Gambaran Keseluruhan Pengetahuan Industri Bahan Besi dan Keluli
I. Definisi dan Status Teras Besi dan Keluli
Besi dan keluli adalah istilah umum untuk aloi yang terdiri terutamanya daripada besi (Fe) dan karbon (C), bersama-sama dengan unsur lain seperti mangan (Mn), silikon (Si), fosforus (P), dan sulfur (S). Ia adalah bahan logam yang paling banyak digunakan dan penting dalam industri moden, sering dipanggil "tulang belakang industri." Sifat mereka boleh diubah dalam julat yang sangat luas dengan melaraskan komposisi kimia dan proses rawatan haba untuk memenuhi keperluan yang berbeza.
II. Klasifikasi Teras: Produk Besi, Keluli dan Keluli Babi
Besi Babi: High carbon content (>2.11%), keras dan rapuh, terutamanya dihasilkan melalui peleburan relau letupan. Kebanyakannya digunakan sebagai bahan mentah untuk pembuatan keluli, dengan sebahagian kecil digunakan untuk tuangan (faundri besi babi).
Keluli: Secara amnya mengandungi 0.02% hingga 2.11% karbon, dicirikan oleh gabungan kekuatan, keliatan dan keplastikan yang baik. Keluli dihasilkan daripada besi babi dengan mengoksidakan untuk membuang karbon dan kekotoran dalam relau pembuatan keluli; ia adalah bahan asas untuk produk keluli.
Produk Keluli: Produk siap atau separuh siap-yang dibuat dengan memproses keluli secara plastik melalui penggelek, penempaan, lukisan, dsb., seperti plat, paip, bahagian dan rod dawai.
III. Sistem Klasifikasi Teras untuk Keluli
Klasifikasi keluli adalah kompleks; sistem biasa termasuk:
Mengikut Komposisi Kimia:
Keluli Karbon: Terutamanya terdiri daripada besi dan karbon. Dibahagikan oleh kandungan karbon kepada-keluli karbon rendah (C<0.25%), medium-carbon steel (0.25%≤C≤0.60%), and high-carbon steel (C>0.60%). Kos yang lebih rendah, paling banyak digunakan.
Keluli Aloi: Berdasarkan keluli karbon, satu atau lebih unsur mengaloi (cth, kromium Cr, nikel Ni, molibdenum Mo, vanadium V) ditambah dengan sengaja untuk mendapatkan sifat khusus. Boleh dibahagikan kepadakeluli aloi-rendah, keluli aloi-sederhana, dankeluli aloi-tinggi.
Mengikut Kualiti(terutamanya berdasarkan kandungan kekotoran berbahaya, fosforus dan sulfur):
Keluli Biasa(P Kurang daripada atau sama dengan 0.045%, S Kurang daripada atau sama dengan 0.050%)
Keluli Berkualiti(P, S kedua-duanya Kurang daripada atau sama dengan 0.035%)
Keluli{0}}Berkualiti Tinggi(P Kurang daripada atau sama dengan 0.035%, S Kurang daripada atau sama dengan 0.030%)
Dengan Kaedah Peleburan dan Ijazah Penyahoksidaan:
Buka-Keluli Perapian(sebahagian besarnya usang)
Keluli Relau Oksigen Asas (BOF).(proses pengeluaran arus perdana)
Keluli Relau Arka Elektrik (EAF).(sering digunakan untuk menghasilkan-keluli aloi berkualiti tinggi)
Mengikut tahap penyahoksidaan: Keluli Berbingkai (F), Keluli Terbunuh (Z), Keluli Separuh-Keluli Terbunuh (b) dan Keluli Terbunuh Khas (TZ).
Mengikut Struktur Metalografik(berkaitan dengan keadaan rawatan haba):
Keadaan anil: Keluli hipoeutektoid, keluli eutektoid, keluli hypereutectoid.
Keadaan normal: Keluli mutiara, keluli bainit, keluli martensit, keluli austenit.
Melalui Permohonan(kaedah pengelasan yang paling biasa):
Keluli Struktur: Digunakan untuk pembinaan, jambatan, kapal, kenderaan, kapal tekanan, dll. Menekankan kekuatan dan keliatan.
Keluli Alat: Digunakan untuk membuat alat pemotong, acuan, alat pengukur. Menekankan kekerasan yang tinggi, rintangan haus dan kekerasan panas.
Keluli Tujuan Khas: Mempunyai sifat fizikal/kimia yang istimewa, cth,Keluli Tahan Karat(tahan kakisan-),Keluli Tahan Panas-, Keluli Tahan Lelasan-.
IV. Aliran Proses Pengeluaran Utama
Kompleks besi dan keluli bersepadu moden terutamanya mengikut dua model: "Proses Panjang" dan "Proses Pendek":
Proses Panjang: Pensinteran/Pelletizing → Pembuatan Besi Relau Letupan → Pembuatan Keluli Relau Oksigen Asas → Penapisan Sekunder → Tuangan Berterusan → Rolling. Menggunakan bijih besi dan arang batu sebagai bahan mentah utama. Kapasiti besar, proses arus perdana.
Proses Singkat: Pembuatan Keluli Relau Arka Elektrik → Penapisan Sekunder → Tuangan Berterusan → Bergolek. Menggunakan keluli sekerap kitar semula sebagai bahan mentah utama. Penggunaan tenaga dan pelepasan yang agak rendah, lebih mesra alam. Arah utama untuk transformasi hijau.
V. Petunjuk Prestasi Utama
Sifat Mekanikal: Kekuatan (kekuatan hasil, kekuatan tegangan), keplastikan (pemanjangan, pengurangan luas), keliatan (tenaga impak), kekerasan.
Sifat Fizikal & Kimia: Rintangan kakisan, rintangan haba, rintangan haus, kebolehkimpalan, kebolehkerjaan panas/sejuk.
VI. Kawasan Permohonan Utama
Pembinaan: Bar pengukuh (rebar), rod dawai, H-rasuk untuk struktur konkrit bertetulang.
Pembuatan: Kepingan keluli automotif (panel badan, keluli untuk gear), keluli untuk pembuatan jentera, keluli galas, keluli spring.
Tenaga & Pengangkutan: Keluli saluran paip untuk penghantaran minyak/gas, keluli untuk menara turbin angin, keluli untuk kapal dan platform luar pesisir, rel dan roda untuk kereta api.
Perkakas Rumah & Barangan Pengguna: Selongsong untuk pelbagai peralatan, kutleri (keluli tahan karat).
VII. Trend Pembangunan Industri Semasa
Hijau dan Rendah{0}}Peralihan Karbon: Membangunkan metalurgi-berasaskan hidrogen, penangkapan karbon, penggunaan dan penyimpanan (CCUS) dan meningkatkan perkadaran keluli EAF untuk menangani perubahan iklim.
Peningkatan Produk kepada-Tamat Tinggi: Memberi tumpuan kepada R&D dan pengeluaran keluli khas dengan kekuatan tinggi, keliatan tinggi, rintangan kakisan, dan rintangan kepada persekitaran yang melampau (suhu tinggi/rendah) untuk mencapai penggantian import.
Pembuatan Pintar: Menggunakan internet industri, data besar dan kecerdasan buatan untuk mengoptimumkan pengeluaran, mencapai pengurangan kos, peningkatan kecekapan dan kestabilan kualiti.
Bekalan Bahan Berorientasikan Perkhidmatan{{0}: Berkembang daripada hanya menjual keluli kepada menyediakan penyelesaian material dan perkhidmatan kitaran hayat penuh.