日常生活中的衣、食、住、行、娱、教育等很多方面有离不开钢铁,可以说钢铁贯穿了人类发展的历史长河,不断的推动人类生产力的迅速发展,本章介绍了常用的钢铁制品及钢铁保养等知识,走进钢铁生活篇,认识钢铁在日常生活中的应用。
1.材线产品用途简介
(1)链条
用途名称:链条。
主要钢种:低碳钢线材及铬钼合金钢。
成品加工方式:冷锻、压扁、渗碳调质热处理。
特性与产品应用:带动自行车的链条。
中小学时期骑车到野外踏青或上学,我们都有链条太松而“掉链子”的经验,白手变黑手好不容易总算将松松垮垮的链条拉紧维护,那时总是怀疑未定期润滑或修理人修理技术太差所致。原来链条的原材料的选用及制作是暗藏玄机。
一条简单的链条,包含了链轴、衬套、链滚及内外链板等四个各具特色的主要零组件。其设计及制造的重点在于耐磨耗、抗拉应力及耐冲击;造成链条松垮的原因是来自于链轴及衬套的磨损,产生节与节之间的间隙。而随着中国自行车产业的发展,原材料供应厂在材料上的研发改进,以及链条制造厂技术的不断升级,现在的自行车发展成多功能、多型号自行车,例如,电动自行车,山地车等。其中电动自行车已经走进老百姓的生活当中、成为老百姓出行的常用交通工具,方便快捷。
(2)剪力钉
用途名称:剪力钉。
主要钢种:低碳钢线材。
成品加工方式:冷抽、压扁成形。
特性与产品应用:
我们都有开车或坐车经过钢架桥的经验,但是除了看到平整的水泥路面和旁边冷硬的钢架外,看不出有何可观之处,殊不知水泥路面底下还藏有玄机。现代的钢桥设计,为了避免钢架桥上的水泥路面于通车时产生滑移或裂痕,目前的施工作业,都会在钢梁上焊接密布的剪力钉,再覆以混凝土,使钢桥上的水泥路面坚固又耐用。
目前,市场上生产的剪力钉都是经过SAE1018条钢盘,经过酸洗、冷拔、冷打圆平头等加工过程,最后再在尾端植入焊药,即使用的剪力钉。钢桥现场施工焊接在钢梁上时,把剪力钉装入焊接枪中,通电作电弧焊接,并利用植焊机内的压缩弹簧将剪力钉强力压下,牢固的将剪力钉植焊在钢梁上。
除了要求剪力钉的强度外,更注重其焊接性,剪力钉焊接后,焊接部位不能有裂痕产生,经九十度敲击弯曲试验不能发现有裂痕,通过以上的试验后方能保证剪力钉的功效。
剪力钉除了用于钢桥外,目前的钢混结构大楼楼层板也有大量的使用,可更加坚固钢混结构的安全性,是钢混建筑不可或缺的基础零件。
(3)滚珠
用途名称:滚珠。
主要钢种:低碳钢线材。
成品加工方式:冷锻、研磨、渗碳热处理。
特性与产品应用:
滚珠对机械性质要求极高,如表面硬度、抗压强度等都是评估的重要参数,表面品质也是的衡量滚珠,其指标要求尺寸分毫不差、真圆度、及粗糙度等亦为产品检验的项目。由于滚珠系由冷锻成形,故原料需有相当好的冷锻性,即线材表面品质须佳,另滚珠于作动中因承受磨耗、压力极大,除表面须藉渗碳提升硬度外,内部的晶粒则须细小以增加韧性,故原料成份须均匀,且须设计以铝脱氧方式炼钢,使滚珠于经长时间热处理后避免内部晶粒粗大。
滚珠使用范围极广,凡是轴承、自行车、摩托车、齿轮、输送设备、滑轮、玩具等,都为不可缺少的零件,国内生产滚珠的业者起步极早,早期从欧美发达国家进口为主要原料,后来中国自主研发的钢线材品质耐用稳代。自20世纪九十年代,已经不在进口。
(4)扬声器T形铁心
用途名称:扬声器T形铁心。
主要钢种:低碳钢线材。
成品加工方式:冷锻、退火、电镀。
特性与产品应用:
扬声器俗称音响喇叭,一个完整的扬声器,由十几项组件组装而成,T形铁心是扬声器相当关键的组件,成本仅次于软磁铁,全部以大尺寸的棒线盘元为加工原料;最典型的是二十世纪中国的手摇式电话机使用较为广泛,另外在各村使用的喇叭也都是以这种T型铁心的扬声器为主要部件。绝大部分的产品,主要供应通讯业、汽摩托车业、电脑业、电器产品业、专业音响业、及玩具业等行业使用随着科技的发展,尤其是集成电路的诞生,推动电子业的发展,目前已经很少使用这种T型铁心扬声器。
T形铁心为了具备良好的导磁特性,一般都使用含碳量极低的低碳钢,另外因其加工变形量极大,对原料品质的要求极为严厉,如棒线原料不得残留线缝、重面、及夹渣等表面或次表面的缺陷,以避免在冷锻成形时产生破裂。
(5)活动扳手
用途名称:活动扳手。
主要钢种:低合金钢。
成品加工方式:热锻、调质热处理、电镀。
特性与产品应用:
