钢材的分类
出处:按学科分类—工业技术 中国建材工业出版社《现代工程材料实用手册》第224页(1843字)
(一)按冶炼时脱氧程度分类
在冶炼过程中,部分铁被氧化为氧化铁,将严重影响钢材的质量。因此,在浇铸钢锭之前,首先要进行脱氧,常用的脱氧剂有硅铁、锰铁、铝等,其中以铝为最佳。根据脱氧程度不同,钢可分为沸腾钢、镇静钢、半镇静钢和特殊钢四种。
1.沸腾钢(代号为F)
沸腾钢是脱氧不完全的钢,钢液中含氧量较高,有较多的氧化亚铁(FeO),它与碳发生化学反应,产生大量的一氧化碳(CO)气体,在钢液凝固时,气泡从钢液中冒出,在液面出现“沸腾”现象。这种钢的塑性较好,有利于冲压,但钢中的碳、硫、磷等杂质分布不均匀,偏析较严重,使钢的冲击韧性及可焊性较差。由于成本较低、产量较高,可以用于一般的建筑结构中。
2.镇静钢(代号为Z)
镇静钢是脱氧充分、铸锭时钢液平静的钢。其质量均匀,结构致密,可焊性好,抗蚀性强,但成本较高,可用于承受冲击荷载或其他重要的结构。
3.半镇静钢(代号为b)
半镇静钢的材质和脱氧程度介于沸腾钢与镇静钢之间,是建筑工程中应用最广泛的一种钢材。
4.特殊钢(代号为TZ)
特殊钢亦称特殊镇静钢,是一种比镇静钢脱氧还要充分彻底的钢,所以其质量最好,适用于特别重要的结构工程。
(二)按化学成分分类
按钢中的化学成分不同,钢材可以分为碳素钢和合金钢两大类。
1.碳素钢
碳素钢的化学成分主要是铁元素,其次是碳元素,也称为铁碳合金。此外,碳素钢中还含有少量的硅、锰,极少量的硫、磷等元素。其中碳的含量对钢的性质影响最显着,根据碳元素在钢中的含碳量不同,碳素钢又可分为低碳钢、中碳钢和高碳钢三种。
钢中含碳量小于0.25%的称为低碳钢,含碳量在0.25%~0.60%之间的称为中碳钢,含碳量大于0.60%,而小于2.06%的称为高碳钢。
2.合金钢
合金钢是指在炼钢的过程中特意加入少量的一种或多种合金元素(如硅、锰、钛、钒等)。钢中加入少量的合金元素后,既能改善钢的力学性能和工艺性能,也能获得某种特殊的理化性能。按合金元素掺入的总量,可将合金钢分为低合金钢、中合金钢和高合金钢三种。
合金总量小于5%的称为低合金钢,合金总量在5%~10%之间的称为中合金钢,合金总量大于10%的称为高合金钢。
(三)按有害杂质含量分类
按有害杂质含量不同分类,主要按硫(S)和磷(P)的含量多少,可分为普通钢、优质钢、高级优质钢和特级优质钢四种。
根据我国现行的钢材生产质量标准,磷的含量小于或等于0.045%、硫的含量小于或等于0.050%的钢称为普通钢,磷的含量小于或等于0.035%、硫的含量小于或等于0.035%的钢称为优质钢,磷的含量小于或等于0.025%、硫的含量小于或等于0.025%的钢称为高级优良钢,磷的含量小于或等于0.025%、硫的含量小于或等于0.015%的钢称为特级优质钢。
(四)按用途不同分类
按钢的用途不同,可分为结构钢、工具钢和特殊钢三种。结构钢主要用于工程结构构件及机械零件的钢,一般为低碳钢和中碳钢。工具钢主要用于各种工具、量具及模具的钢,一般为高碳钢。特殊钢是具有特殊物理、化学或机械性能的钢,如不锈钢、耐热钢、磁性钢、耐酸钢等,一般为合金钢。