鋼材知識簡介課件(汽車鋼板)

1、1 1、汽車材料種類、汽車材料種類2 2、鋼鐵的概念、鋼鐵的概念3 3、鋼鐵的制造、鋼鐵的制造4 4、鋼鐵的成本、鋼鐵的成本5 5、鋼鐵的采購、鋼鐵的采購6 6、鋼鐵的不良、鋼鐵的不良7 7、鋼鐵的市場、鋼鐵的市場鋼材 5560鑄鐵 512有色金屬 610%塑料 812橡膠 4%玻璃 3其他材料 (油漆、各種液體等) 鐵與C（碳）、Si（硅）、Mn（錳）、P（磷）、S（硫）以及少量的其他元素所組成的合金。其中除Fe（鐵）外，C的含量對鋼鐵的機械性能起著主要作用，故統(tǒng)稱為鐵碳合金。它是工程技術(shù)中最重要、用量最大的金屬材料。包含生鐵與鋼.鋼鐵鋼鐵（iron and steel） 碳含碳量較高（2%

2、），雜質(zhì)元素的含量也較高的鐵碳合金，生鐵硬而脆，但耐壓耐磨.煉鋼生鐵:（白口鐵，碳以Fe3C形態(tài)分布，斷口呈銀白色，質(zhì)硬而脆，不能進行機械加工，是煉鋼的原料）鑄造生鐵:（灰口鐵，碳以片狀石墨形態(tài)分布，斷口呈銀灰色，易切削，易鑄，耐磨)球墨鑄鐵:(碳以球狀石墨分布則稱球墨鑄鐵，其機械性能、加工性能接近于鋼)生鐵生鐵 含碳量較低（50%的鐵礦石磁鐵礦（Fe3O4）赤鐵礦（Fe2O3）褐鐵礦（mFe2O3nH2O)菱鐵礦（FeCO3）【鐵礦石種類】理論含鐵量理論含鐵量72.4%理論含鐵量理論含鐵量70%理論含鐵量理論含鐵量55 . 266.1% 理論含鐵量理論含鐵量48.3% 煉鐵原料煉鐵原料 之之

3、 鐵礦石鐵礦石鐵礦石加工：鐵礦石加工：選礦工藝選礦工藝 是除去礦石中所含有的大量脈石和有害雜質(zhì)，使有用礦物富集，使共生的有用礦物彼此分離得到一種或幾種有用礦物的精礦產(chǎn)品磁選法：根據(jù)礦物導磁性不同在磁選機中進行的分選方法。重選法：根據(jù)礦物比重或密度不同，礦物在介質(zhì)中運動的速度和運動的軌跡不同而達到分選的方法。浮選法：（浮游選礦）根據(jù)礦物表面潤濕性不同，添加適當藥劑，在浮選機中分選礦物的方法。燒結(jié)燒結(jié)/ /造球團工藝造球團工藝 將鐵礦粉高溫燒制成塊狀，初步去除鐵礦石中的雜質(zhì)，以利于后續(xù)在高爐中的進一步燒制產(chǎn)品：燒結(jié)礦 與 球團礦煉鐵原料煉鐵原料 之之 焦炭焦炭【煤炭】：從地下開采出來的，是遠古植物

4、經(jīng)過長期變化形成的可燃巖。【焦炭】部分煤炭（煉焦煤）經(jīng)過高溫干餾成焦炭，是煉鐵的發(fā)熱劑、還原劑及料柱骨架。理論含鐵量理論含鐵量72.4%理論含鐵量理論含鐵量55 . 266.1% 理論含鐵量理論含鐵量48.3% 煉焦工藝煉焦工藝 在煉焦爐內(nèi)將煉焦煤經(jīng)過高溫干餾轉(zhuǎn)化為焦炭、焦爐煤氣和相關(guān)化學產(chǎn)品的工藝過程焦炭含碳量高，氣孔率高，強度大，是高爐煉鐵的重要燃料和還原劑，也是整個高爐料柱的支撐劑和疏松劑煉鐵原料煉鐵原料 之之 熔劑熔劑熔劑主要用于高爐成渣，又稱造渣劑（渣浮在鐵水上）造渣反應：CaCO3=CaO+CO2CaO+SiO2=CaSiO3熔劑要求：1、有效成分含量高 （CaO+MgO）；2、有

