Pārskats par zināšanām dzelzs un tērauda materiālu nozarē
I. Dzelzs un tērauda definīcija un galvenais statuss
Dzelzs un tērauds ir vispārīgi termini sakausējumiem, kas galvenokārt sastāv no dzelzs (Fe) un oglekļa (C), kā arī citiem elementiem, piemēram, mangāna (Mn), silīcija (Si), fosfora (P) un sēra (S). Tie ir visplašāk izmantotie un vissvarīgākie metāliskie materiāli mūsdienu rūpniecībā, ko bieži sauc par "rūpniecības mugurkaulu". To īpašības var mainīt ārkārtīgi plašā diapazonā, pielāgojot ķīmisko sastāvu un termiskās apstrādes procesus, lai tie atbilstu dažādām prasībām.
II. Galvenā klasifikācija: čuguns, tērauds un tērauda izstrādājumi
Cūkčuguns: High carbon content (>2,11%), cieta un trausla, galvenokārt ražota, kausējot domnā. Lielāko daļu izmanto kā izejvielu tērauda ražošanai, bet nelielu daļu izmanto liešanai (lietuves čuguns).
Tērauds: Parasti satur no 0,02% līdz 2,11% oglekļa, ko raksturo laba izturības, stingrības un plastiskuma kombinācija. Tēraudu ražo no čuguna, oksidējot, lai noņemtu oglekli un piemaisījumus tērauda ražošanas krāsnī; tas ir tērauda izstrādājumu pamatmateriāls.
Tērauda izstrādājumi: gatavie vai pusfabrikāti{0}}, kas izgatavoti, plastiski apstrādājot tēraudu, velmējot, kaljot, stiepjot utt., piemēram, plāksnes, caurules, sekcijas un stiepļu stieņi.
III. Galvenās tērauda klasifikācijas sistēmas
Tērauda klasifikācija ir sarežģīta; Kopējās sistēmas ietver:
Pēc ķīmiskā sastāva:
Oglekļa tērauds: Sastāv galvenokārt no dzelzs un oglekļa. Pēc oglekļa satura iedalīts zema{1}}oglekļa tēraudā (C<0.25%), medium-carbon steel (0.25%≤C≤0.60%), and high-carbon steel (C>0,60%). Zemākas izmaksas, visplašāk izmantotais.
Leģētais tērauds: Pamatojoties uz oglekļa tēraudu, ar nolūku tiek pievienots viens vai vairāki leģējošie elementi (piemēram, hroms Cr, niķelis Ni, molibdēns Mo, vanādijs V), lai iegūtu īpašas īpašības. Var iedalītzema-leģētā tērauda, vidēji{0}}leģētais tērauds, unaugstas{0}}leģētais tērauds.
Pēc kvalitātes(galvenokārt pamatojoties uz kaitīgo piemaisījumu saturu, fosforu un sēru):
Parastais tērauds(P mazāks vai vienāds ar 0,045%, S mazāks vai vienāds ar 0,050%)
Kvalitatīvs tērauds(P, S abi ir mazāki vai vienādi ar 0,035%)
Augstas-kvalitātes tērauds(P mazāks vai vienāds ar 0,035%, S mazāks vai vienāds ar 0,030%)
Pēc kausēšanas metodes un deoksidācijas pakāpes:
Atveriet-Hearth Steel(lielā mērā novecojis)
Pamata skābekļa krāsns (BOF) tērauds(parastais ražošanas process)
Elektriskā loka krāsns (EAF) tērauds (bieži izmanto augstas -leģētā tērauda ražošanai)
Pēc deoksidācijas pakāpes: apstrādāts tērauds (F), apstrādāts tērauds (Z), daļēji apstrādāts tērauds (b) un īpaši apstrādāts tērauds (TZ).
Pēc metalogrāfiskās struktūras(saistīts ar termiskās apstrādes stāvokli):
Atlaidināts stāvoklis: hipoeutektoīdais tērauds, eitektoīds tērauds, hipereutektoīds tērauds.
