钢铁材料
钢铁材料是支撑经济和社会发展的基础材料，是其他工业发展的物质基础。钢铁材料在经济建设
中占有绝对重要的地位。我们要重视钢铁材料并密切关注它的发展！
一、钢铁材料的定义
钢铁是钢和生铁的统称。钢和铁都是以铁和碳为主要元素组成的合金。钢铁材料是工业中应用最广、 用量最大
的金属材料。钢铁材料分为生铁、 铸铁和钢三类。
二、钢铁材料的分类
（1）、生铁的分类碳的质量分数大于 2%
的铁碳合金称为生铁。按用途可将生铁分为炼钢生铁和铸造生铁； 按
化学成分可将生铁分为普通生铁和特种生铁 （包括天然合金生铁和铁合金）。
（2）、铸铁的分类碳的质量分数超过 2%（一般为 2.5%-3.5%）的铁碳合金称为铸铁。
铸铁一般用铸造生铁经冲天炉等设备重熔， 用于浇注机器零件。按断口颜色可将铸铁
分为灰铸铁、 白口铸铁和麻口铸铁； 按化学成分可将铸铁分为普通铸铁和合金铸铁；
按生产工艺和组织性能可将铸铁分为普通灰铸铁、孕育铸铁、可锻铸铁、球墨铸铁和
特殊性能铸铁。
（3）、钢铁的分类
钢铁种类的区分按含碳量不同区分铁碳合金分为钢与
§两大类，钢是含碳量为 0.03%～2%
的铁碳合金。 碳
钢是最常用的普通钢按含
§量不同，碳钢又分为低碳钢、中碳钢和高碳钢。含碳量 2%～4.3%的铁碳合金称生
铁。生铁硬而脆，但耐压耐磨。根据生铁中 碳存在的形态不同又可分为白口铁、
§。白口铁中
碳以 Fe3C 形态分布，断口呈银白色，质硬而脆，不能进行机械加工，是炼钢的原料，故又称炼钢生铁。碳以
片状石墨形态分布的称灰口铁，断口呈银灰色，易切削，易铸，耐磨。若碳以球状石墨分布则称球墨铸铁，其
机械性能、加工性能接近于钢。
按化学成分分
一、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： （1)低碳钢--含碳量 wc≤0.25% （2)中碳钢--含碳量 wc>0.25%～0.60% （3)高碳钢--含碳量
wc>0.60%高碳钢
二、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： （1)
§--
≤
合金元素的总含量 5%
（2)中合金钢--合金元素的总含量 5%～10% （3)高合金钢--合金元素的总含量>10% 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。 （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
（3)
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。
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。 (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。 (3)半镇静钢脱氧程度介于镇静钢和沸腾钢之间的钢。 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 (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、
等 (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
“
后面，通常加符号 A”或汉字
“ ”
高 以便识别。按钢的用途分
一、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、
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。（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 二、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。按用 途又可分为刃具钢、模具钢、量具钢。三、
§ 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、
、磁钢等。四、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。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。 (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。(3)
热轧钢 热轧钢是指用热轧方法而生产出来的各种热轧
。(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。(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。
三 钢铁材料的性能