钢材知识速成班
一、 钢铁生产工艺过程及相关介绍
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，这些都是铁的氧化物，不同之处在于它们的氧化方式。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。一般钢铁依使用用途制成性质、形状各异的商品，既所谓的钢铁制品。通常钢铁制品是将铁矿石还原，熔解成铣铁（炼铣），铣铁精炼成钢（炼钢），钢再轧延、加工后制成各种钢铁制品，广义的钢铁制品包含铸铁、铸钢、锻造钢品及钢材加工的制品。
钢铁-概述
钢铁是铁与C(碳)、Si(硅)、Mn(锰)、P(磷)、S(硫)以及少量的其他元素所组成的合金。其中除Fe(铁)外，C的含量对钢铁的机械性能起着主要作用，故统称为铁碳合金。它是工程技术中最重要、用量最大的金属材料。
按含碳的含量的不同，铁碳合金分为钢与生铁两大类，钢是含碳量为0.03%～2%的铁碳合金。碳钢是最常用的普通钢，冶炼方便、加工容易、价格低廉，而且在多数情况下能满足使用要求，所以应用十分普遍。按含碳量不同，碳钢又分为低碳钢(C≤0.25%)、中碳钢(C为0.25-0.6%)和高碳钢(C＞0.6%)（65/70/85#钢、65Mn、55Si2Mn/60Si2Mn）。随含碳量升高，碳钢的硬度增加、韧性下降。优质碳素结构钢按含锰量不同分为正常含锰量(含锰0.25%-0.8%)和较高含锰量(含锰0.70%-1.20%)两组，后者具有较好的力学性能和加工性能。合金钢又叫特种钢，在碳钢的基础上加入一种或多种合金元素，使钢的组织结构和性能发生变化，从而具有一些特殊性能，如高硬度、高耐磨性、高韧性、耐腐蚀性，等等。经常加入钢中的合金元素有Si、W、Mn、Cr、Ni、Mo、V、Ti等。我国合金钢的资源相当丰富，除Cr、Co不足，Mn品位较低外，（攀枝花）W、Mo、V、Ti和稀土金属（内蒙）储量都很高。21世纪初，合金钢在钢的总产量中的比例将有大幅度增长。
含碳量2%～4.3%的铁碳合金称生铁。生铁硬而脆，但耐压耐磨。根据生铁中碳存在的形态不同又可分为白口铁、灰口铁和球墨铸铁。白口铁中碳以Fe3C形态分布，断口呈银白色，质硬而脆，不能进行机械加工，是炼钢的原料，故又称炼钢生铁。碳以片状石墨形态分布的称灰口铁，断口呈银灰色，易切削，易铸，耐磨。若碳以球状石墨分布则称球墨铸铁，其机械性能、加工性能接近于钢。在铸铁中加入特种合金元素可得特种铸铁，如加入Cr，耐磨性可大幅度提高，在特种条件下有十分重要的应用。
冷轧钢板生产工艺（宝钢）：矿石－高炉炼铁－转炉炼钢－连铸（板坯）－热连轧－酸洗－冷连轧－连续退火（－热镀锌）－卷取/其他（电镀锌/纵剪成带/横剪成板/）
热轧钢板生产工艺（宝钢）：矿石－高炉炼铁－转炉炼钢－连铸（板坯）－除鳞－精轧－冷却－卷取－热轧卷（－冷轧）－矫直/纵剪/横剪
二、 常用钢材的牌号分析
1、我国钢号表示方法概述
钢的牌号简称钢号，是对每一种具体钢产品所取的名称，是人们了解钢的一种共同语言。我国的钢号表示方法，根据国家标准《钢铁产品牌号表示方法》（ GB221-79 ）中规定，采用汉语拼音字母、化学元素符号和阿拉伯数字相结合的方法表示。即：
①钢号中化学元素采用国际化学符号表示，例如 Si,Mn,Cr ……等。混合稀土元素用“ RE ”（或“ Xt ”）表示。
②产品名称、用途、冶炼和浇注方法等，一般采用汉语拼音的缩写字母表示，见表。 ③钢中主要化学元素含量（ % ）采用阿拉伯数字表示。 表： GB 标准钢号中所采用的缩写字母及其涵义
2、我国钢号表示方法的分类说明
－－生铁牌号表示方法生铁牌号采用表 1 中规定的符号和阿拉伯数字表示。 a 、阿拉伯数字表示平均含硅量 ( 以千分之几计 ) 。