随处可见的工厂生产维修、汽车组装修护及家庭、个人日常维修,都要用手工具。活动扳手在手工具组中,是家庭工具箱中常用的手工具,也是机动维修不可缺少的工具。主要用于拆卸与锁紧螺丝螺帽,相对于一种尺寸一件工具的套筒扳手、活动扳手,则较适用于各种不同尺寸规格的螺丝螺帽。
活动扳手生产加工过程相当复杂,首先需将直条棒钢剪切下料、高频感应加热、热锻成粗坯;然后将粗坯退火软化、车削成形、热处理硬化;最后经过电镀、组装、测试,前后将近十道加工过程,才能制做一件完整的产品。
一个好的活动扳手,除了拥有美丽的外表,还要有适当的硬度与高扭力强度,其中以扭力最为重要,高扭力的活动扳手,可以避免使用时扳手弯曲变形,甚至断裂危害到操作使用者。
(6)自行车车轮
用途名称:自行车车轮。
主要钢种:高碳钢线材;软钢冷轧。
成品加工方式:冷抽、打头、轮缘成型、电镀。
特性与产品应用:
自行车车轮最早在中国使用是十九世纪末上流社会才能使用的奢侈品。后来逐渐从皇宫走近平民百姓生活,中国是自行车大国,尤其是新中国成立后,中国自主制造的整车和零部件技术已相当成熟,比如上海制造的永久、飞鸽牌自行车曾风靡一时。
自行车的前后车轮,除了轮胎外,其余大多是以钢铁制造的产品。车条系用以支撑车轮钢圈,所以要求断裂负荷强度,车条为使用耐磨损的热轧线材,冷拔成2.9毫米以下的硬钢线,经整直、切断、搓牙、打头、头部弯曲及电镀等制程,生产成车条,电镀处理不良使车条容易产生锈蚀。车条头部弯曲断裂为车条加工最大的困扰,需特别注意冷拔钢线的表面品质与钢料的内部品质。
自行车的车轮圈,一般使用冷轧钢料,另外因轮圈要求电镀后具有光亮的表面,所以采用冷轧亮面板,节省轮圈的表面研磨加工费用,钢料经轮缘成型、接合、研磨、电镀等制程,生产出光洁亮丽的轮圈。至于车轮的轴心—车毂,其轴心为采用中碳热轧条钢。自行车是人类日常生活中最常用、最便捷的交通工具,足以见钢铁在人类生活中的广泛性和普遍性。
(7)弹簧
用途名称:弹簧。
主要钢种:条线弹簧钢。
成品加工方式:成型、热处理、涂装。
特性与产品应用:
有句名言是“时间就像弹簧”,可以缩短也可以伸长。日常生活里,弹簧处处可见,通过发生弹性形变而产生弹力,如汽车的悬吊系统、摩托车的减震弹簧、健身用的拉伸弹簧、汽车雨刷的扭转弹簧、沙发床垫弹簧等等,不胜枚举。弹簧依形状可大分类为常见的卷状弹簧与货车、火车专用的叶片弹簧。
卷状弹簧又可分为热间成形压缩弹簧与冷间成形压缩弹簧,热间成形弹簧一般是较难冷间成型的大圆径弹簧,主要使用在汽车与火车的避震悬吊系统。冷间成形压缩弹簧为最常见的加工方式,主要用于汽车雨刷、各类运动器材等。气门弹簧为使用于汽、摩托车引擎的弹簧使用油回火处理的高品级线材,经冷间压缩成形便于使用。
汽车避震弹簧系为缓和路面传来的连续持久性振动,要求弹簧的耐疲劳性能,汽车行驶时其应力集中于弹簧的表面,所以对钢料的表面缺陷、表面脱碳层要求极为严格。
(8)汽车前轮传动轴
用途名称:汽车前轮传动轴。
主要钢种:条线碳钢、合金钢等。
成品加工方式:热锻、车削、热处理。
特性与产品应用:
转化燃料为里程的前轮传动轴。
当您手握方向盘,脚底轻踩油门,引擎转速逐渐变为轮胎的转动,汽车于是在道路上奔驰,而行驶中遇状况时,踩住煞车板,轮胎随着引擎转速的降低以致停止,靠的就是传动轴,由此不难了解传动轴在汽车中是多么关键的组件,而目小轿车和越野车绝大多数为前轮传动,都是由前轮传动轴来带动整部车子,故其安全性性能的考量自然不在话下,所以如果遇到前轮传动故障,大多有保养维修经验的驾驶人应都知道,传动轴功能异常主要以防尘套破裂漏油为主,极少发生传动轴断裂的问题,其主要原因是传动轴使用的材料、加工制程及其检查等都有极严格的要求。
汽车前轮传动轴囿于必须承受长时间及高速的振动、转动摩擦,故对于成品的表面品质及机械性质的稳定性要求极严格。
(9)二氧化碳气体保护焊焊条
二氧化碳气体保护焊焊条。
用途名称:二氧化碳气体保护焊焊条。
主要钢种:焊条钢。
成品加工方式:冷拔线、表面处理。
特性与产品应用:
科学的环保焊材—无镀铜实心二氧化碳焊接线。
二氧化碳保护实心电弧焊接法广泛应用于铁架、管件、压力容器、板金、集装箱、车辆、造船、机械工具、产业机械、石油化学、电力设备、桥梁、建筑工程等的焊接,其主要优点是可以方便地进行各种位置的焊接,同时也具有焊接速度较快、熔敷率高等优点,加上自动化的引入,目前已成为焊接方法的主流。
