碳素结构钢、低合金高强度结构钢、工具钢的特点及用途

（1）碳素结构钢

碳钢用于建筑物、桥梁、船舶、车辆等结构件，必须具有一定的强度，必要时还要有抗冲击性能和焊接性能。

（2）低合金高强度结构钢

用于建筑、桥梁、船舶、车辆、压力容器等结构。碳含量（熔炼分析）一般不大于0.20%，合金元素总含量一般不大于2.5%，屈服强度不小于295MPa，具有良好的冲击韧性。且焊接性能良好的低合金钢。

（3）工具钢

用于制造各种切削刀具、成形工具及量具的钢的统称，通常分为非合金工具钢、合金工具钢及高速工具钢，所要求的性能主要有强度、韧性、硬度、耐磨性、回弹性能、耐火稳定性等。

（4）碳素工具钢

不添加合金元素，用于制造各种一般小工具，含碳量在0.65%～1.35%之间，属于共析钢或过共析钢。

（5）合金工具钢

含有较高碳及铬、钨、钼、钒、镍等合金元素的工具钢。根据其用途和性能可分为量具钢、耐冲击工具钢、冷作模具钢、热作模具钢、塑料模具钢和非磁性模具钢等。

（6）高速工具钢

高碳高合金钢主要用于机床高速切削刀具，按合金系列基本组成可分为钨钢、钼钢、钨钼钢、金刚石钼钢等；按用途可分为一般高速钢和超硬高速钢。

（7）轴承钢

用于滚动轴承的球、滚子、内圈和外圈的合金钢。要求具有高的疲劳强度和耐磨性、组织的纯净度和均匀性。根据其成分和用途，可分为高碳铬轴承钢、渗碳轴承钢、不锈轴承钢和高温轴承钢四类。

（8）建筑结构用钢

用于建造高层和重要建筑结构的钢材。要求具有较高的冲击韧性、足够的强度、良好的焊接性能、一定的屈强比，必要时还要求有厚度方向的性能。

（9）桥梁钢

用于修建铁路、公路桥梁的钢材。要求具有较高的强度和足够的韧性，低的缺口敏感性，良好的低温韧性、抗时效敏感性、抗疲劳性能和焊接性能。主要用钢有Q345q、Q370q、Q420q等低合金高强度钢。

（10）船体钢

具有良好的焊接等性能的钢，适用于修复船舶和船体主要结构。船舶用钢要求具有较高的强度、较好的韧性、抗爆炸性能和抗深水挤压性能。

（11）压力容器用钢

用于制造石油化工、气体分离和气体储运设备的压力容器的钢。要求有足够的强度和韧性、良好的焊接性能和冷热加工性能。常用的钢种有低合金高强度钢和碳素钢。普通钢。

（12）低温钢

用于制造-20℃以下使用的压力设备和结构，要求钢具有良好的低温韧性和焊接性能。根据使用温度不同，主要使用的钢种有低合金高强度钢、镍钢和奥氏体不锈钢。

（13）锅炉钢

用于制造过热器、主蒸汽管道、水冷壁管和锅炉汽包的钢。要求具有良好的室温和高温力学性能、抗氧化和抗碱性腐蚀性能、足够的持久强度和持久断裂塑性。钢种有珠光体耐热钢（铬钼钢）、奥氏体耐热钢（铬镍钢）、优质碳素钢（20钢）和低合金高强度钢。

