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第一章 概论1

第一节 钢铁材料的性质和重要作用2

一、钢铁的基本特性2

二、钢铁与社会生活7

第二节 钢铁生产技术11

一、钢铁生产的悠久历史11

二、炼铁--还原熔炼14

三、炼钢--氧化熔炼和精炼16

四、钢的凝固和加工18

第三节 钢铁生产和环境保护20

一、环境对钢铁业的新要求20

二、钢铁与资源再生21

三、钢铁能耗与温室气体排放23

四、有利于保护环境的钢材24

第二章 钢铁是怎样炼成的27

第一节 钢铁生产的基本工艺流程28

第二节 古老而又不断年轻化的高炉炼铁法31

一、高炉的形状和构造31

二、高炉炼铁的原材料33

三、矿石在高炉内炼成铁的过程37

四、减少对焦炭的依赖--向高炉喷吹煤粉41

五、增加高炉寿命的方法43

六、高炉炼铁技术的进步44

七、高炉产品及其用途49

第三节 直接还原炼铁法51

一、直接还原炼铁法的特点和意义51

二、直接还原炼铁法的原料52

三、几种主要的直接还原炼铁法53

一、不用焦炭生产铁水56

第四节 有广阔前景的熔融还原炼铁56

二、产业化的熔融还原炼铁--Corex法57

三、在研究开发中的新熔融还原炼铁法59

第五节 近代炼钢法的诞生60

一、贝塞麦转炉炼钢法60

二、平炉炼钢法的兴起和衰落63

三、电炉炼钢法的诞生65

第六节 现代的各种炼钢法66

一、氧气转炉炼钢法的兴起66

二、强化炼钢溶池的搅拌混合--复合吹炼69

三、扩大废钢铁的再循环--新的高效率电炉71

四、钢与渣--熔渣在炼钢中的作用76

五、还原熔炼的变种--钢包精炼78

六、纯洁钢的生产81

七、炼钢中的信息技术84

第七节 连续铸纲87

一、钢水凝固和铸锭技术的发展87

二、连铸坯热送和连铸坯直接轧制92

三、近终形连铸技术94

第三章 钢铁材料成型97

第一节 钢铁材料成型方法的分类98

一、铸造成型方法与分类98

二、钢铁材料的塑性加工成型101

三、钢铁焊接成型103

第二节 钢材的塑性加工成型105

一、钢材塑性加工成型方法105

二、钢的锻压成型108

三、钢材的主要生产方式--轧制成型110

四、扁平材的轧制生产--钢板和带钢113

五、长条材的轧制生产--热轧型钢和线材131

六、无缝钢管的轧制生产138

七、钢材的冷深加工--冷弯、冷拔143

第三节 焊接成型146

一、焊接过程的基本类型147

二、焊接钢管的主要生产方法和分类147

第四节 钢铁成型技术的新发展与展望150

一、塑性加工成型与铸造、焊接成型技术的复合150

二、塑性加工成型与表面改性技术的复合153

第五节 钢铁材料热处理156

一、一般热处理--“四火”156

二、化学热处理--给钢件披上“铠甲”159

三、形变热处理--经济的热处理161

第四章 不断更新的钢铁材料165

一、铁碳平衡图--从这里认识钢铁材料166

第一节 钢铁材料的几个传统又基本的问题166

二、相变的组织结构--构成材料的最基本单元167

三、表面和界面--新一代材料研究的主导方向169

四、快速凝固与非晶态--材料科学和工程的前沿技术之一171

五、涂镀和表面改性--一种改善使用特性的方法174

第二节 材料的合金设计178

一、钢铁材料是一种合金178

二、强韧化--工程结构材料开发的核心问题180

三、合金设计--从宏观到微观的发展183

第三节 多种多样的钢铁材料184

一、铁及铁制品--都不是纯粹的单一金属184

二、碳素钢--占钢铁材料总产量的70%以上187

三、微合金化钢--一类全新的低合金高强度钢189

四、超高强度钢--强度大于1000兆帕一类结构材料193

五、耐腐蚀钢--抗周围介质侵害的材料196

六、耐磨损钢--高作业率的钢铁材料200

七、低温钢--能够在零下数十度和数百度下稳定使用的钢202

八、特殊钢--“特、精、高”的一部分钢铁材料204

第四节 特种金属材料208

一、高温合金--工作温度高于700℃的黑色金属材料208

二、金属功能材料--具有特殊物理和生化特性的金属材料212

三、粉末冶金制品--高科技材料家族的一员216

四、生物医用材料--新世纪热门的材料产业220

五、军用钢铁新材料--结构和功能一体化的材料222

第五节 材料的使用行为230

一、钢铁材料的破坏与断裂230

二、辐射及其对材料性能的影响232

三、材料质量评定236

四、材料的失效分析239

第五章 未来的钢铁生产243

第一节 开发钢铁生产工艺新流程245

第二节 自动化和信息技术248

一、生产过程自动控制248

二、人工智能的应用249

三、能源优化自动化管理250

四、电子商务的应用251

第三节 绿色产业--有利于环境保护的钢铁工业252

一、炼焦生产中的环保252

二、满足环保要求的高炉设计253

三、烧结废气净化技术253

四、转炉废气净化技术255

五、电炉综合环保技术255

六、连铸中的环保255

七、废物的管理和再利用258