（15％－30％左右） – 电炉冶炼的主要原料
➢ 直接还原铁 ➢ 铁合金－作为脱氧剂和合金剂，调整钢水成分
炼钢原理及原材料
一、炼钢的基本任务
钢和铁都是以铁元素为基本成分的铁碳合金。生铁 和钢以在性能上有较大的差异，主要原因是由于含 碳量的不同。
生铁含碳高，硬而脆，冷热加工性能差；而钢则具 有较好的韧性，强度高，热加工性能和焊接性能比生 铁好，才能加工成各种类型的钢材而使用。生铁除含 有较高的碳外，还含有一定量的其他杂质。
直接氧化
直接向金属液吹入氧气，氧气与金属液直接接触
气体分子分解并吸附在铁液上 O2＝2[O]吸附
[O]吸附＝[O] 溶解到铁液中 [O]吸附＋[Me]=MeO 与金属反应
O2＋2[Me]＝2MeO
条件：[O]能与金属接触，高度分散在熔池中
间接氧化
O2＋Fe＝（FeO）－－在氧流区，Fe多
在熔池中， （FeO）＝Fe＋[O] [O]+[Fe]=[FeO] (FeO) 2[O]+[Si]=(SiO2) 5[O]+2[P]=(P2O5) [O]+[C]=CO
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合金钢是指钢中除含有硅和锰作为合金元素或脱氧元素 外，还含有其他合金元素如铬、镍、钼、钛、钒、铜、钨、 铝、钴、铌、锆和稀土元素等，有的还含有某些非金属元
素如硼、氮等的钢。
根据钢中合金元素含量的多少，又可分为低合金钢， 中合金钢和高合金钢。一般合金元素总含量小于3%的为普
通低合金钢，总含量为3%～5%的为低合金钢，大于10%的叫 高合金钢，总含量介于5%～10%之间为中合金钢。
按钢中所含有的主要合金元素不同可分为锰钢、硅钢、
硼钢、铬镍钨钢、铬锰硅钢等。
按冶炼方法和质量水平分类
• 按炼钢炉设备不同可分为转炉钢、电炉钢、平炉钢。其中 电炉钢包括电弧炉钢、感应炉钢、电渣钢、电子束熔炼及 有关的真空熔炼钢等。
•
按脱氧程度不同可分为沸腾钢（不经脱氧或微弱脱氧）、
镇静钢（脱氧充分）和半镇静钢（脱氧不完全，介于镇静 钢和沸腾钢之间）。
[S]≤0.025%
[S]≤0.005%,甚至更
低。
有些钢种，如易切削钢硫则作为合金元素加入，
要求[S]=0.08%-0.20%。
三、钢中的氧
• 在吹炼过程中，向熔池供入了大量的氧气，到吹炼
终点时，钢水中含有过量的氧，即钢中实际氧含量
高于平均值。 • 如不脱氧，在出钢、浇铸中，温度降低，氧溶解度 得不到正确凝固组织结构的连铸坯。
脱氧的任务
• 根据具体的钢种，将钢中的氧含量降低到所需的水平，
以保证钢水在凝固时得到合理的凝固组织结构；
• 使成品钢中非金属夹杂物含量最少，分布合适，形态适 宜，以保证钢的各项性能指标； • 得到细晶结构组织。 常用的脱氧剂有Fe-Mn，Fe-Si，Mn-Si，Ca-Si等合金。
四、钢中的气体
• 钢液中的气体会显著降低钢的性能，而且容易
降低，促使碳氧反应，钢液剧烈沸腾，使浇铸困难，
• 钢中氧含量高，还会产生皮下气泡，疏松等缺陷， 并加剧硫的热脆作用。在钢的凝固过程中，氧将 会以氧化物的形式大量析出，会降低钢的塑性， 冲击韧性等加工性能。 • 一般测定的是钢中的全氧，即氧化物中的氧和溶 解的氧之和，在使用浓差法定氧时才是测定钢液 中溶解的氧，在铸坯或钢材中取样时是全氧样。
工过程中，晶界处的共晶体熔化，钢受压时造成
晶界破裂，即发生“热脆”现象。 • 如果钢中的氧含量较高，FeS与FeO形成的共晶体 熔点更低（940℃），更加剧了钢的“热脆”现 象的发生。
