1、碳鋼
碳鋼又稱碳鋼，含碳量小于2%的鐵碳合金。碳鋼除了含有碳一般還含有少量的硅、錳、硫、磷。
碳鋼可分為三類:碳素結(jié)構(gòu)鋼、碳素工具鋼和自由切削結(jié)構(gòu)鋼。碳素結(jié)構(gòu)鋼可分為建筑結(jié)構(gòu)鋼和機(jī)械結(jié)構(gòu)鋼。碳鋼可分為低碳鋼(歐姆c≤0.25%)、中碳鋼(歐姆c=0.25%-0.6%)和高碳鋼(歐姆c>0.6%)
根據(jù)含磷量和含硫量，碳鋼可分為普通碳鋼(含磷量和含硫量較高)、優(yōu)質(zhì)碳鋼(含磷量和含硫量較低)和優(yōu)質(zhì)鋼(含磷量和含硫量較低)。
2. 碳素結(jié)構(gòu)鋼
這種鋼主要保證機(jī)械性能。因此，其品牌名稱反映了其力學(xué)性能，用Q+表示“Q”是屈服點(diǎn)“qu”的漢語拼音前綴。例如，Q275表示屈服點(diǎn)為275Mpa。如果A、B、C、D四個(gè)字母在品級之后被標(biāo)記出來，說明鋼材的質(zhì)量不一樣。鋼中S、P含量依次降低，而鋼的質(zhì)量則依次提高。如果品牌名稱后面標(biāo)有字母“F”，則為起泡鋼，“b”為半鎮(zhèn)靜鋼，“F”或“b”為鎮(zhèn)靜鋼。例如，Q235—AF表示屈服點(diǎn)為235MPa的A類沸騰鋼，Q235—C表示屈服點(diǎn)為235MPa的C類鎮(zhèn)靜鋼。
碳素結(jié)構(gòu)鋼一般在供應(yīng)狀態(tài)下使用，沒有熱處理。通常Q195、Q215、Q235鋼的碳質(zhì)分?jǐn)?shù)較低，焊接性能好，塑性、韌性好，有一定強(qiáng)度，常軋制成薄板、鋼材、焊接鋼管。用于橋梁、建筑物等結(jié)構(gòu)及普通鉚釘、螺釘、螺母等零件。Q255和Q275鋼含碳量略高，強(qiáng)度較高，塑性、韌性較好，可焊接，通常軋制成型材、棒材和鋼作為結(jié)構(gòu)件，制造簡單的機(jī)械連桿、齒輪、聯(lián)軸器、銷等零件。
3.高質(zhì)量的鋼結(jié)構(gòu)
這種鋼必須同時(shí)保證化學(xué)成分和機(jī)械性能。品牌是使用兩個(gè)數(shù)據(jù)顯示,碳在鋼的平均質(zhì)量分?jǐn)?shù)的成績(ωс* 10000)。例如，45鋼意味著鋼中平均碳的質(zhì)量分?jǐn)?shù)是0.45%。鋼08表明，鋼中碳的平均質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.08%。
優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼主要用于制造機(jī)械零件。通常需要熱處理來改善機(jī)械性能。不同的用途，取決于碳的質(zhì)量分?jǐn)?shù)。08、08F、10、10F鋼，具有高塑性、韌性、優(yōu)良的冷成型及焊接性能，常冷軋成薄板，用于制造儀表殼體、汽車及拖拉機(jī)上的冷沖壓件，如車身、拖拉機(jī)駕駛室等;15、20、25鋼是采用小尺寸、輕負(fù)荷、表面耐磨、心強(qiáng)度要求不高的滲碳件，如活塞銷、試樣;30、35和40,45歲,50鋼經(jīng)過熱處理(淬火和高溫回火)具有良好的綜合機(jī)械性能,具有高強(qiáng)度、高塑性,韌性,用于制造軸零件,例如,40歲,45鋼常用于制造汽車和拖拉機(jī)曲軸,連桿,通用機(jī)床主軸、機(jī)床設(shè)備及其他機(jī)械軸類零件;55、60、65鋼熱處理(淬火+適度回火)具有較高的彈性極限，常用于制作小負(fù)荷、小尺寸(截面尺寸小于12~15mm)彈簧，如調(diào)壓彈簧、柱塞彈簧、冷盤簧等。
