[科普中国]-机械冶金

在冶金工业的使用的各种机械和设备进行冶炼、铸锭、轧制、搬运和包装中，又称设备冶金。

发展过程18世纪末 ，英国的H.科特首创水力驱动的二辊轧机。1779年，J.皮卡德用蒸汽机驱动轧机，使轧机得到广泛应用。1856年，英国的H.贝塞麦发明贝塞麦转炉炼钢。1856～1864年 ，英国的K.W.西门子和法国的P.E.马丁发明平炉炼钢。1861年，英国出现棒材和线材的连轧机组。1885年，德国发明斜辊无缝钢管轧机。1891 年，美国钢铁公司创建四辊厚板轧机。1899年，法国的P.L.T.埃鲁用电炉炼钢。20世纪初，美国的J.B.泰勒斯发明带钢热连轧机组，同期美国又出现宽带冷轧机。1952年，第一座工业生产用的氧气顶吹转炉在奥地利的林茨厂投产。此后，各种轧延机械和冶炼机械得到迅速发展。

特点冶金过程工艺复杂，相应的冶金机械的特点是结构庞大、能耗大、生产连续化、设备成套性强。冶金机械大多在高温、多尘、重载和有腐蚀的条件下持续工作，须满足高效、可靠、完全、耐用和节能等要求。1

机械冶金产品的硬度检测洛氏硬度检测方法洛氏硬度检测法采用120°金钢石圆锥或淬火钢球（规定直径）作为压头，在初始检测力F0作用下，再加上主检测力F1，在总检测力F作用下，将压头压入试样表面。之后卸除主检测力，在保留初始检测力F0测试压痕深度残余增量e，100（或130）减去e值（e值以0.002mm为单位）即为洛氏硬度。

当压头为金钢石圆锥（A、C、D标尺）时硬度为：HR=100-e值；

当压头为淬火钢球（B、E、F、G、H、K标尺）时硬度为：HR=130-e值。

硬度检测时，每个试样上的检测点数应不少于四点（第一点不记），检测结果应修约至0.5个洛氏硬度单位。

布氏硬度检测方法布氏硬度检测方法是在规定的检测力（F）作用下，将一定直径（D）的钢球（或合金球）压入试样表面，保持一定的时间，然后去除检测力。测量试样表面的压痕直径，计算出压痕凹印面积。布氏硬度值是检测力除以压痕球型表面积所得的商。单位为9.807N/mm2。

当布氏硬度值大于等于100时，修约至整数；硬度值在10～100之间时，修约至一位小数；硬度值小于10时，修约至二位小数。

维氏硬度检测方法维氏硬度检测方法是用面角为136°的正四棱锥体金刚石压头，在一定的静检测力作用下压入试样的表面，保持规定的时间后，卸除检测力，测量试样表面压痕对角线的长度。并据此计算出压痕的凹印面积，维氏硬度是检测力除以压痕表面积的商。

硬度检测时，每个试样建议报出3个硬度检测值，检测值可根据压痕对角线长度查表求得。

机械冶金产品的硬度检测注意事项进行硬度检测时，会有许多因数对检测的结果的准确性产生影响，如外界的环境，试样的尺寸、形状等，我们都应加以注意，特别是以下几个方面：

1、环境温度的要求：一般情况下，硬度检测的环境温度要求为10℃～35℃；如对硬度检测 有较高要求的情况下，环境温度取23℃±5℃。

2、根据样品的材料、形状、表面粗糙度选择不同的检测方法、压头的大小、材质检测力的 大小、检测力的保持时间。对于形状特殊的样品（如圆棒），应进行适当加工处理，无法加工的，其检测结果应加以修正。

3、检测样品前，应先对标准样块进行试验，检查硬度计的准确度和状态，以保证检测工作 的正常进行。

4、检测样品后，应检查样品是否正常，如发现试样背后有变形痕迹时，应调整检测力重试。2

冶金机械系统设计机械系统主要由动力系统、传动系统、执行系统、操纵及控制系统组成。

1、动力系统：即机械系统的驱动装置，是机器的动力源，如电机、液压马达等。作为冶金机械其动力源一般采用电动机。

2、执行系统：即机械的工作机构或执行机构，利用机械能来改变作业对象的性质、状态、形状与位置。如起重机的吊钩、轧机的轧辊等。

3、传动系统：在动力源与执行机构间传递运动与动力的中间环节，如减速机；其作用是改变运动形式（转速）或力（力矩）的大小。

4、操纵与控制系统：使机器的各个系统能协调地进行，一般通过人工操作实现操纵功能，如离合、制动、变速等。

本词条内容贡献者为:

胡建平 - 副教授 - 西北工业大学