浅谈铸钢节点的常用结构形式及特点

大跨度空间管桁架钢结构具有含钢低、造型独特优美、施工周期短等优点，在近几年广泛应用于会展中心、体育场、飞机场等大型标志性建筑之中。铸钢节点因其特有的性能，逐渐成为大跨度空间管桁架钢结构中的重要节点，在国内外建筑水电桥梁等方面不断推广应用。长城铸钢公司生产的大型铸钢节点被应用于国内多个大型机场、体育馆等工程中，为郑州新郑机场二期工程、福州奥林匹克体育中心供给大型铸钢节点，铸钢节点一般应用于荷载较大，受力复杂的关键部位，其可靠性直接关系到整个结构的安全，十分重要。

铸钢节点的常用结构形式主要有三种，分别为：

树形铸钢节点，它主要用来取代主管与多跟支管相贯的节点，用对接焊缝取代相贯焊缝，减少了焊接的应力集中。

铰接铸钢节点，它常用于杆件端部连接处如支座处，可简化节点，造型美观。

混合型铸钢节点，它具有上面两种结构方式的共同特点。

铸钢节点与普通管相贯节点，管板节点相比，具有以下特点：

1、可根据实际需要设计结构形式，可塑性强，造型美观。

2、铸钢节点一般为实心，仅在接口处局部挖空，承载力高，抗变形能力强。

3、铸钢节点钢管相贯处直接铸造成型，使钢结构受力更加合理，整体结构

更加稳定，克服了大量集中焊接造成的应力对整体结构带来的不利影响。

钢管结构K型铸钢节点研究

钢管结构K型铸钢节点研究 [摘要]钢管结构因其具有轻巧美观，用钢量省等优点，在我国得到了迅速的发展，应用范围也愈来愈广。铸钢节点在现代大跨钢管结构中表现出了造型美观、可塑性强、受力安全合理等优点，正在逐渐被工程设计人员应用于工程实际之中。本文利用有限元分析软件－ANSYS 实现了对K型铸钢节点与钢管相贯节点在强度和节点转动刚度上的对比，并对K型铸钢节点在若干关键几何参数变化情况下进行了弹塑性大应变分析，并跟踪节点在整个加载阶段各点的应力、应变变化过程，计算出了节点的极限承载力。在非线性有限元求解过程中，考虑了网络精度、边界条件、材料特性等因素，结合10节点实体单元和4节点壳单元各自的特点分别应用于铸钢节点和与之焊接的钢管，使得到的极限承载力具有较高的工程精度。分析证明，通过合理的设计，可以使K型铸钢节点只在与钢管连接接口处发生轴向屈服破坏，避免了一般K型钢管相贯节点的支管拉压共同作用下过度变形破坏和冲切破坏，提高了结构连接的安全度。通过对K型铸钢节点与K型钢管相贯节点的有限元分析表明，K型铸钢节点应用于结构后，节点连接不能按照相贯节点铰接假设计算，也不可按照简单刚接考虑。K型铸钢节点存在刚域，使得与之相连的杆件转动会受到刚域的约束，计算长度进一步降低。本文通过计算与公式推导相结合的办法，提出了一种计算K型铸钢节点刚域长度的方法。对影响刚域长度的若干几何参数进行了分析，给出了节点刚域长度随几何参数的变化趋势，并根据该趋势通过数值拟合的方式提出了计算公式。最后，本文结合铸钢节点的铸造生产工艺对节点构造的合理性进行了探讨，提出了对实际工程设计有益的建议和理论依据。 [关键词]铸钢节点、钢管相贯节点、节点强度、节点刚度、有限元分析、弹塑性分析

