钢的分类及特点简介

2023-06-23 理论教育版权反馈

【摘要】：为了保证其韧性和塑性，含碳量一般不超过1.7%。由于节省燃料，转钢炉已成为主要钢种。镇静钢化学成分均匀，力学性能较好，但有缩孔，成本高。特殊镇静钢比镇静钢脱氧程度更充分彻底的钢。特殊镇静钢的质量最好，适用于特别重要的结构工程。表1-1 钢按化学成分分类4.按钢的品质分类普通钢钢中含杂质元素较多，一般S、P的含量均小于0.07%，如碳素结构钢、低合金高强度钢等。1）Q195：强度低，塑性高，有良好的压力加工性和焊接性。

钢是含碳量在0.02%～2.11%（质量分数）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%（质量分数）。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，主要的分类方法有如下7种：

1.按冶炼设备分类

（1）转炉钢转炉钢冶炼时，把空气或氧气吹入铁液中，使铁液中的C、Mn、Si、P、S等迅速氧化，靠氧化时放出的热量来升温，而不靠燃料供热。由于节省燃料，转钢炉已成为主要钢种。

（2）平炉钢平炉钢冶炼时，靠燃料（煤气或重柴油）的燃烧来熔化炉料和提高钢液温度，靠炉气中的氧气和加入铁矿石进行氧化反应。由于平炉钢消耗大量燃料，在20世纪末已被彻底淘汰。

（3）电炉钢电炉钢是利用电能作为热源进行冶炼的。电炉钢主要用于生产高质量和高合金钢。电炉钢主要有电弧炉钢、电渣炉钢、感应炉钢、真空自耗炉钢、电子束炉钢。

2.按脱氧程度分类

脱氧是指加入脱氧剂（如锰铁、硅铁、铝等），把钢液中多余的氧去掉。

（1）沸腾钢只用锰铁脱氧，钢中含氧较多，浇注时，钢中氧与碳发生作用析出大量CO，因此钢液在钢模内呈沸腾现象，故称沸腾钢。沸腾钢成材率高，成本低，但化学成分不均匀，偏析、杂质多。沸腾钢牌号最后用“F”表示。

（2）镇静钢用锰铁，还用硅铁（有时用铝）脱氧，钢中氧已很少，浇注时没有沸腾现象。镇静钢化学成分均匀，力学性能较好，但有缩孔，成本高。镇静钢牌号后加“Z”。

（3）半镇静钢脱氧程度和性能在镇静钢与沸腾之间，钢牌号后加b。半镇静钢应用较少。

（4）特殊镇静钢比镇静钢脱氧程度更充分彻底的钢。特殊镇静钢牌号后加“TZ”。特殊镇静钢的质量最好，适用于特别重要的结构工程。

3.按化学成分分类

按化学成分，钢可分为碳素钢和合金钢，见表1-1。

表1-1 钢按化学成分分类

4.按钢的品质分类

（1）普通钢钢中含杂质元素较多，一般S、P的含量均小于0.07%（质量分数），如碳素结构钢、低合金高强度钢等。

1）Q195：强度低，塑性高，有良好的压力加工性和焊接性。用于制作铁丝网、铁钉、铆钉、薄铁皮等；制作日常生活用品，如水壶、水桶、铁皮烟囱、罐头等；也可制作农业机械，如打谷机、压碎机、犁片及一些焊接件。

2）Q215：性能与Q195基本相同，强度比Q195高一些，塑性略差一些，用途与Q195基本相同。

3）Q235：有较高的强度和硬度，塑性稍低，大多数在热轧状态下使用。适用于制造建筑结构、桥梁等用钢材，如角钢、槽钢、工字钢、钢筋钢等，以及农业机械中的犁、锄等和一般机械中的螺栓、连杆、心轴、拉杆等，也可用作不重要的焊接件，是应用最广泛的钢种。

4）Q275：强度高，有一定的耐磨性，但塑性低，一般在热轧状态下使用。制作要求有较高强度和一定耐磨性的机械零件，如机械制造中重要的轴、车轮、钢轨、拖拉机犁等。

（2）优质钢钢中含杂质元素较少，S、P的含量一般均小于或等于0.04%（质量分数），抗拉强度R_m=290～785MPa，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。

（3）高级优质钢钢中含杂质元素极少，S、P的含量一般均小于或等于0.04%（质量分数），如合金结构钢和工具钢等，钢牌号后面通常加符号“A”。

5.按钢的用途分类

（1）结构钢包括建筑及工程用结构钢和机械制造用结构钢。

1）建筑及工程用结构钢，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、低合金高强度钢和钢筋钢等。

2）机械制造用结构钢，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、滚动轴承钢和冲压用钢、冷镦用钢等。

（2）工模具钢包括碳素工具钢、合金工具钢、高速工具钢等，用于制造各种工具，如刃具钢、模具钢、量具钢等。

（3）特殊钢包括不锈钢、耐热钢、耐磨钢、磁钢、低温用钢、电工用钢、气阀钢等。

（4）专业用钢包括汽车用钢、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。

6.按制造加工形式分类

（1）铸钢主要用于制造一些形状复杂、难以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。

（2）锻钢指采用锻造方法生产出来的各种锻材和锻件，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。

（3）热轧钢指用热轧方法生产出来的各种钢材。常用来生产型钢、钢管、钢板等大型钢材，也用于轧制线材。

（4）冷轧钢指用冷轧方法而生产出来的各种钢材，表面光洁、尺寸精确、力学性能好，常用来轧制薄板、钢带和钢管。

（5）冷拔钢指用冷拔方法而生产出来的各种冷拔钢材，精度高、表面质量好，主要用于生产钢丝，也用于生产直径在50mm以下的圆钢和六角钢，以及直径在76mm以下的钢管。

7.按金相组织分类

1）按退火后的金相组织分类，可分为亚共析钢（铁素体+珠光体）、共析钢（珠光体）、过共析钢（珠光体+渗碳体）和莱氏体钢（珠光体+渗碳体）等。

2）按正火后的金相组织分类，可分为珠光体钢、贝氏体钢、马氏体钢和奥氏体钢等。

3）按加热、冷却时有无相变和室温时的金相组织分类，可分为铁素体钢、半铁素体钢、半奥氏体钢、奥氏体钢等。

钢的分类及特点简介

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