工程训练教程：常用钢铁的分类和编号

1.钢的分类和编号

（1）金属的分类

1）黑色金属。

黑色金属是指铁和铁的合金，如钢、生铁、铁合金、铸铁等。钢和生铁都是以铁为基础，以碳为主要添加元素的合金，统称为铁碳合金。

生铁是指把铁矿石放到高炉中冶炼而成的产品，主要用来炼钢和制造铸件。

把铸造生铁放在熔铁炉中熔炼，即得到铸铁（液状，w（C）＞2.11%的铁碳合金），把液状铸铁浇铸成铸件，称为铸铁件。

铁合金是由铁与硅、锰、铬、钛等元素组成的合金，铁合金是炼钢的原料之一，在炼钢时作为钢的脱氧剂和合金元素添加剂。

w（C）＜2.11%的铁碳合金称为钢，把炼钢用生铁放到炼钢炉内按一定工艺熔炼，即得到钢。钢的产品有钢锭、型材、连铸坯和直接铸成的各种钢铸件等。

2）有色金属。

有色金属又称非铁金属，指除黑色金属外的金属和合金，如铜、锡、铅、锌、铝及其合金，黄铜、青铜和轴承合金等。另外在工业上还采用铬、镍、锰、钼、钴、钒、钨、钛等，这些金属主要用作合金附加物，以改善金属的性能，其中钨、钛、钼等多用作生产刀具的硬质合金。

（2）钢的分类

钢的主要元素除铁、碳外，还有硅、锰、硫、磷等。钢的分类方法多种多样，其主要方法有以下六种。

1）按品质分类。

①普通钢（w（P）≤0.045%，w（S）≤0.050%）；

②优质钢（w（P），w（S）≤0.035%）；

③高级优质钢（w（P）≤0.035%，w（S）≤0.030%）。

2）按化学成分分类。

①碳素钢。

a.低碳钢（w（C）≤0.25%）；b.中碳钢（w（C）≤0.25%～0.60%）；c.高碳钢（w（C）＞0.60%）。

②合金钢。

a.低合金钢（合金元素总含量≤5%）；b.中合金钢（合金元素总含量＞5%～10%）；c.高合金钢（合金元素总含量＞10%）。

3）按成型方法分类。

①锻钢；②铸钢；③热轧钢；④冷拉钢。

4）按金相组织分类。

①退火状态的钢：a.亚共析钢（铁素体+珠光体）；b.共析钢（珠光体）；c.过共析钢（珠光体+渗碳体）；d.莱氏体钢（珠光体+渗碳体）。

②正火状态的钢：a.珠光体钢；b.贝氏体钢；c.马氏体钢；d.奥氏体钢。

③无相变或部分发生相变的钢。

5）按用途分类。

①建筑及工程结构用钢。

a.普通碳素结构钢：（a）Q195；（b）Q215（A、B）；（c）Q235（A、B、C）；（d）Q255（A、B）；（e）Q275。

b.低合金结构钢，如低合金高强度结构钢Q345C和Q345D。

②机械结构钢。

a.机械制造用钢：（a）调质钢；（b）表面硬化钢，包括渗碳钢、渗氨钢、表面淬火用钢；（c）易切削钢；（d）冷塑性成型用钢，包括冷冲压用钢、冷镦用钢。

b.弹簧钢。

c.轴承钢。

③工具钢：a.碳素工具钢；b.合金工具钢；c.高速工具钢。

④特殊性能钢：a.不锈耐酸钢；b.耐热钢，包括抗氧化钢、热强钢、气阀钢；c.电热合金钢；d.耐磨钢；e.低温用钢；f.电工用钢。

⑤专业用钢，如桥梁用钢、船舶用钢、锅炉用钢、压力容器用钢、农机用钢等。

6）按冶炼方法分类。

①按炉种分。

a.转炉钢：（a）酸性转炉钢；（b）碱性转炉钢；（c）底吹转炉钢；（d）侧吹转炉钢；（e）顶吹转炉钢。

b.电炉钢：（a）电弧炉钢；（b）电渣炉钢；（c）感应炉钢；（d）真空自耗炉钢；（e）电子束炉钢。

②按脱氧程度和浇注制度分。

a.沸腾钢；b.半镇静钢；c.镇静钢；d.特殊镇静钢。

（3）我国钢号表示方法

1）我国钢号表示方法概述。

钢的牌号简称钢号，是对每一种具体钢产品所取的名称。我国钢号表示方法根据GB/T 221—2008《钢铁产品牌号表示方法》中规定执行。

钢铁产品牌号一般采用汉语拼音字母、化学元素符号和阿拉伯数字相结合的方法表示，即：

①钢号中化学元素采用国际化学符号表示，例如Si，Mn，Cr等。混合稀土元素用“RE”或“Xt”表示。

②产品名称、用途、冶炼和浇注方法等，一般采用汉语拼音的缩写字母表示。

③钢中主要化学元素含量（%）采用阿拉伯数字表示。

采用汉语拼音字母表示产品名称、用途、特性和工艺方法时，一般从代表产品名称的汉语拼音中选取第一个字母。当和另一个产品所选用的字母重复时，可改用第二个字母或第三个字母，或同时选取两个汉字中的第一个汉语拼音字母。(www.xing528.com)