5、害雜質(zhì)S、P低；3、粒度均勻，強度好，粉末少理論含鐵量理論含鐵量55 . 266.1% 理論含鐵量理論含鐵量48.3% 石灰石石灰石主要成分為CaO，由石灰石煅燒而成，是脫P、脫S不可缺少的材料，用量比較大白云石白云石白云石的主要成分CaCO3.MgCO3，轉(zhuǎn)爐采用白云石，可減輕爐渣對爐襯的侵蝕，提高爐襯壽命具有明顯效果螢石螢石螢石的主要成分是 CaF2，能加速石灰溶解，迅速改善爐渣動性轉(zhuǎn)爐煉鋼廠轉(zhuǎn)爐煉鋼廠礦礦山山高高爐爐鑄造生鐵鑄造生鐵鑄鐵機鑄鐵機鐵水鐵水煉鋼生鐵煉鋼生鐵爐爐渣渣高爐煤氣高爐煤氣水泥水泥廠廠放散放散精礦精礦粉礦粉礦塊礦塊礦球團礦球團礦燒結(jié)燒結(jié)礦礦焦化廠焦化廠焦炭焦炭制粉車間制

6、粉車間煤煤粉粉熔劑熔劑鼓風鼓風機機 熱風熱風爐爐 熱風熱風軋鋼軋鋼廠廠高爐煉鐵工藝流程圖高爐煉鐵工藝流程圖轉(zhuǎn)爐煉鋼轉(zhuǎn)爐煉鋼理論含鐵量理論含鐵量72.4%理論含鐵量理論含鐵量48.3% 轉(zhuǎn)爐煉鋼轉(zhuǎn)爐煉鋼 把氧氣鼓入熔融的生鐵里，使硅、錳等雜質(zhì)氧化降低/去除。 在氧化的過程中放出大量的熱量 （含1%的硅可使生鐵的溫度升高200攝氏度），可使爐內(nèi)達到足夠高的溫度。因此轉(zhuǎn)爐煉鋼不需要另外使用燃料。 煉鋼的基本任務是脫碳、脫磷、脫硫、脫氧，去除有害氣體和非金屬夾雜物，提高溫度和調(diào)整成分。歸納為：“四脫”（碳、氧、磷、硫），“二去”（去氣和去夾雜），“二調(diào)整”（成分和溫度）。 煉鋼方法：目前煉鋼方法主要有

7、氧氣頂吹轉(zhuǎn)爐煉鋼和電爐煉鋼等轉(zhuǎn)爐煉鋼示意圖轉(zhuǎn)爐煉鋼示意圖理論含鐵量理論含鐵量72.4%理論含鐵量理論含鐵量48.3% 主要化學反應主要化學反應 2Fe+O2=2FeO（熱脆性） C+FeO=CO+Fe（降C） Si+2FeO=SiO2+2Fe（脫氧/調(diào)Si） Mn+FeO =MnO+Fe（脫氧/調(diào)Mn） SiO2、MnO、P、FeS再與CaO反應，生產(chǎn)爐渣連鑄連鑄理論含鐵量理論含鐵量72.4%理論含鐵量理論含鐵量48.3% 連鑄連鑄 將裝有精煉好鋼水的鋼包運至回轉(zhuǎn)臺，回轉(zhuǎn)臺轉(zhuǎn)動到澆注位置后，將鋼水注入中間包，中間包再由水口將鋼水分配到各個結(jié)晶器中去。結(jié)晶器是連鑄機的核心設備之一，它使鑄件成形并

