钢材知识讲座

钢材行业知识讲座•世界上铁矿产量第一的国家：澳大利亚。•世界上最大的富铁矿：南极，可供全世界开发利用200年，矿石平均品位达32%～58%。•世界三大铁矿石巨头：–BHPBilliton必和必拓公司、–CompanhiaValeDoRioDoce巴西淡水河谷公司、–RioTinto力拓矿业公司。•我国四大富铁矿基地：河北省武安市、海南昌江县、四川攀枝花和本溪。•我国炼钢需要的铁矿石约75%依靠进口。铁、钢•铁是钢铁产品的“初级产品”，经过进一步冶炼就可得到钢，二者主要根据铁基产品中含碳量多少来区别。•“钢是以铁为主要元素、含碳量一般在2%以下，并含有其他元素的材料。（在铬钢中含碳量可能大于2%，但2%通常是钢和铸铁的分界线。）”—摘自GB/T13304.1-2008。•铁经冶炼直接得到的产品为粗钢，固体状态称钢坯或钢锭钢铁材料的生产过程铁矿石生铁连铸钢坯、铸锭型材铸铁轧制、挤压、拉拔、锻造等压力加工方法1、生铁的冶炼原料：铁矿石燃料：焦炭熔剂：石灰石设备：高炉2、钢的冶炼原料：生铁、废钢燃料：焦炭熔剂：石灰石；氧化剂，脱氧剂设备：转炉、电弧炉（长材、板材、管材等）轧制•将金属坯料通过一对旋转轧辊的间隙（各种形状），因受轧辊的压缩使材料截面减小，长度增加的压力加工方法，这是生产钢材最常用的生产方式，主要用来生产型材、板材、管材。•分冷轧、热轧。•轧辊表面：平直、斜锥、弧形、孔型等轧板轧棒轧管钢铁冶炼生产成本•炼钢工艺的生产成本构成：生铁、废钢、合金、电极、耐火材料、辅助材料、电能、维检和其他等费用。中国目前主要的炼钢设备为转炉和电炉，基于冶炼原理的不同，转炉和电炉在主要的原料（生铁、废钢）配比有一定的差异，转炉工艺废钢的使用量约10%，而电炉工艺废钢的使用量可占到80％。钢材成本以螺纹钢为例–铁矿石1.55吨+焦炭340kg+喷吹煤粉130kg+烧结矿煤焦65kg+加工费（折旧、财务费用、人工等其他费用）=1吨生铁；–985kg生铁+100kg生铁矿+铁合金10kg+加工费=1吨钢坯–1.03吨钢坯+加工费=1吨螺纹钢–增值税17%–以焦煤800-1100，焦炭1200计算，生铁成本约1800，钢坯约2400，螺纹钢成本约2700，加上税后3100（2008年统计）影响钢材价格因素•（1）经济状况•（2）成本状况•（3）技术水平•（4）供求状况及预期•（5）国际钢铁价格走势（1）经济状况•从全球看，钢铁需求量随着世界经济的发展继续增长，从一个国家来说，钢铁行业的发展也与这个国家经济的发展成正相关的关系。经济增长速度的快慢直接影响社会对钢铁量的消费需求，从而影响钢铁产品的价格。可以说，钢铁行业发展受经济周期的影响是比较明显的，当国民经济处于快速增长时期，钢铁产品的市场需求旺盛，价格上涨；当国民经济进入调整时期，钢铁产品的价格也将随之下跌。（2）成本状况•目前世界钢产量的2／3、我国钢产量的绝大部分是以铁矿石为基本原料生产的因此，铁矿石价格的变化是影响钢铁产品生产成本的关键因素。同时，钢铁行业生产经营过程中耗用的水、电、煤气等能源以及钢铁产品货物的运输也构成了钢铁行业的经营成本及盈利能力。（3）技术水平技术水平是影响钢铁产品价格的重要因素之一。