无镀铜焊线的技术含量高难倒全球各大制造厂,主要原因是成本,据说日本厂家是以极繁杂的清洗技术、涂布材料与方法来处理,也造成十几年来无镀铜线在日本无法扩展的主要原因。无镀铜线的开发,主要是在克服焊线表面因无铜膜致失去导电性、抗锈性、送线性等三大特性,但也不能因为解决此三大问题而带来烟尘、电流不稳、喷溅等新问题。如果能这样则无镀铜线的开发便可大功告成。
由于中国所研发气体保护无镀铜实心二氧化碳焊接线在全球上市成功,显现出中国在焊材技术的研发实力,并宣告无镀铜气体保护实心焊线的时代来临,困扰全球焊接界六十余年来的问题终于被解决了。
(10)汽车扣件螺丝螺帽
用途名称:汽车扣件螺丝螺帽。
主要钢种:硼钢线材、合金钢。
成品加工方式:冷锻、搓牙成形、热处理、电镀。
特性与产品应用:
紧扣住螺丝螺帽的未来汽车扣件。
一辆汽车使用的螺丝螺帽不下2500个,约占全车总重的4.5%,成本虽仅占整车的2~3%,但没有螺丝螺帽将车子的重要零组件与车体紧缔在一起,车子必将松垮不成形,行驶中的汽车,车内的螺丝螺帽松动或断裂,小则交响乐团吵吵闹闹,大则自身安全不保。
汽车扣件种类繁多,以安装部位区分大致可分为:①引擎及传动部位。②底盘部位。③车身部位。④装潢部位。⑤其他部位。
汽车设计者希望当零组件发生破坏时,能在缔结车体的扣件拉伸变形或断裂,不要在零组件产生破坏,所以扣件要求的是适中的强度,并不是强度高就是高级。
由于汽车装配线高度自动化,不允许因螺丝质量如无螺纹、尺寸偏差、混料或待料,造成无法装配而导致生产线停工,所以对汽车扣件的品质要求极高,尤其以引擎部位最严,汽车业者最担忧的是寒带冰点下的荒郊野外,车子发生故障时,引擎不能停,否则将无暖气以保暖,而造成驾驶人冻伤,更不能因螺丝问题而导致熄火。故汽车的扣件,可称为扣件市场中的高级产品。目前中国台湾因其多样化的冷打材、享誉全球的冷锻、热处理制造技术以及优良的品质服务,成为欧美汽车扣件的制造中心。
前面所介绍的是钢铁在机械方面的应用,下面介绍钢铁在日常娱乐方面及生活用品电器等方面的应用。
2.冷轧产品用途简介
(1)高尔夫球杆
用途名称:高尔夫球杆。
主要钢种:冷轧铬钼合金钢。
成品加工方式:氩弧焊接、冷抽管、热处理、电镀。
特性与产品应用:
挥动小白球的“高杆”。
高尔夫球是当今社会中最高档、时尚的娱乐休闲的工具,在中国上层阶级日益流行和普及。说到高球杆,以前碳纤维杆所占比例超过80%,但是近年来,因为考虑环保回收,制造铁杆比较容易,因此铁杆的使用比例逐渐上升,目前已超过60%。
在铁杆中,中管的制作流程很复杂,必须经过炼钢→连铸→热轧→冷轧→退火等制程,严密掌控,才能生产出符合需求的钢料。至于铁杆中管的加工流程则更长,从分条→管→焊接→退火→伸管→淬火回火→电镀→成品,达到二十几道程序。
中管送到组装厂组合成球杆后,还需要经过弹力测试、耐力测试、扭力测试、喷盐水测试,才能够成为真正合格的“高杆”。
目前全世界铁杆年需求量约2000万~3000万根,中国台湾制造约占20%,相信通过技术和原料品质改善,能让厂家更有竞争力,进而提升占有率,最后成为“国际驰名品牌”。
(2)压缩机马达
用途名称:压缩机马达。
主要钢种:电磁钢片。
成品加工方式:冲片、铆合、退火后绕线圈。
特性与产品应用:
冷冻与空调压缩机马达。
压缩机是空调与冰箱的心脏,靠压缩机马达循环冷媒带走热量,使周围环境温度下降,室内得以清爽宜人,食品冷藏不变质。全世界压缩机年产量5000万台,国内需求就要1000万台以上,产量达1200万台,是非常重要的产业。格力、海尔就是国内有名的企业。
压缩机马达的转子与定子,由电磁钢片经冲片、铆合、退火后绕线圈而成。压缩机用的电磁钢片需绝对干净,绝缘涂膜不能与冷媒作用产生污泥阻塞管路,叠层厚度公差严格以避免转动噪音。
(3)滑轨
用途名称:滑轨。
主要钢种:低碳钢材冷轧。
成品加工方式:辊轮成形、冲孔、电镀、组合。
特性与产品应用:安全平稳的“滑轨”。
滑轨,就如同火车行走在铁轨原理一样,在铺设的道路上使承载物可安静、安全、平稳的运行。滑轨一般装在办公桌抽屉的侧边两旁或底部,用来增加抽屉推拉时的滑动性与方便性。其表面处理可经电镀或粉体涂装,赋予颜色,以配合办公桌及自身色泽,增进整体的美观。
滑轨的构造,依设计理念的不同,简单来说由内、外槽两者组合而成;内外槽间附加辊轮或钢珠,形成一般的辊轮滑轨或较复杂的滚珠滑轨。