8、迅速凝固結(jié)晶。拉矯機與結(jié)晶振動裝置共同作用，將結(jié)晶器內(nèi)的鑄件拉出，經(jīng)冷卻、電磁攪拌后，切割成一定長度的板坯成分和溫度）。 連鑄自動化控制主要有連鑄機拉坯輥速度控制、結(jié)晶器振動頻率的控制、定長切割控制等控制技術(shù).連鑄示意圖連鑄示意圖軋制軋制理論含鐵量理論含鐵量72.4%理論含鐵量理論含鐵量48.3% 軋制軋制 將連鑄后的鋼坯軋制成客戶需要規(guī)格的鋼材 連鑄坯先經(jīng)過初軋機反復軋制之后，再進入精軋機。軋鋼是連續(xù)的不間斷的作業(yè)，鋼帶在輥道上運行速度快，設備自動化程度高，效率也高。 一般連鑄坯的厚度為150250mm熱軋后的鋼軌厚度一般在幾個毫米,如果用戶要求鋼板更薄的話，還要經(jīng)過冷軋。 煉鋼第一現(xiàn)場煉鋼

9、第一現(xiàn)場理論含鐵量理論含鐵量72.4%理論含鐵量理論含鐵量48.3% 產(chǎn)品產(chǎn)品理論含鐵量理論含鐵量72.4%理論含鐵量理論含鐵量48.3% 螺紋鋼螺紋鋼鋼材表面有螺旋形橫肋的帶肋鋼筋鋼線材線材線材是指直徑為5-22mm的熱軋圓鋼或者相當此斷面的異形鋼。因以盤條形式交貨，故又通稱為盤條鋼管鋼管按生產(chǎn)方法可分為兩大類：無縫鋼管和有縫鋼管型材型材角鋼、槽鋼、工字鋼板材板材熱軋、冷軋、中厚板、涂鍍板、帶鋼煉鐵成本煉鐵成本理論含鐵量理論含鐵量72.4%理論含鐵量理論含鐵量48.3% 【煉鐵主要成本構(gòu)成】 原材料原材料（球團、鐵礦石等） 輔助材料輔助材料（石灰石、硅石、耐火材料等） 燃料及動力燃料及動力（

10、焦炭、煤粉、煤氣、氧氣、水、電等） 工資和福利工資和福利 制造費用制造費用 成本扣除成本扣除（煤氣回收、水渣回收等）【噸鐵用量】 1.5-2.01.5-2.0噸噸鐵礦石鐵礦石、0.4-0.60.4-0.6噸噸焦炭焦炭、0.2-0.40.2-0.4噸噸熔劑熔劑【成本簡化】 結(jié)合國內(nèi)鋼鐵企業(yè)的平均情況，煉鐵工藝中影響總成本的主要因素 是原料（鐵礦石、焦炭）成本，而包括輔料、燃料、人工費用在內(nèi) 的其他費用與副產(chǎn)品回收進行沖抵后僅占總成本的10%左右【成本概算公式】 生鐵噸制造成本（生鐵噸制造成本（1.81.8鐵礦石鐵礦石+0.5+0.5焦炭）焦炭）/0.9/0.9中國, 7.09日本, 1.07美國

11、, 0.89印度, 0.77其他, 5.292012年全球粗鋼產(chǎn)量年全球粗鋼產(chǎn)量/億噸億噸中國鋼鐵廠排名中國鋼鐵廠排名 上海寶鋼集團公司 首鋼總公司 鞍山鋼鐵集團公司 本溪鋼鐵（集團）公司 武漢鋼鐵（集團）公司 攀枝花鋼鐵（集團）公司 廣州鋼鐵企業(yè)集團公司 太原鋼鐵（集團）公司 江蘇沙鋼集團公司 邯鄲鋼鐵集團公司20122012年主要年主要鋼鐵生產(chǎn)國鋼鐵生產(chǎn)國 中國 716.5 Mt 日本 107.2 Mt 美國 88.7 Mt 印度 77.6 Mt 俄羅斯 70.4 Mt 韓國 69.1 Mt 德國 42.7 Mt 土耳其 35.9 Mt 巴西 34.5 Mt 烏克蘭 33.0 Mt2012

