鋼鐵是鐵與C(碳)、Si(硅)、Mn(錳)、P(磷)、S(硫)以及少量的其他元素所組成的合金。其中除Fe(鐵)外，C的含量對(duì)鋼鐵的機(jī)械性能起著主要作用，故統(tǒng)稱(chēng)為鐵碳合金。它是工程技術(shù)中最重要、用量最大的金屬材料。
按含碳的含量的不同，鐵碳合金分為鋼與生鐵兩大類(lèi)，鋼是含碳量為0.03%～2%的鐵碳合金。碳鋼是最常用的普通鋼，冶煉方便、加工容易、價(jià)格低廉，而且在多數(shù)情況下能滿(mǎn)足使用要求，所以應(yīng)用十分普遍。按含碳量不同，碳鋼又分為低碳鋼、中碳鋼和高碳鋼。隨含碳量升高，碳鋼的硬度增加、韌性下降。合金鋼又叫特種鋼，在碳鋼的基礎(chǔ)上加入一種或多種合金元素，使鋼的組織結(jié)構(gòu)和性能發(fā)生變化，從而具有一些特殊性能，如高硬度、高耐磨性、高韌性、耐腐蝕性，等等。經(jīng)常加入鋼中的合金元素有Si、W、Mn、Cr、Ni、Mo、V、Ti等。我國(guó)合金鋼的資源相當(dāng)豐富，除Cr、Co不足，Mn品位較低外，W、Mo、V、Ti和稀土金屬儲(chǔ)量都很高。21世紀(jì)初，合金鋼在鋼的總產(chǎn)量中的比例將有大幅度增長(zhǎng)。
含碳量2%～4.3%的鐵碳合金稱(chēng)生鐵。生鐵硬而脆，但耐壓耐磨。根據(jù)生鐵中碳存在的形態(tài)不同又可分為白口鐵、灰口鐵和球墨鑄鐵。白口鐵中碳以Fe3C形態(tài)分布，斷口呈銀白色，質(zhì)硬而脆，不能進(jìn)行機(jī)械加工，是煉鋼的原料，故又稱(chēng)煉鋼生鐵。碳以片狀石墨形態(tài)分布的稱(chēng)灰口鐵，斷口呈銀灰色，易切削，易鑄，耐磨。若碳以球狀石墨分布則稱(chēng)球墨鑄鐵，其機(jī)械性能、加工性能接近于鋼。在鑄鐵中加入特種合金元素可得特種鑄鐵，如加入Cr，耐磨性可大幅度提高，在特種條件下有十分重要的應(yīng)用。
1.按化學(xué)成分分 (1)碳素鋼 碳素鋼是指鋼中除鐵、碳外，還含有少量錳、硅、硫、磷等元素的鐵碳合金，按其含碳量的不同，可分為：1)低碳鋼--含碳量wc≤0.25% 2)中碳鋼--含碳量wc>0.25%～0.60% 3)高碳鋼--含碳量wc>0.60%
(2)合金鋼 為了改善鋼的性能，在冶煉碳素鋼的基礎(chǔ)上，加入一些合金元素而煉成的鋼，如鉻鋼、錳鋼、鉻錳鋼、鉻鎳鋼等。按其合金元素的總含量，可分為： 1)低合金鋼--合金元素的總含量≤5% 2)中合金鋼--合金元素的總含量5%～10% 3)高合金鋼--合金元素的總含量>10%
2.按冶煉設(shè)備分 (1)轉(zhuǎn)爐鋼 用轉(zhuǎn)爐吹煉的鋼，可分為底吹、側(cè)吹、頂吹和空氣吹煉、純氧吹練等轉(zhuǎn)爐鋼；根據(jù)爐襯的不同，又分酸性和堿性?xún)煞N (2)平爐鋼 用平爐煉制的鋼，按爐襯材料的不同分為酸性和堿性?xún)煞N，一般平爐鋼多為堿性 (3)電爐鋼 用電爐煉制的鋼，有電弧爐鋼、感應(yīng)爐鋼及真空感應(yīng)爐鋼等。工業(yè)上大量生產(chǎn)的，是堿性電弧爐鋼
3.按澆注前脫氧程度分 (1)沸騰鋼 屬脫氧不完全的鋼，澆注時(shí)在鋼錠模里產(chǎn)生沸騰現(xiàn)象。其優(yōu)點(diǎn)是冶煉損耗少、成本低、表面質(zhì)量及深沖性能好；缺點(diǎn)是成分和質(zhì)量不均勻、抗腐蝕性和力學(xué)強(qiáng)度較差，一般用于軋制碳索結(jié)構(gòu)鋼的型鋼和鋼板 (2)鎮(zhèn)靜鋼 屬脫氧完全的鋼，澆注時(shí)在鋼錠模里鋼液鎮(zhèn)靜，沒(méi)有沸騰現(xiàn)象。其優(yōu)點(diǎn)是成分和質(zhì)量均勻；缺點(diǎn)是金屬的收得率低，成本較高。一般合金鋼和優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼都為鎮(zhèn)靜鋼 (3)半鎮(zhèn)靜鋼 脫氧程度介于鎮(zhèn)靜鋼和沸騰鋼之間的鋼，因生產(chǎn)較難控制.目前產(chǎn)量較少
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