第一章 概论 1
第一节 钢铁材料的性质和重要作用 2
一、钢铁的基本特性 2
二、钢铁与社会生活 7
第二节 钢铁生产技术 11
一、钢铁生产的悠久历史 11
二、炼铁--还原熔炼 14
三、炼钢--氧化熔炼和精炼 16
四、钢的凝固和加工 18
第三节 钢铁生产和环境保护 20
一、环境对钢铁业的新要求 20
二、钢铁与资源再生 21
三、钢铁能耗与温室气体排放 23
四、有利于保护环境的钢材 24
第二章 钢铁是怎样炼成的 27
第一节 钢铁生产的基本工艺流程 28
第二节 古老而又不断年轻化的高炉炼铁法 31
一、高炉的形状和构造 31
二、高炉炼铁的原材料 33
三、矿石在高炉内炼成铁的过程 37
四、减少对焦炭的依赖--向高炉喷吹煤粉 41
五、增加高炉寿命的方法 43
六、高炉炼铁技术的进步 44
七、高炉产品及其用途 49
第三节 直接还原炼铁法 51
一、直接还原炼铁法的特点和意义 51
二、直接还原炼铁法的原料 52
三、几种主要的直接还原炼铁法 53
一、不用焦炭生产铁水 56
第四节 有广阔前景的熔融还原炼铁 56
二、产业化的熔融还原炼铁--Corex法 57
三、在研究开发中的新熔融还原炼铁法 59
第五节 近代炼钢法的诞生 60
一、贝塞麦转炉炼钢法 60
二、平炉炼钢法的兴起和衰落 63
三、电炉炼钢法的诞生 65
第六节 现代的各种炼钢法 66
一、氧气转炉炼钢法的兴起 66
二、强化炼钢溶池的搅拌混合--复合吹炼 69
三、扩大废钢铁的再循环--新的高效率电炉 71
四、钢与渣--熔渣在炼钢中的作用 76
五、还原熔炼的变种--钢包精炼 78
六、纯洁钢的生产 81
七、炼钢中的信息技术 84
第七节 连续铸纲 87
一、钢水凝固和铸锭技术的发展 87
二、连铸坯热送和连铸坯直接轧制 92
三、近终形连铸技术 94
第三章 钢铁材料成型 97
第一节 钢铁材料成型方法的分类 98
一、铸造成型方法与分类 98
二、钢铁材料的塑性加工成型 101
三、钢铁焊接成型 103
第二节 钢材的塑性加工成型 105
一、钢材塑性加工成型方法 105
二、钢的锻压成型 108
三、钢材的主要生产方式--轧制成型 110
四、扁平材的轧制生产--钢板和带钢 113
五、长条材的轧制生产--热轧型钢和线材 131
六、无缝钢管的轧制生产 138
七、钢材的冷深加工--冷弯、冷拔 143
第三节 焊接成型 146
一、焊接过程的基本类型 147
二、焊接钢管的主要生产方法和分类 147
第四节 钢铁成型技术的新发展与展望 150
一、塑性加工成型与铸造、焊接成型技术的复合 150
二、塑性加工成型与表面改性技术的复合 153
第五节 钢铁材料热处理 156
一、一般热处理--“四火” 156
二、化学热处理--给钢件披上“铠甲” 159
三、形变热处理--经济的热处理 161
第四章 不断更新的钢铁材料 165
一、铁碳平衡图--从这里认识钢铁材料 166
第一节 钢铁材料的几个传统又基本的问题 166
二、相变的组织结构--构成材料的最基本单元 167
三、表面和界面--新一代材料研究的主导方向 169
四、快速凝固与非晶态--材料科学和工程的前沿技术之一 171
五、涂镀和表面改性--一种改善使用特性的方法 174
第二节 材料的合金设计 178
一、钢铁材料是一种合金 178
二、强韧化--工程结构材料开发的核心问题 180
三、合金设计--从宏观到微观的发展 183
第三节 多种多样的钢铁材料 184
一、铁及铁制品--都不是纯粹的单一金属 184
二、碳素钢--占钢铁材料总产量的70%以上 187
三、微合金化钢--一类全新的低合金高强度钢 189
四、超高强度钢--强度大于1000兆帕一类结构材料 193
五、耐腐蚀钢--抗周围介质侵害的材料 196
六、耐磨损钢--高作业率的钢铁材料 200
七、低温钢--能够在零下数十度和数百度下稳定使用的钢 202
八、特殊钢--“特、精、高”的一部分钢铁材料 204
第四节 特种金属材料 208
一、高温合金--工作温度高于700℃的黑色金属材料 208
二、金属功能材料--具有特殊物理和生化特性的金属材料 212
三、粉末冶金制品--高科技材料家族的一员 216
四、生物医用材料--新世纪热门的材料产业 220
五、军用钢铁新材料--结构和功能一体化的材料 222
第五节 材料的使用行为 230
一、钢铁材料的破坏与断裂 230
二、辐射及其对材料性能的影响 232
三、材料质量评定 236
四、材料的失效分析 239
第五章 未来的钢铁生产 243
第一节 开发钢铁生产工艺新流程 245
第二节 自动化和信息技术 248
一、生产过程自动控制 248
二、人工智能的应用 249
三、能源优化自动化管理 250
四、电子商务的应用 251
第三节 绿色产业--有利于环境保护的钢铁工业 252
一、炼焦生产中的环保 252
二、满足环保要求的高炉设计 253
三、烧结废气净化技术 253
四、转炉废气净化技术 255
五、电炉综合环保技术 255
六、连铸中的环保 255
七、废物的管理和再利用 258