12、2012年全球年全球最大鋼鐵生產(chǎn)企業(yè)最大鋼鐵生產(chǎn)企業(yè) 安賽樂米塔爾 93.6 Mt 新日鐵住金 47.9 Mt 河北鋼鐵集團 42.8 Mt 寶鋼集團 42.7 Mt 浦項制鐵 39.9 Mt 武漢鋼鐵集團 36.4 Mt 沙鋼集團 32.3 Mt 首鋼集團 31.4 Mt JFE 30.4 Mt 鞍鋼集團 30.2 Mt鐵礦石鐵礦石鐵礦石鐵礦石【鐵礦石貿(mào)易狀況】中國是全球鐵礦石的最主要進口國，澳大利亞、巴西、印度、俄羅斯、南非和加拿大成為最主要的鐵礦石出口國。【國際鐵礦石定價機制】 1980年起，國際鐵礦石貿(mào)易一般以長期協(xié)議價格作基礎。（三大礦業(yè)和鋼鐵企業(yè)談判）。2008年以來，鐵礦石現(xiàn)貨價

13、格與長協(xié)價格均大幅波動，原有的鐵礦石談判機制經(jīng)歷著重大變革，并在持續(xù)演變中。2011起，三大礦業(yè)公司等主要供應商開始采取月度或季度普氏鐵礦石指數(shù)定價等方式，鐵礦石長協(xié)價格呈現(xiàn)向現(xiàn)貨價格靠攏的趨勢。淡水河谷淡水河谷巴西淡水河谷公司是世界第一大鐵礦石生產(chǎn)和出口商，也是美洲大陸最大的采礦業(yè)公司，被譽為巴西“皇冠上的寶石”和“亞馬孫地區(qū)的引擎”。力拓集團力拓集團1873年成立于西班牙,2000年成功收購了澳大利亞北方礦業(yè)公司；鐵礦石三巨頭之一,世界第二大鐵礦石生產(chǎn)商。必和必拓必和必拓澳大利亞BHP和英國比利登公司(Billiton)合并而成，全球第二大礦業(yè)，全球第三大鐵礦供應商三家總量的比例超過60%

14、，居于主導地位【世界三大礦石供應商】鐵礦石價格走勢鐵礦石價格走勢焦炭價格走勢焦炭價格走勢生鐵價格走勢生鐵價格走勢煉鋼成本煉鋼成本理論含鐵量理論含鐵量72.4%理論含鐵量理論含鐵量48.3% 【煉鋼主要成本構(gòu)成】 生鐵、廢鋼、合金、生鐵、廢鋼、合金、 電極、耐火材料、輔助材料、電極、耐火材料、輔助材料、 電能、維檢等電能、維檢等【噸鐵用量】 0.960.96噸噸生鐵生鐵、0.150.15噸噸廢鋼廢鋼【成本簡化】煉鋼工藝中因為耗電量的增加、合金的加入以及維檢費用的上升使得除主要原料外的其他費用占到煉鋼總成本的18左右。【成本概算公式】 粗鋼噸制造成本（粗鋼噸制造成本（0.960.96生鐵生鐵+0.

