钢材的生产需经过冶炼、浇铸、轧制和矫正等工序才能完成,多道工序对钢材的力学性能有一定的影响。钢材常见的冶金缺陷包括偏析、非金属夹杂、气孔、裂纹及分层等。偏析是指钢材中化学成分不一致和不均匀,特别是硫、磷偏析严重将造成钢材的性能恶化;非金属夹杂是指钢中含有硫化物与氧化物等杂质,如硫化物易导致钢材热脆,氧化物则严重降低钢材力学性能及工艺性能;气孔是浇铸钢锭时,由氧化铁与碳作用所生成的一氧化碳气体不能充分逸出而形成的;裂纹将严重影响钢材的冲击韧性、冷弯性能及抗疲劳性能;分层是钢材在厚度方向不密合,形成多层的现象,分层将大大降低钢材的冲击韧性、冷弯性能、抗脆断能力及疲劳强度,尤其是在承受垂直于板面的拉力时易产生层状撕裂。冶金缺陷对钢材性能的影响,不仅表现在结构或构件受力时,也表现在加工制作过程中。

轧制是在高温和压力作用下将钢锭热轧成钢板和型钢的生产工艺。它不仅能改变钢的形状和尺寸,而且能消除钢锭中的小气泡、裂纹、疏松等缺陷,使金属组织更加致密,改善钢材的内部组织,从而改善钢材的力学性能。钢材的力学性能与轧制方向和压缩比相关,如压缩比大的小型钢材薄板、小型钢等的强度、塑性、冲击韧性等性能优于压缩比小的大型钢材,故规范中钢材的力学性能标准往往根据其性能进行分段。另外,顺着轧制方向的力学性能优于垂直于轧制方向的力学性能。轧制后是否热处理及处理方式也将影响钢材的力学性能,如轧制后采用淬火后回火的调质工艺处理,不仅可以改善钢材的组织,消除残余应力,还可显著地提高钢材强度。(www.daowen.com)