铸钢节点有限元分析计算书

目录 1 分析软件 (1) 2 节点基本概况 (1) 2.1 铸钢节点材料基本性能 (1) 2.1.1 铸钢节点材料基本性能 (1) 2.1.2材料本构关系 (1) 2.2 节点分布概况 (3) 3 铸钢节点一有限元分析 (3) 3.1 节点概况 (3) 3.1.1 节点概况 (3) 3.1.2 内力选取 (4) 3.2单元选取及网格划分 (5) 3.3 边界条件和荷载作用 (5) 3.4 弹性分析结果 (6) 3.4.1应力云图 (6) 3.4.2变形云图 (7) 3.5 弹塑性极限承载力分析 (7) 4 铸钢节点二有限元分析 (8) 4.1 节点概况 (8) 4.1.1 节点概况 (8) 4.1.2 内力选取 (9) 4.2单元选取及网格划分 (10) 4.3边界条件和荷载作用 (11) 4.4 弹性分析结果 (11) 4.4.1 应力云图 (11) 4.4.2变形云图 (12) 4.5弹塑性极限承载力分析 (13) 5铸钢节点三A有限元分析 (14) 5.1 节点概况 (14)

5.1.1 节点概况 (14) 5.1.2 内力选取 (14) 5.2单元选取及网格划分 (15) 5.3边界条件和荷载作用 (15) 5.4 弹性分析结果 (16) 5.4.1 应力云图 (16) 5.4.2变形云图 (16) 5.5弹塑性极限承载力分析 (17) 6铸钢节点三B有限元分析 (18) 6.1 节点概况 (18) 6.1.1 节点概况 (18) 6.1.2 内力选取 (19) 6.2单元选取及网格划分 (19) 6.3边界条件和荷载作用 (20) 6.4弹性分析结果 (20) 6.4.1 应力云图 (20) 6.4.2 变形云图 (21) 6.5 弹塑性极限承载力分析 (21)

深圳大运会主体育场铸钢节点制作新技术

深圳大运会主体育场铸钢节点制作新技术曹富荣（江苏永益铸管股份有限公司，靖江214500）摘要：简述铸钢节点的优点，概述深圳世界大学生运动会主体育场钢结构工程铸钢节点的工程概况、结构特点以及化学性能和力学性能特殊要求。结合铸钢节点的生产过程，阐述深圳世界大学生运动会主体育场钢结构工程铸钢节点在深化设计、应力分析、铸造模拟凝固、造型、冶炼、浇注、热处理、机械加工等方面采用的新技术、新工艺，以及铸钢节点的化学成分检测、力学性能检测、无损探伤检测和焊接工艺评定。介绍铸钢节点在桥梁结构、海洋工程结构等疲劳荷载下的工程应用实例。关键词：铸钢节点先进技术工艺创新疲劳性能一、引言随着我国体育场馆、会展中心、机场候机楼、铁路车站、高层建筑等大型复杂钢结构工程建设的快速发展，铸钢节点以其优美的外观造型、优良的力学性能及焊接工艺性能，越来越受到工程界的关注。近年来，在大跨度空间结构及高耸结构中，承载力大、构造复杂的铸钢节点日益得到广泛应用[1-14]，并取得良好的技术经济效益。与焊接节点相比，铸钢节点的设计自由度大，具有良好的结构工艺性，可以按照受力状况采用最合理的截面形状，设计出具有复杂外形和内腔的结点，以满足建筑造型要求，并可根据需要设置加劲肋，提高结点的强度和刚度。铸钢节点可在工厂内进行整体浇铸，消除了相贯线重叠焊缝焊接产生的焊接应力超标现象，改善了结点的应力分布，提高了结点的承载能力。多支管铸钢节点的空间角度一致性好，可保证空间结构对节点制作尺寸精度的要求。铸钢节点的各向力学性能均匀性好，其优良的焊接工艺性能可保证厚壁铸钢节点现场焊接的焊缝质量。本文结合深圳世界大学生运动会（以下简称“大运会”）主体育场钢结构工程铸钢节点的生产实际，介绍大运会铸钢节点制作过程中所采用的新技术、新工艺。二、大运会主体育场钢结构工程铸钢节点制作新技术大运会主体育场钢结构工程采用了内设张拉膜的钢结构体系，钢屋盖结构形式为单层折面网格结构，平面形状为椭圆形，平面尺寸为285m×270m，钢屋盖最高点的高度分别为51.9m到68.4m。屋盖结构为双轴对称结构，包括马鞍形的外圈和内圈，外圈的高差为12m，内圈的高差为8.6m。大运会主体育场工程效果图见图1。大运会主体育场钢结构构件通过球铰支座底板、球铰支座上部铸钢节点、背谷铸钢节点、背峰铸钢节点、肩谷铸钢节点、肩峰铸钢节点、冠谷铸钢节点、冠峰节点、内环节点等承力节点进行连接，形成稳定的复杂空间结构体系。其中球铰支座底板通过锚杆及抗剪键与混凝土承台连接，球铰支座上部节点的凹球面通过穿心螺杆与球铰支座底板的凸球面实现铰接，用以承受整个钢屋盖荷载。大运会主体育场钢结构节点分布图见图2。大运会主体育场钢结构工程铸钢节点计有球铰支座底板、球铰支座上部铸钢节点、背谷铸钢节点、背峰铸钢节点、肩谷铸钢节点、肩峰铸钢节点、冠谷铸钢节点7类，每类各20件，总数量为140件，总重量为0.42万吨。大运会主体育场铸钢节点轴测图见图3。大运会肩谷铸钢节点(见图3e)的最大外形尺寸为5400mm×4600mm×3400mm，结构特点为10根支管