• 锰可在钢凝固范围内生成MnS和少量的FeS，
纯 MnS 的 熔 点 为 1610℃ ， 共 晶 体 FeS-MnS （占93.5%）的熔点为1164℃，它们能有 效的防止钢热加工过程的生产镇静钢时，[Al]多在0.005%-0.05%，
通常为0.01%-0.03%。钢中铝的加入量因氧量而异，对高碳钢 应少加些，而低碳钢则应多加，加入量一般为:0.3-1.0kg/t钢。 铝加到钢中将与氧发生反应生成Al2O3，在出钢、镇静和浇 铸时生成的Al2O3大部分上浮排除，在凝固过程中大量细小分散
硫还会明显降低钢的焊接性能，引起高温龟
裂，并在焊缝中产生气孔和疏松，从而降低焊缝
的强度。硫含量超过0.06%时，会显著恶化钢的耐
蚀性。硫还是连铸坯中偏析最为严重的元素。
• 不同钢种对硫含量有严格的规定：
非合金钢中普通质量级钢[S]≤0.045%
优质级钢 [S]≤0.035%，
特殊质量级钢
有的钢种要求如管线钢
的Al2O3还能促进形成细晶粒钢。铝是调整钢的晶粒度的有效元
素，它能使钢的晶粒开始长大并保持到较高的温度。
七、钢的分类
• 按化学成分分类
按是否加入合金元素可钢分为把碳素钢和合金钢两大类。
碳素钢是指钢中除含有一定量为了脱氧而加入硅（一
般≤0.40%）和锰（一般≤0.80%）等合金元素外，不含其 他合金元素的钢。根据碳含量的高低又可分成低碳钢 （ [C]≤0.25% ） ， 中 碳 钢 (0.25%≤[C]≤0.60%) 和 高 碳 钢 ([C]>0.60%)。
第一节 炼钢的任务及钢的分类
炼钢的基本任务是脱碳、脱磷、脱硫、脱氧， 去除有害气体和非金属夹杂物，提高温度和调整 成分。
归纳为：“四脱”（碳、氧、磷和硫），
“二去”（去气和去夹杂），“二调整”（成分
和温度）。采用的主要技术手段为：供氧，造渣，
升温，加脱氧剂和合金化操作。
一、钢中的磷
• 对于绝大多数钢种来说磷是有害元素。钢中磷的 含量高会引起钢的 “冷脆”，即从高温降到0℃ 以下，钢的塑性和冲击韧性降低，并使钢的焊接
• 钢中加入适量的铝，可生成稳定的AlN，能够
压抑Fe4N生成和析出，不仅改善钢的时效性，
还可以阻止奥氏体晶粒的长大。氮可以作为合
金元素起到细化晶粒的作用.在冶炼铬钢，镍 铬系钢或铬锰系等高合金钢时，加入适量的氮， 能够改善塑性和高温加工性能。
五、钢中的夹杂
• 钢中非金属夹杂按来源分可以分成外来夹 杂和内生夹杂。
• 外来夹杂是指冶炼和浇铸过程中，带入钢
液中的炉渣和耐火材料以及钢液被大气氧
化所形成的氧化物。
内生夹杂包括：
• 脱氧时的脱氧产物；
• 钢液温度下降时，硫、氧、氮等杂质元素溶解 度下降而以非金属夹杂形式出现的生成物； • 凝固过程中因溶解度降低、偏析而发生反应的 产物； • 固态钢相变溶解度变化生成的产物。 钢中大部分内生夹杂是在脱氧和凝固过程中产 生的。
• 按质量水平不同可分为普通钢、优质钢和高级优质钢。
按用途分类
分为三大类：结构钢，工具钢，特殊性能钢。
• 结构钢是目前生产最多、使用最广的钢种，它包括碳素 结构钢和合金结构钢，主要用于制造机器和结构的零件 及建筑工程用的金属结构等。碳素结构钢是指用来制造 工程结构件和机械零件用的钢，其硫、磷等杂质含量比 优质钢高些，一般[S]≤0.055%，[P]≤0.045%，优质碳 素钢[S]和[P]均≤0.040%。碳素结构钢的价格最低，工 艺性能良好，产量最大，用途最广。
性能与冷弯性能变差。
• 磷是降低钢的表面张力的元素，随着磷含量的增 加，钢液的表面张力降低显著，从而降低了钢的 抗裂性能。
