1、碳鋼

 

　　碳鋼也叫碳素鋼，是含碳量ωc小于2%的鐵碳合金。碳鋼除含碳外一般還含有少量的硅、錳、硫、磷。

 

　　按用途可以把碳鋼分為碳素結構鋼、碳素工具鋼和易切削結構鋼三類。碳素結構鋼又可分為建筑結構鋼和機器制造結構鋼兩種。按含碳量可以把碳鋼分為低碳鋼（ωc≤0.25%），中碳鋼（ωc=0.25%-0.6%）和高碳鋼（ωc>0.6%）

 

　　按磷、硫合量可以把碳素鋼分為普通碳素鋼（含磷、硫較高）、優質碳素鋼（含磷、硫較低）和高級優質鋼（含磷、硫更低）一般碳鋼中含碳量越高則硬度越高，強度也就高，但塑性降低。

 

　　2、碳素結構鋼

 

　　這類鋼主要保證力學性能。故其牌號體現其力學性能，用Q+數字表示其中“Q”為屈服點“屈”字的漢語拼音字首。數字表示屈服點數值，例如Q275表示屈服點為275Mpa，若牌號后面標注字母A、B、C、D，則表示鋼材質量等級不同，含S、P的量依次降低，鋼材質量依次提高。若在牌號后面標注字母“F”則為沸騰鋼，標注“b”為半鎮靜鋼，不標注“F”或“b”者為鎮靜鋼。例如Q235—AF表示屈服點為235MPa的A級沸騰鋼，Q235—C表示屈服點為235MPa的C級鎮靜鋼。

 

　　碳素結構鋼一般情況下都不經熱處理，而在供應狀態下直接使用。通常Q195、Q215、Q235鋼碳的質量分數低，焊接性能好，塑性、韌性好，有一定強度，常軋制成薄板、鋼筋、焊接鋼管等。用于橋梁、建筑等結構和制造普通鉚釘、螺釘、螺母等零件。Q255和Q275鋼碳的質量分數稍高，強度較高，塑性、韌性較好，可進行焊接，通常軋制成型鋼、條鋼和鋼板作結構件以及制造簡單機械的連桿、齒輪、聯軸節、銷等零件。

 

　　3、優質結構鋼

 

　　這類鋼必須同時保證化學成分和力學性能。其牌號是采用兩位數字表示鋼中平均碳的質量分數的萬分數（ωс*10000）。例如45鋼表示鋼中平均碳的質量分數為0.45%；08鋼表示鋼中平均碳的質量分數為0.08%。

 

　　優質碳素結構鋼主要用于制造機器零件。一般都要經過熱處理以提高力學性能。根據碳質量分數不同，有不同的用途。08、08F、10、10F鋼，塑性、韌性高，具有優良的冷成形性能和焊接性能，常冷軋成薄板，用于制作儀表外殼、汽車和拖拉機上的冷沖壓件，如汽車身、拖拉機駕駛室等；15、20、25鋼用于制作尺寸較小、負荷較輕、表面要求耐磨、心部強度要求不高的滲碳零件，如活塞銷，樣板等；30、35、40、45、50鋼經熱處理（淬火+高溫回火）后具有良好的綜合力學性能，即具有較高的強度和較高的塑性、韌性，用于制作軸類零件，例如40、45鋼常用于制造汽車、拖拉機的曲軸、連桿、一般機床主軸、機床齒輪和其他受力不大的軸類零件；55、60、65鋼熱處理（淬火+中溫回火）后具有高的彈性專業，常用于制作負荷不大、尺寸較小（截面尺寸小于12~15mm）的彈簧，如調壓和調速彈簧、柱塞彈簧、冷卷彈簧等。

 

　　4、碳素工具鋼

 

　　碳素工具鋼是基本上不含合金元素的高碳鋼，含碳量在0.65%-1.35%范圍內，其生產成本低，原料來源易取得，切削加工性良好，熱處理后可以得到高硬度和高耐磨性，所以是被廣泛采用的鋼種，用來制造各種刃具、模具、量具。但這類鋼的紅硬性差，即當工作溫度大于250℃時，鋼的硬度和耐磨性就會急劇下降而失去工作能力。另外，碳素工具鋼如制成較大的零件則不易淬硬，而且容易產生變形和裂紋。

 

　　5、易切削結構鋼

 

　　易切削結構鋼是在鋼中加入一些使鋼變脆的元素，使鋼切削時切削易脆斷成碎屑，從而有利于提高切削速度和延長刀具壽命。使鋼變脆的元素主要是硫，在普通低合金易切削結構鋼中使用了鉛、碲、鉍等元素。

 

　　這種鋼的含硫量在0.08%-0.30%范圍內，含錳量在0.60%-1.55%范圍內。鋼中的硫和錳以硫化錳形態存在，硫化錳很脆并有潤滑效能，從而使切屑容易碎斷，并有利于提高加工表面的質量。