大型铸钢节点的设计与分析

表! 铸造碳钢件的机械性能表牌号屈服强度抗拉强度延伸率收缩率冲击韧性 !!"! ! （#$$%）（#$$%）（&）（&）（’）（’($%） )*%++,-++!%++!-++!%.!-+!/+!.010)*/2+,.3+ !/2+ !.3+ !2. !%2!2. !%41- 广东土木与建筑 *56#*78#*69:;<=>:=59>:<"#*<#>>9<#*"##$年"月第"期@>A "##$ #B1"! 前言铸钢节点由于具有结构多样化、外形美观、施工工期短等特点以及良好的适用性，近年在我国大型钢结构建筑、桥梁等工程中逐渐得到推广应用［2］。然而目前尚未有一套成熟的铸钢节点设计方法与产品标准，且在实际荷载作用下铸钢节点的应力状况十分复杂，直接制约了其推广应用，因此对大型或形状复杂的铸钢节点有必要进行一系列的设计、制作和试验研究分析。本文结合广州国际会展中心工程钢结构中的铸钢节点设计实例，对大型铸钢节点的设计基本原则及受力进行了初步研究与分析。通过铸钢节点的试验研究和分析，对其承载安全性作出判断，并给出建议的铸钢节点设计强度准则，为制定相应技术标准和推广应用提供可靠的依据。 "铸钢节点设计基本原则铸钢节点设计时，在满足铸造工艺要求的同时，必须充分考虑钢结构在安装施工过程中与节点相关的每一环节，并根据项目技术要求确定铸造节点基本设计原则。由于铸造节点的轴线为空间任意方向，因此必须采用有关软件进行节点的三维实体设计，其主要基本原则如下： !铸钢节点必须具有可焊性； "节点中各肢杆、拉索套管、筒身等各自中心线宜相交于空间坐标原点，避免产生偏心扭矩； #肢杆外径应与相应桁架杆件相同，其主要受力肢杆端面的壁厚宜为相接桁架杆件的%倍，次要受力的肢杆端面壁厚可与相接桁架杆件壁厚相同； $节点肢杆和桁架杆件间应为对接熔透焊缝，节点各肢杆在端面应做成适当坡口； %为避免节点模型在断面突变处产生过大的应力集中，在断面变化处宜采用圆滑曲面过渡； &将设计提供的铸钢节点荷载作用在支座节点各肢杆的端面上，进行铸钢节点分析和优化设计，并保证有足够的安全度。 %工程实例广州国际会议展览中心展览大厅屋盖钢结构采用预应力张弦立体桁架结构，跨度2%C1C$，是目前国内跨度最大和最新应用的结构形式［%］。该张弦桁架两端分别搁置在柱顶上，搁置处既是拉索的锚固点，也是下弦杆、腹杆的交汇点，因此该节点受力复杂，节点受力分析和设计显得十分重要。设计要求节点为铸钢节点，材料为)*%++,-++铸钢，质量执行《一般工程用铸造碳钢》（*A22/.%）标准中的有关规定，详见表2。本工程铸钢节点由多根钢管以不同的空间角度汇聚于一点，具有形状复杂、尺寸和重量大等特点，加工制作难度极大。同时，铸钢节点极具观赏性，既是一件精密的机械零件，又是一件艺术品。根据设计方案和拉索张拉构造要求进行铸钢支座的节点设计，如图2所示。本工程设计的铸钢节大型铸钢节点的设计与分析陈荣毅（浙江大学空间结构研究中心杭州/2++%3）摘要：结合广州国际会展中心工程钢结构中的铸钢节点设计实例，对大型铸钢节点的设计基本原则及受力进行初步研究与分析，并通过有关试验研究和分析对节点的承载安全性作出判断，给出建议的铸钢节点设计强度取值和强度判别式准则，为制定相应技术标准和推广应用提供可靠的依据。关键词：铸钢节点；设计；节点试验；有限元分析；强度准则 C

