钢铁质量及其构件失效分析PDF电子书下载

第1章 钢铁生产及其质量检验 1

1.1 钢铁生产简述 1

1.1.1 钢铁生产基本流程 1

1.1.2 炼铁 1

1.1.3 炼钢 4

1.1.4 轧钢 7

1.1.5 钢材品种及用途 8

1.2 钢的冶炼 13

1.2.1 铁水预处理 13

1.2.2 转炉炼钢 16

1.2.3 电炉炼钢 20

1.2.4 炉外精炼 22

1.3 电渣重熔 28

1.3.1 电渣冶金原理 28

1.3.2 电渣冶金去除杂质元素 29

1.4 钢材的检验 31

1.4.1 钢材的技术标准 31

1.4.2 钢材质量的评定方法 39

1.4.3 钢材工艺性能的评定方法 40

1.4.4 钢材使用性能的评定方法 40

1.4.5 钢铁生产中常规检验项目 41

第2章 钢铁铸件及连铸坯的质量分析 45

2.1 铸钢件及其质量分析 45

2.1.1 铸钢的凝固方式及其对铸钢件质量的影响 45

2.1.2 铸钢件的铸造缺陷及其影响因素 48

2.1.3 提高铸钢件质量的工艺措施 56

2.2 铸铁件及其质量分析 62

2.2.1 铸铁石墨化及其影响因素 62

2.2.2 灰口铸铁与球墨铸铁的凝固特征 65

2.2.3 铸铁件的铸造缺陷及其质量分析 69

2.2.4 提高铸铁件质量的措施 77

2.3 连铸坯及其质量分析 81

2.3.1 连铸工艺流程 81

2.3.2 连铸坯凝固及其组织特点 81

2.3.3 连铸坯的缺陷及其质量控制 85

第3章 钢中的气体 94

3.1 钢中气体的来源 94

3.1.1 冶炼中原材料带入的气体 94

3.1.2 脱氧剂和铁合金带入的气体 95

3.1.3 浇注及其他冶金过程中带入的气体 96

3.2 钢中氢的作用 97

3.2.1 钢中氢的来源 97

3.2.2 氢在钢中的存在形式和溶解 97

3.2.3 氢损伤和氢致开裂 100

3.2.4 减少钢中氢含量的措施 106

3.3 钢中氮的作用 108

3.3.1 氮在钢中的溶解及其分布 108

3.3.2 氮在钢中的有利作用 110

3.3.3 氮在钢中的不利影响 110

3.3.4 减少钢中氮含量的措施 117

3.4 钢中氧的作用 119

3.4.1 氧在钢中的溶解 119

3.4.2 氧在钢中的有利作用 120

3.4.3 氧在钢中的不利影响 121

第4章 钢中的非金属夹杂物及其检测 124

4.1 钢中非金属夹杂物的来源 124

4.1.1 内生非金属夹杂物 125

4.1.2 外来非金属夹杂物 126

4.2 钢中非金属夹杂物的分类 127

4.2.1 按非金属夹杂物形态和分布特点分类 127

4.2.2 按非金属夹杂物化学组成特点分类 128

4.2.3 按非金属夹杂物在热加工过程中的变形特性分类 130

4.2.4 按非金属夹杂物尺寸分类 132

4.3 钢中的氧化物 132

4.3.1 钢中氧的来源 132

4.3.2 炼钢工艺中常见的脱氧方式 132

4.3.3 钢中常用的脱氧剂 134

4.3.4 钢中内生氧化物夹杂的形成机理 135

4.4 钢中的氮化物和碳化物 138

4.4.1 钢中的碳氮化钛 138

4.4.2 钢中的碳氮化铌 140

4.4.3 钢中的碳氮化铬和氮化铝 140

4.5 钢中的硫化物 141

4.5.1 钢中硫的来源及其化合物的形成 141

4.5.2 硫化物的作用 144

4.6 钢中典型的非金属夹杂物或析出物 147

4.6.1 钢中典型的显微夹杂物（1～13μm） 147

4.6.2 钢中典型的微细夹杂物或析出物（＜1μm） 152

4.6.3 铸坯中典型的大型夹杂物 153

4.7 非金属夹杂物对钢性能的影响及控制 156

4.7.1 非金属夹杂物对钢材性能的影响 156

4.7.2 典型钢种中夹杂物对钢性能的影响 157

4.7.3 对钢中氧化物夹杂的控制 159

4.7.4 对钢中硫化物的控制 161

4.8 非金属夹杂物或析出物的检测 163

4.8.1 钢中夹杂物的检测内容与方法 163

4.8.2 钢中非金属夹杂物的常规检测 164

4.8.3 钢中非金属夹杂物的微观分析 172

4.8.4 非金属夹杂物快速检测法——火花诱导发射光谱法 175

4.8.5 非金属夹杂物的分离提取及化学成分分析 175

4.8.6 常用夹杂物检测方法的选择与改进 178

第5章 塑性加工对钢的质量的影响 180

5.1 钢的锻造过程的质量分析 180

5.1.1 钢的锻造过程 180

5.1.2 钢锻造后的质量 181

5.1.3 钢锻造的典型缺陷及防止措施 182

5.2 钢的热轧过程的质量分析 184

5.2.1 热轧板带钢的质量分析 185

5.2.2 热轧型钢的质量分析 195

5.3 冷拔钢丝的质量分析 203

5.3.1 冷拔钢丝的质量控制 203

5.3.2 钢丝中典型缺陷及其对拉拔质量的影响 204

5.4 冷轧带钢的质量分析 208

5.5 热镀锌带钢质量分析及典型缺陷 216

第6章 钢制构件的失效分析 230

6.1 失效分析的定义及类型 230

6.2 失效分析基础 231

6.2.1 取样方法与制样方法 231

6.2.2 失效分析的常用方法 234

6.2.3 失效分析的步骤与过程 238

6.3 失效分析案例 240

6.3.1 42CrMo钢制车桥的疲劳失效分析 240

6.3.2 13英寸钢制轮毂的疲劳失效分析 242

6.3.3 帆布用不锈钢连接头断裂失效分析 248

6.3.4 工作辊失效分析 252

6.3.5 水轮发电机定子铁芯拉紧螺杆的失效分析 257

6.3.6 构件失效检验举例 267

参考文献 271