暂时没有可采用的汉字及汉语拼音的，采用符号为英文字母。

2）我国常用钢钢号表示方法的说明。

①碳素结构钢和低合金高强度结构钢牌号表示方法。

碳素结构钢和低合金高强度结构钢通常分为通用钢和专用钢两大类。牌号由钢的屈服点或屈服强度的汉语拼音字母、屈服点或屈服强度数值、钢的质量等级等部分组成，有的钢加表示脱氧方法的符号，则是由4个部分组成。

a.通用结构钢采用代表屈服点的拼音字母“Q”，屈服点数值（单位为MPa）、规定的质量等级（A、B、C、D、E）和脱氧方法（F、b、Z、TZ）等符号，按顺序组成牌号。例如碳素结构钢牌号表示为Q235AF和Q235BZ；低合金高强度结构钢牌号表示为Q345C和Q345D。

Q235BZ表示屈服点数值≥235 MPa，质量等级为B级的镇静碳素结构钢。

Q235和Q345这两个牌号是工程用钢最典型、生产和使用量最大、用途最广泛的牌号。这两个牌号世界各国几乎都有。

碳素结构钢的牌号组成中，镇静钢符号“Z”和特殊镇静钢符号“TZ”可以省略，例如：质量等级分别为C级和D级的Q235钢，其牌号表示应为Q235CZ和Q235DTZ，但可以简写为Q235C和Q235D。

b.低合金高强度结构钢有镇静钢和特殊镇静钢，但牌号尾部不加写表示脱氧方法的符号。

专用结构钢一般采用代表钢屈服点的符号“Q”、屈服点数值和规定代表产品用途的符号等表示，例如：压力容器用钢牌号表示为Q345R；耐候钢牌号表示为Q340NH；焊接气瓶用钢牌号表示为Q295HP；锅炉用钢牌号表示为Q390g；桥梁用钢牌号表示为Q420q。

c.根据需要，通用低合金高强度结构钢的牌号也可以采用两位阿拉伯数字（表示平均含碳量，以万分之几计）和化学元素符号，按顺序表示；专用低合金高强度结构钢的牌号也可以采用两位阿拉伯数字（表示平均含碳量，以万分之几计）、化学元素符号以及规定代表产品用途的符号，按顺序表示。

②优质碳素结构钢和优质碳素弹簧钢牌号表示方法。

优质碳素结构钢采用两位阿拉伯数字（以万分之几表示平均含碳量）表示牌号或用阿拉伯数字、元素符号和规定的符号组合成牌号。

a.沸腾钢和半镇静钢，在牌号尾部分别加符号“F”和“b”。例如：w（C）=0.08%的沸腾钢，其牌号表示为“08F”；w（C）=0.10%的半镇静钢，其牌号表示为“10b”。

b.镇静钢（w（S）+w（P）≤0.035%）一般不标符号。例如：w（C）=0.45%的镇静钢，其牌号表示为“45”。

c.含锰量较高的优质碳素结构钢，在表示平均含碳量的阿拉伯数字后加锰元素符号。例如：w（C）=0.50%，w（Mn）=0.70%～1.00%的钢，其牌号表示为“50Mn”。

d.高级优质碳素结构钢（w（S）+w（P）≤0.030%），在牌号后加符号“A”。例如：w（C）=0.45%的高级优质碳素结构钢，其牌号表示为“45A”。

e.特级优质碳素结构钢（w（S）≤0.020%，w（P）≤0.025%），在牌号后加符号“E”。例如：w（C）=0.45%的特级优质碳素结构钢，其牌号表示为“45E”。

优质碳素弹簧钢牌号的表示方法与优质碳素结构钢牌号表示方法相同。

③合金结构钢和合金弹簧钢牌号表示方法。

a.合金结构钢牌号采用阿拉伯数字和标准的化学元素符号表示。

用两位阿拉伯数字表示平均含碳量（以万分之几计），放在牌号头部。

合金元素含量表示方法为：平均含金质量分数小于1.50%时，牌号中仅标明元素，一般不标明含量；平均合金质量分数为1.50%～2.49%、2.50%～3.49%、3.50%～4.49%、4.50%～5.49%等时，在合金元素后相应写成2、3、4、5等。

例如：碳、铬、锰、硅的平均质量分数分别为0.30%、0.95%、0.85%、1.05%的合金结构钢，当w（S）+w（P）≤0.035%时，其牌号表示为“30CrMnSi”。

