钢铁材料的分类

钢铁是钢和生铁的统称。钢和铁都是以铁和碳为主要元素组成的合金。钢铁材料是工业 中应用最广、用量最大的金属材料。

钢铁材料分为生铁、铸铁和钢三类。

一、生铁的分类

碳的质量分数大于 2% 的铁碳合金称为生铁。按用途可将生铁分为炼钢生铁和铸造生 铁;按化学成分可将生铁分为普通生铁和特种生铁(包括天然合金生铁和铁合金)。

二、铸铁的分类

碳的质量分数超过 2%( 一般为 2 . 5% ~ 3 . 5%)的铁碳合金称为铸铁。铸铁一般用铸造生 铁经冲天炉等设备重熔，用于浇注机器零件。

按断口颜色可将铸铁分为灰铸铁、白 口铸铁和麻口铸铁;按化学成分可将铸铁分为普通铸 铁和合金铸铁;按生产工艺和组织性能可将铸铁分为普通灰铸铁、孕育铸铁、可锻铸铁、球墨铸 铁和特殊性能铸铁。

三、钢的分类

碳的质量分数不超过 2%的铁碳合金称为钢。按用途可将钢分为结构钢、工具钢、特殊钢 和专业用钢;按化学成分可将钢分为碳素钢和合金钢

按 GB/T 13304— 1991《钢分类》的规定，将钢分为非合金钢、低合金钢和合金钢。

按用途分为

1、结构钢

1.1建筑及工程用结构钢

建筑及工程用结构钢，简称建造用钢，它是指用于建筑、桥梁、船舶、锅炉 或其他工程上制作金属结构件的钢。这类钢大多为低碳钢，因为它们多 要经过焊接施工，含碳量不宜过高，一般都是在热轧供应状态或正火状 态下使用

属于这一类型的钢，主要有：

普通碳素结构钢—按用途又分为：1)一般用途的普碳钢 2)专用普碳 钢

低合金钢—按用途又分为：1)低合金结构钢 2)耐腐蚀用钢 3)低温 用钢 4)钢筋钢 5)钢轨钢 6)耐磨钢 7)特殊用途的专用钢

1.2机械制造用结构钢

机械制造用结构钢是指用于制造机械设备上结构零件的钢。这类钢基 本上都是优质钢或高级优质钢，它们往往要经过热处理、冷塑成形和机 械切削加工后才能使用

2、工具钢

工具钢是指用于制造各种工具的钢

这类钢按其化学成分，通常分为：1)碳素工具钢 2)合金工具钢 3)高速 钢

按照用途又可分为：1)刃具钢(或称刀具钢) 2)模具钢(包括冷作模具钢 和热作模具钢) 3)量具钢

3、特殊钢

特殊钢是指用特殊方法生产、具有特殊物理、化学性能或力学性能的钢 属于这一类型的钢，主要有：1)不锈耐酸钢 2)耐热不起皮钢 3)高电阻 合金 4)低温用钢 5)耐磨钢 6)磁钢(包括硬磁钢和软磁钢) 7)抗磁 钢 8)超高强度钢(指 0b ≥ 1400MPa 的钢)

4、专业用钢

这是指各个工业部门专业用途的钢。例如：农机用钢、机床用钢、重型机 械用钢、汽车用钢、航空用钢、宇航用钢、石油机械用钢、化工机械用钢、 锅炉用钢、电工用钢、焊条用钢……等

按化学成分分为

1、碳素钢

碳素钢是指含碳量 wC 低于 2%，并含有少量锰、硅、硫、磷、氧等杂质元素 的铁碳合金。按其含碳量的不同可分为：

1)工业纯铁—含碳量 wC ≤0 . 04%的铁碳合金

2)低碳钢—含碳量 wC ≤0 . 25%的钢

3)中碳钢—含碳量 wC > 0 . 25% ~ 0 . 60%的钢

4)高碳钢—含碳量 wC > 0 . 60%的钢

此外，按照钢的质量和用途的不同，碳素钢通常又分为：普通碳素结构 钢、优质碳素结构钢和工具碳素钢三大类

2、合金钢

合金钢是指在碳素钢的基础上，为了改善钢的性能，在冶炼时特意加入 一些合金元素(如铬、镍、硅、锰、钼、钨、钒、钛、硼等)而炼成的钢

按其合金元素的种类不同，可分为：铬钢、锰钢、铬锰钢、铬镍钢、铬钼钢、 硅锰钢、硅锰钼钒钢、铬镍钼钢、锰钒硼钢等

按其合金元素的总含量，可分为：

1)低合金钢—这类钢的合金元素总质量分数 ≤5%

2)中合金钢—这类钢的合金元素总质量分数 > 5% ~ 10%

3)高合金钢—这类钢的合金元素总质量分数 > 10%

按照钢中主要合金元素的种类，又可分为：

1)三元合金钢—指除铁、碳以外，还含有另一种合金元素 的钢，如锰 钢、铬钢、硼钢、钼钢、硅钢、镍钢等

2)四元合金钢—指除铁、碳以外，还含有另外两种合金元素的钢，如： 硅锰钢、锰硼钢、铬锰钢、铬镍钢……等

3)多元合金钢—指除铁、碳以外，还含有另外三种或三种以上合金元 素的钢，如：铬锰钛钢、硅锰钼钒钢等

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