人類現代文明與鋼材的大量生產和使用密不可分。高技術在鋼鐵工業上的應用使鋼鐵工業成為世界上最高產、最高效和技術最先進的工業之一,因而鋼材價格也比較低。鋼材具有良好的綜合性能,是世界上最為常見的多用途制造材料。鋼材制成的產品服役報廢后,絕大部分可以回收利用,具有良好的循環再生能力。環保技術與鋼鐵生產工藝的結合,使得鋼鐵生產中空氣排塵與污泥外排正在減少,產生的固體廢棄物已近全部回收利用,因此鋼鐵材料是與環境協調、友好的材料。與其他基礎材料相比,鋼鐵材料,特別是作為基礎結構材料,在21世紀仍將占據主導地位。
近年來國內陸續出版了不少有關各類專用鋼的書籍,也出版了一些有關鋼鐵材料工程的大型工具書。作者撰寫本書的目的是想在一部作品中對工程上常用的鋼類(不包括電工用鋼)作較全面的介紹,著重闡明合金元素在鋼中的作用,鋼的成分與其熱處理特點、組織、性能之間的關系及其工程應用。
2005年,國家標準化管理委員會召開了全國標準化工作會議,要求加大采用國際標準和國外先進標準的力度,進一步促進提高我國產品、企業和產業的國際競爭力。之后有關部門加快了鋼標準的修訂和制定工作,我國國家標準與國際標準一致性水平大幅提升,我國鋼標準體系更加科學、技術更加先進、市場更加適應、貿易更加便利。本書盡量采用最新制定的國家標準和行業標準,對國內常引進的國外鋼號和各類材料的發展方向亦作了適當的介紹。
本書重視鋼種的熱處理工藝、性能和應用,特別是國家標準中列入的鋼號,使從事鋼鐵材料工程的科技人員能依據部件或構件的服役條件合理選用鋼材。
全書共10章。第1章簡要介紹鋼的生產過程及其對鋼的冶金質量的影響。自20世紀中葉以來,世界鋼鐵生產工業裝備技術快速發展,普遍采用了爐外精煉、連鑄等新技術。1978年我國鋼鐵工業進入了穩定快速發展時期。近年通過大量引進國外先進的工業設備和技術創新,我國一些大中型鋼鐵企業的裝備和生產工藝已進入世界鋼鐵生產企業的先進行列,大大促進了我國鋼質量的提高和新鋼種的開發。第2章介紹常用的鐵基二元相圖與鋼的相組成,這是各類鋼的成分設計基礎。第3章介紹合金元素對鋼中相變的影響,主要分析鋼中加入合金元素后對各種熱處理相變所產生的影響,以及各類組織的特征和性能,對各種相變的不同理論不作過多的分析,因為這方面已有許多專著。第4章介紹合金元素對鋼的性能的影響,這些性能包括力學性能(強度、塑性、韌性、硬度、疲勞和磨損)、鋼的淬透性、熱變形成形性(控制軋制和控制冷卻、鍛造性能)、冷變形成形性(拉伸、脹形、彎曲)、焊接性、切削加工性。對于鋼的熱處理性能及表面處理,除淬透性外,未專門作介紹,同樣因為這方面已有許多專著和大型手冊。第5~10章為各大類鋼的介紹,在各章中又將各大類鋼分為若干小類。鋼的分類方法有多種:按化學成分、按質量等級、按組織、按用途等。本書的分類不拘一格,第5章大體上是按化學成分分類,后面各章是按用途分類,而且也不是很嚴格。例如,第5章中在論述TRIP鋼時,既有低合金鋼又有合金鋼,這是為了論述的系統性。
本書第1~9章由崔崑撰寫,并經華中科技大學謝長生教授和張同俊教授審閱,第10章由謝長生教授撰寫,經崔崑審閱。全書最后由崔崑統一定稿。
本書對鋼材領域的科學研究人員、材料科學專業的師生、廣大的鋼材應用部門和材料選用者均有參考價值。讀者如果具有物理冶金(金屬學)和金屬熱處理的基本知識,閱讀本書不會有困難。
在撰寫本書過程中,引用了大量的專著、論文,以及標準中的圖、表和數據,作者均注明出處,并盡可能引用原始文獻,在此謹向文獻作者、標準制定者和刊物的出版者表示誠摯的感謝!