用途大略可分成家庭厨柜抽屉用的普通滑轨和用于大型档案柜、储藏柜、工具箱抽屉用等载重型滑轨。优质的滑轨产品在制作上,精密度是其重点的一。普通家用滑轨负荷载重小,一般大多使用低碳钢材即可。但滑轨承载用途很多,强度需求较高者使用高降伏强度规格保证的载重型滑轨专用冷轧料,可通过耐久试验的特性要求,提高厂家的产品竞争力。
(4)吊灯
用途名称:吊灯。
主要钢种:冷轧钢卷。
成品加工方式:冲压、焊接、电镀、组立。
特性与产品应用:吊灯。
吊灯为冷轧产品典型用途之一,近年来随着房地产业的兴盛,各式各样优美的吊灯应运而生,不管是宾馆、办公室还是平常百姓居家生活,都大量使用节能环保的吊灯,这就是冷轧产品主要用途之一。
冷轧产品由于具有良好的加工成形性及适当的表面粗糙度,其用途与我们的生活息息相关。大量使用于家电的典型用途之一为工艺灯具,其主要组构件吊扇外壳、吊灯支架、美术灯壳及支架均由一般冷轧产品所制造。
首先就吊灯外壳及美术灯壳的产制加以说明,其原料均选用冷轧商用(一般)或深冲品级钢卷,经分条、剪切、下料、冲压、电镀、组立为成品,其涉及的关键品质特性有钢料的加工成形性及表面粗糙度,除了要求钢料须具备良好的深冲成形性,以利于冲制出高规格的成品形状外,适当的表面粗糙度则是为了节省电镀前的表面研磨及抛光成本,因粗糙度高则研磨及抛光道次增加,相对成本也会增加。另外吊灯及灯壳支架部分,均使用冷轧所产制的管件或零件,管件的产制涉及关键品质特性为辊轧成形性及焊接性,其流程为钢卷经分条、辊轧成形、焊接圆管、切长、组立、电镀为成品。至于电镀制程的主要功能,除了保护产品表面使其不生锈外,提供美丽外观及其多样性则为客户需求。
(5)汽车钣金件
用途名称:汽车钣金件。
主要钢种:镀锌钢板。
成品加工方式:冲压、焊接、电镀涂装。
特性与产品应用:汽车钣金件。
汽车从出厂到报废需要经过几年时间,并走过数十万千米的路,遭遇各种不同路况及驾驶习性,有时会发生碰撞事故,此时就需要售后服务4S店钣金件,目前中国台湾省制冶的售后服务用钣金件的零件齐全、品质优良、价格低廉,广受世界各国消费者的青睐,其客户已分布全球。
汽车售后服务用钣金件主要有引擎盖、档泥板、车门、水箱支架、保险杆等,钣金件的加工方式有冲压加工、焊接加工及后续的电着涂装,因此钣金件所用的材料必须具备优异的成形性、焊接性、涂装性及完美无瑕的表面,汽车钣金件材料的要求非常高,因此供应汽车钣金件材料成为每一个钢厂的技术能力指标。
随着汽车防锈保证要求提高及消费意识抬头,这一产业从早期的要求做得像,到目前要求与原厂零件外观优美及性能优良,对于材质的要求越来越严格。要求使用镀锌钢片,如果原厂件使用高张力钢片,售后服务件也必须使用高张力钢片,因此高张力合金化热浸镀锌钢片的使用有越来越多的受到市场的青睐。
(6)电脑主机外壳与配件
用途名称:电脑主机外壳与配件。
主要钢种:电镀锌钢片。
成品加工方式:冲压、脱脂清洗、磷酸盐处理及烤漆。
特性与产品应用:电脑主机外壳与配件。
近几年来电脑日益普及,与我们的日常生活和工作息息相关,中国是电脑使用最多的国家之一,尤其个人电脑几乎成为每个家庭必备的家电用品,而电脑的主机又是电脑的心脏,里面含有中央处理器、记忆芯片等电子元件;主机的外壳与电子元件间的隔板,绝大部分使用电镀锌钢板。
绝大部份电脑主机外壳及零配件,都是使用电镀锌钢片钢片冲压成形后组装而成,其中除外壳上盖经过烤漆处理外,其余部分均不需做任何特殊处理。但其不仅要求表面美观外,亦不允许生锈。一般而言,电脑机壳用料须有以下品质特性:
①导电性佳:因电脑主机内有许许多多的电子元件,除本身会产生电磁波,且不希望相互干扰外,亦不希望被外界电磁波干扰,而隔绝电磁波最好的材料,就是导电性优良的金属材料。
②加工性佳:电脑机壳及配件,须经要求程度不一的冲压成形加工,故其材料须有良好的加工成形性。
③耐蚀性佳:电脑主机壳及配件,大部分没有烤漆处理,故材料本身要有良好的抗腐蚀性。
④烤漆附着性佳:电脑主机外壳部分经烤漆处理,故材料须有良好的烤漆附着性,避免碰撞时烤漆脱落。
电脑主机外壳与配件用途的电镀锌钢片,确实具备上述优点,因EG钢片表面镀锌后再涂上一层薄薄的耐指纹涂膜,厚度仅1微米(1毫米的千分的一),使得钢片表面不会生锈,又保有优越的导电性,而且涂有耐指纹涂膜的镀锌钢片又有良好的烤漆性。因此耐指纹电镀锌钢片成为电脑主机外壳与配件的最佳选择!
