收藏词条 编辑词条 钢的分类
钢的主要元素除铁、碳外，还有硅、锰、硫、磷等。
一、黑色金属、钢和有色金属
在介绍钢的分类之前先简单介绍一下黑色金属、钢与有色金属的基本概念。
1、黑色金属是指铁和铁的合金。如钢、生铁合金、铸铁等。钢和生铁都是以铁为基础，以碳为主要添加元素的合金，统称为铁碳合金。生铁是指把铁矿石放到高炉中冶炼而成的产品，主要用来炼钢和制造铸件。把铸造生铁放在熔铁炉中熔炼，即得到铸铁（液状），把液状铸铁浇铸成铸件，这种铸铁叫铸铁件。
铁合金是由铁与硅、锰、铬、钛等元素组成的合金，铁合金是炼钢的原料之一，在炼钢时做钢的脱氧剂和合金元素添加剂用。
2、把炼钢用生铁放到炼钢炉内按一定工艺熔炼，即得到钢。钢的产品有钢锭、连铸坯和直接铸成各种钢铸件等。通常所讲的钢，一般是指轧制成各种钢材的钢。钢属于黑色金属但钢不完全等于黑色金属。
3、有色金属又称非铁金属，指除黑色金属外的金属和合金，如铜、锡、铅、锌、铝以及黄铜、青铜、铝合金和轴承合金等。另外在工业上还采用铬、镍、锰、钼、钴、钒、钨、钛等，这些金属主要用作合金附加物，以改善金属的性能，其中钨、钛、钼等多用以生产刀具用的硬质合金。以上这些有色金属都称为工业用金属，此外还有贵重金属：铂、金、银等和稀有金属，包括放射性的铀、镭等。
二、钢的分类
钢是含碳量在0.04%-2.3%之间的铁碳合金。为了保证其韧性和塑性，含碳量一般不超过1.7%。钢的主要元素除铁、碳外，还有硅、锰、硫、磷等。钢的分类方法多种多样，其主要方法如下：
表1 钢的分类
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分类方法 |
分类名称 |
说 明 |
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1．按化学成分分 |
(1)碳素钢 |
碳素钢是指钢中除铁、碳外，还含有少量锰、硅、硫、磷等元素的铁碳合金，按其含碳量的不同可分为： |
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1)低碳钢——含碳量wc≤0.25％ |
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2)中碳钢——含碳量wc>0.25％~0.60％ |
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3)高碳钢——含碳量wc>0.60％ |
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(2)合金钢 |
为了改善钢的性能，在冶炼碳素钢的基础上，加入一些合金元素而炼成的钢，如铬钢、锰钢、铬锰钢、铬镍钢等。按其合金元素的总含量，可分为： |
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1)低合金钢——合金元素的总含量≤5％ |
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2)中合金钢——合金元素的总含量5％~10％ |
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3)高合金钢——合金元素的总含量>10％ |
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2．按冶炼设备分 |
(1)转炉钢 |
用转炉吹炼的钢，可分为底吹、侧吹、顶吹和空气吹炼、纯氧吹练等转炉钢；根据炉衬的不同，又分酸性和碱性两种 |
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(2)平炉钢 |
用平炉炼制的钢，按炉衬材料的不同分为酸性和碱性两种，一般平炉钢多为碱性 |
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(3)电炉钢 |
用电炉炼制的钢，有电弧炉钢、感应炉钢及真空感应炉钢等。工业上大量生产的，是碱性电弧炉钢 |
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3．按浇注前脱氧程度分 |
(1)沸腾钢 |
属脱氧不完全的钢，浇注时在钢锭模里产生沸腾现象。其优点是冶炼损耗少、成本低、表面质量及深冲性能好；缺点是成分和质量不均匀、抗腐蚀性和力学强度较差，一般用于轧制碳索结构钢的型钢和钢板 |
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(2)镇静钢 |
属脱氧完全的钢，浇注时在钢锭模里钢液镇静，没有沸腾现象。其优点是成分和质量均匀；缺点是金属的收得率低，成本较高。一般合金钢和优质碳素结构钢都为镇静钢 |
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(3)半镇静钢 |
脱氧程度介于镇静钢和沸腾钢之间的钢，因生产较难控制．目前产量较少 |
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4．按钢的品质分 |
(1)普通钢 |
钢中含杂质元素较多，含硫量ws一般≤O．05％，含磷量wP≤0.045％，如碳素结构钢、低合金结构钢等 |
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(2)优质钢 |
钢中含杂质元素较少，含硫及磷量ws、wp，一般均≤0.04％，如优质碳素结构钢、合金结构钢、碳素工具钢和合金工具钢、弹簧钢、轴承钢等 |
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(3)高级优质钢 |
钢中含杂质元素极少，含硫量ws一般≤O.03％，含磷量wP≤0.035％，如合金结构钢和工具钢等。高级优质钢在钢号后面，通常加符号“A”或汉字“高”，以便识别 |
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5．按钢的用途分 |
(1)结构钢 |
1)建筑及工程用结构钢——简称建造用钢，它是指用于建筑、桥梁、船舶、锅炉或其他工程上制作金属结构件的钢。如碳素结构钢、低合金钢、钢筋钢等 |
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2)机械制造用结构钢——是指用于制造机械设备上结构零件的钢。这类钢基本上都是优质钢或高级优质钢，主要有优质碳素结构钢、合金结构钢、易切结构钢、弹簧钢、滚动轴承钢等 |
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(2)工具钢 |
一般用于制造各种工具，如碳素工具钢、合金工具钢、高速工具钢等。如按用途又可分为刃具钢、模具钢、量具钢 |
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(3)特殊钢 |
具有特殊性能的钢，如不锈耐酸钢、耐热不起皮钢、高电阻合金、耐磨钢、磁钢等 |
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(4)专业用钢 |
这是指各个工业部门专业用途的钢，如汽车用钢、农机用钢、航空用钢、化工机械用钢、锅炉用钢、电工用钢、焊条用钢等 |
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6．按制造加工形式分 |
(1)铸钢 |
铸钢是指采用铸造方法而生产出来的一种钢铸件。铸钢主要用于制造一些形状复杂、难于进行锻造或切削加工成形而又要求较高的强度和塑性的零件 |
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(2)锻钢 |
锻钢是指采用锻造方法而生产出来的各种锻材和锻件。锻钢件的质量比铸钢件高，能承受大的冲击力作用，塑性、韧性和其他方面的力学性能也都比铸钢件高，所以凡是一些重要的机器零件都应当采用锻钢件 |
