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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