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性价比最高的金属材料—钢铁的区别一文看懂,四种常见钢材分类和用途

更新时间:2021-11-25 03:01:13点击:

通常说的钢铁指的是钢和铸铁,地球上任何金属都没有办法做到100%纯净,黄金一般也只有999.99‰。铁里面主要的杂质元素是碳,铁与钢二者主要也是以含碳量多少来划分的,通常将碳含量小于0.0218%的叫工业纯铁,碳含量在0.0218%至2.11%之间的叫钢,碳含量大于2.11%的叫铸铁。

我们常见的铁很硬但很脆,没有塑性,也就是不能弯,不能拉,不能压,稍微有变形就会裂开。钢就是在铁的基础上去除了更多的杂质碳元素,可以做各种形状的材料,比如可以掰弯的钢筋,绕圈的铁丝,车的外壳等等。钢对碳含量很敏感,可以设计不一样的碳跟其它合金,就能得到非常多不同特性的钢铁材料。钢还有韧性好的特性,就是在比较低的温度下,即使受到很大的冲击力,仍然不会断开,保证了房子,设备,工程的安全。

钢材有不同的类型、不同的种类、不同的形状、不同的尺寸,虽然有很多方法可以对钢进行分类,但这里我们将钢分为四类。

*碳钢

*合金钢

古代人只能炼铁不能炼钢,因为炉子温度太低。中国和埃及、巴比伦、印度都是最先进入铁时代的国家。 这个时期的炼铁方法,是把铁矿石放在简单的火坑里,加上木炭燃烧加热升温,得到的温度在铁的液化点之下,产品铁块中含有渣,铁匠通过捶打的方式,把铁块中的渣挤出,锻成块炼铁。这种由铁矿石直接得到产品的方法实际上就是直接炼铁法。

*不锈钢

现代炼铁,是通过高温得到液态的铁水,而要提高炉子的温度就需要增大炉子高度,从而产生了现代高炉。炉子高了,炉内的料层对空气流通的阻力增大,因此必须强制向炉内鼓风,从而发展出了各种各样的鼓风方式。用这种方法得到了熔融状态的铁水。1709年前后英国人开发出了用煤制造的焦碳代替木炭的高炉,这种还原方法一直持续至今。

现代炼钢技术,简单来说就是把铁水倒入另外一种炉子,目前用的最多的叫转炉,在这个炉子里吹氧气,从而达到去掉碳和其它夹杂的目的。转炉不需要再加热,本身氧与碳的反应就会产生很多的热量,完成炼钢过程。

*工具钢

不同的钢材都有其各自不同的因素,也决定了各种类型的钢材有不同的用途。

一文看懂,四种常见钢材分类和用途

根据AISI,可以根据化学成分将钢材分为四个基本类别。

*碳素钢

*合金钢

*不锈钢

*工具钢

不同的钢具有不同的性能。所有的钢都是由铁和碳组成。碳的含量以及其他合金决定了每种钢材的性能。

一文看懂,四种常见钢材分类和用途

钢材的类型可以通过多种不同的因素进行分类:

1、成分:碳范围、合金、不锈钢。

2、生产方法:连铸法、电炉等。

3、使用的精加工方法:冷轧、热轧、冷精轧等。

4、形式或形状:杆、棒、管、盘、板、片、结构等。

5、脱氧过程(炼钢过程中除去的氧气):镇静和半镇静钢等。

6、显微组织:铁素体、珠光体、马氏体等。

7、物理强度(根据ASTM标准)。

8、热处理:退火、淬火和回火等。

9、质量名称:商业质量、制图质量、压力容器质量等

一文看懂,四种常见钢材分类和用途钢材编号系统

钢铁行业主要使用两种编号系统。

第一种由美国钢铁协会(AISI)开发,第二种由汽车工程师协会(SAE)开发。

在识别基础碳素钢和合金钢时,这两个系统都基于四位数代码。

如果在该名称中第一位数字是一,则表示碳素钢。

在SAE和AISI系统中,所有碳钢都属于该组,比如1xxx。

由于它们之间的特定基础属性,它们也分为四类。

普通碳素钢包含在10xx系列中(锰含量最多为1.00%)

11xx系列包含重新硫化的碳素钢。

12xx系列包含重新硫化和重新磷化的碳素钢。

15xx系列包含非重新硫化的高锰碳钢(锰含量最多为1.65%)。

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在SAE-AISI系统下,其他合金钢的第一位数字分类如下:

2 =镍钢。

3 =镍铬钢。

4 =钼钢。

5 =铬钢。

6 =铬钒钢。

7 =钨铬钢。

8 =镍铬钼钢

9 =硅锰钢和其他各种SAE等级

系列的第二位数字表示百分位数中主要元素的浓度,但有时也不一定。

系列的最后两位数字表示碳含量为0.01%。

例如:SAE 5130是一种铬合金钢,含有约1%的铬和约0.30%的碳。

一文看懂,四种常见钢材分类和用途碳素钢

碳钢可分为三大类:低碳钢、中碳钢和高碳钢。

低碳钢:

通常包含0.04%至0.30%的碳。

它有各种各样的形状,根据所需的特性,可以添加其他元素。

中碳钢:

通常碳含量为0.31%至0.60%,锰含量为0.060%至1.65%。

中碳钢比低碳钢更坚固,更难以成型、焊接和切割。

中碳钢经常使用热处理进行淬火和回火。

高碳钢:

通常称为“碳工具钢”,其碳含量通常在0.61%至1.50%之间。

高碳钢很难切割、弯曲和焊接。

热处理后,它变得极其坚硬,但是也脆。

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来源:主题名品