钢铁材料是目前人类应用最广泛的材料之一。但对于什么是铁,什么是钢,铁和钢又是如何分类,有许多人,尤其是非冶金专业人士经常询问的一个问题。本文将铁和钢的分类作一分介绍。
一、铁与钢区别
铁与钢的区别,主要是在含碳量上。我们按照碳含量来分:
[C]<0.02%,称作工业纯铁。
0.02%≤[C]<2.11%,称作钢。
2.11%≤[C]<6.69%,称作做生铁。
二、生铁的分类
生铁按照用途分为:铸造生铁和炼钢生铁。
铸造生铁主要用于铸造件。铸造生铁又分为:白口铸铁、灰口铸铁和球墨铸铁等。
炼钢生铁主要用于炼钢。炼钢生铁又分为:低硅铁和高硅铁。
现在为了降低高炉能耗和炼钢实现少渣炼钢,尽可能减少渣量,提高转炉炉龄和转炉效率,要求炼钢铁水中[Si]、[P]和[S]含量越低越好。因此目前炼钢生铁都是低硅生铁,而且在转炉炼钢前要进行铁水预处理,进行铁水“三脱”,以降低铁水中硅、磷和硫的含量。
三、钢的分类
钢的分类按照不同的标准,有不同的分类。钢的分类繁多,现在一般可按以下几种方法分类。
(一)按冶炼方法分类
按照冶炼方法钢分为:平炉钢、转炉钢和电炉钢3种。
中国已于21世纪初淘汰了平炉,目前我国按照冶炼方法钢分为:转炉钢和电炉钢。
(二)按钢水的脱氧程度分类
按照脱氧程度钢分为:镇静钢、沸腾钢和半镇静钢。
镇静钢指钢水脱氧比较完全,在浇铸过程中不产生气体,钢液没有沸腾现象。
沸腾钢指钢水不完全脱氧,在浇铸过程中产生大量气体,使钢液产生沸腾现象。半镇静钢是介于镇静钢和沸腾钢之间。
(三)按照浇铸的方式
按照浇铸的方式钢分为:模注钢和连铸钢
模注钢指用钢锭模来浇注钢的。主要用于一些小批量、合金钢的钢种,钢锭需要初轧开坯才能轧制钢材。
连铸钢指用连铸机浇铸的钢。目前绝大部分钢都连铸机浇铸。我国目前连铸比达到99%以上。
(四)按化学成分分类
按照化学成份钢分为:碳素钢和合金钢。
碳素钢是指钢中除了含碳元素以外,不含其它元素或含有微量其它元素的钢。碳素钢根据含碳量又分为:低碳钢(C<0.25%)、中碳钢(0.25%≤C<0.6%)和高碳钢(0.6%≤C<2.11%)。
合金钢含有两种或两种以上合金元素的钢,根据合金元素含量又分为:低合金钢(合金元素总含量≤5%)、中合金钢(5%<合金元素总含量≤10%)和高合金钢(合金元素总含量>10%)。
(五)按钢中硫、磷的含量分类
按照钢中含硫、磷的含量钢分为:普通钢、优质钢和高级优质钢。
普通钢(P≤0.045%,S≤0.050%);
优质钢(P、S均≤0.035%);
高级优质钢(P≤0.035%,S≤0.030%)。
(六)按钢材的金相组织分类
按照退火组织可将钢分为:亚共析钢、共析钢和过共析钢。
按照正火组织可将钢分为:珠光体钢、贝氏体钢、马氏体钢、铁素体钢、奥氏体钢和莱氏体钢等。
(七)按钢材用途分类
按钢材用途可将钢分为:普通钢和特殊钢。
1.普通钢是指用于轧制日常广泛用途钢材的钢。如日常建筑用钢和一般机械制造用钢,包括用于轧制线材(盘条)、圆钢、螺纹钢、型钢等建筑用钢材和圆棒、板带材、管材、大中小型材等机械制造用碳素结构钢、合金结构钢。
2.特殊钢指用于轧制特殊领域或要对钢材的性能有特殊要求的钢。如轴承钢、齿轮钢、弹簧钢、耐温钢(高温钢、低温钢)、工具钢、不锈钢(耐蚀钢)、电工钢(硅钢)、模具钢、精密合金钢等。
总之,按照不同的标准,钢的分类不同。目前我国能冶炼的钢种有几千种,轧制钢材的品种规格有万余种,从棒、线、型、板、管、丝、带等各类品种钢材,基本上能满足国民经济各个领域发展的需求。尤其是近年来,随着我国跨河、跨江、跨海特大型桥、涵洞等基建工程,高端机械制造,汽车工业,航天航空,军事工业,石油化工,风电、太阳能、核电、水电和大型火电新能源等领域,对钢铁新材料的性能需求不断增加,钢铁工业不断开发新品种,大力提高钢材质量,有力支持了国民经济的发展。钢铁工业不论是从数量上,还是品种质量上,成为我国在世界上最具有竞争力的行业之一。
(陈新良整理)