例如：含硅量为 2.75% ～ 3.25% 的铸造用生铁，其牌号表示为 “Z 30” ； 含硅量为 0.85% ～ 1.25% 的炼钢用生铁，其牌号表示为 “L 10” 。
b 、含钒生铁和脱碳低磷粒铁，阿拉伯数字分别表示钒和碳的平均含量 ( 均以千分之几计 ) 。
例如：含钒量不小于 0.40% 的含钒生铁，其牌号表示为 “F 40” ；含碳量为 1.20% ～ 1.60% 的炼钢用脱碳低磷粒铁，其牌号表示为 “TL 14” 。
－－碳素结构钢和低合金高强度结构牌号表示方法以上用钢通常分为通用钢和专用钢两大类。
a 、通用结构钢采用代表屈服点的拼音字母 “Q” 。屈服点数值 ( 单位为 MPa) 和质量等级、脱氧方法等符号，按顺序组成牌号。例如：碳素结
构钢牌号表示为： Q235AF ， Q235BZ ；低合金高强度结构钢牌号表示
为： Q 345C ， Q345D 。碳素结构钢的牌号组成中，镇静钢符号 “Z” 和特殊镇静钢符号 “TZ” 可以省略，例如：质量等级分别为 C 级和 D 级的
Q235 钢，其牌号表示应为 Q235CZ 和 Q235DTZ ，但可以省略为 Q 235C 和 Q235D 。低合金高强度结构钢有镇静钢和特殊镇静钢，但牌号尾部不加写表示脱氧方法的符号。
b 、专用结构钢一般采用代表钢屈服点的符号 “Q” 、屈服点数值和代表产品用途的符号等表示，例如：压力容器用钢牌号表示为 “Q345R” ；耐候钢其牌号表示为： Q340NH 。 c 、根据需要，通用低合金高强度结构钢的牌号也可以采用两位阿拉伯数字 ( 以万分之几计平均含碳量 ) 和标准的元素符号组成；专用低合金高强度结构钢的牌号，除一般组成外，尚应加写表 1 中规定代表产品用途的符号。 －－优质碳素结构钢和优质碳素弹簧钢牌号表示方法
优质碳素结构钢采用两位阿拉伯数字 ( 以万分之几计表示平均含碳量 ) 或阿拉伯数字和元素符号、规定的符号组合成牌号。
a 、沸腾钢和半镇静钢，在牌号尾部分别加符号 “F” 和 “b” 。例如：平均含碳量为 0.08% 的 沸腾钢，其牌号表示为 “ 08F ” ；平均含碳量为 0.10% 的半镇静钢，其牌号表示为 “10b” 。
b 、镇静钢 (S 、 P 分别 ≤0.035%) 一般不标符号。例如：平均含碳量为 0.45% 的镇静钢，其牌号表示为 “ 45” 。
c 、较高含锰量的优质碳素结构钢，在表示平均含碳量的阿拉伯数字后加锰元素符号。例如：平均含碳量为 0.50% ，含锰量为 0.70% ～ 1.00% 的钢，其牌号表示为 “50Mn” 。 d 、高级优质碳素结构钢 (S 、 P 分别 ≤0.030%) ，在牌号后加符号 “A” 。例 如 : 平均含碳量为 0.45% 的高级优质碳素结构钢，其牌号示为 “ 45A ” 。 －－特级优质碳素结构钢 (S≤0.020% 、 P≤0.025%) ，牌号后加符号 “E” 。 例如 : 平均含碳量为 0.45% 的特级优质碳素结构钢，其牌号表示为 “45E” 。 优质碳素弹簧钢牌号的表示方法与优质碳素结构钢牌号表示方法相同 (65 、 70 、 85 、 65Mn 钢在 GB/T1222 和 GB/T699 两个标准中同时分别存在 ) 。 常用金属材料牌号表示方法
三、 公差范围及长宽要求及钢厂生产的常规产品
钢材长度尺寸举例
1. 管材的长度尺寸
⑴一般以钢管的外径 D 、内径和壁厚 S 的毫米（ mm ）数标定。
⑵每种钢管有规定的不同尺寸，如无缝钢管外径 50mm 的，壁厚有 2.5-10mm的 15 种；或者说相同壁厚5mm 的，外径有 32-195mm 的 29 种。又如焊接钢管公称口径 25mm 的壁厚有 3.25mm 的普通钢管和4mm的加厚钢管。
2. 型材的长度尺寸
⑴火车轨的标准长度有 12.5m 和 25m 两种。
