沸腾钢与镇静钢

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连铸工艺与设备课程中比较难的知识点

连铸工艺与设备课程中比较难的知识点根据脱氧的程度钢分为沸腾钢和镇静钢。

脱氧不完全的钢为沸腾钢；脱氧完全的钢是镇静钢。

模铸方法有上注法和下注法。

弧形连铸机的特点是：铸机的高度基本上等于圆弧半径，铸机高度低，仅为立式铸机高度的三分之一；设备较轻，安装和维护方便，基建投资低。

铸坯在被矫直前没有附加的弯曲变形，坯壳承受钢水静压力小，不易产生鼓肚和内裂，但钢水中非金属夹杂物的上浮条件不好，有向内弧侧聚集的倾向。

立弯式连铸机的特点：立弯式连铸机与立式相比，机身高度降低，节省投资；水平方向出坯，加长机身比较容易，可实现高速浇注：铸坯内未凝固钢液中的夹杂物容易上浮，夹杂物分布均匀。

缺点是因铸坯要经过一次弯曲一次矫直，容易产生内部裂纹；基建费用仍然较高。

立式连铸机的特点：立式连铸机从中间包到切割站车主要设备都排列在一条垂直线上。

这种铸机占地面积小，设备紧凑：高温铸坯无弯間变形，铸坯表面和内部裂纹少；钢液中夹杂物易于上浮，二次冷却装置和火辊等结构简单，便于维护。

但这种铸机的基建费用昂贵，只能低速浇注，生产率低；钢水静压力大，容易使铸坯鼓肚。

低头或超低头连铸机的机型是根据连铸机高度与铸坯厚之比确定的。

坯壳和增加过长的结品器无益于坯壳的增厚，是没有必要的。

结晶器振动的目的：铸坯得以强制脱模；利于铸坯的润滑，消除粘连；万一坯壳发生粘连拉裂，山于结晶器的振动可以得到愈合；能够改善铸坯表面质量。

钢材基础知识大全

钢材基础知识大全 This model paper was revised by LINDA on December 15, 2012.钢材基础知识（一）第一部分基础知识一、钢及其分类1、按冶炼方法分类：平炉钢：包括碳素钢和低合金钢。