Normalizēts stāvoklis: perlīta tērauds, beinīta tērauds, martensīta tērauds, austenīta tērauds.
Pēc pieteikuma(visizplatītākā klasifikācijas metode):
Konstrukciju tērauds: Izmanto celtniecībai, tiltiem, kuģiem, transportlīdzekļiem, spiedtvertnēm utt. Uzsver izturību un stingrību.
Instrumentu tērauds: Izmanto griezējinstrumentu, veidņu, mērinstrumentu izgatavošanai. Uzsver augstu cietību, nodilumizturību un karsto cietību.
Īpaša pielietojuma tērauds: Piemīt īpašas fizikālās/ķīmiskās īpašības, piemēram,Nerūsējošais tērauds (korozijas-izturīgs),Karstumizturīgs{0}}tērauds, Nodilumizturīgs{0}}tērauds.
IV. Galvenā ražošanas procesa plūsma
Mūsdienu integrētie dzelzs un tērauda kompleksi galvenokārt atbilst diviem modeļiem: "Ilgais process" un "Īsais process":
Ilgs process: Saķepināšana/granulēšana → domnas dzelzs ražošana → pamata tērauda ražošana ar skābekļa krāsnīm → sekundārā rafinēšana → nepārtraukta liešana → velmēšana. Kā galvenās izejvielas izmanto dzelzsrūdu un ogles. Liela jauda, galvenais process.
Īss process: Elektriskās loka krāsns tērauda ražošana → Sekundārā rafinēšana → Nepārtrauktā liešana → Velmēšana. Kā galveno izejvielu izmanto otrreizēji pārstrādātus tērauda metāllūžņus. Salīdzinoši mazāks enerģijas patēriņš un emisijas, videi draudzīgāks. Galvenais zaļās transformācijas virziens.
V. Galvenie darbības rādītāji
Mehāniskās īpašības: Izturība (tecības izturība, stiepes izturība), plastiskums (izstiepums, laukuma samazināšana), stingrība (trieciena enerģija), cietība.
Fizikālās un ķīmiskās īpašības: Izturība pret koroziju, karstumizturība, nodilumizturība, metināmība, karstā/aukstā apstrādājamība.
VI. Galvenās pielietojuma jomas
Būvniecība: stiegrojuma stieņi (armatūra), stiepļu stieņi, H-sijas dzelzsbetona konstrukcijām.
Ražošana: Automobiļu tērauda loksnes (virsbūves paneļi, zobratu tērauds), tērauds mašīnu ražošanai, gultņu tērauds, atsperu tērauds.
Enerģētika un transports: Cauruļvadu tērauds naftas/gāzes pārvadei, tērauds vēja turbīnu torņiem, tērauds kuģiem un jūras platformām, sliedes un riteņi dzelzceļiem.
Sadzīves tehnika un plaša patēriņa preces: Korpusi dažādām ierīcēm, galda piederumiem (nerūsējošais tērauds).
VII. Pašreizējās nozares attīstības tendences
Zaļa un zema{0}}oglekļa pāreja: ūdeņraža{0}}metalurģijas, oglekļa uztveršanas, izmantošanas un uzglabāšanas (CCUS) attīstīšana un EAF tērauda īpatsvara palielināšana, lai risinātu klimata pārmaiņu problēmas.
Produkta jaunināšana uz augstākās- klases: Koncentrēšanās uz pētniecību un izstrādi un īpašu tēraudu ražošanu ar augstu izturību, augstu stingrību, izturību pret koroziju un izturību pret ekstremālām vidēm (augstu/zemu temperatūru), lai panāktu importa aizstāšanu.
Inteliģenta ražošana: rūpnieciskā interneta, lielo datu un mākslīgā intelekta izmantošana, lai optimizētu ražošanu, panākot izmaksu samazināšanu, efektivitātes uzlabošanu un kvalitātes stabilitāti.
Pakalpojumu-orientēta materiālu piegāde: Attīstās no vienkāršas tērauda pārdošanas līdz materiālu risinājumu un pilna dzīves cikla pakalpojumu nodrošināšanai.