4. 碳素工具鋼
鍵合工具鋼基本不含高碳鋼的合金元素，含碳量在0.65% ~ 1.35%之間，其生產(chǎn)成本低，原料來源容易獲得，加工性能好，熱處理可獲得高硬度和高耐磨性，因此被廣泛應(yīng)用于鋼，用于制造各種刀具、模具、量具。但這種鋼的紅色硬度差，即當(dāng)工作溫度超過250℃時(shí)，鋼的硬度和耐磨性會急劇下降，失去工作能力。此外，碳素工具鋼在制成較大的零件時(shí)，不容易硬化，容易變形和開裂。
5、免切削結(jié)構(gòu)鋼
自由切削結(jié)構(gòu)鋼是指在切削過程中加入一些使鋼脆的元素，使鋼脆而斷裂，從而提高切削速度，延長刀具壽命。硫是使鋼變脆的主要元素。鉛、碲、鉍等元素用于普通低合金鋼的自由切削。
鋼中硫含量在0.08% ~ 0.30%之間，錳含量在0.60% ~ 1.55%之間。鋼中的硫和錳以硫化錳的形式存在。硫化錳脆性大，潤滑效率高，易破碎，提高了加工表面的質(zhì)量。
6. 合金鋼
除鐵、碳和少量的不可避免的硅、錳、磷、硫元素,還含有一定量的合金元素,鋼合金元素硅、錳、鉬、鎳、鉻、釩、鈦、鈮、硼、鉛、稀土和一個(gè)或幾個(gè)人,這鋼稱為合金鋼。各國的合金鋼體系因其資源、生產(chǎn)和使用條件而異。國外已開發(fā)出鎳、鉻鋼體系，我國已開發(fā)出以硅、錳、釩、鈦、鈮、硼、稀土為主的合金鋼體系。
合金鋼約占鋼總產(chǎn)出的10%左右，一般采用電爐冶煉。根據(jù)用途，合金鋼可分為8類，分別是:合金結(jié)構(gòu)鋼、彈簧鋼、軸承鋼、合金工具鋼、高速工具鋼、不銹鋼、耐熱不剝落鋼、電工硅鋼。
7. 普通低合金鋼
普通低合金鋼是含有少量合金化元素(一般不超過3%)的普通合金鋼。鋼強(qiáng)度高,綜合性能好,耐腐蝕,耐磨損,耐低溫性好,良好的切割性能和焊接性能的大量稀有合金元素如鎳、鉻)條件下,通?？梢允褂? t普通低合金鋼1.2 - -1.3 t碳鋼屋頂,其生命和使用范圍遠(yuǎn)比碳鋼。普通低合金鋼可采用普通冶煉方法在平爐和轉(zhuǎn)爐中冶煉，成本與碳鋼相近。
8.工程結(jié)構(gòu)用合金鋼
工程及建筑結(jié)構(gòu)用合金鋼，包括可焊高強(qiáng)度合金鋼、合金鋼增強(qiáng)鋼、鐵路用合金鋼、地質(zhì)及石油鉆探用合金鋼、壓力容器用合金鋼、高錳耐磨鋼等。這種鋼用于工程和建筑結(jié)構(gòu)中。在合金鋼中，這種合金的總含量較低，但產(chǎn)量和用量較大。
9. 機(jī)械結(jié)構(gòu)用合金鋼
本鋼是指適用于制造機(jī)械及機(jī)械零件的合金鋼。它是在高等級碳鋼的基礎(chǔ)上，適當(dāng)添加一種或幾種合金元素，用于提高鋼的強(qiáng)度、韌性和淬透性。這種鋼通常經(jīng)過熱處理后使用，如淬火和回火。主要包括兩種合金結(jié)構(gòu)鋼、合金彈簧鋼，包括合金鋼淬火回火處理、合金鋼表面硬化處理(滲碳鋼、氮化鋼、表面高頻淬火鋼等)和合金鋼冷塑性成形(冷頂鍛鋼、冷擠壓鋼等)。按基本化學(xué)成分系列可分為Mn系列鋼、SiMn系列鋼、Cr系列鋼、CrMo系列鋼、CrNiMo系列鋼、Ni系列鋼、B系列鋼等