按炉衬材料不同又分酸性和碱性平炉钢两种。

转炉钢：包括碳素钢和低合金钢。

按吹氧位置不同又分底吹、侧吹和氧气顶吹转炉钢三种。

电炉钢：主要是合金钢。

按电炉种类不同又分电弧炉钢、感应电炉钢、真空感应电炉钢和电渣炉钢四种。

沸腾钢、镇静钢和半镇静钢：按脱氧程度和浇注制度不同区分。

2、按化学成分分类：碳素钢：是铁和碳的合金。

据中除铁和碳之外，含有硅、锰、磷和硫等元素。

按含碳量不同可分为低碳(C<%)、中碳(C：%%)和高碳(C>%)钢三类。

碳含量小于%的钢称工业纯铁。

普通低合金钢：在低碳普碳钢的基础上加入少量合金元素（如硅、钙、钛、铌、硼和稀土元素等，其总量不超过3%）。

而获得较好综合性能的钢种。

合金钢：是含有一种或多种适量合金元素的钢种，具有良好和特殊性能。

按合金元素总含量不同可分为低合金（总量<5%）、中合金（合金总量在5%-10%）和高合金（总量>10%）钢三类。

3、按用途分类：结构钢：按用途不同分建造用钢和机械用钢两类。

建造用钢用于建造锅炉、船舶、桥梁、厂房和其他建筑物。

机械用钢用于制造机器或机械零件。

工具钢：用于制造各种工具的高碳钢和中碳钢，包括碳素工具钢、合金工具钢和高速工具钢等。

特殊钢：具有特殊的物理和化学性能的特殊用途钢类，包括不锈耐酸钢、耐热钢、电热合金和磁性材料等。

二、钢材及其分类炼钢炉炼出的钢水被铸成钢坯，钢锭或钢坯经压力加工成钢材（钢铁产品）。

钢材种类很多，一般可分为型、板、管和丝四大类。

1、型钢类型钢品种很多，是一种具有一定截面形状和尺寸的实心长条钢材。

按其断面形状不同又分简单和复杂断面两种。

前者包括圆钢、方钢、扁钢、六角钢和角钢；后者包括钢轨、工字钢、槽钢、窗框钢和异型钢等。

钢的种类

钢的种类和钢材规格1．钢的种类按冶炼方法，可分为转炉钢和平炉钢。

转炉钢主要采用氧气顶吹转炉钢。

平炉钢质量好，但冶炼时间长，成本高。

氧气转炉钢质量与平炉钢相当但成本较低。

按脱氧方法，可分为沸腾钢（F）、半镇静钢（b）、镇静钢（Z）和特殊镇静钢（TZ），镇静钢和特殊镇静钢的代号可以省去。

镇静钢脱氧充分，沸腾钢脱氧较差，半镇静钢介于镇静钢和沸腾钢之间。

一般采用镇静钢。

按化学成分，钢可分为碳素钢和合金钢。

在建筑工程中采用的是碳素结构钢、低合金高强度结构钢和优质碳素结构钢。

（1）碳素结构钢按质量等级分为A、B、C、D四级，A级钢只保证抗拉强度、屈服点、伸长率，必要时尚可附加冷弯试验的要求，化学成分碳、锰可以不作为交货条件。

B、C、D 钢保证抗拉强度、屈服点、伸长率、冷弯和冲击韧性（分别为+20℃，0℃，-20℃）等力学性能，化学成分碳、硫、磷的极限含量。

钢的牌号由代表屈服点的字母Q、屈服点数值、质量等级符号（A、B、C、D）、脱氧方法符号四个部分按顺序组成。

根据钢材厚度（直径）＜l6mm时的屈服点数值，分为Q195、Q2l5、Q235、Q255、Q275，钢结构一般仅用Q235，钢的牌号根据需要可为Q235－A；Q235－B；Q235－C；Q235－D等。

冶炼方法一般由供方自行决定，设计者不再另行提出，如需方有特殊要求时可在合同中加以注明。

（2）低合金高强度结构钢采用与碳素结构钢相同的牌号表示方法，仍然根据钢材厚度（直径）＜l6mm时的屈服点大小，分为Q295、Q345、Q390、Q420、Q460。

钢的质量等级有A、B、C、D、E五个等级，E级要求－40℃的冲击韧性。

低合金高强度结构钢一般为镇静钢，钢的牌号中不注明脱氧方法。

冶炼方法也由供方自行选择。

A级钢应进行冷弯试验，其他质量级别钢，如供方能保证弯曲试验结果符合规定要求，可不作检验。

（3）优质碳素结构钢以不热处理或热处理（退火、正火或高温回火）状态交货，要求热处理状态交货的应在合同中注明，未注明者，按不热处理交货，如用于高强度螺栓的45号优质碳素结构钢需经热处理，强度较高，对塑性和韧性又无显著影响。

