热加工行业论坛：铸造、锻造、热处理、焊接技术交流与钢铁分类详解

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钢铁的分类

分类方法

分类名称

说 明

1．按化学

成分分

(1)碳素钢

碳素钢指的是钢当中除了有铁和碳之外，还含有少量的锰、硅、硫、磷等元素的铁碳合金。它按照含碳量的不同可以进行划分，具体如下：

1)低碳钢——含碳量wc≤0.25％

2)中碳钢——含碳量wc>0.25％～0.60％

3)高碳钢——含碳量wc>0.60％

(2)合金钢

冶炼碳素钢后，为改善钢的性能而加入一些合金元素炼成的钢，像铬钢、锰钢、铬锰钢、铬镍钢等。按其合金元素的总含量来划分的话，可以分为：

1)低合金钢——合金元素的总含量≤5％

2)中合金钢——合金元素的总含量5％～10％

3)高合金钢——合金元素的总含量>10％

2．按冶炼

设备分

(1)转炉钢

用转炉进行吹炼的钢，有底吹转炉钢、侧吹转炉钢、顶吹转炉钢，还有空气吹炼转炉钢、纯氧吹练转炉钢等；按照炉衬的不同，可分为酸性转炉钢和碱性转炉钢。

(2)平炉钢

平炉炼制的钢，依据炉衬材料的差异被分为酸性和碱性这两种。通常情况下，平炉钢大多是碱性的。

(3)电炉钢

电炉炼制的钢包含电弧炉钢、感应炉钢以及真空感应炉钢等。在工业生产中，大量生产的是碱性电弧炉钢。

3．按浇注

前脱氧程

度分

(1)沸腾钢

这种钢脱氧不完全，在浇注时会在钢锭模里出现沸腾现象。它的优点在于冶炼损耗少，成本低，表面质量和深冲性能都较好；缺点是成分和质量不均匀，抗腐蚀性以及力学强度都比较差，通常被用于轧制碳素结构钢的型钢和钢板。

(2)镇静钢

脱氧完全的钢，在浇注时，钢液在钢锭模里会镇静，不会有沸腾现象。这种钢的优点在于成分和质量能够保持均匀；而其缺点是金属的收得率较低，成本也比较高。一般来说，合金钢和优质碳素结构钢都属于镇静钢。

(3)半镇静钢

脱氧程度处于镇静钢和沸腾钢之间的钢，由于生产过程较难掌控，所以目前其产量相对较少。

4．按钢的

品质分

(1)普通钢

钢含有的杂质元素较多。其中，含硫量 ws 通常是小于等于 0.05％的。含磷量 wP 则是小于等于 0.045％的。像碳素结构钢以及低合金结构钢等这类钢就是如此。

(2)优质钢

钢中杂质元素的含量较少。其中，硫的含量 ws 一般≤0.04％，磷的含量 wp 一般也≤0.04％。像优质碳素结构钢、合金结构钢、碳素工具钢和合金工具钢、弹簧钢、轴承钢等都属于这种情况。

(3)高级优质钢

钢中杂质元素极少。其含硫量 ws 通常是小于等于 0.03％的。含磷量 wP 通常是小于等于 0.035％的，像合金结构钢和工具钢等这类钢就是如此。在高级优质钢中，通常会在钢号后面加上符号“A”或者汉字“高”，以此来便于进行识别。

5．按钢的

用途分

(1)结构钢

建筑及工程用结构钢，也就是常说的建造用钢，是用于建筑、桥梁、船舶、锅炉或其他工程中制作金属结构件的钢。像碳素结构钢、低合金钢、钢筋钢等都属于此类。

机械制造用结构钢指的是用来制造机械设备上结构零件的钢。这类钢大多为优质钢或高级优质钢，主要包含优质碳素结构钢、合金结构钢、易切结构钢、弹簧钢以及滚动轴承钢等。

(2)工具钢

常用于制造各种工具，其中包括碳素工具钢、合金工具钢、高速工具钢等。若按用途来划分，又可分为刃具钢、模具钢、量具钢。

(3)特殊钢

有一些具有特殊性能的钢，比如不锈耐酸的钢，还有耐热且不起皮的钢，以及高电阻的合金、耐磨的钢、磁钢等。

(4)专业用钢

这指的是各类工业部门在专业用途上所使用的钢，例如汽车方面使用的钢、农机方面使用的钢、航空方面使用的钢、化工机械方面使用的钢、锅炉方面使用的钢、电工方面使用的钢、焊条方面使用的钢等。

6．按制造

加工形式

分

(1)铸钢

铸钢是通过铸造方法生产出来的一种钢铸件。铸钢主要用于制造一些零件，这些零件形状复杂，难以进行锻造或切削加工成形，同时又要求有较高的强度和塑性。

(2)锻钢

锻钢是通过锻造方法生产出来的各种锻材和锻件。锻钢件的质量比铸钢件要高，它能够承受大的冲击力作用，其塑性、韧性以及其他方面的力学性能也都比铸钢件高。因此，凡是一些比较重要的机器零件都应该采用锻钢件。

(3)热轧钢

热轧钢是通过热轧方法生产出来的各种钢材。大部分钢材是用热轧轧成的。热轧常用于生产型钢、钢管、钢板等大型钢材，也用于轧制线材。

(4)冷轧钢

冷轧钢是通过冷轧这种方法生产出来的各种冷轧钢材。冷轧钢的表面光洁，这是其特点之一。它的尺寸也很精确，这是另一个特点。并且，冷轧钢的力学性能良好。相比热轧钢而言，冷轧钢具有这些特点。同时，冷轧常被用于轧制薄板、钢带和钢管。

