绪论 1
一、钢铁冶金发展概况 1
二、冶金质量分析及评价 2
三、冶金质量分析的意义 3
四、课程简介 4
第一章 冶金物理化学基础 5
第一节 冶金化学热力学及动力学基础 5
一、冶金化学反应的热力学分析及平衡计算 5
二、冶金反应动力学理论及速度计算 10
第二节 熔融金属的结构和性质 13
一、熔体状态的特征 13
二、液态金属的性质 14
三、熔融金属与氧化物的活度 16
第三节 炉渣熔体结构与性质 17
一、炉渣在冶金过程中的作用 18
二、液态炉渣的结构理论 18
三、炉渣的物理化学性质 19
习题 24
第二章 炼钢过程基本反应 25
第一节 炼钢中的分解反应 25
一、基本概念 25
二、氧化物的分解压力 25
三、分解压力在炼钢中的应用 26
第二节 硅、锰的氧化还原反应 27
一、概述 27
二、硅的氧化和还原 27
三、锰的氧化和还原 28
第三节 脱碳反应 28
一、脱碳反应的热力学条件 29
二、脱碳反应的动力学条件 30
第四节 脱硫、脱磷反应 31
一、硫、磷对钢的组织及性能的影响 31
二、脱硫的热力学条件 33
三、脱磷的热力学条件 35
四、炼钢中的回磷与回硫问题 36
第五节 脱氧反应 37
一、脱氧的任务 37
二、元素的脱氧能力及脱氧速度 37
三、常用脱氧剂及选用原则 38
四、脱氧方法 39
习题 40
第三章 常规炼钢法及质量控制 41
第一节 炼钢的基本任务及原料 41
一、炼钢的基本任务 41
二、炼钢原料及质量要求 42
第二节 常规炼钢法的分类及特点 44
一、炼钢法分类 44
二、氧气转炉炼钢法的特点 45
三、平炉炼钢法的特点 45
四、电炉炼钢法的特点 46
第三节 常规炼钢设备及工艺过程 47
一、氧气转炉炼钢法 47
二、平炉炼钢法 49
三、电弧炉炼钢法 51
四、非真空感应炉熔炼法 54
第四节 不同炼钢法的冶炼质量控制 56
一、电炉冶炼质量控制 56
二、氧气顶吹转炉冶炼质量控制 60
三、平炉冶炼质量控制 62
第五节 不同炼钢法的冶金质量及选用原则 63
一、氧气转炉冶炼钢的质量特点 63
二、平炉冶炼钢的质量特点 64
三、电炉钢的质量特点 65
四、不同炼钢法的选用原则 67
习题 68
第四章 炼钢过程中气体和夹杂物的冶金控制 70
第一节 钢中气体对钢质量的影响 70
一、氢、氮在钢中的溶解规律 70
二、钢中氢的行为及去除 70
三、钢中氮的行为及去除 74
第二节 钢中的非金属夹杂物及控制 75
一、钢中非金属夹杂物的来源 75
二、钢中非金属夹杂物的类型 75
三、非金属夹杂物对钢性能的影响 76
四、钢中非金属夹杂物的去除和形态控制 79
第三节 钢中的金属杂质及冶金控制 81
一、钢及合金中的金属杂质的行为 81
二、微量金属杂质对钢与合金性能的影响 82
三、微量有害元素的允许含量 84
四、降低微量元素有害影响的方法 84
习题 85
第五章 钢液的炉外精炼及冶金质量 86
第一节 炉外精炼的理论基础 86
一、真空脱气 86
二、钢液搅拌 88
三、精炼炉渣 90
四、气体稀释脱碳 91
第二节 炉外精炼装置及工艺特点 92
一、脱气及炉外处理装置 92
二、具有加热功能的精炼装置 96
三、炉外精炼工艺的优化 98
第三节 炉外精炼方法的选用原则及冶金质量 99
一、炉外精炼方法的选用原则 99
二、高质量钢的生产技术及精炼效果 101
三、不锈钢的生产技术及精炼效果 104
习题 106
第六章 铸锭及质量控制 107
第一节 钢锭的凝固与结晶组织 107
一、钢液凝固的一般规律 107
二、钢锭的凝固组织及控制 108
三、钢液凝固结晶过程的宏观现象 109
第二节 钢锭模铸技术及结构特点 111
一、铸锭设备 111
二、浇铸方法 112
三、铸锭工艺操作对钢锭质量的影响 113
四、钢锭的结构特点 116
第三节 铸锭质量控制 118
一、铸锭缺陷分析 118
二、铸钢质量控制 122
三、提高铸锭质量的新技术 123
第四节 连续铸钢及其质量分析 124
一、概述 124
二、连铸机的结构 124
三、连铸工艺及操作要点 125
四、连铸的特点及铸坯质量分析 126
习题 129
第七章 特种冶炼及冶金质量 130
第一节 真空冶炼及冶金质量 130
一、真空冶炼的物理化学 130
二、真空冶炼方法、设备及操作 131
三、真空冶炼的应用质量效果 134
第二节 电渣重熔及质量效果 139
一、电渣重熔基本原理 140
二、电渣重熔设备及工艺要点 141
三、电渣钢的质量 143
第三节 等离子弧熔炼及冶金质量 145
一、等离子弧熔炼基本原理 145
二、设备及操作工艺 146
三、冶金质量效果 147
第四节 不同冶炼技术的对比及选型 148
一、技术经济指标分析 148
二、冶炼质量对比分析 149
三、不同冶炼工艺路线的选型 149
习题 150
第八章 压力加工及质量控制 151
第一节 钢的塑性加工基础 151
一、钢材的塑性变形 151
二、钢材塑性的影响因素 152
三、改善金属塑性的措施 153
四、塑性加工引起的材质变化 154
第二节 压力加工方法、设备及工艺特点 154
一、钢的轧制 155
二、钢的锻造 158
三、挤压加工 160
四、拉拔加工 161
第三节 压力加工温度制度对钢质量的影响 162
一、加热温度的确定 162
二、加热速度的确定 163
三、变形温度对钢质量的影响 163
四、锻轧加工后冷却制度对钢组织性能的影响 164
第四节 压力加工工艺制度对钢质量的影响 165
一、轧制对钢质量的影响 165
二、锻造对钢质量的影响 170
第五节 压力加工质量缺陷分析 174
一、压力加工质量分析 174
二、压力加工缺陷分析 175
习题 178
第九章 冶金质量综合分析 179
第一节 钢的质量标准及评价指标 179
一、钢的质量标准体系 179
二、钢的质量指标内容 181
三、钢质量的评定方法 182
第二节 钢质量的检验 184
一、表面质量检验 184
二、成分分析 185
三、组织检验 185
四、钢的性能试验 190
第三节 钢的质量分析方法及应用 190
一、质量分析方法 190
二、质量分析的一般步骤 192
三、质量分析的应用 193
习题 197
主要参考文献 198