钢铁的分类及生产过程：从铁矿石到钢铁的蜕变之旅

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我们几乎每天都会和钢材打交道，但是你真的清楚钢材的分类吗？

钢铁是怎么产生的？

炼铁的主要原料是铁矿石，铁矿石的主要成分是Fe2O3，不含碳。炼铁的第二种原料是焦炭，在炼铁过程中，有一部分焦炭残留在铁水中，导致铁水中含有碳。

钢铁的生产是从铁矿石炼制生铁，再由生铁炼钢。炼钢过程主要是除碳的过程，但碳不可能完全除去。钢铁需要一定量的碳才能达到最佳性能。

为了改善钢的性能，需在冶炼碳钢的基础上添加一些合金元素。

生铁（铸铁）-C含量为2.0-4.5％

钢（碳钢）——含碳量0.05%至2.0%

熟铁（纯铁）——含碳量小于0.05%

铁矿石 → 生铁 → 钢材

因此，钢是铁与 C（碳）、Si（硅）、Mn（锰）、P（磷）、S（硫）和少量其他元素的合金。

除Fe（铁）外，C的含量对钢的力学性能起主要作用，所以统称为铁碳合金。是工程技术中最重要、最主要、产量最大的金属材料。

根据含碳量可分为：

碳钢按含碳量分为低碳钢、中碳钢和高碳钢，随着含碳量的增加，碳钢的硬度增加，韧性下降。

1）低碳钢——碳含量≤0.25%。

2）中碳钢—碳含量>0.25%≤0.60%。

3）高碳钢-碳含量>0.60％

按合金元素总含量分：

为了改善钢的性能，在碳钢冶炼中加入一些合金元素，制成合金钢，如铬钢、锰钢、铬锰钢、铬镍钢等。合金钢又称特殊钢，具有一些特殊的性能，如高硬度、高耐磨、高韧性、耐腐蚀等。钢中常加入的合金元素有Si、W、Mn、Cr、Ni、Mo、V、Ti等。

根据合金元素总含量可分为：

1）低合金钢--合金元素总含量≤5%。

2）中合金钢：合金元素总含量为5%～10%。

3）高合金钢——合金元素总含量>10%。

合金钢按用途分类：

1）合金结构钢：用作工程构件（管道和支架等）；各种机械零件（轴、齿轮、弹簧、叶轮等）。

2）合金工具钢：用作量具、模具、刃具等。

3）特殊性能钢：如不锈钢、耐热钢等，具有特殊的物理或化学性能。

钢铁生产流程

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