(5)冷拔钢

冷拔钢是通过冷拔这一方法生产出来的各类冷拔钢材。冷拔钢具有精度高以及表面质量好的特点。冷拔主要被用于生产钢丝，同时也用于生产直径小于 50mm 的圆钢和六角钢，还有直径小于 76mm 的钢管。

线材： 普线 高线 螺纹钢

型材： 工字钢 槽钢 角钢 方钢 重轨 高工钢

H型钢 圆钢 不等边角钢 扁钢 轻轨 齿轮钢

六角钢 耐热钢棒 合结圆钢 合工圆钢 方管

碳工钢 轴承钢 碳结圆钢 不锈圆钢 轴承圆钢

矩型管 弹簧钢

板材： 中厚板 容器板 中板 碳结板 锅炉板 低合金板

花纹板 冷板 热板 冷卷板 热卷板 镀锌板

电镀锌板 电镀锌卷 锰板 不锈钢板 硅钢片

彩涂板 彩钢瓦楞铁 镀锌卷板 热轧带钢

管材： 焊管 不锈钢管 热镀锌管 冷镀锌管 无缝管

螺旋管 热轧无缝

金属材料：生铁 马口铁 铝 铅 黄铜 锡 锌

一、黑色金属、钢和有色金属

在介绍钢的分类之前，要先对黑色金属、钢以及有色金属的基本概念进行简单介绍。

黑色金属指的是铁以及铁的合金。像钢这种合金，还有生铁合金以及铸铁等。钢和生铁都是以铁作为基础，将碳作为主要的添加元素而形成的合金，它们统称为铁碳合金。

铁矿石被放到高炉中进行冶炼，所得到的产品就是生铁，生铁主要的用途是用来炼钢以及制造铸件。

将铸造生铁放入熔铁炉里进行熔炼，这样就能得到铸铁（呈液状）。把液状的铸铁浇铸成为铸件，这种铸铁被称作铸铁件。

铁合金由铁与硅、锰、铬、钛等元素构成。铁合金是炼钢的原料之一，在炼钢过程中，它可作为钢的脱氧剂以及合金元素添加剂来使用。

炼钢时，将炼钢用生铁放入炼钢炉内，按照一定工艺进行熔炼，就能得到钢。钢的产品形式多样，有钢锭、连铸坯，还能直接铸成各种钢铸件等。一般所说的钢，通常是指被轧制成各种钢材的那种钢。钢属于黑色金属范畴，但钢并不能完全等同于黑色金属。

有色金属也被称作非铁金属。它指的是除黑色金属之外的金属和合金。像铜、锡、铅、锌、铝这些金属，还有黄铜、青铜、铝合金以及轴承合金等合金。另外，在工业领域还会采用铬、镍、锰、钼、钴、钒、钨、钛等金属。这些金属主要被用作合金的附加物，目的是改善金属的性能。其中，钨、钛、钼等金属多被用来生产刀具用的硬质合金。这些有色金属被称为工业用金属。同时还有贵重金属，如铂、金、银等。另外还有稀有金属，包含放射性的铀、镭等。

二、钢的分类

钢的含碳量处于 0.04%至 2.3%之间，它是铁碳合金。为确保其具有韧性和塑性，含碳量通常不会超过 1.7%。钢的主要元素除了铁和碳之外，还有硅、锰、硫、磷等。钢的分类方法有很多种，主要方法主要有以下七种：

1、按品质分类

(1) 普通钢（P≤0.045%，S≤0.050%）

(2) 优质钢（P、S均≤0.035%）

(3) 高级优质钢（P≤0.035%，S≤0.030%）

2.、按化学成份分类

碳素钢包括：a.低碳钢，其含碳量 C 小于等于 0.25%；b.中碳钢，含碳量 C 在 0.25%至 0.60%之间且小于等于 0.60%；c.高碳钢，含碳量 C 小于等于 0.60%。

c. 高合金钢，合金元素的总含量大于 10%。

3、按成形方法分类：

锻钢；铸钢；热轧钢；冷拉钢。

4、按金相组织分类

(1) 退火状态的

d.莱氏体钢是由珠光体和渗体组成的。

(2) 正火状态的：

a.珠光体钢；b.贝氏体钢；c.马氏体钢；d.奥氏体钢。

(3) 无相变或部分发生相变的

5、按用途分类

(1) 建筑及工程用钢：

a.普通碳素结构钢；b.低合金结构钢；c.钢筋钢。

(2) 结构钢

- 冷塑性成形用钢，包含冷冲压用钢和冷镦用钢。

b.弹簧钢 c.轴承钢

c. 高速工具钢。

f. 适用于电工领域的钢。

专业用钢包括桥梁用钢、船舶用钢、锅炉用钢、压力容器用钢、农机用钢等。

6、综合分类

(1)普通钢

碳素结构钢包括：(a) Q195；(b) Q215 分为 A 级和 B 级；(c) Q235 分为 A 级、B 级和 C 级；(d) Q255 分为 A 级和 B 级；(e) Q275。

b.低合金结构钢

c.特定用途的普通结构钢

(2)优质钢（包括高级优质钢）

特定用途优质结构钢。

(c)高速工具钢。

(e)高锰且耐磨的钢。

7、按冶炼方法分类

(1) 按炉种分

a.平炉钢：(a)酸性平炉钢；(b)碱性平炉钢。

转炉钢包括：(a)酸性转炉钢；(b)碱性转炉钢。同时也包括：(a)底吹转炉钢；(b)侧吹转炉钢；(c)顶吹转炉钢。

- 电子束炉钢。

按脱氧程度来分，有沸腾钢；按浇注制度来分，有半镇静钢、镇静钢和特殊镇静钢。