优技划 || 第4期 冶金专题（一）：图解钢铁定义与分类

国家标准《装配式支吊架通用技术要求》（征求意见稿）对于装配式支吊架（prefabricated supports and hangers）的定义为：工厂预制的构件产品在工地现场组装而成的支吊架。而预制构件（包括C型槽钢、紧固件、连接件、管夹、预埋槽钢等）通常是由不同种类的钢材加工制作而成，因此，装配式支吊架行业，主要就是和钢铁产品打交道。

而在装配式支吊架行业如火如荼大发展之下，由于钢铁产品种类繁多，很多从业者和客户都对此不甚清楚，甚至将钢与铁概念混淆，将钢材的牌号和机械性能要求混淆，招标文件盲目要求钢材指标，由于专业常识欠缺直接导致沟通不畅，给项目增加许多不必要的麻烦。

为正本清源，笔者将一如既往地从标准出发，用标准语言，对钢与铁的定义、分类、牌号表示方法和统一数字代号体系做简单介绍，重点对支吊架行业常见的钢铁产品交货技术要求、性能试验方法等方面做详细介绍，希望对各位读者的工作和学习有所帮助。

钢铁标准中，常见化学元素见下表。

▼表1 常用化学元素符号

表中，红色填充的硫、磷、氮、氧、氢通常为有害元素。

正如钢筋混凝土材料是由钢筋和混凝土组成的复合材料，它充分发挥了混凝土抗压强度高和钢筋抗拉强度高两者各自的优点，成功支撑起人类建造摩天大楼的梦想。钢与铁，从本质上来说，都是由碳元素（C）和铁元素（Fe）作为主要元素组成的铁碳合金。

综合我国现行冶金类（ISC77）国家标准，通常以含碳量（质量分数）2%作为钢与铁的分界线。

钢和铁按化学成分分类见图1。

▲图1  钢和铁按化学成分分类

2.1 铁（iron）

2.1.1熟铁（wrought iron）

公元前2000年，亚洲人开始以熟铁代替青铜，19世纪用于建筑结构，此后逐渐被钢材替代。在国家标准全文公开系统网站输入关键词“熟铁”、“软铁”和“锻铁”均未检索到相关标准，可见熟铁的应用范围已经很小。依据GB/T 13304.1-2008《钢分类 第1部分 按化学成分分类》对钢的定义，熟铁属于钢的范畴。

熟铁质软，延展性、韧性好，导磁率高，现在主要用于制作手工艺品。

2.1.2 生铁（pig iron）

生铁在熔融条件下可进一步处理成钢或者铸铁。

▼表1  生铁中其他元素的极限值（质量分数）              %

2.1.3 铁合金（ferroalloy）

2.2 钢（steel）

GB/T 13304.1-2008以合金元素规定含量界限值（质量分数）为指标进行分类（见图1），读者需注意GB/T 13304.1-2008/XG1-2017《钢分类 第1部分 按化学成分分类》国家标准第1号修改单对硼（B）含量界限值的修改。

2.2.1 非合金钢

非合金钢按主要质量等级分类见图2。

▲图2  非合金钢按主要质量等级分类

2.2.1.1 普通质量非合金钢

概述：普通质量非合金钢是指生产过程中不规定需要特别控制质量要求的钢。

普通质量非合金钢按主要性能或使用特性分类见图3。

▲图3  普通质量非合金钢按主要性能或使用特性分类

装配式支吊架槽钢一般要求为Q235B，属普通质量非合金钢中的碳素结构钢，以规定最低强度为主要特性，具体指标要求笔者将在GB/T700标准解读中详细介绍，此处暂略。

2.2.1.2 优质非合金钢

概述：优质非合金钢是指在生产过程中需要特别控制质量（例如控制晶粒，降低硫、磷含量，改善表面质量或增加工艺控制等），以达到比普通质量非合金钢特殊的质量要求（例如良好的抗脆断性能、良好的冷成型性等），但这种钢的生产控制不如特殊质量非合金钢严格（如不控制淬透性）。

优质非合金钢按主要性能或使用特性分类见图4。

▲图4  优质非合金钢按主要性能或使用特性分类

2.2.1.3 特殊质量非合金钢

概述：特殊质量非合金钢是指在生产过程中需要特别严格控制质量和性能（例如，控制淬透性和纯洁度）的非合金钢。

特殊质量非合金钢按主要性能或使用特性分类见图5。

▲图5  特殊质量非合金钢按主要性能或使用特性分类

2.2.2 低合金钢

低合金钢按主要质量等级分类见图6。

▲图6  低合金钢按主要质量等级分类

2.2.1.1 普通质量低合金钢

概述：普通质量低合金钢是指生产过程中不规定需要特别控制质量要求的，供作一般用途的低合金钢。

普通质量低合金钢按主要性能或使用特性分类见图7。

▲图7  普通质量低合金钢按主要性能或使用特性分类

装配式支吊架槽钢有要求为Q345B，属优质低合金钢中可焊接合金高强度结构钢，具体指标要求笔者将在GB/T700标准解读中详细介绍，此处暂略。

2.2.1.2 优质低合金钢

概述：优质低合金钢是指在生产过程中需要特别控制质量（例如降低硫、磷含量，控制晶粒度，改善表面质量，增加工艺控制等），以达到比普通质量低合金钢特殊的质量要求（例如良好的抗脆断性能、良好的冷成型性等），但这种钢的生产控制和质量要求，不如特殊质量低合金钢严格。

优质低合金钢按主要性能或使用特性分类见图8。

▲图8  优质低合金钢按主要性能或使用特性分类

2.2.1.3 特殊质量低合金钢

概述：特殊质量低合金钢是指在生产过程中需要特别严格控制质量和性能（特别是严格控制硫、磷等杂质含量和纯洁度）的低合金钢。

特殊质量低合金钢按主要性能或使用特性分类见图9。

▲图9  特殊质量低合金钢按主要性能或使用特性分类

2.2.3 合金钢

合金钢按主要质量等级分类见图10。

▲图10  合金钢按主要质量等级分类

2.2.3.1 优质合金钢

概述：优质合金钢是指在生产过程中需要特别控制质量和性能（如韧性、晶粒度或成形性）的钢，但其生产控制和质量要求不如特殊质量合金钢严格的合金钢。

优质合金钢按主要性能或使用特性分类见图11。

▲图11  优质合金钢按主要性能或使用特性分类

2.2.3.2 特殊质量合金钢

概述：特殊质量低合金钢是指需要严格控制化学成分和特定的制造及工艺条件，以保证改善综合性能，并使性能严格控制在极限范围内。

特殊质量合金钢按主要性能或使用特性分类见图12。

▲图12 特殊质量合金钢按主要性能或使用特性分类

无知并不可怕，可怕的是无知而不自知。

本文旨在帮助读者从概念上明确区分钢和铁，从宏观上介绍不同种类的钢和铁，希望读者能够根据行业实际，选择合适的切入点，对行业涉及的产品标准进行深入研究和学习，不断提高自身专业水平，从而提升整个行业的标准化水平。

笔者绘制了一页钢铁分类图，方便实用，但是由于篇幅受限，未能呈现，感兴趣的读者可在留言区登记邮箱地址，笔者将逐一发送。

由于本文仅为简单介绍，更多信息请读者参阅相关标准。

冶金专题（国际标准分类号：ICS 77）排期计划见图13。

▲图13 排期计划

本栏目计划每半月一更（即每月1号和16号），但是由于工作原因，或许将会推迟。