• 磷是仅次于硫在钢的连铸坯中偏析度高的元素， 而且在铁固熔体中扩散速率很小，因而磷的偏
析很难消除，从而严重影响钢的性能，所以脱
磷是炼钢过程的重要任务之一。磷在钢中是以 [Fe3P]或[Fe2P]形式存在，但通常是以[P]来表 达。炼钢过程的脱磷反应是在金属液与熔渣界 面进行的。
调质钢的含碳量大于0.25%，所制成的零件经淬火和高温
回火调质处理后，可得到适当的高强度与良好的韧性。 氮化钢一般是指以中碳合金结构钢制成零件，先经过调 质或表面火焰淬火、高频淬火处理，获得所需要的力学性能， 最后再进行氮化处理，以进一步改善钢的表面耐磨性能。
工具钢包括碳素工具钢和合金工具钢及高速钢。 • 碳素工具钢的硬度主要以含碳量的高低来调整 （0.65%≤[C]≤1.30%），为了提高钢的综合性能，有的钢中 加入0.35%～0.60%的锰。
根据成分不同，夹杂物可分为
• 氧化物夹杂，即 FeO、MnO、SiO2、Al2O3 、Cr2O3
等简单的氧化物； • FeO-Fe2O3 、FeO-Al2O3、MgO-Al2O3等尖晶石类和 各种钙铝的复杂氧化物； • 2FeO-SiO2，、2MnO-SiO2、 3MnO-Al2O3-2SiO2等硅 酸盐； • 硫化物夹杂，如FeS、MnS、CaS等；
物的形态和分布以提高钢质；
锰是一种非常弱的脱氧剂，在碳含量非常低、
氧含量很高时，可以显示出脱氧作用，协助脱氧，
提高他们的脱氧能力； 锰还可以略微提高钢的强度，并可提高钢的淬 透性能，稳定并扩大奥氏体区，常作为合金元素生 成奥氏体不锈钢、耐热钢等。
硅 (Si)
硅是 钢 中 最 基 本的 脱 氧剂 。 普通 钢 中含 硅 在
硫在钢中以FeS的形式存在， FeS的熔点为1193℃， Fe与FeS组成的共晶体的熔点只有985℃。液态Fe与 FeS虽可以无限互溶，但在固熔体中的溶解度很小， 仅为0.015%-0.020%。
• 当 钢 中 的 [S]＞0.020% 时 ， 由 于 凝 固 偏 析 ， FeFeS共晶体分布于晶界处，在1150-1200℃的热加
不同用途的钢对磷的含量有严格要求：
非合金钢中普通质量级钢[P]≤0.045%；
优质级钢
特殊质量级钢 有的甚至要求
[P]≤0.035%；
[P]≤0.025%； [P]≤0.010%。
有些钢种:炮弹钢，耐腐蚀钢需加P元素。
二、钢中的硫
硫 对钢的性能会造成不良影响，钢中硫含量高，
会使钢的热加工性能变坏，即造成钢的“热脆”性。
冶 炼 一 般 钢 种 时 要 求 将 [Mn] 控 制 在 0.4%0.8%。在实际生产中还将[Mn]/[S]比作为一个指
标进行控制，[Mn]/[S]对钢的热塑性影响很大。
从低碳钢高温下的拉伸实验发现提高[Mn]/[S]
比可以提高钢的热延展性。一般[Mn]/[S]≥7时不
产生热脆。
[Mn]/[S]比对低碳钢热延展性的影响
度。
• 碳能显著改变钢的液态和凝固性质，在16000C， [C]≤0.8%时，每增0.1%的碳
◆钢的熔点降低6.50C
◆密度减少4kg/m3
◆黏度降低0.7%
◆[N]的溶解度降低0.001% ◆[H]的溶解度降低0.4 cm3/100g ◆增大凝固区间17.790C 。
锰(Mn)
锰的作用是消除钢中硫的热脆倾向，改变硫化
因此在炼钢、精炼和连铸过程应最大限度地降低钢
液中夹杂物的含量，控制其形状、尺寸。
六、钢中的成分(碳)
• 炼钢的重要任务之一就是要把熔池中的碳氧化 脱除至所炼钢钟的要求。从钢的性质可看出碳
也是重要的合金元素，它可以增加钢的强度和