浅析铸钢工艺的常见问题

浅析铸钢工艺的常见问题摘要：在当今发展社会，铸钢冷却壁越来越被人们关注，技术也在不断的改进和创新。铸钢冷却壁作为换代高炉冷却壁，它与铸铁冷却壁相比有着本质上的性能提升。本文主要介绍了铸钢冷却壁铸造过程中各工序的要点，并从模样制作及造型方面进行了分析探讨。关键词：模样制作；铸钢冷却壁；铸造工艺；高炉冷却设备 1 模样制作 1.1 模样材质及缩尺的选择在高炉中使用的冷却壁，一般一层的数量大约是40块，适合小批量手工生产。本厂在铸钢冷却壁的生产中使用CO2水玻璃砂造型，要求木模强度高，尺寸精确且不易变形，确保能满足一个批量的生产。一般来说，在凝固过程中，冷却壁本体和冷却壁内水管的收缩是不一致的。根据本厂的生产经验，冷却壁本体的收缩要稍大于冷却水管。冷却壁本体的收缩和冷却壁的结构、内部冷却水管的分布状况等因素有关；而冷却水管的收缩和水管的壁厚、水管在浇注过程中的防熔穿措施等因素有关。本厂在试制的时候冷却壁本体选用20‰的缩尺，冷却水管选用18‰的缩尺，然后根据试制结果及时修正各种参数。 1.2 砖槽部位的模样设计冷却壁热面镶耐火砖用的砖槽部位是铸造难点之一，砖槽部位的砂型造型方法一般有两种。第一种是将砖槽部位的齿状砂型设计成砂芯，通过下芯的方式来形成砖槽型腔，如图1。但是该方法有以下缺点：大多数冷却壁的热面都是锥面，每条砖槽芯的曲面半径和长度都不一样，工人在下芯的时候不易区分，影响造型效率；且在浇注过程中，砖槽芯容易被钢液推倒造成铸件报废。第二种方法是，做木模整体实样，将砖槽处阻碍起模的部分做成活块，如图2。但缺点是活块较薄，容易吸湿变形，对木模的制作要求较高。生产中可以根据冷却壁的结构采用最合适的方法。 2 造型

QC小组活动缩短多支腿铸钢节点安装定位时间

缩短多支腿铸钢节点安装定位时间一、工程概况广州亚运城综合体育馆位于广州市莲花山下的广州新城核心地带，是2010年广州第16届亚运会主要比赛场馆之一。广州亚运城综合体育馆根据功能划分由综合馆、体操馆、历史博物馆三大场馆组成，整个造型像一只海龟和一条海豚在大海中并排遨游，总建筑面积52126㎡。广州亚运城鸟瞰图为达到“飘逸彩带”建筑理念效果，亚运城综合体育馆体操馆采用不常见的双曲环形空间结构型式和“薄壳”结构（壳体结构）。综合体育馆钢结构安装照片