15、15+0.15廢鋼）廢鋼）/0.82 /0.82 粗鋼噸制造成本（粗鋼噸制造成本（2.112.11鐵礦石鐵礦石+ +0.610.61焦炭焦炭+0.18+0.18廢鋼）廢鋼）廢鋼價格走勢廢鋼價格走勢粗鋼價格走勢粗鋼價格走勢軋制等成本軋制等成本【酸洗費】 酸洗每噸成本約酸洗每噸成本約100100元元【軋制費】 扎制每噸成本約扎制每噸成本約250250元元【鍍鋅費】 鍍鋅每噸成本約鍍鋅每噸成本約10001000元元【運費】 上海上海福州每噸海運成本約福州每噸海運成本約150150元元【裁切配送費】 裁切配送每噸成本約裁切配送每噸成本約600600元（約為鋼卷價格的元（約為鋼卷價格的10%10%）熱軋

16、熱軋【定義】熱軋是相對于冷軋而言的，冷軋是在再結(jié)晶溫度以下進行的軋制，而熱軋就是在再結(jié)晶溫度以上進行的軋制【優(yōu)點】可以破壞鋼錠的鑄造組織，細化鋼材的晶粒，并消除顯微組織的缺陷，從而使鋼材組織密實，力學性能得到改善【缺點】經(jīng)過熱軋之后，鋼材內(nèi)部的非金屬夾雜物被壓成薄片，出現(xiàn)分層（夾層）現(xiàn)象，使鋼材沿厚度方向受拉的性能大大惡化熱軋酸洗熱軋酸洗【定義】以熱軋材為原料，經(jīng)酸洗機組去除氧化層，切邊，精整后，表面質(zhì)量和使用要求介于熱軋和冷軋之間的中間產(chǎn)品，是部分冷軋的替代產(chǎn)品【優(yōu)點】1、表面質(zhì)量好比熱軋好2、尺寸精度高3、表面光潔度提高4、能減少用戶分散酸洗造成的環(huán)境污染冷軋冷軋【定義】在再結(jié)晶溫度以下進

17、行的軋制叫做冷軋，一般用熱軋鋼卷為原料，經(jīng)酸洗去除氧化皮后進行冷連軋【優(yōu)點】1、冷軋帶鋼產(chǎn)品尺寸精確，厚度均勻2、可獲得熱軋無法生產(chǎn)的極薄帶材3、冷軋產(chǎn)品表面質(zhì)量優(yōu)越4、冷軋帶鋼具有很好的力學性能和工藝性能熱鍍鋅熱鍍鋅【定義】鍍鋅板卷是以熱軋鋼帶或冷軋鋼帶為基板，經(jīng)過連續(xù)熱浸鍍鋅工藝而生產(chǎn)出來的【優(yōu)點】耐腐蝕強、表面質(zhì)量好主要種類主要種類屈服強度屈服強度s s【簡寫：YS】當應力超過彈性極限后，變形增加較快，此時除了產(chǎn)生彈性變形外，還產(chǎn)生部分塑性變形。當應力達到B點后，塑性應變急劇增加，曲線出現(xiàn)一個波動的小平臺，這種現(xiàn)象稱為屈服。這一階段的最大、最小應力分別稱為上屈服點和下屈服點。由于下屈服點

18、的數(shù)值較為穩(wěn)定，因此以它作為材料抗力的指標，稱為屈服點抗拉強度抗拉強度bb【簡寫：TS】當鋼材屈服到一定程度后，由于內(nèi)部晶粒重新排列，其抵抗變形能力又重新提高，此時變形雖然發(fā)展很快，但卻只能隨著應力的提高而提高，直至應力達最大值。此后，鋼材抵抗變形的能力明顯降低，并在最薄弱處發(fā)生較大的塑性變形，此處試件截面迅速縮小，出現(xiàn)頸縮現(xiàn)象，直至斷裂破壞。鋼材受拉斷裂前的最大應力值（e點對應值）稱為強度極限伸長率伸長率【簡寫：EL】經(jīng)過拉伸斷裂后拉伸試樣標距的伸長與原始標距的比例，用百分數(shù)表示塑性應變比塑性應變比r r其物理意義是單向拉伸下的寬向應變與厚向應變比，r越大，板面內(nèi)變形比厚向變形更容易，于是材

