美国是如何制造结构钢的？
5,000 多年来，出于某种原因，人类从金属的使用中获益匪浅。随着炼钢业的发展，这种效益得到了极大的提高，特别是它指的是 19 世纪通过亨利·贝塞默 (Henry Bessemer) 的修复工艺制造的结构钢。进入21世纪，现代炼钢技术不断进步。以下是关于这一切如何形成以及现在所处位置的简要历史：
历史
- 贝塞麦前钢 - 在英国发明家亨利·贝塞默 (Henry Bessemer) 发明第一种现代炼钢技术之前，所有钢铁制品都是在坩埚中锻造或铸造的。在前一个过程中，钢锭经过多次冲压或弯曲成型。在后者中，将钢水污泥沉积到预制模具中并使其冷却。然后移除模具，并进一步机械精炼金属件。这两种工艺都有其优点和缺点，但锻造对于制造大块结构钢基本上是无用的。它确实适用于制造较小的钢件，例如剑和餐具。
- 贝塞麦过程 – Henry Bessemer 可能没有意识到，他创造了有史以来最普遍的现代钢铁制造方法之一。他发现，在这个过程中，少量的空气——也就是氧气——被吹过熔融的生铁。由此产生的材料氧化去除了熔融金属中的大部分杂质。这些杂质要么以气体形式逸出，要么在钢材表面形成炉渣，随后通过机械工艺去除。最终产品被称为“低碳”钢。
- 现在的技术状况如何？ – 绝大多数现代结构钢属于低碳钢。它的信用有许多显着的好处。它具有出色的强度重量比，可轻松与其他建筑金属接合。它还可以使用工业强度机器（例如压板机、光束衬垫和角度细节设计器）形成任意数量的形状。此外，使用与原始 Bessemer 工艺非常相似的方法可以轻松且经济地生产它。
结构钢的制造
- 现代结构钢是如何制造的 – 碱性氧气炼钢 (BOS) – 也称为氧气转化器工艺 – 是当今美国炼钢的主要方法。从本质上讲，该工艺采用富含碳的熔融生铁，在平炉中加热，将含氧空气吹过基材，从而将其变成优质钢。此外，碱 – 例如生石灰或白云石助熔剂 – - 也被引入以降低最终产品中的杂质水平——因此称为“碱性”。最现代化的工厂使用电弧炉 (EAF) 来加热生铁，但当电价高时，它们的成本可能会过高。
- 碳钢和合金钢 – 从技术上讲，所有钢都含有一些碳，但合金钢的成分中还含有锰、镍、铬、钼、钒、硅和硼等其他材料。然后可以对所得基材进行热处理以增加其有益特性——其中一些是强度、硬度、耐久性、耐磨性和耐腐蚀性、外部淬透性和热硬度。简而言之，只要需要特定的结构钢，就可以使用各种材料对最新合金进行定制，以达到精确的规格。
- 为什么要使用结构钢？ – 今天制造的结构钢的最新工艺创造了一种多功能合金，为 21 世纪的建筑世界提供了许多好处。轧制钢可以很容易地成型为任意数量的形状，包括梁和柱，以及更复杂的形状，例如 W、S、C、角钢、管截面和管道。结构钢的强度、耐用性和成本效益使其成为美国任何地方任何大型建筑项目唯一实用的骨架建筑材料选择。
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