淺談鋼鐵材料及其加工工藝

康 樂

（禹州安健安全技術檢測檢驗有限公司,河南 禹州 461670）

淺談鋼鐵材料及其加工工藝

康 樂

（禹州安健安全技術檢測檢驗有限公司,河南 禹州 461670）

隨著我國工業產業的不斷發展，我國的鋼鐵制造與鋼鐵加工與之前相比有了長足發展，各級鋼鐵制造企業為了迎合市場需要，及新形勢下的競爭要求，都進行了大量的技術改革與結構優化。本文通過對鋼鐵材料的性質及其加工工藝進行概括性討論，旨在通過此研究，對我國的鋼鐵制造業及鋼鐵加工業的發展提出一些有價值的參考意見，為我國鋼鐵產業的不斷發展做出應有的貢獻。

鋼鐵材料；性質；加工工藝

我國自1978年初進入到鋼鐵快速發展的時代，經過近40年的努力，我國在鋼鐵產量上已經處于鋼鐵工業大國的階段，但是在鋼鐵品種質量上，還是處于鋼鐵弱國階段，產量雖大，但是產量的實際意義仍低于美、日等發達國家，經濟效益并不高，如何實現大而強的轉變，就需要我們對鋼鐵材料有更加充分的認識及了解，以及利用高科技的加工技術，將新工藝、新技術運用到我國的鋼鐵企業中來，進一步提升鋼鐵材料的工藝水準，為產品增添更大的附加值以實現企業最大的經濟效益，如何完成這種轉變，首先我們就要對鋼鐵材料特性有一定的認識。

1 金屬類材料特點

（1）固有性。金屬類材料具有固定的特點，這種固有性是指具有一定的特點及性能，集中體現在使用的時候，這種特性是材料本身的物理特性和化學特性所決定的，所以在對金屬材料進行二次加工時，對于最終的產品形態，往往是由材料的固有特性而決定的，這就要求在生產金屬材料時，既要滿足最終產品形態的基本功能性，同時還要滿足結構特性等要求。

（2）感覺性。針對金屬類材質，我們通過看、聽、觸等方式，對其產生綜合性質的印象就是所謂的“感覺特性”，感覺特性的建立有其心理及生理兩個方面的作用，不同的材質也會表現出不同的感覺特性，例如，鋁制品會給我們呈現亞光且厚重的感覺；不銹鋼制品呈現出科技及現代感；黃金及白銀制品會呈現出奢侈與富貴的感覺；因此在產品最終形態中，對于材料的感覺特性是人們對于情感的交流以及精神寄托的濃縮，這點體現了不同金屬材質的差異化特點。

（3）工藝性。材料的工藝性是一種材料特性的綜合反映，表現在材料必須適應多種性質的工藝要求，不一樣金屬材料的工藝特性是不同的，例如，有些金屬適合鍛壓、延展；有些金屬適合焊接、鑄造；因此只有對各類金屬材質的特性了然于心，才能根據具體的要求，選擇最適合的加工工藝。

2 鋼鐵材料概述

從鋼鐵材料在人類社會的發展過程中，我們就可以看到鋼鐵材料舉足輕重的社會地位，無論是建筑行業還是工業與機械加工行業，都離不開鋼鐵材料的身影。從我國來看，青銅及鐵器時代的到來，金屬材質的工具與武器，就開始在人類社會中大面積進行使用，隨著科技的進步，這些金屬材質逐漸向鋼鐵材料發展；直到現代，醫療行業中所使用的高碳鋼、家庭中所使用的不銹鋼、工業生產中所使用的鍍鋅鋼材，這些都預示著鋼鐵材料逐漸深入到我們的生活之中，其實所謂鋼鐵材料是指，針對單一的鐵元素或者有多種金屬元素和其他物質混合而成的產物，我們目前所使用的往往是合金鋼鐵材料，通過合金鑄造可以更加符合我們經濟生活的需求。

3 鋼鐵材料的特性

鋼鐵材料由于其豐富的物理特性、加工特性及原料普遍性，被大量的利用到我們的生產及生活之中，其特性主要表現在以下四個方面：

第一、鍛壓性：由于鋼鐵材料有其豐富的延展性特點，可以通過沖壓鍛造的形式進行加工，在鍛壓進行時，鋼鐵材料會產生塑性形變，從而使鋼鐵材料加工成鍛造件、沖壓件，這樣可以使加工的材料擁有更大的承載能力，汽車工業中往往采用單層或者多層沖壓鋼板來作為底盤的材質。

第二、鑄造性：鋼鐵材料在1500℃左右會轉換成為液態狀態，可以將其筑造成需要的特定形狀，這樣的特性便是鋼鐵的鑄造性，在其通常情況下，鑄型的填充寬容度、鋼鐵合金本身的化學成分及澆鑄時的溫度，對于鋼鐵材料的特性都會產生一定的影響，鑄造技術的優劣直接影響了產品質量的好壞。

第三、加工性：加工性作為鋼鐵材料的后期加工，主要體現在切削及焊接兩個方面，這個特性對鋼鐵材質本身的內部結構及外部結構、硬度及導熱程度有很大關系，即使通過后期加工，也要保障預期的產品使用壽命。

4 鋼鐵材料加工工藝

（1）鋼鐵材料焊接工藝。鋼鐵材料具有良好的導熱性及較小的收縮性，是焊接材料的首選，在工業生產中，往往通過焊接技術將鋼鐵材料進行組合焊接，最終達到工業的要求。例如，以日常生活中所常見的不銹鋼焊接為例，首先通過200-400℃先讓焊接材料進行充分預熱，隨后在部件焊接工作完成后進行熱處理，最后等待其自行緩慢降溫為540℃之后空冷。高碳鋼與不銹鋼焊接方式相差無幾，對于鋼鐵材料的焊接，先進行預熱，后進行熱處理，這樣做的目的主要是對材料組織加以改善，對焊接的應力加以消除，以提高焊接質量。

（2）熱處理工藝。鋼鐵材料的熱處理工藝，主要分為：退、正、淬、回四個方面，通過退火以及后期的回火等進行調質處理，同時還要充分考慮鋼鐵材質零部件的使用要求，通過熱處理后，就可以進行拉力及硬度監測，最終確定零部件的性能是否能夠滿足使用需求。

鋼鐵材料熱處理的流程包括三個主要環節，即加熱、保溫、冷卻，這些環節相互穿插相互持續。對鋼鐵材料進行熱處理時，可以采用非常多樣的加熱方式，例如煤、木炭、氣體以及液體燃料等，當鋼鐵材料的溫度達到設計溫度時，一般需要把這樣的溫度再保持一段時間，是為了創造內外一致的溫度，使其產品內部組織徹底的轉變，這段時間便是保溫時間，因工藝選擇的不同，冷卻的方式也不盡相同，但最終的目的都是為了有效控制冷卻的速度，最終保證鋼鐵材質熱處理后的品質穩定。

5 結語

通過上文我們發現，鋼鐵材料作為工業發展中使用量最大的金屬材質，如果不對鋼鐵的特性進行深入的研究與了解，根本不能對鋼鐵資源進行最優分配，這樣就會造成大量的資源浪費。針對鋼鐵材料的加工工藝，我們要不斷的學習先進的加工技術，著眼未來大力培養相關人才，只有這樣，我國未來的鋼鐵行業才能走在世界的前列，為國計民生的建設創造更大的價值。

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10.16640/j.cnki.37-1222/t.2018.01.013

康樂（1986-）,男,河南許昌人,助理工程師,研究方向：冶金建材類材料工程。