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钢铁材料的发展演变

钢铁材料的发展演变

一、钢铁材料的历史

人类社会的发展历程,是以材料为主要标志的。历史上,材料被视为

人类社会进化的里程碑。对材料的认识和利用的能力,决定着社会的形

态和人类生活的质量。历史学家也把材料及其器具作为划分时代的标

志:如石器时代、青铜器时代、铁器时代、高分子材料时代……100万

年以前,原始人以石头作为工具,称旧石器时代。1万年以前,人类对石器

进行加工,使之成为器皿和精致的工具,从而进入新石器时代。现在考古

发掘证明我国在八千多年前已经制成实用的陶器,在六千多年前已经冶

炼出黄铜,在四千多年前已有简单的青铜工具,在三千多年前已用陨铁制

造兵器。我们的祖先在二千五百多年前的春秋时期已会冶炼生铁,比欧

洲要早一千八百多年以上。18世纪,钢铁工业的发展,成为产业革命的

重要内容和物质基础。19世纪中叶,现代平炉和转炉镍管炼钢技术的出

现,使人类真正进入了钢铁时代。与此同时,铜、铅、锌也大量得到应用,

铝、镁、钛等金属相继问世并得到应用。直到20世纪中叶,金属材料在

材料工业中一直占有主导地位。

二、钢铁材料的概念

钢材是钢锭、钢坯或钢材通过压力加工制成我们所需要的各种形

状、尺寸和性能的材料钢材是国家建设和实现四化必不可少的重要物

资，应用广泛、品种繁多，根据断面形状的不同、钢材一般分为型材、

板材、管材和金属制品四大类、为了便于组织钢材的生产、订货供应

和搞经营管理工作，又分为重轨、轻轨、大型型钢、中型型钢、小型

型钢、钢材冷弯型钢，优质型钢、线材、中厚钢板、薄钢板、电工用

硅钢片、带钢、无缝钢管钢材、焊接钢管、金属制品等品种。

三、钢材的生产方法

大部分钢材加工都是钢材通过压力加工，使被加工的钢（坯、锭

等）产生塑性变形。根据钢材加工温度不同分冷加工和热加工两种。

钢材的主要加工方法有

轧制：将钢材金属坯料通过一对旋转轧辊的间隙（各种形状）因

受轧辊的压缩使材料截面减小，长度增加的压力加工方法，这是生产

钢材最常用的生产方式，主要用来生产钢材型材、板材、管材。分冷

轧、热轧。

锻造钢材：利用锻锤的往复冲击力或压力机的压力使坯料改变成

我们所需的形状和尺寸的一种压力加工方法。一般分为自由锻和模锻，

常用作生产大型材、开坯等截面尺寸较大的材料。

拉拨钢材：是将已经轧制的金属坯料（型、管、制品等）通过模

孔拉拨成截面减小长度增加的加工方法大多用作冷加工。

挤压：是钢材将金属放在密闭的挤压简内，一端施加压力，使金

属从规定的模孔中挤出而得到有同形状和尺寸的成品的加工方法，多

用于生产有色金属材钢材。

四、我国钢铁材料的现状

改革开放以来，随着市场的需求，我国钢产量和消费量不断增长。

从1996年起，我国

钢产量和消费量连续多年位居世界第一。2006年，我国钢的年产

量达到了4.2亿t左右，人均钢产量也超过了世界平均水平，我国生产

的钢铁材料的数量和品种规格已基本上可满足国内的经济发展和国防

需求。同时，我国钢铁材料的生产技术水平也明显提高，在连铸连轧

技术、高炉喷吹煤粉技术、转炉溅渣护炉技术等方面进行了深入的自

主研制和引进消化并二次开发的工作，达到或接近了国际先进水平，

使钢铁生产的技术经济指标显著提高。如连铸连轧技术及相关工艺设

备获得快速发展，由此导致钢的综合成材率大幅度提高。我国自主开

发的炉喷吹煤粉技术的迅速发展和大量采用，高炉吨钢喷煤量提高使

得高炉人炉焦比降低。

然而，我国钢铁材料的总体技术水平和生产质量水平目前仍处于

中等水平，距世界先进水平尚有一定差距，特别是高附加值的钢铁产

品生产方面差距更大。目前我国每年仍然从国外进口数千万吨钢材，

其中多数进口钢材是国内无法生产的高技术化钢材。我国目前仍无法

稳定生产汽车、输油管线、高层建筑、工程机械、机械设备、化工设

备等先进装备所需要的先进钢铁材料。

五、钢铁材料的特点和发展趋势

为了满足不断增长的市场需求和相关产业的发展需要，当前先进

钢铁材料的发展特点和趋势是：环境友好、资源节约、性能优良、成

本低廉、品种规格多样化、理论和技术研究不断深入等。

1.高性能钢铁材料研发

人们使用材料主要是使用其相关的性能，任何一种材料的存在与

消亡均取决于其性能是否能满足需求以及性能与价格之比是否占优势，

当材料的使用性能是其他材料不能达到而相应的产品