10. 合金結(jié)構(gòu)鋼
合金結(jié)構(gòu)鋼的含碳量低于碳鋼，一般在0.15% ~ 0.50%之間。除合成碳外，還含有硅、錳、釩、鈦、硼、鎳、鉻、鉬等合金元素。合金結(jié)構(gòu)鋼易硬化、不易變形、不易開裂、易熱處理，提高了鋼的性能。
合金結(jié)構(gòu)鋼廣泛應(yīng)用于汽車、拖拉機(jī)、船舶、汽輪機(jī)、重型機(jī)床等各種傳動(dòng)部件和緊固件的制造。低碳鋼一般是滲碳合金鋼，中碳鋼一般是回火合金鋼。
11. 合金工具鋼
合金工具鋼是含有硅、鉻、鎢、鉬、釩等合金元素的中、高碳鋼。合金鋼易硬化，不易變形，不易開裂。大多數(shù)合金工具鋼的含碳量在0.5-1.5%之間，熱變形模具鋼的含碳量較低，歐姆c的含碳量在0.3-0.6%之間。切削鋼的含碳量約為c1%。冷加工模具鋼具有高含碳量，如石墨模具鋼含碳量ohc高達(dá)1.5%，高碳高鉻冷加工模具鋼含碳量ohc高達(dá)2%以上。
12.高速鋼
高速工具鋼是高碳高合金工具鋼。鋼的熱含量為0.7%-1.4%，鋼中含有可形成高硬度碳化物的合金元素，如鎢、鉬、鉻、釩等。
高速工具鋼具有較高的紅色硬度，在高速切削條件下，溫度可達(dá)到500-600℃，硬度不降低，從而保證良好的切削性能
13.彈簧鋼
彈簧是在沖擊、振動(dòng)或長期交變應(yīng)力作用下使用的，因此要求彈簧鋼具有較高的抗拉強(qiáng)度、彈性極限和疲勞強(qiáng)度。該工藝要求彈簧鋼具有一定的淬透性、不易脫碳、表面質(zhì)量好等特點(diǎn)
碳素彈簧鋼是含碳量歐姆c在0.6%-0.9%范圍內(nèi)的優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼(錳含量正常且較高)。合金彈簧鋼以硅錳鋼為主，含碳量略低，增加硅含量si(1.3%-2.8%)可提高彈簧鋼的性能。此外，還有鉻、鎢、釩合金彈簧鋼。近年來,我國資源的基礎(chǔ)上,根據(jù)汽車和拖拉機(jī)的需求設(shè)計(jì)新技術(shù),一種新型的鋼硼、鈮、鉬和其他元素的基礎(chǔ)上添加硅錳鋼發(fā)展,延長了彈簧的使用壽命和提高彈簧鋼的質(zhì)量。
14. 軸承鋼
軸承鋼用于制造滾珠軸承、滾子和軸承環(huán)。要求軸承具有高而均勻的硬度、耐磨性和高的彈性極限。還要求軸承鋼的化學(xué)成分均勻性、非金屬夾雜物的含量和分布以及碳化物的分布非常嚴(yán)格。
軸承鋼又稱高碳鉻鋼，含碳量約為1%的碳?xì)W姆c和0.5-1.65%的鉛歐姆cr。軸承鋼又分為六類:高鉻軸承鋼、無鉻軸承鋼、滲碳軸承鋼、不銹鋼軸承鋼、中高溫軸承鋼和抗磁軸承鋼。
15、電工硅鋼
電工硅鋼主要用于制造電工硅鋼片。硅鋼片廣泛應(yīng)用于電機(jī)、變壓器的制造中。
硅鋼按化學(xué)成分可分為低硅鋼和高硅鋼。低硅鋼含量si= 1.01%-2.5%，主要用于電機(jī)制造;高硅鋼含量si=3.0%-4.5%，常用作變壓器。它們的碳含量是0。06%到0。08%
16. 鐵路鋼