(7)伞
用途名称:伞(雨伞、遮阳伞)。
主要钢种:冷轧钢卷;材线。
成品加工方式:制管、冷抽、冲孔及电镀。
特性与产品应用:伞。
雨天,它如同盛开的花朵,在雨中飘动,这便是伞。伞有遮雨用的雨伞与女士爱用的遮避阳光用的遮阳伞,它是人们日常生活的用具。
依照开伞功能,伞可分为直骨伞、二折伞、三折伞等折叠伞,伞的组合配件有伞布、中杆、伞头、伞骨等。除了伞布、伞头外,中杆伞骨等配件主要为使用钢铁材料。
伞头有木伞头及塑胶射出成型伞头,中杆的使用材料有木材、冷轧钢片及铝材等。其中冷轧钢片经生产成直骨型及二、三折型的铁中杆。为了增强伞的防风性能,伞骨是以中碳钢线材制成的U型伞骨及圆形伞骨。U型伞骨及圆形伞骨都是使用线材制成。
目前伞的功能很多有自动开伞、单手操控、轻薄短小及防风性强等方向发展,看似简单的伞,仔细进行探讨,奥妙可真不少。
(8)灯饰管
用途名称:灯饰管。
主要钢种:冷轧钢卷。
成品加工方式:制管、冷拔、成形及电镀。
特性与产品应用:
灯饰管
在灯饰家具店,我们可以看到五花八门、晶莹剔透、色彩缤纷的灯饰。灯饰的主要构架就是灯饰管。冷轧钢片由于具有良好的加工成形性及适当的表面粗糙度,其应用与我们的生活息息相关,大量用于家电用途,其中灯饰管为典型用途之一,具有容易加工、电镀多样性、成本低、美观等特性,因此广泛使用于吊扇、吊灯等构件。而随着生活品质提升,灯具除了照明功能外,更成为装潢的一部分,是颇具潜力的下游产品。
首先,对灯饰管的制造加以说明,其原料均选用冷轧钢卷,经分条→电阻焊接制管→冷抽管→弯管成形→凸缘挤形→电镀→灯饰管成品,其涉及的关键品质特性有钢料的辊轧成形性、焊接性、冷抽加工性及微观组织晶粒度。除了要求钢料须具备良好的加工成形性,有利于制管并冷抽出所要求的成品形状外,适当的管材表面粗糙度(一般均要求较低的粗糙度)则是为了节省电镀前的表面研磨及抛光成本,因粗糙度高则研磨及抛光道次增加,相对成本亦增加,经冷抽加工后表面粗糙度不会粗化的细晶型软质钢料,可完全满足上述品质特性需求。至于电镀制程的主要功能,除了保护成品表面使其不生锈外,提供美丽外观及其多样性则为主要追求目标。
灯饰管在美术灯中的构件实例如照片,其成品品质的优劣是由其原板材的特性及其后续制作等一系列加工制程所决定。像原板的机械性质、微观组织、表面粗糙度,后续制管的焊接品质、冷抽管的冷抽加工率、冷抽内外模的编排设计、弯管加工率等,都对灯饰管品质有一定程度的影响。由此可知其品质要求十分严格,成品表面绝佳美观的电镀品质更是重点。
(9)油桶
用途名称:油桶。
主要钢种:冷轧钢卷。
成品加工方式:成形、焊接、组合及烤漆。
特性与产品应用:经济实用的包装容器——油桶。
油桶是工业生产中常用的容器,目前国内制桶业者每年合计生产油桶约550万个,需12万吨冷轧钢料,易于成形焊接和烤漆加工。
凡是产品都需要包装,对于大量生产的石化产品亦如此。油桶因具有强度高、耐冲击、易于制造、价格便宜等优点,传统上即较塑胶桶更被广泛使用于涂料、溶剂、特用化学品、树脂、油品等石化产品以及植物油的包装用途,在现代工业和商业发展上扮演着重要角色。
配合运输、储存和使用需求,油桶具有多种型式设计,例如大小方面有30~200公升不同内容量,其中以200公升大型桶为最典型且泛用者,桶盖型式有开口式和密闭式两种,外形上则有不同压纹条数、色彩图案设计,以符合各种用途需求。除了石化产品的包装外,油桶亦用于装填棕榈油、奶粉等食品,因此桶内涂覆物性质须符合国家药品食品管理局法规要求。此外,为达到安全运输要求,油桶须通过气压、静水压以及坠重等试验。
油桶一般使用低强度、0.5~1.2毫米厚度冷轧钢卷作为原料,经过裁剪→成型→缝焊→屈边、涨线、压纹→顶底板组合→测漏→外部涂装→烘烤→检测等制程制作为油桶成品,因应大量生产和高品质要求,油桶均已采自动化生产。
(10)液晶屏框架
用途名称:液晶屏框架。
主要钢种:电镀锌钢片。
成品加工方式:冲压。
特性与产品应用:本世纪电子科技新产品→LCD框架
电子科技新产品是中国在20世纪90年代起极具国际竞争力的产业,液晶显示器简称LCD,随着光电产业的发展,逐渐扮演了非常重要的角色。并且应用到电视的显示器上,在这些高科技产品中,钢铁仍然是不可或缺的材料,例如电脑机壳大量使用电镀锌钢片,CRT(映像管显示器)使用钢制支架,本文介绍的是LCD使用钢料制造框架。
