钢铁材料的分类

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钢的分类

分类方法 分类名称 说明
按冶炼方法分 按冶炼设备分 平炉钢 平炉钢是指用平炉炼钢法所炼制出来的钢,按炉衬材料的不同,分酸性和碱性两种,一般平炉都是碱性的,只有特殊情况下才在酸性子炉内炼制。平炉炼钢法具有原料范围宽,设备能力大、品种多、质量好等优点,在20世纪50年代前,平炉钢在世界总产量中占绝对优势,以后由于氧气顶吹转炉炼钢法的出现很快使平炉相形见绌,现在世界各国都有停建平炉的趋势。平炉钢的主要品种是普碳钢、低合金钢和优质碳素钢
转炉钢 转炉钢是指用转炉炼钢法所炼制出来的钢,除分为酸性和碱性转炉钢外,还可分为底吹、侧吹、顶吹和空气吹炼、纯氧吹炼等转炉钢。它们常常混合使用,例如:贝氏炉为底吹酸性转炉钢,托马斯钢为底吹碱性转炉钢。我国现在大量生产的为侧吹碱性转炉钢和氧气顶吹转炉钢,氧气顶吹转炉钢具有生产速度快、质量高、成本低、投资少、基建快等一系列优点,是当代炼钢的主要方法。转炉钢的主要品种是普碳钢,氧气顶吹转炉亦生产优质碳素钢和合金钢
电炉钢 电炉钢是指用电炉炼钢法所炼制出来的钢,可分为电弧炉钢、感应电炉钢、真空感应电炉钢、电渣炉钢、真空自耗炉钢、电子束炉钢等。工业上大量生产的,主要是碱性电弧炉钢,品种是优质钢和合金钢
按脱氧程度和浇注制度分 沸腾钢 这是脱氧不完全的钢,浇注时在钢锭模里产生沸腾,因而得名,其特点是收得率高、成本低、表面质量及深冲性能好;但成分偏析大、质量不均匀,耐腐蚀性和机械强度较差。这类钢大量用以轧制普通碳素钢的型钢和钢板
镇静钢 它是脱氧完全的钢,在浇注时钢液镇静,没有沸腾现象,所以称镇静钢。其特点是成分偏析少、质量均匀,但金属的收得率低(缩孔多),成本比较高。一般合金钢和优质碳素钢都是镇静钢
半镇静钢 它是脱氧程度介于沸腾钢和镇静钢之间的钢,浇注时沸腾现象较沸腾钢弱。钢的质量、成本和收得率也介于沸腾钢和镇静钢之间。它的生产较难控制,故目前在钢的生产中所占比重不大
按化学成分分 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——为含碳量ωC≤0.04%的铁碳合金 2)低碳钢——为含碳量ωC≤0.25%的钢 3)中碳钢——为含碳量ωC>0.25%~0.60%的钢 4)高碳钢——为含碳量ωC>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……等许多钢组  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
 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: ①普通碳素结构钢——按用途又分为:a.一般用途的普碳钢 b.专用普碳钢  ②低合金钢——按用途又分为:a.低合金结构钢 b.耐腐蚀用钢 c.低温用钢 小钢筋钢 e.钢轨钢 f.耐磨钢  g.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: ①优质碳素结构钢 ②合金结构钢 上述两种钢按其工艺特征分为: 调质结构钢 表面硬化结构钢(渗碳钢、渗氮钢、液体碳氮共渗钢、表面淬火用钢) 冷塑性成型用钢(如冷冲压钢、冷镦钢、冷挤压用钢等) ③易切结构钢 ④弹簧钢 ⑤滚动轴承钢 
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(包括硬磁钢和软磁钢) 7)抗磁钢 8)超高强度钢(指σb≥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