高级优质合金结构钢（w（S）+w（P）≤0.025%）在牌号尾部加符号“A”表示，例如：“30CrMnSiA”。

特级优质合金结构钢（w（S）≤0.015%，w（P）≤0.025%）在牌号尾部加符号“E”表示，例如：“30CrMnSiE”。

专用合金结构钢牌号应在牌号头部（或尾部）加代表产品用途的符号。例如：铆螺专用的30CrMnSi钢，牌号表示为“ML30CrMnSi”。

b.合金弹簧钢牌号的表示方法与合金结构钢相同。

例如：碳、硅、锰的平均质量分数分别为0.60%、1.75%、0.75%的弹簧钢，其牌号表示为“60Si2Mn”。高级优质弹簧钢，在牌号尾部加符号“A”，其牌号表示为“60Si2MnA”。

④工具钢牌号表示方法。

工具钢分为碳素工具钢、合金工具钢和高速工具钢三类。

a.碳素工具钢用标准化学元素符号、规定的符号和阿拉伯数字表示，其中阿拉伯数字表示平均含碳量（以千分之几计）。

（a）普通含锰量碳素工具钢，在工具钢符号“T”后加阿拉伯数字，例如w（C）=0.80%的碳素工具钢，其牌号表示为“T8”。

（b）含锰量较高的碳素工具钢，在工具钢符号“T”和阿拉伯数字后加锰元素符号，例如“T8Mn”。

（c）高级优质碳素工具钢，在牌号尾部加“A”，例如“T8MnA”。

b.合金工具钢和高速工具钢。

合金工具钢、高速工具钢牌号表示方法与合金结构钢牌号表示方法相同。采用标准规定的合金元素符号和阿拉伯数字表示，但一般不标明平均含碳量数字，例如：w（C）=1.60%，铬、钼、钒含量分别为11.75%、0.50%、0.22%的合金工具钢，其牌号表示为“Cr12MoV”；w（C）=0.85%，钨、钼、铬、钒含量分别为6.00%、5.00%、4.00%、2.00%的高速工具钢，其牌号表示为“W6Mo5Cr4V2”。

当w（C）＜1.00%时，可采用一位阿拉伯数字表示含碳量（以千分之几计）。例如w（C）=0.80%，w（Mn）=0.95%，w（Si）=0.45%的合金工具钢，其牌号表示为“8MnSi”。

低铬（w（Cr）≤1.00%）合金工具钢，在含铬量（以千分之几计）前加数字“0”。例如w（Cr）=0.60%的合金工具钢，其牌号表示为“Cr06”。

2.铸铁的分类和编号

铸铁是含碳量2%以上（含2%）的铁碳合金。工业用铸铁一般w（C）=2%～4%。碳在铸铁中多以石墨形态存在，有时也以渗碳体形态存在。除碳外，铸铁中还含有1%～3%的硅，以及锰、磷、硫等元素。合金铸铁还含有镍、铬、钼、铝、铜、硼、钒等元素。碳、硅是影响铸铁显微组织和性能的主要元素。铸铁可分为以下几类。

（1）灰口铸铁

灰口铸铁w（C）=2.7%～4.0%，碳主要以片状石墨形态存在，断口呈灰色，简称灰铁。其熔点低（1 145℃～1 250℃），凝固时收缩量小，抗压强度和硬度接近碳素钢，减震性好，用于制造机床床身、气缸、箱体等结构件。灰口铸铁的牌号为HT+最小抗拉强度数值（MPa），如HT150和HT200等。

（2）可锻铸铁

可锻铸铁由白口铸铁退火处理后获得，石墨呈团絮状分布，简称韧铁。其组织性能均匀，耐磨损，有良好的塑性和韧性，用于制造形状复杂、能承受强动载荷的零件。可锻铸铁的牌号为KTH（黑心可锻铸铁）或KTZ（珠光体可锻铸铁）+最低抗拉强度（MPa）+最低断面收缩率值，如KTH300-06等。

（3）球墨铸铁

球墨铸铁是将灰口铸铁铁水经球化处理后获得，析出的石墨呈球状，简称球铁。与普通灰口铸铁相比，球墨铸铁具有较高的强度、较好的韧性和塑性，用于制造内燃机、汽车零部件及农机具等。球墨铸铁的牌号为QT+最低抗拉强度（MPa）+最低断面收缩率值。

（4）蠕墨铸铁

蠕墨铸铁是将灰口铸铁铁水经蠕化处理后获得，析出的石墨呈蠕虫状，力学性能与球墨铸铁相近，铸造性能介于灰口铸铁与球墨铸铁之间，用于制造汽车的零部件。其牌号为RuT+最低抗拉强度（MPa）。

（5）合金铸铁

合金铸铁是由普通铸铁加入适量合金元素（如硅、锰、磷、镍、铬、钼、铜、铝、硼、钒、锡等）获得，合金元素使铸铁的基体组织发生变化，从而具有相应的耐热、耐磨、耐腐蚀、耐低温或无磁等特性。其主要用于制造矿山、化工机械和仪器、仪表等的零部件。