 

　　6、合金鋼

 

　　在鋼中除含有鐵、碳和少量不可避免的硅、錳、磷、硫元素以外，還含有一定量的合金元素，鋼中的合金元素有硅、錳、鉬、鎳、鉻、釩、鈦、鈮、硼、鉛、稀土等其中和一種或幾種，這種鋼叫合金鋼。各國的合金鋼系統隨各自的資源情況、生產和使用條件不同而不同，國外以往曾發展鎳、鉻鋼系統，我國則發展以硅、錳、釩、鈦、鈮、硼、稀土為主的合金鋼系統。

 

　　合金鋼在鋼的總產量中約占百分之十幾，一般是在電爐中冶煉的按用途可以把合金鋼分為8大類，它們是：合金結構鋼、彈簧鋼、軸承鋼、合金工具鋼、高速工具鋼、不銹鋼、耐熱不起皮鋼，電工用硅鋼。

 

　　7、普通低合金鋼

 

　　普通低合金鋼是一種含有少量合金元素（多數情況下其總量不超過3%）的普通合金鋼。這種鋼的強度比較高，綜合性能比較好，并具有耐腐蝕性、耐磨、耐低溫以及較好的切削性能、焊接性能等在大量節約稀缺合金元素（如鎳、鉻）條件下，通常1t普通低合金鋼可頂1.2-1.3t碳素鋼使用，其使用壽命和使用范圍更是遠遠超過碳素鋼。普通低合金鋼可以用一般冶煉方法在平爐、轉爐中冶煉，成本也和碳素鋼接近。

 

　　8、工程結構用合金鋼

 

　　這是指工程和建筑結構用的合金鋼，包括可焊接的高強度合金結構鋼、合金鋼筋鋼、鐵道用合金鋼、地質石油鉆探用合金鋼、壓力容器用合金鋼、高錳耐磨鋼等。這類鋼用作工程和建筑結構件，在合金鋼中，這類鋼合金含量總量較低，但生產、使用量較大。

 

　　9、機械結構用合金鋼

 

　　這類鋼是指適用于制造機器和機械零件的合金鋼。它是在優質碳素鋼的基礎上，適當地加入一種或數種合金元素，用來提高鋼的強度、韌性和淬透性。這類鋼通常要經過熱處理（如調質處理、表面硬化處理）后使用。主要包括常用的合金結構鋼和合金彈簧鋼兩大類，其中包括調質處理的合金鋼、表面硬化處理的合金鋼（滲碳鋼、氮化鋼、表面高頻淬火鋼等）、冷塑性成型用合金鋼（冷頂鍛用鋼、冷擠壓用鋼等）。按化學成分基本組成系列可分為Mn系鋼、SiMn系鋼、Cr系鋼、CrMo系鋼、CrNiMo系鋼、Ni系鋼、B系鋼等

 

　　10、合金結構鋼

 

　　合金結構鋼的含碳量比碳素結構鋼低一些，一般在0.15%-0.50%的范圍內。除合碳外，還含有一種或幾種合金元素，如硅、錳、釩、鈦、硼及鎳、鉻、鉬等。合金結構鋼易于淬硬和不易變形或開裂，便于熱處理改善鋼的性能。

 

　　合金結構鋼廣泛用于是制造汽車、拖拉機、船舶、汽輪機、重型機床的各種傳動件和緊固件。低碳合金鋼一般進行滲碳處理，中碳合金鋼一般進行調質處理。

 

　　11、合金工具鋼

 

　　合金工具鋼是含有多種合金元素，如硅、鉻、鎢、鉬、釩等的中、高碳鋼。合金工具鋼容易淬硬，不易產生變形和裂紋，適于用來制造尺寸大、形狀復雜的刃具、模具和量具用途不同，合金工具鋼的含碳量也不同。大多數合金工具鋼的含碳量ωc為0.5%-1.5%，熱變形模具用鋼含碳量較低，ωc在0.3%-0.6%范圍內；切削刀具用鋼一般含碳ωc1%左右；冷加工模具用鋼則含碳量較高，如石墨模具鋼含碳量ωc達1.5%，高碳高鉻型冷加工模具用鋼含碳量ωc高達2%以上

 

　　12、高速工具鋼

 

　　高速工具鋼是高碳高合金工具鋼，鋼中含碳量ωc為0.7%-1.4%，鋼中含有能形成高硬度碳化物的合金元素，如鎢、鉬、鉻、釩。

 

　　高速工具鋼具有高的紅硬性，在高速切削的條件下，溫度高達500-600℃硬度也不降低，從而保證良好的切削性能

 

　　13、彈簧

 

　　彈簧在沖擊、振動或長期交變應力下使用，所以要求彈簧鋼有高的抗拉強度、彈性專業、高的疲勞強度。在工藝上要求彈簧鋼有一定的淬透性、不易脫碳、表面質量好等