钢铁材料的分类

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、特殊钢和专业钢；按化学成分可将钢分为碳素钢和合金钢，具体分类方法见表1-1-1。按GB/T13304—1991《钢分类》的规定，将钢分为非合金钢、低合金钢和合金钢。非合金钢、低合金钢和合金钢的合金元素规定的质量分数界限值见表1-1-2；非合金钢、低合金钢和合金钢按主要质量等级和特性分类及举例见表1-1-3。表1-1-1钢的分类分类方法分类名称说明按用途分结构钢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属于这一类型的钢，主要有：优质碳素结构钢合金结构钢易切结构钢弹簧钢滚动轴承钢按其工艺特征分为：调质结构钢表面硬化结构钢渗氮钢渗碳钢液体碳氮共渗钢表面淬火用钢冷塑性成形用钢（如冷冲压钢、冷镦钢、冷挤压用钢等等）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7（包括硬磁钢和软磁钢）8）抗磁钢9）超高强度钢（指δb≥1400MPa的钢）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……等按化学成份分碳素钢碳素钢是指含碳量ωc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≤0.04%的铁碳合金2）低碳钢—含碳量≤0.25%的钢3）中碳钢—含碳量＞0.25%-0.60%的钢4）高碳钢—含碳量＞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、硅锰钼钒钢等表1-1-2非合金钢、低合金钢和合金钢的合金元素规定质量分数界限值摘自GB/T13304-1991合金元素合金元素规定质量分数界限值/%非合金钢＜低合金钢合金钢≥AL0.10-0.10B0.0005-0.0005Bi0.10-0.10Cr0.300.30-＜0.500.50Co0.10-0.10Cu0.100.10-＜0.500.50Mn1.001.00-＜1.401.40Mo0.050.05＜0.100.10Ni0.300.30＜0.500.50Nb0.020.02＜0.060.06Pb0.40-0.40Se0.10-0.10Si0.500.50＜0.900.90Te0.10-0.10Ti0.050.05＜0.130.13W0.10-0.10V0.040.02＜0.120.12Zr0.050.05＜0.120.12RE0.020.02＜0.050.05其他规定元素（SPCN除外）0.05-0.05表1-1-3非合金钢按主要质量等级和特性分类及举例（摘自GB/T13304-1991）按主要特性分类按主要质量等级分类普通质量非合金钢优质非合金钢特殊质量非合金钢以规定最高强度为主要特性的非合金钢普通质量低碳结构钢板和钢带GB/T912中的低碳钢牌号GB/T2517中的RJ216RJ235RJ255RJ294RJ343RJ392冲压薄板低碳钢GB/T5213中的08AL供镀锡、镀锌、镀铅板带和原板用碳素钢GB/T2518GB/T2520中全部碳素钢牌号不经热处理的冷顶锻和冷挤压用钢以碳含量为碳素结构钢GB/T700中的Q195Q215的A、碳素结构钢GB/T700中除普通质量A、B级钢以外的所有牌号及A、B级规定冷成型性及模锻性特殊要求者优质碳素结构钢GB/T699中的65Mn70Mn70、75、80、85钢主要特性的非合金钢B级，Q235的A、B级Q255的A、B级、Q275碳素钢筋钢GB/T13013中的Q235优质碳素结构钢GB/T699中除65Mn70Mn70、75、80、85以外的所有牌号保证淬透性钢GB/T5216中的45H铁道用钢GB/T11264中的50Q55QGB/T11265中的Q235-AQ255-AGB/T11266轻轨垫板用的碳素钢GB/T2826钢轨垫板用的碳素钢锅炉和压力容器用钢GB/T713中的20g22gGB/T3087中的1020GB/T5310中的20GGB/T6479中的20HP15MnHPGB/T6654中的20R保证厚度方向性能钢GB/T5313中的所有非合金钢钢板桩钢造船用钢GB712中的ABDEAH32DH32EH32GB/T5312中的C10C20GB/T9945中的AB铁道用钢GB/T5068中的LZ,JZ,GB/T8601中的CL60A级GB/T8602中的LG60与LG65的A级一般工程用不进行热处理的普通质量碳素钢YB/T170中的所有普通质量碳素钢铁道用钢GB/T2585中的U71,U74,GB/T8601中的CL60B级GB/T8602中的LG60B级与LG65级航空用钢包括所有航空专用非合金结构钢牌号桥梁用钢YB/T168中的16q兵器用钢包括各种兵器用非合金结构钢牌号输油及输气管用钢工程结构用铸造碳素钢GB/T11352中的ZG200-400,ZG230-450,ZG270-500,ZG340-640GB/T7659中的ZG200-400H,ZG230-450H,ZG275-485H预应力及混凝土钢筋用优质非合金钢以碳含量为主要普通碳素钢盘条GB/T701中的所有碳素钢牌号一般用途冷镦用钢碳素弹簧钢GB/T1222中特性的非合金钢低碳钢丝GB/T343中的所有低碳钢牌号GB/T715中的BL2,BL3GB/T5953中的ML10-ML145GB/T6478中ML08-ML45,ML25Mn-ML45Mn的65-85,65MnGB/T4357中的所有非合金钢花纹钢板GB/T中的普通质量碳素结构钢花纹钢板GB/T3277优质非合金钢盘条钢GB/T4354中的25-65，40Mn-60Mn非合金调质钢非合金调质钢（特殊质量钢除外）非合金表面硬化钢非合金表面硬化钢（特殊质量钢除外）火焰及感应加热淬火硬化钢非合金弹簧钢（特殊质量钢除外）冷顶锻和冷挤压钢非合金易切削钢易切削钢GB/T8731中的Y12,Y12Pb,Y15,Y15Pb,Y20,Y30,Y35,Y45Ca特殊易切削钢要求测定热处理后冲击韧度等非合金工具钢碳素工具钢GB/T1298中的全部牌号碳素中空钢GB/T1301中的ZKT8规非合金电工钢板、带GB/T2521无硅电工钢具有规定导电性能定磁性能和电性能的非合金钢板、带(≥9S/m)的非合金电工钢具有规定导电性能（＜9S/m）的非合金电工钢具有规定磁性能的非合金软磁材料GB/T6983GB/T6984GB/T6985中的DT3,DT3A,DT4,DT4E,DT4C其他非合金钢栅栏用钢丝原料纯铁GB/T9971中的YT1F,YT2F,YT3,YT4