LCD有轻、薄、短、小的特性,并具有省空间、省能源、高性能、低辐射及不闪烁等优点。因此,广泛地被应用于各种现代科技产品中,环视身边所有的东西,总有一两件是附有液晶显示器。例如,大型的有LCD TV、LCD监视器、交通导航系统及电脑银幕等;小型的有手机、手表、电子计算机及家电制品等,液晶显示器可说已成为我们生活中的一部分。
LCD框架的功能在于保护及压合液晶面板,同时需具有接地、防电磁波干扰及耐蚀等特性。无铬型电镀锌钢片其加工性、耐蚀性、导电性、耐刮性等各项品质都十分优良,同时符合国际环保要求,经严格的试验评估后,都可满足LCD框架的品质功能需求,目前已成功地被应用作为LCD TV的框架,国内厂家大的液晶显示制造厂并已大规模生产。
以LCD取代CRT(映像管显示器)的趋势愈来愈明显,其中尤以LCD TV的发展可说正进入高度成长的阶段,是当前极受注目的电子产品,而其发展的重点即在于以轻薄的屏幕取代传统电视,并能与多样化的电脑功能相结合,因无辐射问题,而且低耗电及低耗材,对地球的能源环保也可尽一份心力,例如,MP3、MP4等。
(11)家具
用途名称:家具。
主要钢种:冷轧钢片。
成品加工方式:制管、冲压、电镀。
特性与产品应用:家具。
家具可大分为室内用家具与室外休闲用家具,海滩椅与帐篷归类为室外休闲用家具。室内家具又可分为办公室用及居家用家具,办公用桌椅、隔间屏风、书架、柜子等为办公室家具。一般办公室家具为木制、钢制与玻璃的组合成品,其中钢铁制造的配件主要是使用经过烤漆的冷轧钢片或钢管,通常对表面品质要求较不严格,主要需求钢料的强度。我们上班时使用的办公室桌椅是最常见的钢制办公家具,至于屏风隔间则是使用电镀锌钢片,外层再加披上布料而成为有视觉享受的隔间屏风,屏风只需经弯曲加工,一般较重视技术含量高的电镀锌钢片的耐蚀性及强度。
居家用家具是指为起居室、工作室、餐厅、卧室与浴室用的家具,起居室家具有音响架、电视架及座椅等。工作室用家具有电脑桌、书架等,餐厅则有餐桌、椅子等。所使用的钢材大多为经烤漆后的冷轧钢片及管材,浴室用家具如毛巾架及置物架等。一般为电镀制品,钢材则使用冷轧亮面板,以节省电镀前的研磨费用。
(12)食品容器铁罐(马口铁产品)
用途名称:食品容器铁罐(马口铁产品)。
主要钢种:超薄冷轧低碳钢片。
成品加工方式:冷轧。
特性与产品应用:马口铁罐。
人类首次使用马口铁皮做为保存食品的包装容器到目前已百余年的历史,现今虽有各种包装材料广被发展及应用,但是马口铁皮因具有优美的外观,使用方便、便于携带。良好的加工性质、耐蚀性、涂漆、印刷等等性质,因此至今马口铁皮仍是食品包装材料的主流。也由于马口铁皮具有这些特性,因此还可以用在机油、汽油、油漆、涂料、干性食品等容器或瓶盖、电池、电子零件、家居用品、文具、玩具等形状尺英寸复杂而设计新颖的物品。
马口铁皮是一种由厚度0.5毫米的软钢板制成的积层物质,以电镀法或热浸法将纯度在99.75%以上的锡镀在其两面。马口铁底片简称为TMBP,是一种超薄冷轧的低碳钢片,主要用途是供应制罐业所使用的镀锡、TFS铁皮的原板,镀锡的主要目的是作为底钢的保护层,避免食品对马口铁皮的腐蚀性。利用马口铁制作的食品铁罐,具有不透光,密封,坚固的特性。对于需要常有保存的食物,像肉酱,水果,茶叶,咖啡饮料等,为防止其受到光,空气影响的化学变化。铁罐要求坚固可靠,其制造成本低,又可回收资源以降低对于原物料的需求。
3.热轧产品用途简介
(1)汽车车轮钢圈
用途名称:汽车车轮钢圈。
主要钢种:热轧酸洗涂油钢卷。
成品加工方式:轮圈:扩大成形、辊轮成形、研磨抛光;轮盘:冲压、冲孔、研磨抛光特性与产品应用:汽车车轮钢圈近年来由于热轧钢料的品质提升,加工技术要求精细,消费者对外观的需求提高等,钢圈外型也有了更多的变化,对材料的成形性与扩孔性等要求也更加严格;加上汽车轻量化需求,更高强度并保有良好的加工性的钢材,需求日益增多,市场效益广阔。
汽车轮圈可分为钢圈及铝合金圈两种,钢圈具有耐用、价格低廉等优势,故在全世界两亿多个汽车轮圈年产量中,钢圈约占六到七成。