沸腾钢、镇静钢和半镇静钢的区别

沸腾钢、镇静钢和半镇静钢机械设计工作者，最经常遇到碳钢钢材的选择，以下内容可以帮助你了解一些最基本的知识。

根据炼钢时脱氧程度的不同，钢可分为沸腾钢、镇静钢和半镇静钢三类。

沸腾钢为脱氧不完全的钢。

浇注时钢液在钢锭模内产生沸腾现象（气体逸出），钢锭凝固后，蜂窝气泡分布在钢锭中，在轧制过程中这种气泡空腔会被粘合起来。

这类钢的特点是钢中含硅量很低，通常注成不带保温帽的上小下大的钢锭。

优点是钢的收率高，生产成本低，表面质量和深冲性能好。

缺点是钢的杂质多，成分偏析较大，所以性能不均匀。

镇静钢为完全脱氧的钢。

通常铸成上大下小带保温帽的锭型，浇注时钢液镇静不沸腾。

由于锭模上部有保温帽（在钢液凝固时作补充钢液用），这节帽头在轧制开坯后需切除，故钢的收得率低，但组织致密，偏析小，质量均匀。

优质钢和合金一般都是镇静钢。

半镇静钢为脱氧较完全的钢。

脱氧程度介于沸腾钢和镇静钢之间，浇注时有沸腾现象，但较沸腾钢弱。

这类钢具有沸腾钢和镇静钢的某些优点，在冶炼操作上较难掌握。

镇静钢编辑killed steel 根据冶炼时脱氧程序的不同，钢可分为沸腾钢、镇静钢和半镇静钢。

镇静钢为完全脱氧的钢。

通常注成上大下小带保温帽的锭型，浇注时钢液镇静不沸腾。

由于锭模上部有保温帽（在钢液凝固时作补充钢液用），这节帽头在轧制开坯后需切除，故钢的收得率低，但组织致密，偏析小，质量均匀。

优质钢和合金钢一般都是镇静钢目录1基本简介整体分类改变形态2分类1基本简介模式根据钢种和产品质量，脱氧分为3种模式：①硅镇静钢（用Si+Mn脱氧）；②硅铝镇静钢（Si+Mn+少量Al脱氧）；③铝镇静钢（用过剩Al>0.01%）。

[1]整体分类用Si+Mn脱氧，形成的脱氧产物有：①纯SiO2(固体)；②MnO·SiO2（液体）；③MnO·FeO（固溶体）。

对于硅镇静钢，控制Mn/Si，使其生成液态的MnO·SiO2，钢水可浇性好，但与Si、Mn相平衡的[O]D较高（（40～60）×10-6），在结晶器内钢水凝固时易生成皮下针孔或气泡，影响铸坯质量。

(仅供参考)钢铁中各元素的作用

各种元素在钢铁中的作用：
10、钒(V)：钒是钢的优良脱氧剂。钢中加0.5%的钒可细化组织晶粒，提高强度和韧性。钒与碳形成的碳化物，在高温高压下可提高抗氢腐蚀能力。
各种元素在钢铁中的作用：
11、钨(W)：钨熔点高，比重大，是贵重的合金元素。钨与碳形成碳化钨有很高的硬度和耐磨性。在工具钢中加钨，可显著提高工具钢的红硬性和热强性，常用作切削工具及锻模具材料使用。
铁的分类：
白口铸铁、可锻铸铁、灰口铸铁、球墨铸铁、蠕墨铸铁有何不同？
铸铁中的碳以石墨形态析出，若析出的石墨几乎全部与铁形成碳化三铁时的铸铁叫白口铸铁、白口铸铁经过石墨化退火处理后叫可锻铸铁或玛钢、呈条片状时的铸铁叫灰口铸铁或灰铸铁、呈球状时的铸铁就叫球墨铸铁、而呈蠕虫状时的铸铁叫蠕墨铸铁。
各种元素在钢铁中的作用：
6、铬(Cr)：在结构钢和工具钢中，铬能显著提高强度、硬度和耐磨性，但同时降低塑性和韧性。铬又能提高钢的抗氧化性和耐腐蚀性，因而是不锈钢，耐热钢的重要合金元素。
各种元素在钢铁中的作用：
7、镍(Ni)：镍能提高钢的强度，而又保持良好的塑性和韧性。镍对酸碱有较高的耐腐蚀能力，在高温下有防锈和耐热能力。但由于镍是较稀缺的资源，故应尽量采用其他合金元素代用镍、铬元素。
各种元素在钢铁中的作用：
8、钼(Mo)：钼能使钢的晶粒细化，提高淬透性和热强性能，在高温时保持足够的强度和抗蠕变能力(长期在高温下受到应力，发生变形，称蠕变)。结构钢中加入钼，能提高机械性能，还可以抑制合金钢由于淬火而引起的脆性，在工具钢中可提高红硬性。
各种元素在钢铁中的作用：
9、钛(Ti)：钛是钢中强脱氧剂，它能使钢的内部组织致密，细化晶粒，降低时效敏感性和冷脆性。改善焊接性能。在1Cr18Ni9奥氏体不锈钢中加入适当的钛，可避免晶间腐蚀。

