钢是用生铁(炼钢生铁)或生铁加一部分废钢炼成的钢中含碳量低于2.1%,并使其杂质(主要指S、P)含量降低到规定标准。
钢的种类很多,按照钢的化学成分、品质、冶炼方法和用途等的不同,可对钢进行多种的分类。
一、按冶炼方法分类:
转炉钢:是把空气或氧气吹入铁水中,使铁水中的C、Mn、Si、 P、S等迅速氧化、靠氧化时放出的热量来升温,而不靠燃料供热的炼钢方法。转炉钢由于节省燃料是目前主要炼钢设备。
平炉钢:平炉钢靠燃料(煤气或重油)的燃烧来熔化炉料和提高钢水温度,靠炉气中的氧气和加入铁矿石进行氧化反应,由于平炉钢消耗大量燃料已逐渐淘汰,我国99年平炉钢已降到2%左右,2000年将彻底淘汰平炉。
电炉钢:利用电能作为热源的炼钢方法。电炉钢主要生产高质量和高合金钢。
二、按工艺方法(脱氧程度)分类:
脱氧:加入脱氧剂,如Mn铁、Si铁、 Al等,把钢水中多作的氧去掉。
沸腾钢:只用Mn铁(价格低、脱氧效果差)脱氧,所以钢中含氧较多,浇注时,钢中氧与碳发生作用析出大量Co。因此钢水在钢模内呈沸腾现象,称沸腾钢。沸腾钢成材率高,成本低。但化学成份不均匀、偏析、杂质多。沸腾钢钢号最后用“F”表示。
镇静钢:除用Mn铁,还用Si铁(有时用Al)脱氧,钢中氧已很少,浇注时没有沸腾现象。镇静钢化学成分均匀,机械性能较好,但有缩孔,成本高。镇静钢钢号后加“Z”。
半镇静钢:脱氧程度在镇静钢与沸腾之间,性能也介于之间,钢号后加“b”。半镇静钢应用较少。
非合金钢、低合金钢和合金钢合金元素规定含量界限值 | 合金元素规定含量界限值,% |
非合金钢 | 低合金钢 | 合金钢 | |
Al | <0.10 | ― | ≥0.10 |
B | <0.0005 | ― | ≥0.0005 |
Bi | <0.10 | ― | ≥0.10 |
Cr | <0.30 | 0.30~<0.50 | ≥0.50 |
Co | <0.10 | ― | ≥0.10 |
Cu | <0.10 | 0.10~<0.50 | ≥0.50 |
Mn | <1.00 | 1.00~<1.40 | ≥1.40 |
Mo | <0.05 | 0.05~<0.10 | ≥0.10 |
Ni | <0.30 | 0.30~<0.50 | ≥0.50 |
Nb | <0.02 | 0.02~<0.06 | ≥0.06 |
Pb | <0.40 | ― | ≥0.40 |
Se | <0.10 | ― | ≥0.10 |
Si | <0.50 | 0.50~<0.90 | ≥0.90 |
Te | <0.10 | ― | ≥0.10 |
Ti | <0.05 | 0.05~<0.13 | ≥0.13 |
W | <0.10 | ― | ≥0.10 | |
V | <0.04 | 0.04~<0.12 | ≥0.12 |
Zr | <0.05 | 0.05~<0.12 | ≥0.12 |
La系(每一种元素) | <0.02 | 0.02~<0.05 | ≥0.05 |
其他规定元素(S、P、C、N除外) | <0.05 | ― | ≥0.05 |
三、按化学成分分类:
非合金钢:普通质量非合金钢是指不规定生产过程中需要特别控制质量要求,但化学成分和机械性能必须保证在规定范围内,杂质(主要P、S等)必须在规定范围内。
普通质量非合金钢合金元素只含碳,不含其它合金元素,也叫普通碳素钢。由于不含其它合金元素,工艺简单成本低、应用也较广,主要用于生产板、带、型等普通构件,大多不经热处理直接使用。
碳素结构钢是钢中应用最多的、数量最大的。常轧制成板材、型材及异型材,一般不需要经热处理直接使用。用于一般结构和工程。
钢的牌号由代表屈服点的字母(Q)、屈服点数值、质量等级符号(A、B、C、D、)脱氧方法符号等四部分按顺序组成。
与GB700-88中的A3钢相当的Q235就是一种常用的碳素结构钢。
除碳素结构钢外,其它普通质量非合金钢还有用于建筑、桥梁、车辆等热轧钢板和带钢,用于生产一级建筑钢筋钢的Q235,生产轻轨及配件的50Q和55Q等。
. 优质碳素结构钢属优质钢,不仅要保证化学成分也要保证机械性能。同时要求杂质(S、P)含量较低