煉鋼基礎知識

緒 論 第一篇 鋼鐵材料知識 1 鋼的分類及性能 1.1 鋼的分類和牌號 1.1.1 碳素鋼的分類、牌號及用途1.1.2 合金鋼的分類、牌號及用途性能1.2.1 鋼的力學性能1.2.2 鋼的物理性能1.2.3 鋼的化學性能1.2.4 鋼的工藝性能2 金屬結(jié)構(gòu)與結(jié)晶2.1 晶體的結(jié)構(gòu)2.1.1 晶體結(jié)構(gòu)的概念2.1.2 金屬晶格的類型2.1.3 晶體結(jié)構(gòu)的缺陷2.2 金屬的結(jié)晶2.2.1 純金屬的冷卻2.2.2 純金屬的結(jié)晶2.2.3 晶粒大小的控制2.2.4 純鐵的同素異構(gòu)轉(zhuǎn)變3 鐵碳合金 3.1 合金組織 3.1.1 固溶體3.1.2 金屬化合物3.1.3 多相混合物3.2 二元合金相圖 3.2.1 二元合金相圖的建立3.2.2 水平截線法則和杠桿定律3.2.3 勻晶相圖3.2.4 共晶相圖3.3 鐵碳合金相圖 3.3.1 鐵碳合金中的基本相3.3.2 鐵碳合金相圖分析3.3.3 典型的鐵碳合金結(jié)晶過程及其組織3.3.4 碳含量對鐵碳合金組織與性能的影響3.3.5 鐵碳相圖的應用4 鋼的熱處理 4.1 鋼在加熱和冷卻時的轉(zhuǎn)變 4.1.1 鋼在加熱時的轉(zhuǎn)變4.1.2 鋼在冷卻時的轉(zhuǎn)變4.2 鋼的退火和正火 4.2.1 退火4.2.2 正火4.2.3 退火與正火的選擇4.3 鋼的淬火與回火4.3.1 淬火4.3.2 鋼的回火4.4 鋼的表面處理4.4.1 表面淬火4.4.2 鋼的化學熱處理5 鋼中元素作用5.1 鋼中常存元素5.1.1 碳的影響5.1.2 錳的影響5.1.3 硅的影響5.1.4 硫的影響5.1.5 磷的影響5.2 鋼中氣體元素5.2.1 氧的影響5.2.2 氮的影響5.2.3 氫的影響5.3 合金元素在鋼中的作用5.3.1 合金元素在鋼中存在形式5.3.2 合金元素對Fe-Fe3C相圖的影響5.3.3 合金元素對鋼熱處理的影響5.3.4 合金元素對鋼性能的影響第二篇 物理化學知識6 煉鋼過程的熱能6.1 熱力學第一定律6.1.1 煉鋼過程的熱效應6.1.2 熱容與焓變計算6.1.3 化學反應熱效應和蓋斯定律6.1.4 基爾霍夫定律6.1.5 標準生成熱6.2 熱力學第二定律6.2.1 熱力學第二定律6.2.2 自由能6.3 溶液6.3.1 理想溶液6.3.2 稀溶液6.3.3 真實溶液和活度6.4 化學反應的方向、限度和速度6.4.1 化學反應的方向6.4.2 化學平衡及影響因素6.4.3 氧化物的標準生成自由能和分解壓力6.4.4 化學反應速度及影響因素6.5 煉鋼過程的表面現(xiàn)象6.5.1 表面張力6.5.2 界面張力的潤濕6.5.3 吸附作用7 金屬熔體7.1 金屬熔體的結(jié)構(gòu)7.1.1 金屬的三態(tài)及其轉(zhuǎn)化7.1.2 金屬熔體的結(jié)構(gòu)7.2 金屬熔體的物理性質(zhì)7.2.1 密度7.2.2 熔點7.2.3 黏度7.2.4 表面張力7.2.5 擴散系數(shù)7.2.6 蒸氣壓7.3 元素在鐵液中的溶解7.3.1 元素在鐵液中的溶解度7.3.2 溶解元素與鐵形成的溶液7.3.3 元素在鐵液中溶解時的自由能變化第三篇 煉鋼基本原理8 煉鋼熔渣8.1 熔渣的來源、組成和作用8.1.1 熔渣的來源和組成8.1.2 熔渣的作用8.2 熔渣結(jié)構(gòu)8.2.1 熔渣結(jié)構(gòu)的分子理論8.2.2 熔渣結(jié)構(gòu)的離子理論8.2.3 分子-離子共存理論8.3 熔渣相圖8.3.1 煉鋼中的主要二元系相圖8.3.2 三元系熔渣相圖8.4 熔渣的化學性質(zhì)8.4.1 熔渣的堿度8.4.2 熔渣的氧化性8.4.3 熔渣的還原性8.4.4 熔渣的透氣性8.5 熔渣的物理性質(zhì)8.5.1 熔渣的黏度8.5.2 熔渣的密度8.5.3 熔渣的表面張力和界面張力8.5.4 熔渣中各組元的擴散8.5.5 熔渣的導電性8.5.6 熔渣的焓變量和導熱性8.6 造渣8.6.1 造渣的目的及要求8.6.2 