综合体育馆共应用了104个多支腿铸钢节点。铸钢节点形状复杂、多支腿（最多12个分支，分支由不等直径钢管和矩形及方形钢管组成）、体形大（平面最大尺寸2.0×3.5ｍ，高度3.05ｍ，重量12.25ｔ）、姿态各异（各支腿呈不同角度发散）。由于铸钢节点分布在整个结构的关键位置，故铸钢节点的安装效率及精度直接影响到后续构件的施工工序，是保证整个体操馆钢结构安装工期的关键点之一。多支腿铸钢节点完成照片二、小组概况 QC小组成立于2006年3月，由项目部项目经理、项目总工程师、技术部经理、施工主管、技术员等11人组成，小组具体情况见下表：表1 QC小组成员—览表小组名称星辉QC小组注册时间2006年3月课题名称缩短多支腿铸钢节点安装定位时间小组类型攻关型注册编号YJ-01-07 活动日期2009年12月～2010年2月姓名年龄性别职称文化程度组内职务TQC教育时间陈凯文27 男工程师本科组长，全面负责72 马建辉35 男高级工程师本科副组长，技术指导72 吴瑞卿45 女高级工程师本科副组长，技术指导72 黄亮忠38 男工程师本科组员，主办施工60 胡俊杰32 男工程师本科组员，质量控制60 郑曦28 男工程师本科组员，方案实施60 张永嘉28 男工程师本科组员，方案实施60 谢志平26 男助理工程师本科组员，方案实施60 李豪基29 男工程师本科组员，质量控制60 江毅钟25 男助理工程师本科组员，质量控制60 邓敏而28 女工程师本科组员，成果总结60 制表人：陈凯文时间：2009年12月27日

常用铸钢件化学成份及标准

常用铸钢化学成分种类 C Si Mn P S Cr Ni Mo Cu 一般工程用碳素铸钢（GB/T 11352--2009) ZG200-400（ZG15) ≤0.2 ≤0.6 ≤0.8 ≤0.035 ≤0.035 ≤0.35 ≤0.4 ≤0.2 ≤0.4 ZG230-450(ZG25) ≤0.3 ≤0.9 ZG270-500(ZG35) ≤0.4 ZG310-570(ZG45) ≤0.5 重型机械用低合金铸钢(JB/T 5000.6--2007) ZG20Mn 0.16-0.22 0.6-0.8 1.00-1.30 ≤0.035 ≤0.035 ZG30Mn 0.27~0.34 0.3~0.5 1.20~1.50 ≤0.035 ≤0.035 ZG30Mn2 0.27~0.34 0.3~0.5 1.60~1.80 ≤0.035 ≤0.035 ZG40Mn 0.35-0.45 0.30-0.45 1.20-1.50 ≤0.035 ≤0.035 ZG40Mn2 0.35~0.45 0.2~0.4 1.60~1.80 ≤0.035 ≤0.035 25

40Cr 0.35-0.45 0.2-0.4 0.50-0.80 ≤0.03 ≤0.03 0.8-1.1 35CrMo 0.30-0.37 0.30-0.50 0.50-0.80 ≤0.035 ≤0.035 0.80-1.20 0.20-0.30 42CrMo 0.38-0.45 0.30-0.60 0.6-1.00 ≤0.035 ≤0.035 0.80-1.20 0.20-0.30 (Al) 30CrMnSi 0.27-0.35 0.40-0.70 0.90-1.20 ≤0.025 ≤0.020 0.50-0.80 30CrMnSiMo 0.27-0.35 0.40-0.70 0.90-1.20 ≤0.025 ≤0.020 0.50-0.80 0.20-0.30 ≤0.05 35CrMnSiNiMo 0.30-0.40 0.50-0.80 0.80-1.20 ≤0.025 ≤0.020 0.50-0.80 0.2-0. 3 0.20-0.30 ≤0.05 一般用途耐蚀铸钢（GB/T 2100--2002/2004) ZG07Cr19Ni9 0.07 1.5 1.5 0.04 0.03 18.0-21.0 8.0-11 .0 ZG07Cr19Ni11Mo2 0.07 1.5 1.5 0.04 0.03 17.0-20.0 9.0-12 .0 2.0-2.5 常用铸钢化学成分 26