（14）管线钢

石油、天然气长距离输送管线用钢。要求具有高强度、高韧性、优良的加工性能、焊接性能、耐腐蚀性能等综合性能的低合金高强度钢。

（15）Z向性能钢

保证厚度方向性能，不易产生厚度方向开裂，抗层状撕裂的钢材。 根据厚度方向截面收缩率的大小，该类钢材分为Z15、Z25、Z35三个级别。

（16）CF钢

焊前不需预热，焊后不需热处理的不会产生焊接裂纹的钢。该类钢的合金元素含量少，碳含量、碳当量、焊接裂纹敏感性指数低，而且非常纯净。

（17）锚链钢

用于制造船舶锚链的圆钢，要求强度高，韧性强，主要用含锰的低碳钢或中碳钢制成。

（18）混凝土加固用钢

用于混凝土构件加固的钢材。要求具有一定的强度、焊接性能和冷弯性能。通常采用低合金钢和碳素钢。有热轧钢筋和冷轧钢筋。形状有带肋和圆形。

（19）矿用钢

主要用于煤炭密集开采的矿用钢包括巷道支架、液压支架管道、槽钢、圆环链、刮板机钢等。主要由耐磨低合金钢制成。

（20）汽车用钢

主要包括汽车车身用钢、车架用钢、车轮用钢，要求具有良好的成形性能、焊接性能、耐腐蚀性能和涂装性能。

（21）车辆用钢

用于制造铁路货车和客车的钢。要求具有足够的强度、韧性和良好的耐腐蚀性能。主要采用含磷、铜、铬、镍的高耐候低合金钢。

（22）车轮钢

用于制造铁路车轮的钢。要求具有较高的强度、韧性、抗疲劳、耐磨、抗热裂性能。主要采用低合金钢和碳钢。

（23）车轴钢

用于制造铁路机车车轴的钢。要求钢具有良好的冲击韧性和较高的抗拉强度。通常使用锰含量较高的中碳钢。

（24）轨道钢

用于制造重轨、轻轨、起重机轨道及其他专用轨道的钢。要求有足够的强度、硬度、耐磨性和冲击韧性。主要采用含锰量较高的高碳钢（轻轨用中碳钢）和含锰、硅、钒、铜的低合金钢。

（25）焊接钢

用于焊接的钢（包括焊条、焊丝、焊带）。对化学成分要求比较严格，必须控制碳含量，限制硫、磷等有害元素。按化学成分，焊接钢可分为非合金钢、低合金钢和合金钢。

（26）易切削钢

在钢中添加硫、磷、铅、硒、锑、钙等元素（添加一种或多种）可明显改善切削性能，有利于钢材的自动化加工。

（27）深冲钢

冲压性能优良的钢。通常为低碳、关键镇静钢。一般通过降低碳、硅、锰、硫、磷含量，控制铝含量范围和加工工艺，可获得最佳的深冲性能。分为深冲钢和超深冲钢。

（28）IF钢

在含碳量不大于0.01%的低碳钢中添加适量的钬和铌，它们吸收钢中间隙原子碳和氮，形成碳化物和氮化物粒子，从而得到深冲性能优良的钢。

（29）双相钢

一种低合金、高强度、可成形钢。微观结构由软铁素体晶粒基体和硬质弥散马氏体颗粒组成，具有高强度和塑性以及良好的成形性。

（30）烘烤硬化钢

钢中Nb、Ti含量没有IF钢高，因此BH钢中含有一定量的碳、氮间隙原子，但这些间隙原子并不影响其冲压性能，或影响不显著。BH钢板主要用于汽车壳体，冲压后需进行喷漆，冲压过程中会产生位错，在170t左右温度区烘烤喷漆时，溶解的碳原子在位错周围聚集，形成“科里奥利气体团簇”，钉扎位错，使带钢强度提高4080MPa，并产生人工应变时效硬化。该钢最突出的优点是屈服强度低，易于冲压，钢的强度得到进一步提高。

（31）相变诱发塑性钢

通过相变诱发塑性效应，钢板中的残余奥氏体在塑性变形作用下诱发马氏体形核，引入相变强化和塑性长大机制，提高钢板的强度和韧性。组织中有软相铁素体、硬相贝氏体、亚稳态残余奥氏体，在变形过程中可逐渐转变为马氏体，trip钢的组织决定了其优异的力学性能，所以trip钢具有较高的强度和优良的塑性。铁素体是软相，在拉伸过程中能协调贝氏体的变形；贝氏体能提高trip钢的强度；奥氏体在室温拉伸过程中转变成马氏体相变，产生应力松弛，使塑性增加。另外，相变生成的马氏体能强化trip钢，提高trip钢的强度。它的最大特点是既有较高的强度，又有较高的延伸率，可用来冲压出较为复杂的零件；还具有较高的碰撞吸收性能。一旦遭遇碰撞，它就会通过自身的变形来吸收能量，而不是将能量传递到外界。

（32）孪生诱发塑性钢

twip钢的抗拉强度可达6001100MPa，伸长率可达60%95%。twip钢的成分通常以铁为主，添加15%30%的Mn，还添加少量的Al、Si、Ni、V、Mo、Cu、Ti、Nb等元素。当TV的层错能大于20mJ/m2时，就会发生机械孪生，凡是能增加层错能的合金都有利于孪生的发生，例如铝。当没有外载荷作用时，twip钢冷却到室温后的组织为稳定的残余奥氏体。在外载荷作用下，由于应变诱发机械孪生，大而不发生颈缩延伸，表现出非常优异的力学性能，如高的应变硬化率、高的塑性值和高的强度。

（33）非调质钢

通过在中碳钢中添加微量钒、铌、钛等元素，通过控制轧制（或锻造）温度和冷却过程，使其生成强化相，使塑性变形与固态相变相结合，从而获得综合性能可与调质钢相媲美的良好性能钢。