爐渣的泡沫化9 煉鋼的基本反應9.1 煉鋼的基本任務9.2 鐵的氧化和氧的傳輸9.2.1 鐵的氧化9.2.2 熔渣的傳氧作用9.2.3 雜質(zhì)元素的氧化方式9.3 硅和錳的氧化與還原9.3.1 硅的氧化與還原9.3.2 錳的氧化與還原9.4 碳的氧化9.4.1 碳-氧反應在煉鋼中的作用9.4.2 碳-氧反應的熱力學9.4.3 碳-氧反應的動力學9.4.4 氧氣頂吹轉(zhuǎn)爐的碳氧反應機理和特點9.5 去磷9.5.1對鋼性能的影響9.5.2 去磷反應熱力學9.5.3 還原性脫磷9.5.4 回磷9.6 去硫9.6.1 硫?qū)︿撔阅艿挠绊?.6.2 去硫的熱力學9.6.3 去硫和去磷的動力學9.7 其他元素的氧化9.7.1 鉻的氧化9.7.2 釩的氧化10 鋼的脫氧及合金化10.1 脫氧的目的和任務10.1.1 氧對鋼質(zhì)量的影響10.1.2 脫氧的目的10.1.3 脫氧的基本任務10.2 元素的脫氧能力及常用脫氧元素10.2.1 元素的脫氧能力10.2.2 常用的脫氧元素10.3 各元素的單獨脫氧和復合脫氧10.3.1 各元素單獨脫氧的特點10.3.2 復合脫氧及其特點10.4 脫氧產(chǎn)物的排除10.5 擴散脫氧10.4.1 脫氧方法及其特點10.4.2 擴散脫氧的基本原理11 鋼中的非金屬夾雜物11.1 非金屬夾雜物的分類11.1.1 按照夾雜物的組成分類11.1.2 按照夾雜物的來源分類11.1.3 按照夾雜物的變形性能分類11.1.4 按照夾雜物的尺寸大小分類11.2 非金屬夾雜物對鋼性能的影響11.2.1 夾雜物對鋼力學性能的影響11.2.2 夾雜物對鋼工藝性能的影響11.3 減少鋼中非金屬夾雜物的途徑11.3.1 減少鋼中的氧化物夾雜11.3.2 減少鋼中的硫化物夾雜12 鋼中氣體12.1 鋼中的氮12.1.1 鋼中氮的來源12.1.2 氮在鋼中的溶解12.1.3 氮對鋼性能的影響12.1.4 影響鋼中氮含量的主要因素12.2 鋼中的氫12.2.1 鋼中氫的來源12.2.2 氫在鋼中的溶解12.2.3 氫對鋼性能的影響12.2.4 減少鋼中含氫量的措施12.3 常壓下的鋼液脫氣12.3.1 轉(zhuǎn)爐吹煉中鋼液氣體含量的變化12.3.2 電爐冶煉中鋼液氣體含量的變化13 鋼液的爐外精煉原理13.1 真空精煉理論13.1.1 真空下的脫氧和脫氣13.1.2 真空精煉中的鋼液攪拌13.1.3 真空精煉中的鋼液加熱13.1.4 真空下鋼中元素的揮發(fā)13.1.5 真空下耐火材料的分解與還原13.2 非真空精煉原理13.2.1 鋼包吹氬13.2.2 氬氧精煉13.3 減少鋼中氣體的措施13.3.1 加強原材料的干燥及烘烤13.3.2 采用合理的生產(chǎn)工藝第四篇 傳熱知識14 煉鋼熱能14.1 轉(zhuǎn)爐煉鋼熱能14.2 電弧爐煉鋼熱能14.3 煉鋼用輔助熱能14.3.1 冶金生產(chǎn)常用燃料14.3.2 燃料組成和發(fā)熱量14.3.3 燃燒的基本概念及燃燒溫度15 傳熱原理15.1 穩(wěn)定態(tài)傳導傳熱15.1.1 傳導傳熱的基本定律15.1.2 平壁導熱15.1.3 圓筒壁導熱15.2 對流給熱15.2.1 對流給熱的本質(zhì)15.2.2 對流給熱基本公式15.2.3 對流給熱系數(shù)的幾個實驗公式15.3 輻射傳熱15.3.1 輻射傳熱的基本概念15.3.2 輻射的基本定律15.3.3 兩物體間的輻射熱交換15.3.4 氣體與固體間的輻射熱交換15.4 穩(wěn)定態(tài)綜合傳熱15.4.1 氣體與表面間的熱交換15.4.2 流體通過固體壁對另一流體的傳熱16 煉鋼爐的熱工分析16.1 氧氣頂吹轉(zhuǎn)爐16.1.1 氧氣轉(zhuǎn)爐內(nèi)氧流股與傳熱的關系16.1.2 提高轉(zhuǎn)爐煉鋼熱能的利用率16.2 電弧爐熱工分析16.2.1 電弧爐爐膛內(nèi)的熱交換16.2.2 電弧爐冶煉的能量供給制度附錄1 化合物的標準生成吉布斯自由能附錄附錄2 常用物理化學常數(shù)表附錄3 物理量的單位及兩種單位制的轉(zhuǎn)換關系附錄4 的計算值參考文獻