铸钢件常见热处理工艺

铸钢件常见热处理按加热和冷却条件不同，铸钢件的主要热处理方式有：退火(工艺代号：5111)、正火(工艺代号：5121)、均匀化处理、淬火(工艺代号：5131)、回火(工艺代号：5141)、固溶处理(工艺代号：5171)、沉淀硬化、消除应力处理及除氢处理。 1．退火(工艺代号：5111) 退火是将铸钢件加热到Ac3以上20～30℃，保温一定时间，冷却的热处理工艺。退火的目的是为消除铸造组织中的柱状晶、粗等轴晶、魏氏组织和树枝状偏析，以改善铸钢力学性能。碳钢退火后的组织：亚共析铸钢为铁素体和珠光体，共析铸钢为珠光体，过共析铸钢为珠光体和碳化物。适用于所有牌号的铸钢件。图11—4为几种退火处理工艺的加热规范示意图。表ll—1为铸钢件常用退火工艺类型及其应用。 2．正火(工艺代号：5121) 正火是将铸钢件目口热到Ac3温度以上30～50℃保温，使之完全奥氏体化，然后在静止空气中冷却的热处理工艺。图11—5为碳钢的正火温度范围示意图。正火的目的是细化钢的组织，使其具有所需的力学性能，也司作为以后热处理的预备处理。正火与退火工艺的区别有两个：其一是正火加热温度要偏高些；其二是正火冷却较快些。经正火的铸钢强度稍高于退火铸钢，

其珠光体组织较细。一般工程用碳钢及部分厚大、形状复杂的合金钢铸件多采用正火处理。正火可消除共析铸钢和过共析铸钢件中的网状碳化物，以利于球化退火；可作为中碳钢以及合金结构钢淬火前的预备处理，以细化晶粒和均匀组织，从而减少铸件在淬火时产生的缺陷。 3．淬火(工艺代号：5131) 淬火是将铸钢件加热到奥氏体化后(Ac。或Ac＆#8226;以上)，保持一定时间后以适当方式冷却，获得马氏体或贝氏体组织的热处理工艺。常见的有水冷淬火、油冷淬火和空冷淬火等。铸钢件淬火后应及时进行回火处理，以消除淬火应力及获得所需综合力学性能。图11—6为淬火回火工艺示意图。铸钢件淬火工艺的主要参数： (1)淬火温度：淬火温度取决于铸钢的化学成分和相应的临界温度点。图11—7为铸钢件淬火工艺温度范围示意图。原则上，亚共析铸钢淬火温度为Ac。以上20～30℃，常称之为完全淬火。共析及过共析铸钢在Ac。以上30～50℃淬火，即所谓亚临界淬火或两相区淬火。这种淬火也可用于亚共析钢，所获得的组织较一般淬火的细，适用于低合金铸钢件韧化处理。 (2)淬火介质：淬火的目的是得到完全的马氏体组织。为此，铸件淬火时的冷却速率必须大于铸钢的临界冷却速率。否则不能获得马氏体组织及其相应的性能。但冷却速率过高易于导致铸件变形或开裂。为了同时满足上述要求，应根据铸件的材质选用适当的淬火介质，

