内容简介
《不锈钢生产技术》系统介绍了不锈钢的定义、分类、表示方法、发展史、重要合金元素及其影响等基础知识;结合我国目前主流不锈钢生产企业技术与装备,阐述了不锈钢各生产工序工艺,包括不锈钢冶炼工艺、不锈钢连铸工艺、不锈钢热轧工艺、不锈钢冷轧工艺、不锈钢退火酸洗工艺、不锈钢修磨与精整工艺,以及不锈钢管与配件生产等。
《不锈钢生产技术》可作为高职院校材料工程、冶金以及相关专业教学用书,也可作为不锈钢生产企业新员工培训教材,还可供从事不锈钢生产、技术与管理工作的人员阅读。
目录
模块1 走进不锈钢
1.1 不锈钢的定义与耐腐蚀机理
1.1.1 不锈钢的定义
1.1.2 不锈钢的耐腐蚀原理
1.2 不锈钢的种类
1.2.1 根据化学成分分类
1.2.2 根据组织结构分类
1.2.3 按化学成分和组织结构相结合的分类
1.3 不锈钢的表示方法
1.3.1 国内表示方法
1.3.2 常见不锈钢钢种的牌号
1.3.3 青山QN系不锈钢
1.3.4 不锈钢的表面加工等级
1.4 不锈钢的发展史
1.4.1 世界不锈钢的发展史
1.4.2 我国不锈钢的发展史
1.5 不锈钢的性能
1.5.1 力学性能
1.5.2 物理性能
1.5.3 化学性能
1.6 不锈钢生产工艺
1.6.1 冶炼工艺
1.6.2 连铸工艺
1.6.3 热轧工艺
1.6.4 冷轧工艺
思考题
模块2 不锈钢中的合金元素
2.1 合金元素对不锈钢组织的影响
2.1.1 影响不锈钢组织的合金元素
2.1.2 铬当量与镍当量
2.2 合金元素对不锈钢性能的影响
2.2.1 铬(Cr)
2.2.2 镍(Ni)
2.2.3 钼(Mo)
2.2.4 铌(Nb)、钛(Ti)
2.2.5 铜(Cu)
2.2.6 硅(Si)、铝(Al)
2.2.7 锰(Mn)
2.2.8 钒(V)
2.2.9 碳(C)、氮(N)
2.2.10 铈(Ce)
思考题
模块3 不锈钢冶炼工艺
3.1 不锈钢冶炼的原理与特点
3.1.1 不锈钢冶金原理
3.1.2 不锈钢冶炼特点
3.2 主要冶炼方法
3.2.1 EAF
3.2.2 DH法与RH法
3.2.3 AOD法与VOD法
3.2.4 VD法与LF法
3.2.5 其他冶炼方法
3.2.6 不同冶炼方法的比较
3.3 不锈钢冶炼设备与工艺流程
3.3.1 工艺设备
3.3.2 工艺流程
3.3.3 三种工艺流程的比较
3.4 不锈钢冶炼设备工艺路线的选择
3.4.1 根据产品类型
3.4.2 根据原料供应和生产规模
3.4.3 根据车间条件和动力供应
3.4.4 我国主要不锈钢企业的冶炼工艺
思考题
……
模块4 不锈钢连铸工艺
模块5 不锈钢热轧工艺
模块6 不锈钢冷轧工艺
模块7 不锈钢退火酸洗工艺
模块8 不锈钢修磨与精整工艺
模块9 不锈钢管与配件生产
参考文献
前言/序言
在诸多钢铁材料中,不锈钢作为一种具有抗腐蚀、易加工、外形美观、寿命长、可循环利用等优点的结构和功能性材料,已赢得各方青睐,在经济和社会生活各领域得到日益广泛的应用,并在制造业高质量发展与绿色低碳发展中发挥重要作用。
不锈钢抗腐蚀性能的不断提高离不开不锈钢新材料的研发与生产工艺的进步。伴随铁一铬·镍三元合金冶金学的发展,马氏体、铁素体、奥氏体、双相和沉淀硬化不锈钢相继诞生,构成的钢种体系延续至今;由高温脱碳保铬理论催生出的氩氧脱碳法(AOD)、真空脱氧脱碳法(VOD)等炉外精炼技术,提高了超低碳氮控制能力,为现代不锈钢的发展提供了土壤;连铸一连轧等工艺的革新和进步,提高了不锈钢生产效率,降低了镍资源与不锈钢生产成本,使得更多质优价廉美观的不锈钢产品走进千家万户。