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(3)热轧钢 |
热轧钢是指用热轧方法而生产出来的各种热轧钢材。大部分钢材都是采用热轧轧成的，热轧常用来生产型钢、钢管、钢板等大型钢材，也用于轧制线材 |
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(4)冷轧钢 |
冷轧钢是指用冷轧方法而生产出来的各种冷轧钢材。与热轧钢相比，冷轧钢的特点是表面光洁、尺寸精确、力学性能好。冷轧常用来轧制薄板、钢带和钢管 |
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(5)冷拔钢 |
冷拔钢是指用冷拔方法而生产出来的各种冷拔钢材。冷拔钢的特点是：精度高、表面质量好。冷拔主要用于生产钢丝，也用于生产直径在 |
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表2 非合金钢、低合金钢和合金钢合金元素规定含量界限值
(GB/T13304—1991)
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按化学成份合金元素 |
合金元素规定含量(质量分数)界限值(％) |
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非合金钢 |
低合金钢 |
合金钢 |
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A1 |
<0.10< DIV> |
— |
≥0.10 |
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B |
<0.0005 |
— |
≥0.0005 |
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Bi |
<0.10< DIV> |
— |
≥0.10 |
|
Cr |
<0.30< DIV> |
0.30～<0.50< DIV> |
≥0.50 |
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CO |
<0.10 |
— |
≥0.10 |
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Cu |
<0.10< DIV> |
0.10～<0.50< DIV> |
≥0.50 |
|
Mn |
<1.00 |
1.00～<1.40 |
≥1.4 |
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MO |
<0.05< DIV> |
0.05～<0.10 |
≥0.10 |
|
Ni |
<0.30< DIV> |
0.30～<0.50 |
≥0.50 |
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Nb |
<0.02 |
0.02～<0.06 |
≥0.06 |
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Pb |
<0.40 |
— |
≥0.40 |
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Se |
<0.10< DIV> |
— |
≥0.10 |
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Si |
<0.50< DIV> |
0.50～<0.90 |
≥0.90 |
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Te |
<0.10< DIV> |
— |
≥0.10 |
|
Tj |
<0.05< DIV> |
0.05～<0.15< DIV> |
≥0.13 |
|
W |
<0.10< DIV> |
— |
≥0.10 |
|
V |
<0.04 |
0.04～<0.12< DIV> |
≥0.12 |
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Zr |
<0.05 |
0.05～<0.12 |
≥0.12 |
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La系 (每一种元素) |
<0.02 |
0.02～<0.05 |
≥0.05 |
|
其他规定元素 |
<0.05 |
— |
≥0.05 |
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(S、P、c、N除外) |
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注：La系元素含量，也可为混合稀土含量总量。
表3 非合金钢的主要分类及举例(GB/T13304--1991)
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按主要质量等级分类 |
普通质量非合金钢 |
优质非合金钢 |
特殊质量非合金钢 |
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按主要特性分类 |
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以规定最高强度为主要特性的非合金钢 |
普通质量低碳结构钢板和钢带GB912中的低碳钢牌号GB2517中的RJ216、RJ235、RJ255、RJ294、RJ343 、RJ392 |
a．冲压薄板低碳钢 |
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以规定最低强度为主要特性的非合金钢 |
a．碳素结构钢 |
a．碳素结构钢 |
a．优质碳素结构钢 |
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以规定最低强度为主要特性的非合金钢 |
GBll265中的Q235-A、Q255-A |
c．锅炉和压力容器用钢 |
GB5068中的LZ、JZ |
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以规定最低强度为主要特性的非合金钢 |
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g．汽车用钢 |
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以规定最低强度为主要特性的非合金钢 |
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GB7659中的ZG200-400H、G230-450H、ZG275-485H |
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以碳含量为主要特性的非合金钢 |
a．普通碳素钢盘条 |
a．焊条用钢 |
a．焊条用钢 |
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非合金易切削钢 |
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易切削结构钢 |
特殊易切削钢 |
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非合金工具钢 |
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a．碳素工具钢 |
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规定磁性能和电性能的非合金钢 |