按金相组织分 按退火后的金相组织分 亚共析钢 含碳量ωC小于0.80%,组织为游离铁素体+珠光体
共析钢 含碳量ωC为0.80%,组织全部为珠光体
过共析钢 含碳量ωC大于0.80%,组织为游离碳化物+珠光体
莱氏体钢 实际上也是过共析钢,但其组织为碳化物和奥氏体的共晶体,通常把它另分为一类
按正火后的金相组织分 珠光体钢、贝氏体钢 当合金元素含量较少,于空气中冷却可得到珠光体或索氏体、托氏体的,就属于珠光体钢,若得到贝氏体组织的,就属于贝氏体钢
马氏体钢 当合金元素含量较高,于空气中冷却,可得到马氏体组织的,称为马氏体钢
奥氏体钢 当合金元素含量很多时,在空气中冷却,奥氏体直到室温仍不转变的,称为奥氏体钢
碳化物钢 当含碳量较高并含有大量碳化物组成元素时,于空气中冷却,可得到由碳化物及其基体组织(珠光体或马氏体,奥氏体)所构成的混合物组织的,称为碳化物钢。最典型的碳化物钢时高速钢
按加热、冷却时有无相变和室温时的金相组织分 铁素体钢 这类钢含碳量很低并含有多量的形成或稳定铁素体的元素,如铬、硅等,以致加热或冷却时,始终保持铁素体组织
半铁素体钢 这类钢含碳量较低并含有较多的形成或稳定铁索体的元素(如铬、硅),在加热或冷却时,只有部分发生α->γ相变,其他部分始终保持α相的铁素体组织
半奥氏体钢 这类钢含有一定的形成或稳定奥氏体的元素(如镍、锰),以致在加热或冷却时,只有部分发生α->γ相变,其他部分始终保持γ相的奥氏体组织
奥氏体钢 这类钢含有多量的形成或稳定奥氏体的元素+如锰、镍等,以致加热或冷却时,始终保持奥氏体组织
按品质分 普通钢 这类钢含杂质元素较多,其中ωP与ωS均被限制在0.07%以内,主要用作建筑结构和要求不太高的机械零件,属于这一类的钢如:普通碳素钢、低合金结构钢等
优质钢 这类钢含杂质元素较少,质量较好,其中硫与磷的含量ωS,ωP均被限制在0.04%以内,主要用作机械,结构零件和工具。属于这一类的钢有:优质碳素结构钢、合金结构钢、碳素工具钢和合金工具钢、弹簧钢、轴承钢等
高级优质钢 这类钢含杂质元素极少,其中硫、磷含量ωS、ωP均被限制在0.03%以内,主要用作重要的机械结构零件和工具,属于这一类的钢,大多是合金结构钢和工具钢,为了区别于一般优质钢,这类钢的钢号后面,通常加符号“A”或汉字“高”以便区别
按制造加工形式分 铸钢 铸钢是指采用铸造方法而生产出来的一种钢铸件,其含碳量ωC一般在0.15%~0.60%之间。铸钢件由于铸造性能差,常常需要用热处理和合金化等方法来改善其组织和性能,在机械制造业中,铸钢主要用于制造一些形状复杂、难于进行锻造或切削加工成形而又要求较高的强度和蛆性的零件。按照化学成分,铸钢一般分为铸造碳钢和铸造合金钢两大类,按照用途,铸钢又可分为铸造结构钢、铸造特殊钢和铸造工具钢三大类
锻钢 锻钢是指采用锻造方法而生产出来的各种锻材和锻件,锻钢件的质量比铸钢件高,能承受大的冲击力作用,塑性、韧性和其他方面的力学性能也都比铸钢件高,所以凡是一些重要的机器零件都应当采用锻钢件。在冶金工厂,某些截面较大的型钢,也采用锻造方法,生产和供应一定规格的锻材,如锻制圆钢、方钢和扁钢等
热轧钢 热轧钢是指用热轧方法而生产出来的各种热轧钢材。大部分钢材都是采用热轧轧成的,热轧常用来生产型钢、钢管、钢板等大型钢材,也用于轧制线材
冷轧钢 冷轧钢是指用冷轧方法而生产出来的各种冷轧钢材。与热轧钢相比,冷轧钢的特点是表面光洁,尺寸精确,力学性能好。冷轧常用来轧制薄板,钢带和钢管
冷拔钢 冷拔钢是指用冷拔方法而生产出来的各种冷拔钢材,冷拔钢的特点是:精度高,表面质量好。冷拔主要用于生产钢丝,也用于生产直径再50mm以下的圆钢和六角钢,以及直径在76mm以下的钢管