我国不锈钢产业近20年来取得了飞速发展,生产装备水平跃居世界前列,不锈钢粗钢年产量也居全球前列。我国不锈钢粗钢产量、表观消费量分别从2000年的173万吨、60万吨上升至2022年的3198万吨、2757万吨,全球占比均超过50%。2023年,粗钢产量为3667.59万吨,全球占比64%以上,创历史新高。
不锈钢生产工艺不断进步,技术与装备已向着大型化、专业化、自动化、数字化与智能化方向发展,这对培养高等院校冶金材料类人才提出了更新、更高的要求。以往教材介绍不锈钢相关内容只限于一节或一章,目前国内专门系统阐述不锈钢生产的专业教材相对较少。由于不锈钢与普通碳钢生产过程差异较大,非常有必要编写出版一部系统介绍不锈钢生产全流程工艺的教材,为高校相关专业人才培养及时提供适用、实用教材,为此作者特编撰本书。
作者以国务院颁布的《国家职业教育改革实施方案》提出的“三教”改革为指导,结合不锈钢产业发展对人才培养的需求与教学要求编写本书。本书具有以下几个特点:
一是本书遵循教育部有关教材改革产教融合、校企合作的要求组建本教材编委会,作者中既有来自不锈钢教学一线的高校教师,也有来自从事不锈钢材料研发的科研院所研究人员,还有来自不锈钢生产企业与教材编写的一线专家。作者分工协作、深度合作,充分结合目前不锈钢生产实际操作,编入了我国主要不锈钢生产企业如宝武太钢集团、青拓集团等的生产流程、主要设备与重点产品等。从不锈钢钢种的梳理,到新工艺新技术新设备展示;从不锈钢生产流程,到不锈钢产品加工与应用;从文字、彩图的描述,到生产现场视频的演示,无不体现出本教材的特色,以期为我国不锈钢产业与企业培养出高素质实践型、应用型人才。
二是遵循为谁培养人、培养什么人的教育指引,本书编入了近年来我国不锈钢领域劳动模范、大国工匠、优秀科研工作者等的案例事迹,以“知识拓展”等形式展示,大力弘扬劳模精神、劳动精神、工匠精神,将课程思政教育潜移默化于教材中,培养在校学生与新入职职工尊重劳动的观念、崇尚劳模的理念、立志成为劳模的态度。
三是本书以“实用为主,够用为度”为编写原则,内容与时俱进、可操作性强。没有复杂的理论和繁琐的公式,重在基本概念的掌握与上岗实操能力和解决问题能力的培养。以现代不锈钢冷轧带钢生产工艺为主线,介绍了关键装备、生产工艺,产品应用等,利于职业院校相关专业师生系统掌握不锈钢生产工艺与配套产品生产技术。
四是本书拥有丰富的数字化教学资源,加入了目前主要不锈钢生产企业生产工艺流程视频,每个模块配有微课,方便学生更直观更形象地了解学习不锈钢生产流程,提高学习效率。
五是本书在编撰上注意基本概念清晰,易于阅读。为使刚接触不锈钢概念的在校学生、企业新入职员工打好基础,本书特别加强了对不锈钢基础知识、工艺名称与内涵、设备名称与作用等知识的解读。
本书作为职业院校专业课教材,可让学生系统全面地掌握不锈钢生产相关知识和主要生产设备与工艺,从而尽快就业上岗;作为不锈钢生产企业新员工培训教材,可让新员工或管理人员迅速掌握知识,上岗生产或从事企业管理。
山东省不锈钢行业协会秘书长王大中、河南中金裕达不锈钢制品有限公司总经理姚绍军和维格斯(上海)流体技术有限公司、浙江正康实业股份有限公司、山东尧程科技股份有限公司等的教师与专家对本书编写给予了极大的关注、支持与帮助,在此表示衷心的感谢!