⑵圆钢、线材、钢丝尺寸以直径 d 的毫米（ mm ）数标定。
⑶方钢尺寸以边长a的毫米( mm )数标定。
⑷六角钢、八角钢尺寸以对边距离s的毫米（ mm ）数标定。
⑸扁钢的尺寸以宽度b和厚度d的毫米（ mm ）数标定。
⑹工字钢、槽钢的尺寸以腰高h、腿宽b和腰厚d的毫米（ mm ）数标定。
⑺等边角钢的尺寸以相等边宽b和边厚d的毫米（ mm ）数标定。不等边角钢的尺寸以边宽B、b和边厚d的毫米（ mm ）数标定。
⑻H型钢的尺寸以腹板高度h、翼板宽度b和腹板厚度t1、翼板厚度t2的毫米（ mm）数标定。
3. 钢板、钢带的长度尺寸
⑴一般以钢板的厚度 d 的毫米（ mm ）数标定。而钢带则以钢带的宽度b和厚度d的毫米（ mm ）数标定。
⑵单张钢板有规定的不同尺寸，如热轧钢板有： 1mm 厚的钢板，有宽度600×长度2000 mm ；650×2000mm ；700×1420 mm ；750×1500 mm ；900×1800 mm；1000×2000 mm 等。
钢材的尺寸和重量
1、钢材长度尺寸
钢材长度尺寸是各种钢材的最基本尺寸，是指钢材的长、宽、高、直径、半径、内径、外径以及壁厚等长度。钢材长度的法定计量单位是米（ m ）、厘米（ cm ）、毫米（ mm）。在现行习惯中，也有用英寸（ ″）表示的，但它不是法定计量单位。
a 钢材的范围定尺。是节省材料的一种有效措施。范围定尺就是长度或长乘宽不小于某种尺寸，或是长度 。长乘宽从多少到多少的尺寸范围内交货。生产单位可以按此尺寸要求进行生产供货。
b. 不定尺（通常长度）。凡产品尺寸（长度或宽度），在标准规定范围内，而又不要求固定尺寸的叫不定尺。不定尺长度又叫通常长度（通尺）。按不定尺交货的金属材料，只要在规定长度范围内交货即可。例如，不大于 25mm 的普通圆钢，其通常长度规定为 4-10m， 则长度在此范围内的圆钢都可以交货。
c. 定尺。按订货要求切成固定尺寸的称为定尺。按定尺长度交货时，所交金属材料必须具有需方在订货合同中指定的长度。例如，合同上注明按定尺长度 5m 交货，则所交货的材料必须都是 5m 长的，短于 5m 或长于 5m 均为不合格。但实际上交货不可能都是 5m 长，因此规定了允许有正偏差，而不允许有负偏差。
d. 倍尺。按订货要求的固定尺寸切成整倍数的称为倍尺。按倍尺长度交货时，所交金属材料的长度必须为需方在订货合同中指定的长度（叫单倍尺）的整数倍数（另加锯口）。例如，需方在订货合同中要求单倍尺长度为 2m ，那么，切成双倍尺时长度即为 4m，切成 3 倍尺时即为6m ，并分别加上一个或两个锯口量。锯口量在标准中有规定。倍尺交货时，只允许有正偏差，不允许出现负偏值。
e. 短尺。长度小于标准规定的不定尺长度下限，但不小于允许的最短长度的叫短尺。例如，水、煤气输送钢管标准中规定，允许每批有 10% 的（按根数计算） 2-4m 长的短尺钢管。 4m 即为不定尺长度的下限，允许的最短长度为 2m。
f. 窄尺。宽度小于标准规定的不定尺宽度下限，但不小于允许的最窄宽度的叫窄尺。按窄尺交货时，必须注意有关标准规定的窄尺比例和最窄尺。
四、 交货状态类别
钢管的几种交货状态
交货状态 ：是指交货产品的最终塑性变形或最终热处理的状态。一般不经过热处理交货的称热轧或冷拔（轧）状态或制造状态；经过热处理交货的称热处理状态，或根据热处理的类别称正火（常化）、调质、固溶、退火状态。订货时，交货状态需在合同中注明。
常见的钢材交货状态有热轧、冷轧、控轧、正火、回火、退火、淬火、调质等，热轧能显著降低能耗，降低成本，能改善金属及合金的加工工艺性能。
常见的钢材交货状态有热轧、冷轧、控轧、正火、回火、退火、淬火、调质等，热轧能显著降低能耗，降低成本，能改善金属及合金的加工工艺性能。