常用铸钢件化学成份及标准文件

常用铸钢化学成分 C Si Mn P S Cr Ni Mo Cu 种类（GB/T 11352--2009) 一般工程用碳素铸钢 ZG200-400（ZG15) ≤0.2 ≤0.8 ZG230-450(ZG25) ≤0.3 ≤0.6 ≤0.035 ≤0.035 ≤0.35 ≤0.4 ≤0.2 ≤0.4 ZG270-500(ZG35) ≤0.4 ≤0.9 ZG310-570(ZG45) ≤0.5 钢(JB/T 5000.6--2007) 重型机械用低合金铸 ZG20Mn 0.16-0.22 0.6-0.8 1.00-1.30 ≤0.035 ≤0.035 ZG30Mn 0.27~0.34 0.3~0.5 1.20~1.50 ≤0.035 ≤0.035 ZG30Mn2 0.27~0.34 0.3~0.5 1.60~1.80 ≤0.035 ≤0.035 ZG40Mn 0.35-0.45 0.30-0.45 1.20-1.50 ≤0.035 ≤0.035 ZG40Mn2 0.35~0.45 0.2~0.4 1.60~1.80 ≤0.035 ≤0.035 25

(完整版)常用钢材的分类和用途

常用钢材的分类和用途 1、钢材的概念：钢材是钢锭、钢坯或钢材通过压力加工制成我们所需要的各种形状、尺寸和性能的材料。钢材是国家建设和实现四化必不可少的重要物资，应用广泛、品种繁多，根据断面形状的不同、钢材一般分为型材、板材、管材和金属制品四大类、为了便于组织钢材的生产、订货供应和搞好经营管理工作，又分为重轨、轻轨、大型型钢、中型型钢、小型型钢、钢材冷弯型钢，优质型钢、线材、中厚钢板、薄钢板、电工用硅钢片、带钢、无缝钢管钢材、焊接钢管、金属制品等品种。 2、钢材的生产方法大部分钢材加工都是钢材通过压力加工，使被加工的钢（坯、锭等）产生塑性变形。根据钢材加工温度不钢材同以分冷加工和热加工两种。钢材的主要加工方法有：轧制：将钢材金属坯料通过一对旋转轧辊的间隙（各种形状），因受轧辊的压缩使材料截面减小，长度增加的压力加工方法，这是生产钢材最常用的生产方式，主要用来生产钢材型材、板材、管材。分冷轧、热轧。锻造钢材：利用锻锤的往复冲击力或压力机的压力使坯料改变成我们所需的形状和尺寸的一种压力加工方法。一般分为自由锻和模锻，常用作生产大型材、开坯等截面尺钢材寸较大的材料。拉拨钢材：是将已经轧制的金属坯料（型、管、制品等）通过模孔拉拨成截面减小长度增加的加工方法大多用作冷加工。挤压：是钢材将金属放在密闭的挤压简内，一端施加压力，使金属从规定的模孔中挤出而得到有同形状和尺寸的成品的加工方法，多用于生产有色金属材钢材一、黑色金属、钢和有色金属在介绍钢的分类之前先简单介绍一下黑色金属、钢材钢与有色金属的基本概念。 1、黑色金属是指铁和铁的合金。如钢、生铁、铁合金、铸铁等。钢和生铁都是以铁钢材为基础，以碳为主要添加元素的合金，统称为铁碳合金。生铁是指把铁矿石放到高炉中冶炼而成的产品，主要用来炼钢和钢材制造铸件。把铸造生铁放在熔铁炉中熔炼，即得到铸铁（液状），把液状铸铁浇铸成铸件钢材，这种铸铁叫铸铁件。铁合金是由铁与硅、锰、铬、钛等元素组成的合金，铁合金是炼钢的原料之一，在钢材炼钢时做钢的脱氧剂和合金元素添加剂用。 2、把炼钢用生铁放到炼钢炉内按一定工艺熔炼，即得到钢。钢的产品有钢锭、连铸坯和直钢材接铸成各种钢铸件等。通常所讲的钢，一般是指轧制成各种钢材的钢。钢材钢属于黑色金属但钢不完全等于黑色金属。 3、钢材有色金属又称非铁金属，指除黑色金属外的金属和合金，如铜、锡、铅、锌、铝以及黄铜、青铜、铝合金和轴承合金等。另外在工业上还采用铬、镍、锰、钼、钴钢材、钒、钨、钛等，这些金属主要用作合金附加物，以改善金属的性能，其中钨、钢材钛、钼等多用以生产刀具用的硬质合金。以上这些有色金属都称为工业用金属，钢材此外还有贵重金属：铂、金、银等和稀有金属，包括放射性的铀、镭等钢材。二、钢材的分类钢是钢材含碳量在0.04%-2.3%之间的铁碳合金。为了保证其韧性和塑性，含碳量一般不超过 1.7%。钢的主要元素除铁、碳外，还有硅、锰、硫、磷等。钢的分类方法多种钢材多样，其主要方法有如下七种： 1、钢材按品质分类 (1) 普通钢（P≤0.045%，S≤0.050%） (2) 优钢材质钢（P、S均≤0.035%） (3) 高级优质钢（P≤0.035%，S≤0.030%）