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a．非合金电工钢板、带GB2521无硅电工钢板、带 |
a．具有规定导电性能(≥9s／m)的非合金电工钢 |
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其他非合金钢 |
栅栏用钢丝 |
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原料纯铁 |
表4 低合金钢的主要分类及举例（GB/T13304-1991）
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按主要质量等级分类 |
普通质量低合金钢 |
优质低合金钢 |
特殊质量低合金钢 |
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可焊接低合金高强度结构钢 |
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e．桥梁用低合金钢 |
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低合金耐候钢 |
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a．低合金高耐候性钢 |
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低合金钢筋钢 |
一般低合金钢筋钢 |
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铁道用低合金钢 |
低合金轻轨钢 |
a．低合金重轨钢 |
铁路用低合金车轮钢 |
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矿用低合金钢 |
矿用低合金结构钢 |
矿用低合金结构钢 |
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其他低合金钢 |
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易切削结构钢 |
刮脸刀片用低合金钢 |
表5 合金钢的分类GB/T13304--1991)
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主要质量等级 |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
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优质合金钢 |
特殊质量合金钢 |
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主要使用特性 |
工程结构用钢 |
其他 |
工程结构用钢 |
机械结构用钢(第4、6除外) |
不锈、耐蚀和耐热钢 |
工具钢 |
轴承钢 |
特殊物理性能钢 |
其他 |
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按其他特征对钢进行进一步分类 |
11一般工程结构用合金钢 |
16 电工用硅(铝)钢(无磁导率要求) |
21 压力容器用合金钢(4类除外) |
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411/421 cr(x)系钢 |
51合金工具钢 |
511 Cr(x)系钢 |
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71 软磁钢(除16外) |
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412/422 CrNi(x)系钢 |
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12合金钢筋钢 |
32 SiMn(x)系钢 |
42 铁素体型 |
512 Ni(x)、CrNi(x)系钢 |
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413/423 CrNo(X) CrCo(x)系钢 |
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17铁道用合金钢 |
22热处理合金钢筋钢 |
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62 渗碳轴承钢 |
72 永磁钢 |
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414/424 CrAI(x) CrSi(x)系钢 |
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13 地质石油钻探用合金钢(23除外) |
23 经热处理的地质、石油钻探用合金钢 |
33 cr(x)系钢 |
514 v(x)、CrV(x)系钢 |
63 不锈轴承钢 |
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73 无磁钢 |
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415/425其他 |
515 w(x)、CrW(x) 系钢 |
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34 CrMo(x)系钢 |
431/441/451 CrNi(x)系钢 |
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74 高电阻钢和合金 |
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432/442/452 CrNiMo(x)系钢 |
516 其他 |
64 高温轴承钢 |
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43 奥氏体型或 |
52 高速工具钢 |
521 WMo系钢 |
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35 CrNiMo(x)系钢 |
433/443/453 CrNi+面或Nb钢 |
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24 高锰钢 |
44 奥氏体一铁素体型或 |
522 w系钢 |
65 无磁轴承钢 |
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434/444/454 CrNiMo+Ti或Nb钢 |
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36 Ni(x)系钢 |
45 沉淀硬化型 |
523 Co系钢 |
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435/445/455 CrNi+V、w、co钢 |
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37 B(x)系钢 |
436/446 CrNiSi(x)系钢 |
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437 CrMnNi(x)系钢 |
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38 其他 |
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438 其他 |
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