一般车轮钢圈系由套轮胎的轮圈与锁前后轴的轮盘分别加工,再焊接组立,经电镀涂装或电镀而成。
轮圈除有美观的需求外,更为汽车保安零件之一。而每一车型使用的轮圈外型、尺寸、承受负荷都异,使用钢材的规格强度、厚度亦不同,一个轮圈成品开发完成,需通过螺孔扭力、耐冲击、耐疲劳、平衡、漏气及耐腐蚀等试验,产品合格,才能出产使用。
要适合于上述多项严格加工,并通过成品各项试验,钢材须具有良好的成形性、扩孔性、耐疲劳性、焊接性,变异小的强度及厚度,优良的平坦度与表面品质等,这样所加工的产品才耐用,稳定可靠。
(2)园艺花剪
用途名称:园艺花剪。
主要钢种:热轧钢料。
成品加工方式:冲剪、热处理和表面涂镀。
特性与产品应用:园艺花剪。
现代生活节奏迅速,经济和科技的迅猛发展、竞争力日趋加强,紧张快速的社会节奏给人们带来沉重的压力。养花种草已成为许多人工作之余喜爱的休闲活动,不管家里是否有无庭院,总要找个地方种上几株花草,以便怡情养性,忘却白天巨大的工作压力。因此,栽植修剪花草和树木的园艺工具,不仅被专业的艺人采用,且逐渐成为一般居家不可缺少的用品。园艺工具的类别不少,包含铲子、三爪、树剪、花剪、草剪等,这些工具各有不同的构造、外型和材质设计。
使用材料以碳素钢为主,刀片通常为3~5毫米厚度的中碳以上的热轧钢料,以确保热处理后获得足够的硬度和刀具寿命。
近几年来,园艺工作者和加工厂为节省人力降低成本,逐渐走产品高端化路线,以高附价产品取代中低价位产品,例如以高碳钢取代中碳钢,作为花剪的剪刀片材料以提高刀具寿命,经过这种升级的努力,另外,随着中国城市化进程的加速发展,这类产品需求量很大。园艺工具整体产量和产值不会下降。
(3)集装箱
用途名称:集装箱。
主要钢种:热轧钢料。
成品加工方式:冲压,弯曲。
特性与产品应用:海上物流的利器—集装箱。
6米的钢制集装箱重约1.7吨,除了木质地板外,主要为热轧钢料,厚度在1.6毫米至6.0毫米之间。
集装箱可分为干集装箱(钢制)、冷藏柜(含罐式柜、不锈钢及铝制)、特种柜(不锈钢、铝及钢制)。中国近几年海洋航运业的发展,大量进出口的物品都是通过集装箱进行海上运输。目前中国集装箱产量自1996年起首次超越韩国,成为全世界最大集装箱生产国。
(4)汽车座椅调节器
用途名称:汽车座椅调整器。
主要钢种:热轧酸洗球化退火钢料。
成品加工方式:成型、调质热处理、涂装。
特性与产品应用:
安全坚固的“汽车座椅调节器”。
消费者购买汽车,对于座椅大多数驾驶员喜欢牛皮或绒布,实际上座椅表皮下的调节器,是否安全舒适部分,更为重要。汽车座椅调节器提供适应个性化需求的调节功能,让乘客容易进出汽车,以及拥有舒适便捷的空间。
以常见的手动四向座椅调整器为例,增加了座椅可以前后双向移动,椅背可以俯仰转动的功能,同时要能够以很小的力量操作:移动时不可以有噪音,卡锁后又要牢牢的将座椅固定在车体上,因此调整器有操作性试验与静态试验甚至于冲击试验等要求,对钢料的期望则是更薄更强,以减少座椅重量降低冲击能量。
后仰器主要由主齿板、副齿板、盖板及弹簧等组成,常用的钢料为热轧酸洗球化退火钢材,经精密加工而成的高精度、高硬度部品。因此汽车工业所需的零组件甚多,除外表讲求美观,形状复杂的冷轧镀面产品外,热轧产品也提供高强度、高安全性的钢料。
(5)气压棒
用途名称:气压棒。
主要钢种:热轧钢料。
成品加工方式:制管→脱脂→热处理→皮膜处理→冷抽→成形→电镀→组装封入氮气。
特性与产品应用:气压棒。
气压棒,其全名为气压式升降伸缩调整器或气压式弹簧。由于气压棒的发明,使现代轿车座椅能自动升降且无段式的调整至所需高度,更让柔弱的女士们也能自行开关原本笨重的引擎盖及车尾门,在行车检查或取放物品,因其没有复杂庞大的外加动作系统,更不用能源或耗电,也就没有废油废气等污染及资源负担,而且还不需维修保护,非常经济、小巧、方便又环保!所以不论是建筑业、空中客机,小到音响、印刷机等的自动省力关开门器等机构上,处处可见其踪影,为我们的日常生活及产业活动带来极大的便利。
气压棒主要由内外两支钢管套合后封入控制阀座、活塞等零件及60千克每立方厘米以上的氮气组成,主结构内外管一般使用热轧钢料制作。