技术进步对钢铁产品价格的影响主要来自三个方面：一是对生产工艺的影响，进而对生产成本的影响；二是技术进步导致钢铁替代品的产生，从而减少对钢铁的需求；第三，技术进步导致钢铁产品对其他材料的替代，从而增加对钢铁的需求。（4）供求状况及预期•任何商品的市场价格与供求状况有着密切的关系，钢铁产品也不例外，因此投资者，就应该密切注意钢铁产品的供求状况，分析钢铁的价格走势（5）国际钢铁价格走势•国内相关钢材的价格与国际市场有着千丝万缕的联系，所以关注国际钢材现货市场价格变化和相关已推出钢材期货交易的交易所公布的钢材价格，对于把握我国钢材价格走势不无裨益。铁还是钢？铁钉、铁锤、铁索桥、铁甲…生铁•生铁——一般指含碳量在2~4.3%的铁的合金。又称铸铁。–炼钢生铁——碳主要以碳化铁的形态存在，其断面呈白色，通常又叫白口铁。这种生铁性能坚硬而脆，一般都用做炼钢的原料。–铸造生铁——碳以片状的石墨形态存在，它的断口为灰色，通常又叫灰口铁。由于石墨质软，具有润滑作用，因而铸造生铁具有良好的切削、耐磨和铸造性能。其抗拉强度不够，故不能锻轧，只能用于制造各种铸件，如铸造各种机床床座、铁管等。熟铁熟铁——一般含碳量小于0.2%，也叫工业纯铁。熟铁软，塑性好，容易变形，强度和硬度均较低。钢与生铁的分界线•“钢是以铁为主要元素、含碳量一般在2%以下，并含有其他元素的材料。（在铬钢中含碳量可能大于2%，但2%通常是钢和铸铁的分界线。）”•—摘自GB/T13304.1-2008螺纹钢标准•中国标准号：GB1499.2-2007（热轧带肋钢筋）替代GB1499-1998；GB700-88（碳素结构钢）；GB/T2101-89（型钢验收、包装、标志及质量证明书的一般规定）；GB1499-91（混凝土用钢筋）；用途、产地•主要用途：广泛用于带肋钢筋广泛用于房屋、桥梁、道路等各种建筑结构、特别是大型、重型、轻型薄壁、高层建筑结构。•主要产地：螺纹钢的生产厂家在我国主要分布在华北和东北，华北地区如首钢、唐钢、宣钢、承钢等，东北地区如西林、北台、抚钢等，这两个地区约占螺纹钢总产量50%以上。精轧螺纹钢筋•为了解决大直径、高强度预应力钢筋的连接和锚具问题，已研制成功精轧螺纹钢筋。它是在钢筋表面直接轧出不带纵筋而横肋为梯形螺扣外形的钢筋,可用连接套筒接长,用专用螺帽作为锚具。这种钢筋已在大型预应力混凝土结构、桥梁结构等中使用，获得成功。普线与高线的区别•高线指一捆钢筋中间没有断开的。•圆钢分高线与普线，一般高线价格比普线贵一些。•普线的直径一般比要求小些,高线则大些,例如:6mm的普线一般为5.6~5.8mm,高线为6~6.4mm;•价格相差120元/吨。HRB335HRB400HRB400级和HRB335级钢筋指现行国家标准《钢筋混凝土用热轧带肋钢筋》GB1499中的HRB400和HRB335钢筋一、HRB400就是通常说的三级钢，HRB335就是通常说的二级钢二、HRB335的抗拉强度设计值310n/mm2HRB335的抗拉强度设计值360n/mm2不是好坏的问题HRB335HRB400三、一般二级钢用于梁柱，三级钢用于板三级钢有小直径的，如直径8、10的，但二级钢没有四、HRB335级钢筋是20MnSi(20锰硅)；HRB400级钢筋是20MnSiV或20MnTi等；HRB335HRB400圆钢螺纹钢1.外形不同。圆钢的外表面是光滑的；螺纹钢的外表面带有螺旋形的肋。2.标准不同。