因此，鋼軌主要承擔(dān)機(jī)車和車輛的壓力和沖擊載荷。它需要足夠的強(qiáng)度、硬度和韌性。鋼軌一般采用平爐轉(zhuǎn)爐冶煉碳鎮(zhèn)靜鋼，這種鋼的碳含量ohc =0.6%-0.8%，屬于中碳鋼和高碳鋼，但鋼中的錳含量較高，在0.6%-1.1%的范圍內(nèi)。近年來，普通低合金鋼軌如高硅鋼軌、錳鋼軌、銅鋼軌、鈦鋼軌等。普通低合金鋼軌比碳質(zhì)鋼軌更耐磨、耐腐蝕，使用壽命大大提高。
17. 造船鋼
造船用鋼是指用于制造遠(yuǎn)洋船舶和內(nèi)河大型船體結(jié)構(gòu)的鋼。由于船體結(jié)構(gòu)普遍采用焊接，對造船鋼的焊接性能提出了更高的要求。此外，它還要求一定的強(qiáng)度、韌性和耐低溫、耐腐蝕。過去，低碳鋼主要用于造船。近年來，大量的普通低合金鋼得到了應(yīng)用，包括12艘錳船、16艘錳船、15艘釩船等。這些鋼具有強(qiáng)度高、韌性好、易加工焊接、耐海水腐蝕等綜合性能。
18、橋梁鋼
鐵路、公路橋梁承受著車輛的沖擊載荷，橋梁鋼材要求具有一定的強(qiáng)度、韌性和良好的抗疲勞性能，這就要求鋼材具有較高的表面質(zhì)量。堿性平爐鎮(zhèn)靜鋼常用于橋梁鋼中。近年來，已成功地應(yīng)用了16錳、15錳釩氮等低合金鋼。
19. 鍋爐用鋼
鍋爐鋼主要是指用于制造鍋爐過熱器、主蒸汽管和受熱面的材料。鍋爐鋼的性能要求主要包括良好的焊接性能、一定的高溫強(qiáng)度、耐堿性腐蝕、抗氧化等。鍋爐常用鋼為平爐或電爐生產(chǎn)的低碳鋼，含碳量在0.16% ~ 0.26%之間。高壓鍋爐由珠光體或奧氏體耐熱鋼制成。近年來，普通低合金鋼也被用于鍋爐制造，如12錳、15錳釩、18錳鉬鈮等。
20、焊條鋼
這種鋼是專門用于制造電弧焊和氣焊焊條鋼絲的。鋼的成分隨焊接材料的不同而不同。它可分為碳鋼、合金結(jié)構(gòu)鋼和不銹鋼。這些鋼的硫磷含量不超過0.03%，高于普通鋼的要求。這些鋼不需要機(jī)械性能，只需要化學(xué)成分的測試。
21. 不銹鋼
簡稱不銹鋼，由不銹鋼和耐酸鋼組成。簡而言之，耐大氣腐蝕的鋼叫不銹鋼，耐化學(xué)介質(zhì)(如酸)腐蝕的鋼叫耐酸鋼。一般來說，含鉻量在12%以上的鋼具有不銹鋼的特點(diǎn);根據(jù)不銹鋼熱處理后的結(jié)構(gòu)可分為五類:鐵素體不銹鋼、馬氏體不銹鋼、奧氏體不銹鋼、奧氏體鐵素體不銹鋼和沉淀硬化不銹鋼。
22.耐熱鋼
在高溫條件下，具有抗氧化性、足夠的高溫強(qiáng)度和良好的耐熱性的鋼稱為耐熱鋼。耐熱鋼包括抗氧化鋼和耐熱鋼?？寡趸撚址Q無皮鋼。熱強(qiáng)度鋼是指具有良好的抗氧化性和高溫強(qiáng)度的鋼。耐熱鋼主要用于長期使用的高溫零件。
23. 高溫合金
高溫合金是一種具有足夠的耐久強(qiáng)度、蠕變強(qiáng)度、熱疲勞強(qiáng)度、高溫韌性和高溫化學(xué)穩(wěn)定性的熱強(qiáng)度材料。
根據(jù)其基本化學(xué)成分可分為鎳基高溫合金、鐵基高溫合金和鈷基高溫合金。
24. 精密合金
精密合金是指具有特殊物理性能的合金。它是電氣工業(yè)、電子工業(yè)、精密儀器工業(yè)和自動(dòng)控制系統(tǒng)中不可缺少的材料。 精密合金根據(jù)其不同的物理性能可分為7類，即:軟磁合金、變形永磁合金、彈性合金、膨脹合金、熱雙金屬、電阻合金、熱電合金。大多數(shù)精密合金是以黑色金屬為基礎(chǔ)的，只有少數(shù)是以有色金屬為基礎(chǔ)的。