气压棒之所以能持续自动升降伸缩而不需消耗电源,主要是因为内部巧妙的设计—可控制连通与否及空间消长的两个气室,以及高压氮气。主要由两气室内气体压力随空间变化产生的压差,作为升降伸缩的动力,同时亦利用高压气体近似液体的耐压缩性提供支撑力。由于压力极高,曾有人拆检气压棒时不小心让活塞杆弹出,旁边办公室铁柜竟被硬生生射穿,其威力之大如同枪弹!所以非专业技术人员,切勿在没有专业工具及知识下即自行拆解气压棒。
气压棒的作用如此巨大,现在世界各国都在这方面下大力气开发研制,中国在这一领域也投入不少,相信不久中国也能制造出优良的气压棒。
在人们日常生活中钢铁用具是不可缺少的,甚至于我们居所中的装饰、厨房用具、门窗等。
4.不锈钢产品用途简介
(1)不锈钢厨具
用途名称:不锈钢厨具。
主要钢种:高合金钢。
成品加工方式:热轧。
特性与产品应用:不锈钢厨具。
厨具占据的厨房整体面积最大,而水与油烟在厨房中是绝对无法避免的。以特殊材质的不锈钢制成的不锈钢厨具具有雅观、易清洗、不易生锈抗菌的优点,非常容易获得大众的认可。
近年来由于对居家风格的个性化追求,使造型设计上不断改良,以提升至专业厨房等级。对于厨具的要求也相应有很更多的变化,由于不锈钢可塑性高,耐摩,能与其他材料的建材很好结合,追求便利之余也想拥有一个属于自己的高品位厨房。
(2)不锈钢刀具
用途名称:不锈钢刀具。
主要钢种:高合金钢热轧。
成品加工方式:热轧。
特性与产品应用:不锈钢刀具。
不锈钢工业的快速发展不断改变人民的生活习惯,近年来人们生活水平的不断提高,各式各样的不锈钢制品成为物美价廉的工程材料,不锈钢的使用更深入每一个家庭,举凡家中食用器具、橱具、刀具、装潢均采用不锈钢制品,形成橱房所特有的不锈钢文化。
铬是不锈钢最重要的合金元素,不锈钢是指其合金中铬的含量介于10.5%~30%之间,(一般而言合金钢中的铬含量介于10.5%-30%被定义为不锈钢)。由于铬元素的添加而钢铁表面形成透明的氧化铬保护层抑制氧化铁的生成,因此不锈钢比一般钢材具有更佳的抗腐蚀性及耐热性,在大气中可常保金属光泽,所以居家生活通常都是使用这类不锈钢刀具。
用不锈钢制成的刀具,具有防锈耐用易清洗优点,在款式以及配套性方面都能满足不同层次的消费需求。与此同时,其他厨餐用品日趋卫生舒适方便,一些快捷、省时省力的不锈钢厨餐用品适应了现代生活的快节奏,正受到越来越多消费者的欢迎。
(3)不锈钢锅具
用途名称:不锈钢锅具
主要钢种:高合金钢。
成品加工方式:热轧。
特性与产品应用:不锈钢锅具。
讨论锅具的构成材质时,我们必须提到,每一种材质都有不同的热传导率,称为热传导系数,其定义是材质在每秒中每公分所传导的热能。利用不同的金属合金以及不同厚度,我们可以设计出符合各种烹调方式的锅具,例如,一般锅具,炖锅、汤锅,烤锅。
铬就是造成不锈钢“不易腐蚀”的主要原因,也就是增进了钢的耐腐蚀性。而更好的耐腐蚀性是因为铬在不锈钢上所形成的氧化铬薄膜,这层薄膜在适当的条件下即使有破损也能够自行修复。除了铬之外,其他典型不锈钢的合金元素还有钼、镍和氮。几乎大部分的不锈钢都加入镍以增强不锈钢的延展性和可成型性,将这些元素以不同的成分加入所形成的不同结晶构造,可以形成不同的成型、焊接和机械特性的不锈钢产品。
经过不断的研发与设计,特殊合金的不锈钢锅具,如果使用抗高温抗高压专用特殊不锈钢,耐强酸碱,料理加倍卫生,饮食健康更有保障,对于需长时间烹煮的料理,以特殊锅底及锅身材质,特殊快速导磁复合金锅底,能够迅速达到烹调所需温度,完成料理所需的时间更少。更具有传热快、加热均匀、迅速等特性,不需全程使用大火,更能节省瓦斯能源费用即使用较短的时间。
(4)不锈钢门窗
用途名称:不锈钢门窗。
主要钢种:高合金钢。
成品加工方式:热轧。
特性与产品应用:不锈钢门窗。
用不锈钢来制作各种式样的门窗,其坚固耐用,不需担心生锈脱色,丰富变化的设计特性,搭配不同的设计,便可轻易的满足我们对于安全以及生活品味的追求。
在许多情况下,当以电镀或烤(喷)漆作为一般钢材的表面处理并不是很妥贴时,那么含铬的不锈钢其紧致细密的氧化膜就变得非常有用了。许多种类的不锈钢材被开发出来,以抵抗不同的腐蚀环境和适应不同的条件,能耐久使用,并且可以回收的环保材料,当我们将它压碎熔化后又可作成其他新的产品。