（34）调质钢

中碳或低碳结构钢经淬火后，再经高温回火处理，以获得较高的强度、冲击韧性等综合力学性能较好的钢。

(35)超高强度钢

屈服强度和抗拉强度分别超过1200MPa和1400MPa的钢材。其主要特点是强度高、韧性足够、能承受较大的应力，比强度高，可以尽可能地减轻结构重量。

（36）优质碳素结构钢

与普通碳素结构钢相比，是硫、磷及非金属夹杂物含量较低的钢，按含碳量和用途分为低碳钢、中碳钢和高碳钢三类，主要用于制造机械零件及弹簧等。

（37）合金结构钢

在碳素结构钢中添加适当的合金元素，主要用于制造截面尺寸较大的机械零件用钢。具有适当的淬透性，经相应的热处理后，具有较高的强度、韧性、疲劳强度，较低的脆性转变温度。该类钢主要有调质钢、表面硬化钢和冷塑性成型钢等。

（38）压力加工用钢

用于压力加工（如轧制、锻造、拉拔等）的钢材，通过塑性变形形成零件或制品。根据加工前是否加热，分为热压力加工用钢和冷压力加工用钢。

（39）切削用钢

在室温下用切削机床（如车床、铣床、刨床、磨床等）切削成零件的钢材。

（40）冷锻用钢

用于常温镦锻，制造铆钉、螺栓、螺母用钢。钢号前加字母“ML”。除要求化学成分、力学性能外，还要求表面脱碳层、冷镦性能等。主要为优质碳素结构钢和合金结构钢。

（41）保证淬硬性钢

钢材按有关标准规定的端部淬火方法进行端部淬火，以保证距淬火端部一定距离内硬度的上限和下限在一定的范围内，该类钢的牌号通常用“H”（淬硬区符号）表示。

（42）铠装钢

用于制造坦克、装甲防御各种穿甲弹和破甲弹的钢板。要求具有较高的硬度和足够的韧性，特别是低温韧性。通常为中碳合金钢。

(43) 枪钢

用于制造各种手枪、步枪和机枪的枪管、射击机构和其他部件的钢。

（44）火炮用钢

用于制造不同类型火炮的主要结构件，如身管、炮尾、炮眼等，要求具有高强度、高韧性和耐腐蚀性能，通常采用中碳铬镍钼钢。

（45）炮弹用钢

制造弹体所用的钢材要求有较高的强度和硬度，在爆炸载荷作用下有较高的破片率，一般采用中碳钢或中碳合金钢。

（46）渗碳钢

表面渗碳所用钢材有碳钢和合金钢，含碳量一般为0.10%～0.25%，表面渗碳后经淬火、低温回火处理，提高表面硬度的同时，心部具有足够的韧性。

（47）氮化钢

含有铬、铝、钼、钛等元素的钢，经氮化处理后表面硬化。

（48）弹簧钢

用于制造各种弹簧和弹性元件的钢。要求具有优良的力学性能（特别是弹性极限、强度极限和屈强比）、疲劳性能、淬透性、物理化学性能（耐热、耐低温、耐腐蚀）、加工成形性能。按化学成分可分为碳素弹簧钢、合金弹簧钢和专用弹簧钢。

（49）不锈钢

含铬量不小于10.5%的不锈钢和耐酸钢的统称。不锈钢是指在空气、蒸汽、水等弱腐蚀介质中不易生锈的钢。耐酸钢是指在酸、碱、盐等强腐蚀介质中不易生锈的钢。耐酸钢是指在强腐蚀介质中能抵抗腐蚀的钢。

（50）耐热钢

高温下强度高、化学稳定性好的合金钢。包括抗氧化钢（又称耐热不结垢钢）和耐热钢两大类。抗氧化钢一般要求化学稳定性好。耐热钢要求有较高的高温强度和相当的抗氧化性能。

（51）耐候钢（耐大气腐蚀钢）

为提高耐大气腐蚀性能而添加铜、磷、铬、镍等元素的钢。该类钢分为高耐候钢和焊接结构用耐候钢。

（52）非磁性钢

以碳、锰、铬、镍、氮等合金元素为主要成分，具有稳定的奥氏体组织，无磁性或极低磁性的合金钢。

（53）阀门钢

它是以铬、硅、镍、钼为主要合金元素的耐热钢，主要用作内燃机的进气门和排气门。

（54）刀片钢

制造涡轮叶片用钢以铬、钼、镍、钨、钒等为主要合金元素，根据工作温度不同，要求有室温力学性能、高温瞬时力学性能、持久强度、塑性、蠕变强度等。

（55）贵港电力工程

主要用于各种变压器、电机、发动机铁心，含碳量极低，含硅量0.5%-4.5%，属硅铁软磁材料，分为取向硅钢和无取向硅钢两大类。

（56）取向钢

通过变形和再结晶退火，使晶粒优先取向，晶粒取向沿轧制方向排列，轧制方向上的磁性能明显优于垂直轧制方向上的磁性能，硅含量一般在3.2%左右。

（57）晶粒无取向硅钢

硅钢沿轧制方向和垂直于轧制方向的磁性能大致相同。

(58)电工用纯铁

用于制造电磁元件，其碳及其他杂质元素含量较少，具有磁感应强度和磁导率较高、矫顽力较低等特点，是一种非合金铁软磁材料。

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