钢铁材料基础科普知识

    钢铁是国家工业的粮食，钢铁产业的兴盛发达与国家的经济命脉息息相关，钢铁是应用十分广泛的金属材料，它是由铁、碳以及锰、硅等其他元素组成的合金。

   工业生产中，根据钢的化学成分、冶炼质量、用途等方面的不同，可以将钢铁分为三类，以便于选用。从理论上讲，钢的含碳量小于 2.11%，铸铁的含碳量大于2.11%。由于含碳量不同，钢与铸铁的性能以及它们的应用范围都有很大的差别。 

根据钢材化学成分的差别，可以将钢材分为碳素钢和合金钢两大类。

 1）碳素钢

   碳素钢是普通钢，主要含铁，还有碳以及很少量的硅、锰、硫、磷等杂质，工业用钢的实际含碳量一般不超过1.4%。

   在碳素钢的基础上加入铬、镍、钼、钨、锰、硅等元素而成为合金钢。合金钢的性能比碳钢优越，可以满足多种要求，成为现代工业中不可缺少的基础材料。

1、碳素结构钢  

    这类钢的牌号由代表屈服点的拼音字母“Q”、屈服点值、质量等级符号等部分按顺序组成。钢的质量分为A、B、C、D四级，A级含S≤0.050%，P≤0.040%，而D级含S≤0.035%，P≤0.035%。例如Q235-A表示σs=235 N/mm2的A级碳素结构钢。

（图镀锌管Q195）

    碳素结构钢主要用来制造一般要求的机械零件与工程结构，Q235 钢用于制造金属结构件心部要求强度不高的渗碳或氰化零件、钢板、钢筋、型钢、螺栓、螺母、心轴等

(图槽钢Q235B,瑞隆型材主要以Q235B和Q355B为主)

  2、优质碳素结构钢  

    优质碳素结构钢用两位阿拉伯数字表示牌号，这两位数字表示钢的平均含碳量的万分之几。如 45 表示平均含碳量为万分之四十五(0.45%)的优质碳素结构钢。

3、合金结构钢

 （图模具钢钛合金）

    铸铁是含碳量大于2.11% 的铁碳合金，铸铁在机械制造业中得到广泛应用。根据碳在铸铁中的存在方式，可以将其分为灰口铸铁、可锻铸铁和球墨铸铁。

 1、灰口铸铁

   灰口铸铁中碳主要以片状石墨形态存在，断口呈灰色，因而称为灰口铸铁。

2、可锻铸铁 

   可锻铸铁是由白口铸铁经过石墨化退火而获得的一种铸铁，其中的石墨为团絮状。由于石墨的形态与灰口铸铁中的片状石墨不一样，所以可锻铸铁的抗拉强度、塑性和韧性比灰口铸铁高。

3、球墨铸铁

    铸铁组织中石墨呈圆球状的铸铁称为球墨铸铁。球墨铸铁具有比灰口铸铁高得多的强度、塑性和韧性。所以球墨铸铁可以代替钢材制造一些重要零件。