19、料不容易減薄，破裂的可能性降低。硬化指數(shù)硬化指數(shù)n n其物理意義就是單向拉伸出現(xiàn)頸縮時的變形量，n值越大，代表材料均勻變形的能力越強，于是局部破裂的可能性降低。主要力學性能主要力學性能材質(zhì)證明材質(zhì)證明主要牌號的力學性能主要牌號的力學性能牌號及對照表牌號及對照表鐵礦石與末端價走勢比對鐵礦石與末端價走勢比對常見不良可能原因改善對策圖片撞邊、壓痕1）包裝不良規(guī)范包裝2）運輸顛簸碼頭卸貨3）卸貨方式不當生銹1）空氣氧化增加涂油2）涂油不足鈑修上線麻花、凹凸（點、線）粒物附著清洗機清洗鈑修上線常見不良可能原因改善對策圖片皺1）降伏強度值偏高以降伏強度值低材料代用2）涂油不均改善涂油量頸縮、裂1）材料的伸

20、長率、r值未達到要求補焊2）模具異常調(diào)整模具變形、 缺料 折邊不良等模具異常 吸落 種別切換錯補焊調(diào)整模具系數(shù)，加強人員技術(shù)作業(yè)訓練全球粗鋼產(chǎn)量走勢全球粗鋼產(chǎn)量走勢世界：1.2%年中國：3.1%年中國鋼材產(chǎn)量及消費量中國鋼材產(chǎn)量及消費量【表觀消費量】：指當年產(chǎn)量加上凈進口量（當年進口量減出口量）再加上庫存變化量（年初庫存減年末庫存）1、我國粗鋼產(chǎn)量將較長時間維持在7億8億噸水平，鋼鐵行業(yè)將較長時間處于高產(chǎn)能、高成本，低價格、低利潤的狀態(tài)。2、工信部此前發(fā)布的報告顯示，2012年80家重點大中型鋼鐵企業(yè)累計實現(xiàn)銷售收入35441億元，同比下降4.3%；實現(xiàn)利潤15.8億元，同比下降98.2%，銷

21、售利潤率幾乎為零（只有0.04%）。 3、我國目前粗鋼產(chǎn)能約9.7億噸，加上在建項目我國有約10億噸的粗鋼產(chǎn)能，而2012年國內(nèi)粗鋼的表觀消費量約6.8億噸，產(chǎn)能利用率低于國際評價78%的標準(產(chǎn)能過剩)，當前我國有2億多噸的過剩產(chǎn)能要消化，（2012年全球粗鋼平均產(chǎn)能利用率為78.8%）。今年鋼市狀況分析今年鋼市狀況分析一、預計今年鋼材市場將弱勢運行，主要有以下影響因素： 統(tǒng)計數(shù)據(jù)顯示，今年一季度全國GDP增速僅7.7%，弱于預期，連續(xù)幾個季度處于回落之中。如果考慮到出口數(shù)字存在部分“熱錢水分”，實際經(jīng)濟增速可能更低。進入二季度后，中國需求不足局面未能改善，甚至還有惡化趨勢國內(nèi)經(jīng)濟持續(xù)減速國內(nèi)經(jīng)濟持續(xù)減速由于主要經(jīng)濟數(shù)據(jù)不理想，以及價格行情的震蕩下行，致使國際投行集體唱空中國，國內(nèi)投資者、消費者、生產(chǎn)者對于前景亦很悲觀，市場信心嚴重缺失。受其影響，鋼鐵全產(chǎn)業(yè)鏈的方方面面均不景氣市場信心缺失市場信心缺失2008年金融危機之后，在實體經(jīng)濟需求疲軟情況之下，國際市場大宗商品價格依然強勁反彈，高位運行，就在于世界各國競相釋放流動性，其中美聯(lián)儲4次QE向市場注入的流動性就達