圆钢指HPB235级钢筋，它的生产标准是《钢筋混凝土用热轧光面钢筋》（GB13013）；螺纹钢一般指HRB335及HRB400级钢筋，它的生产标准是《钢筋混凝土用热轧带肋钢筋》（GB1499）。圆钢螺纹钢3.强度不同圆钢（HPB235）的设计强度为210MPa；螺纹钢的强度较圆钢要高，HRB335的设计强度为300MPa；HRB400的设计强度为360MPa。4.钢种不同（化学成份不同）。圆钢（HPB235）属碳素钢，钢种是Q235；螺纹钢属低合金钢，HRB335级钢筋是20MnSi(20锰硅)；HRB400级钢筋是20MnSiV或20MnTi等；圆钢螺纹钢5.物理力学性能不同。由于钢筋的化学成份和强度的不同，因此在物理力学性能方面有所不同。圆钢的冷弯性能较好，可以作180度的弯钩，螺纹钢只能作90度的直钩；圆钢的可焊性较好，用普通碳素焊条即可，螺纹钢须用低合金焊条；螺纹钢在韧性、抗疲劳性能方面较圆钢好。热轧冷轧都是型钢或钢板成型的工序，它们对钢材的组织和性能有很大的影响，钢的轧制主要以热轧为主，冷轧只用于生产小号型钢和薄板。热轧的优点热轧的优点：可以破坏钢锭的铸造组织，细化钢材的晶粒，并消除显微组织的缺陷，从而使钢材组织密实，力学性能得到改善。这种改善主要体现在沿轧制方向上，从而使钢材在一定程度上不再是各向同性体；浇注时形成的气泡、裂纹和疏松，也可在高温和压力作用下被焊合。热轧的缺点一、经过热轧之后，钢材内部的非金属夹杂物（主要是硫化物和氧化物，还有硅酸盐）被压成薄片，出现分层（夹层）现象。分层使钢材沿厚度方向受拉的性能大大恶化，并且有可能在焊缝收缩时出现层间撕裂。焊缝收缩诱发的局部应变时常达到屈服点应变的数倍，比荷载引起的应变大得多。热轧的缺点二、不均匀冷却造成的残余应力。残余应力是在没有外力作用下内部自相平衡的应力，各种截面的热轧型钢都有这类残余应力，一般型钢截面尺寸越大，残余应力也越大。残余应力虽然是自相平衡的，但对钢构件在外力作用下的性能还是有一定影响。如对变形、稳定性、抗疲劳等方面都可能产生不利的作用。冷轧的优点冷轧：指在常温下，经过冷拉、冷弯、冷拔等冷加工把钢板或钢带加工成各种型式的钢材。优点：成型速度快、产量高，且不损伤涂层，可以做成多种多样的截面形式，以适应使用条件的需要；冷轧可以使钢材产生很大的塑性变形，从而提高了钢材的屈服点。冷轧的缺点一、虽然成型过程中没有经过热态塑性压缩，但截面内仍然存在残余应力，对钢材整体和局部屈曲的特性必然产生影响。二、冷轧型钢样式一般为开口截面，使得截面的自由扭转刚度较低。在受弯时容易出现扭转，受压时容易出现弯扭屈曲，抗扭性能较差。三、冷轧成型钢壁厚较小，在板件衔接的转角处又没有加厚，承受局部性的集中荷载的能力弱。热轧和冷轧的主要区别一、冷轧成型钢允许截面出现局部屈曲，从而可以充分利用杆件屈曲后的承载力；而热轧型钢不允许截面发生局部屈曲。二、热轧型钢和冷轧型钢残余应力产生的原因不同，所以截面上的分布也有很大差异。冷弯薄壁型钢截面上的残余应力分布是弯曲型的，而热扎型钢或焊接型钢截面上残余应力分布是薄膜型。热轧和冷轧的主要区别三、热轧型钢的自由扭转刚度比冷轧型钢高，所以热轧型钢的抗扭性能要优于冷轧型钢。四、热轧板韧性和表面平整性差,价格较低;而冷轧板的伸展性好,有韧性,但是价格较贵.热轧和冷轧的主要区别