初级轧钢工理论试题试题3

@@钢成分中最重要的非金属元素为碳。

@@钢的主要组成元素是碳和铁。

@@轧件的宽展分为：自由宽展、限制宽展和强制宽展。

@@轧钢生产中所使用的原料有四种：钢锭、轧制坯、连铸坯和锻坯。

@@根据体积不变定律，人们可以计算出轧制前后轧件的尺寸变化。

@@ T12A是平均含碳量为1.20%的高级优质碳素工具钢。

@@钢按_脱氧程度分为沸腾钢、镇静钢和半镇静钢。

@@钢按质量分为普通钢、优质钢和高级优质钢。

@@碳素钢按含碳量可分为低碳钢、中碳钢和高碳钢。

@@ Q235的“Q”是指该钢种的屈服点。

@@压力加工就是对金属施加压力，使之产生塑性变形，制成一定形状的尺寸产品的加工方法。

@@轧件的轧前长度与轧后长度的比值，称作延伸系数。

@@物体在外力作用下产生的变形，当外力去除后，物体又恢复了原状的形状，这种变形称做弹性变形。

@@轧制过程是靠旋转的轧辊与轧件之间形成的摩擦力将轧件拖进辊缝。

@@轧件的压下量与轧件的原始高度之比称为压下率。

@@轧辊是由辊身、辊颈和辊头三部组成。

@@变形的金属向横向流动称宽展，向纵向流动称延伸。

@@轧制时轧件高度的减少量，称为压下量。

@@导卫装置分两大类，一类是入口导卫装置，一类是出口导卫装置。

@@连轧生产过程中，通过各机架金属量的基本原则为秒流量相等。

@@剪刃间隙过大会造成剪口不齐。

@@拉钢是后一架的金属秒流量大于前一架的金属秒流量。

@@连轧生产的钢材头尾尺寸宽大是由于头尾失张引起的。

@@塑性指标通常用伸长率和断面收缩率表示。

@@轧钢工艺制度主要包括变形制度、速度制度、温度制度。

@@整个轧钢生产工艺过程由坯料的准备、加热、轧制、精整等基本工序组成。

@@对钢进行轧制时，在再结晶温度以下进行的轧制称为冷轧。

@@稳定轧制的状态下，其继续进行轧制过程的条件是咬入角小于或等于两倍的摩擦角。

@@连轧机轧制的基本原则是秒流量相等。

@@轧制过程中，轧制速度越高，咬入越困难。

@@经常说的三段式加热炉，是指予热段、加热段和均热段。

初级轧钢职业技能鉴定复习题

初级轧钢职业技能鉴定复习题一、判断题1、正围盘是指在生产过程中使轧件翻钢90°的围盘装置。

2、轧钢就是金属轧件在轧机的轧辊之间的弹性变形。

3、S是钢中的有害元素。

4、钢坯头部缩孔因轧制过程中不能轧合，易形成劈头。

5、导卫装置的型式按其工作段与所诱导轧件相对摩擦的性质划分，分为滑动和滚动两种。

6、产品标准是轧材技术要求的具体体现。

7、随着轧制温度的升高，轧制压力增加。

8、把轧件加热到1000℃以上再进行轧制称为热轧。

9、酸洗是热轧生产必须的基本工序之一。

10、活套产生的原因是前一道次的秒流量大于后一道次的秒流量。

11、线材产品的特点是断面小，长度长。

12、加工硬化提高了变形抗力，给金属的继续加工带来困难。

13、在进行压力加工时，所有的变形过程均遵循体积不变定律。

14、成品道次轧制结束后的轧件温度称为终轧温度。

15、成品孔前某道轧件出了耳子，易在成品材表面形成裂纹。

16、轧制速度也就是金属在轧制时的变形速度。

17、张力轧制的特点之一是可以相应地减小轧制压力。

18、工作机座一般由机架牌坊、轧辊、轧辊调整装置、轧辊平衡装置、轧辊轴承和导卫装置组成。

19、安全臼是一种保护设备的安全装置。

20、咬入时，摩擦系数越小越好。

21、复二重轧机属于横列式轧机22、轧钢就是金属轧件在轧机的轧辊之间的弹性变形。

23、轧机的卫板功能之一是防止缠辊。

24、钢坯头部缩孔因轧制过程中不能轧合，易形成劈头。

25、导卫装置的型式按其工作段与所诱导轧件相对摩擦的性质划分，分为滑动和滚动两种。

26、游标卡尺最小精确到0.02mm。

27、随着轧制温度的升高，轧制压力增加。

