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按工业用钢最终加工方法分类

时间:2025-07-26 22:23 点击:

工业用钢的最终加工方法是其分类的重要依据,不同加工方法直接影响钢材的性能、形态及应用场景。以下按最终加工方法的核心类型展开详细分类,并说明各类别的工艺特点、典型产品及应用领域:

一、压力加工用钢(塑性加工用钢)

压力加工是通过外力使钢坯发生塑性变形(如轧制、锻造、挤压等),获得一定形状、尺寸和性能的钢材。这类钢材需具备良好的塑性、韧性和可加工性,是工业用钢中产量最大的类别。

1. 轧制用钢

工艺特点:通过轧机的轧辊对钢坯施加压力,使其沿长度方向延伸变形,是最主要的钢材加工方法。按轧制温度可分为热轧和冷轧。

热轧用钢:钢坯加热至再结晶温度以上(通常 800~1200℃)进行轧制,塑性好、变形抗力小,适合生产大型或厚截面钢材。
典型产品:热轧钢板(中厚板、热轧卷板)、热轧型钢(角钢、槽钢、工字钢、H 型钢)、热轧钢管、线材等。
应用领域:建筑结构、桥梁、机械制造、管道工程等。

冷轧用钢:钢坯在室温下轧制(以热轧材为坯料),精度高、表面光洁,可通过冷轧强化提高强度。
典型产品:冷轧钢板(薄板、带钢)、冷轧钢管、冷拔钢丝等。
应用领域:汽车车身、家电外壳、精密仪器、压力容器等。

2. 锻造用钢

工艺特点:通过锻锤或压力机对钢坯施加冲击力或静压力,使其在固态下塑性变形,改善内部组织(细化晶粒、消除气孔),提高力学性能。
典型产品:锻钢件(轴类、齿轮坯、连杆、法兰等)、自由锻件、模锻件。
应用领域:机械传动部件(如汽车发动机曲轴)、重型机械零件、航空航天高强度构件。

3. 挤压用钢

工艺特点:将钢坯放入挤压模腔,通过压力机推动钢坯从模孔挤出,获得复杂截面或薄壁型材,适合塑性较好的低合金钢或不锈钢。
典型产品:挤压型钢(异形截面钢管、空心型材)、无缝钢管(部分冷挤压工艺)。
应用领域:汽车轻量化结构、航空航天型材、精密管道。

4. 拉拔用钢

工艺特点:将钢材(如线材、管材)通过模具的锥形孔强行拉拽,减小截面尺寸、提高精度和表面质量,属于冷加工范畴。
典型产品:冷拔钢丝、冷拔钢管、钢丝绳用线材。
应用领域:弹簧、钢丝绳、精密仪器中的细小轴类零件。

二、切削加工用钢

工艺特点:通过刀具对钢材进行切削(车、铣、刨、磨等),获得高精度尺寸和表面质量的零件,要求钢材具有良好的切削性能(如低硬度、易断屑)。

典型钢种:易切削钢(如硫易切削钢、铅易切削钢)、中低碳结构钢(如 45 钢、20 钢)。

典型产品:机械零件毛坯(如螺栓、螺母、齿轮、轴套)、精密仪器零件。

应用领域:通用机械制造、汽车零部件、电子设备外壳等。

三、焊接用钢

工艺特点:钢材需适应焊接工艺(电弧焊、气焊、激光焊等),焊接后接头强度、韧性不低于母材,且焊接过程中不易产生裂纹、气孔等缺陷。

性能要求:低含碳量(通常 C≤0.25%)、低硫磷含量,部分钢种添加 Nb、V、Ti 等元素细化晶粒,改善焊接性。

典型钢种:低碳钢(如 Q235)、低合金高强度结构钢(如 Q355)、焊接用不锈钢(如 304L、316L)。

应用领域:建筑钢结构、压力容器、船舶制造、管道焊接等。

四、热处理用钢

工艺特点:通过热处理(淬火、回火、退火、正火等)改善钢材的力学性能(强度、硬度、韧性等),这类钢材需具备良好的淬透性、回火稳定性或组织可调节性。

典型钢种:

结构钢:合金结构钢(如 40Cr、42CrMo),用于需要高强度的机械零件;

工具钢:碳素工具钢(T8、T10)、合金工具钢(Cr12、W18Cr4V),通过热处理提高硬度和耐磨性;

轴承钢:高碳铬轴承钢(GCr15),经淬火回火后获得高硬度和接触疲劳强度。

应用领域:模具、刀具、轴承、汽车变速箱齿轮等。

五、铸造用钢

工艺特点:将钢液直接浇铸到模具中成型,适合生产形状复杂、难以通过压力加工制造的零件,对钢的流动性、收缩性、气密性有要求。

典型钢种:铸造碳钢(如 ZG230-450)、铸造低合金钢(如 ZG35CrMo)、铸造不锈钢(如 ZG06Cr13Ni4Mo)。

典型产品:大型机械底座、机床床身、泵体、阀体、汽轮机缸体。

应用领域:重型机械、电力设备、化工设备等。

六、粉末冶金用钢

工艺特点:将铁粉与合金元素粉末混合后压制成型,再经烧结(高温下原子扩散结合)获得钢材,可生产成分均匀、复杂形状的零件,材料利用率高。

典型产品:粉末冶金齿轮、轴承套、摩擦材料、硬质合金刀具(含钢基体)。

应用领域:汽车变速箱零件、精密仪器、工具制造。

七、涂层 / 镀层用钢

工艺特点:通过镀层(镀锌、镀锡、镀铬)或涂层(彩涂、防腐涂层)提高钢材的耐腐蚀性、装饰性或功能性,加工过程需保证镀层 / 涂层与基体结合牢固。

典型产品:镀锌钢板(热镀锌、电镀锌)、镀锡钢板(马口铁)、彩涂钢板、镀铬钢管。

应用领域:建筑外墙、汽车车身、家电外壳、食品包装(马口铁)、管道防腐。


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