鋼材基礎知識

一、黑色金屬、鋼和有色金屬

在介紹鋼的分類之前先簡單介紹一下黑色金屬、鋼與有色金屬的基本概念。

1、黑色金屬是指鐵和鐵的合金。如鋼、生鐵、鐵合金、鑄鐵等。鋼和生鐵都是以鐵爲基礎，以碳爲主要添加元素的合金，統稱爲鐵碳合金。

生鐵是指把鐵礦石放到高爐中冶煉而成的產品，主要用來鍊鋼和製造鑄件。

把鑄造生鐵放在熔鐵爐中熔鍊，即得到鑄鐵(液狀)，把液狀鑄鐵澆鑄成鑄件，這種鑄鐵叫鑄鐵件。

鐵合金是由鐵與硅、錳、鉻、鈦等元素組成的合金，鐵合金是鍊鋼的原料之一，在鍊鋼時做鋼的脫氧劑和合金元素添加劑用。

2、把鍊鋼用生鐵放到鍊鋼爐內按一定工藝熔鍊，即得到鋼。鋼的產品有鋼錠、連鑄坯和直接鑄成各種鋼鑄件等。通常所講的鋼，一般是指軋製成各種鋼材的鋼。鋼屬於黑色金屬但鋼不完全等於黑色金屬。

3、有色金屬又稱非鐵金屬，指除黑色金屬外的金屬和合金，如銅、錫、鉛、鋅、鋁以及黃銅、青銅、鋁合金和軸承合金等。另外在工業上還採用鉻、鎳、錳、鉬、鈷、釩、鎢、鈦等，這些金屬主要用作合金附加物，以改善金屬的性能，其中鎢、鈦、鉬等多用以生產刀具用的硬質合金。以上這些有色金屬都稱爲工業用金屬，此外還有貴重金屬：鉑、金、銀等和稀有金屬，包括放射性的鈾、鐳等。

二、鋼的分類

鋼是含碳量在0.04%-2.3%之間的鐵碳合金。爲了保證其韌性和塑性，含碳量一般不超過1.7%。鋼的主要元素除鐵、碳外，還有硅、錳、硫、磷等。鋼的分類方法多種多樣，其主要方法有如下七種：

1、按品質分類

(1) 普通鋼(P≤0.045%，S≤0.050%)

(2) 優質鋼(P、S均≤0.035%)

(3) 高級優質鋼(P≤0.035%，S≤0.030%)

2.、按化學成份分類

(1) 碳素鋼：a.低碳鋼(C≤0.25%)；b.中碳鋼(C≤0.25~0.60%)；c.高碳鋼(C≤0.60%)。

(2) 合金鋼：a.低合金鋼(合金元素總含量≤5%)；b.中合金鋼(合金元素總含量＞5~10%)；c.高合金鋼(合金元素總含量＞10%)。

3、按成形方法分類：(1) 鍛鋼；(2) 鑄鋼；(3) 熱軋鋼；(4) 冷拉鋼。

4、按金相組織分類

(1) 退火狀態的：a.亞共析鋼(鐵素體+珠光體)；b.共析鋼(珠光體)；c.過共析鋼(珠光體+滲碳體)；d.萊氏體鋼(珠光體+滲碳體)。

(2) 正火狀態的：a.珠光體鋼；b.貝氏體鋼；c.馬氏體鋼；d.奧氏體鋼。

(3) 無相變或部分發生相變的

5、按用途分類

(1) 建築及工程用鋼：a.普通碳素結構鋼；b.低合金結構鋼；c.鋼筋鋼。

(2) 結構鋼

a.機械製造用鋼：(a)調質結構鋼；(b)表面硬化結構鋼：包括滲碳鋼、滲氨鋼、表面淬火用鋼；(c)易切結構鋼；(d)冷塑性成形用鋼：包括冷衝壓用鋼、冷鐓用鋼。

b.彈簧鋼

c.軸承鋼

(3) 工具鋼：a.碳素工具鋼；b.合金工具鋼；c.高速工具鋼。

(4) 特殊性能鋼：a.不鏽耐酸鋼；b.耐熱鋼：包括抗氧化鋼、熱強鋼、氣閥鋼；c.電熱合金鋼；d.耐磨鋼；e.低溫用鋼；f.電工用鋼。

(5) 專業用鋼——如橋樑用鋼、船舶用鋼、鍋爐用鋼、壓力容器用鋼、農機用鋼等。

6、綜合分類

(1)普通鋼

a.碳素結構鋼：(a) Q195；(b) Q215(A、B)；(c) Q235(A、B、C)；(d) Q255(A、B)；(e) Q275。

b.低合金結構鋼

c.特定用途的普通結構鋼

(2)優質鋼(包括高級優質鋼)

a.結構鋼：(a)優質碳素結構鋼；(b)合金結構鋼；(c)彈簧鋼；(d)易切鋼；(e)軸承鋼；(f)特定用途優質結構鋼。

b.工具鋼：(a)碳素工具鋼；(b)合金工具鋼；(c)高速工具鋼。

c.特殊性能鋼：(a)不鏽耐酸鋼；(b)耐熱鋼；(c)電熱合金鋼；(d)電工用鋼；(e)高錳耐磨鋼。

7、按冶煉方法分類

(1) 按爐種分

a.平爐鋼：(a)酸性平爐鋼；(b)鹼性平爐鋼。

b.轉爐鋼：(a)酸性轉爐鋼；(b)鹼性轉爐鋼。或 (a)底吹轉爐鋼；(b)側吹轉爐鋼；(c)頂吹轉爐鋼。

c. 電爐鋼：(a)電弧爐鋼；(b)電渣爐鋼；(c)感應爐鋼；(d)真空自耗爐鋼；(e)電子束爐鋼。

(2)按脫氧程度和澆注制度分

a.沸騰鋼；b.半鎮靜鋼；c.鎮靜鋼；d.特殊鎮靜鋼。