28、轧机刚性越好，辊跳值越小。

29、型钢轧机的大小用实际的轧辊直径表示。

30、胶木瓦轴承是滑动轴承的一种。

31、初轧机开轧时，钢坯端部气割成截锥形，轧件易于咬入。

32、连轧生产中，机架间的金属秒流量绝对相等。

33、主电机的扭矩是通过人字齿轮机座分配给相应轧辊的。

钢铁中各元素的作用

铁的分类：
5、蠕墨铸铁：石墨形态介于片状和球状石墨之间。蠕墨铸铁的石墨形态在光学显微镜下看起来像片状，但不同于灰口铸铁的是其片较短而厚、头部较圆（形似蠕虫）。所以可以认为蠕虫状石墨是一种过渡型石墨。通常蠕墨铸铁是铸造以前加蠕化剂（镁或稀土）随后凝固而制得的。
各种元素在钢铁中的作用：
1、碳(C)：钢中含碳量增加，屈服点和抗拉强度升高，但塑性和冲击性降低，当含碳量超过0.23%时，钢的焊接性能变坏，因此用于焊接的低合金结构钢，含碳量一般不超过0.20%。含碳量高还会降低钢的耐大气腐蚀能力，在露天料场的高碳钢就易锈蚀；此外，碳能增加钢的冷脆性和时效敏感性。
铁的分类：
3、灰口铸铁；灰口铸铁是第一阶段石墨化过程充分进行而得到的铸铁，全部或大部分碳以片状石墨形态存在，它包括一般灰口铸铁（简称灰铸铁）、孕育铸铁、稀土灰口铸铁等。灰口铸铁其断口的外貌呈浅灰色，故称为灰口铸铁（灰铁）。此价格便宜，应用广泛，灰口铸铁占铸铁的总产量80%以上。
铁的分类：
各种元素在钢铁中的作用：
10、钒(V)：钒是钢的优良脱氧剂。钢中加0.5%的钒可细化组织晶粒，提高强度和韧性。钒与碳形成的碳化物，在高温高压下可提高抗氢腐蚀能力。
各种元素在钢铁的作用：
11、钨(W)：钨熔点高，比重大，是贵重的合金元素。钨与碳形成碳化钨有很高的硬度和耐磨性。在工具钢中加钨，可显著提高工具钢的红硬性和热强性，常用作切削工具及锻模具材料使用。
铁的分类：
1、白口铸铁：不含石墨的铸铁，碳以渗碳体形态存在，几乎全部的碳都与铁形成碳化三铁。具有很大的硬度和脆性。不能承受冷加工，也不能承受热加工，只能直接用于铸造状态，是一种良好抗磨材料。白口铸铁包括普通白口铸铁、低合金白口铸铁、中合金白口铸铁，高合金白口铸铁。

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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。

2．镇静钢
炼钢时采用锰铁、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。

适用于预应力混凝土等重要结构工程。

3．半镇静钢
脱氧程度介于沸腾钢和镇静钢之间，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。

沸腾钢钢锭的结构如图所示，可分为5个带：(1)坚壳带。

钢液接触模壁后受到强烈冷却，形成由细小等轴晶组成的无气泡的致密、坚实的外壳带。

一般厚度为12～25mm。

(2)蜂窝气泡带。

钢锭下部的柱状晶在向锭心生长时，平行于柱状晶生长方向而逐渐长大成为椭圆形气泡组成。

(3)中心坚固带。

为防止出现过分严重的偏析在钢液上面加盖封顶后，抑制了碳氧反应，气体停止析出，蜂窝气泡终止生长，而结晶继续进行，形成无气泡的由柱状晶组成的中心坚固带。

(4)二次气泡带。

随柱状晶的生长，由于偏析作用碳氧富集到一定程度时，碳氧反应重新发生，产生的气泡分布在钢锭整个高度，成为二次气泡带。

(5)锭心带。

当模壁温度与钢锭中心温度之差很小时，钢锭心部形成等轴晶，成为锭心带。

此时沸腾已大致停止，但仍有少量气孔形成，部分气泡还能逐渐上移聚合长大为头部大气泡。

构成头部疏松区。

沸腾钢钢锭凝固时强烈析出气体，在各类钢锭中，偏析最为严重。

钢锭越大，沸腾越烈，延续时间越长，偏析发展
愈严重。