常用的一些铸造材料

1.灰铸铁具有良好的铸造性能和切削性能，有较高的耐磨性、减震性及较低的缺口敏感性，且价格便宜。因此，被广泛使用。在铸铁生产中，灰铸铁占产量约80%以上。如HT200常被用来制作承受较大负荷形状复杂或精度要求高的机床床身、箱体和机架（铸件需进行去应力退火，以减小铸件的内应力）、机床导轨和缸体（铸件需进行表面淬火，淬火硬度达到50-55HRC，用以增加导轨表面和缸体内壁和硬度和耐磨性）。 2.可锻铸铁（实际并不可锻造）通过石墨化退火可有较高强度、很大的塑性和韧性、低温韧性好、且铁液处理相对简单、质量稳定、容易组织流水生产。因此，广泛应用于汽车、拖拉机制造行业，用来制造形状复杂、承受冲击载荷的薄壁、中小型零件。如KTH330-08（黑心）可用来制造承受中等动载荷静载的机床用扳手、汽车车轮壳等；KTZ650-02(珠光体)可用来制造承受较高载荷、耐磨性且要有一定的韧性的重要零件，如曲轴、连杆、齿轮等。 3.球墨铸铁（经过秋花处理使石墨大部分或全部呈球状）具有良好的力学性能和工艺性能，并能通过热处理（退火消除内应力、正火提高强度和耐磨性、调质为获得良好的综合力学性能）进一步调整力学性能。因此，可代替碳素铸钢和可锻铸铁，用来制造一些受力复杂，强度、硬度韧性和耐磨性要求较高的零件。如QT500-7AK 可用来制造内燃机油泵齿轮及飞轮、铁路车辆轴瓦。 4.铸钢（铸造用碳钢）一般用于制造形状复杂（很难用锻造或机械加工方法制造）、力学性能要求较高（用铸铁铸造其力学性能达不到）的机械零件。如ZG270-500有较高的强度和较好的塑性，铸造性能良好。因此，用来制造轧钢机机架、水压机横梁等。1998年有中国第二重型机械集团公司制造的最大铸钢长度为3.5 m （中厚板轧机机架），铸件毛坯重375t，用钢液530t，所用的材料就是ZG270-500。同样由我国第二大重型机械集团公司生产的重4t。 600.MW汽轮机高压外缸缸体的毛坯是用AG15CrMo铸造而成的。 5.铸造黄铜（铜合金）铸造黄铜是有普通黄铜通过加入主加元素和其他元素铸造而成，有较高的硬度和抗拉强度，并有一定的塑性。如ZcuZn38 就常用来制造法兰、阀座、手柄、螺母等。 6.铸造路合金（俗称硅铝明）具有良好的铸造性能。通过变质处理可提高合金的力学性能，还可加入铜、镁等元素，再经淬火、时效处理，进一步提高合金力学性能。如ZL105，可用低于255℃较高的温度下工作的形状复杂零件：风冷发动机的汽缸头、油泵题（用金属型铸造或砂型铸造，需经时效低温短时处理）。 7.其他材料蠕墨铸铁、冷激合金铸铁、不锈钢等材料的铸铁