一.鋼鐵材料的分類
鋼材及其分類
煉鋼爐煉出的鋼水被鑄成鋼坯，鋼錠 或鋼坯經壓力加工成鋼材（鋼鐵產品）。鋼材種類很多，一般可分為型、板、管和絲四大類。
1、型鋼類
型鋼品種很多，是一種具有一定截面形狀和尺寸的實心長條鋼材。按其斷面形狀不同又分簡單和復雜斷面兩種。前者包括圓鋼、方鋼、扁鋼、六角鋼和角鋼；后者包括鋼軌、工字鋼、槽鋼、窗框鋼和異型鋼等。直徑在6.5-9.0mm的小圓鋼稱線材。
2、鋼板類
是一種寬厚比和表面積都很大的扁平鋼材。按厚度不同分薄板（厚度<4mm）、中板（厚度4-25mm）和厚板（厚度>25mm）三種。鋼帶包括在鋼板類內。
3、鋼管類
是一種中空截面的長條鋼材。按其截面形狀不同可分圓管、方形管、六角形管和各種異形截面鋼管。按加工工藝不同又可分無縫鋼管和焊管鋼管兩大類。
4、鋼絲類
鋼絲是線材的再一次冷加工產品。按形狀不同分圓鋼絲、扁形鋼絲和三角形鋼絲等。鋼絲除直接使用外，還用于生產鋼絲繩、鋼紋線和其他制品。
1.生鐵的分類
　　鋼鐵材料通常是指鐵碳合金，按含碳量的大小分類，含碳量(質量分數)大于2％的為生鐵，小于2％的為鋼，含碳量(質量分數)小于0．04％的為工業純鐵。
生鐵的分類
分類方法 分類名稱 說　　明
1．按用途分 (1)煉鋼生鐵 煉鋼生鐵是指用于平爐、轉爐煉鋼的生鐵，一般含硅量較低(不大于1.75％)，含硫量較高(不大于0.07％)，質硬而脆，斷口呈白色，也稱白口鐵
 (2)鑄造生鐵 鑄造生鐵是指用于鑄造各種生鐵鑄件的生鐵，一般含硅量較高(達3.75％)，含硫量稍低(不大于0.06％)，斷口呈灰色，也稱灰口鐵
2．按化學成分分 (1)普通生鐵 普通生鐵是指不含其他合金元素的生鐵，如煉鋼生鐵、鑄造生鐵均屬此類
 (2)特種生鐵 1)天然合金生鐵——用含有共生金屬的鐵礦石或精礦、用還原劑還原而制成的一種特殊生鐵，可用來煉鋼及鑄造
2)鐵合金——在煉鐵時特意加入其他成分的元素，煉成含有多種合金元素的特種生鐵，其品種較多，如錳鐵、硅鐵、鉻鐵等，是煉鋼的原料之一，也可用于鑄造
注：成分含量皆指質量分數。
2.鑄鐵的分類
鑄鐵的分類
分類方法 分類名稱 說　　明
1．按斷口顏色 (1)灰鑄鐵 這種鑄鐵中的碳大部分或全部以自由狀態的片狀石墨形式存在，其斷口呈暗灰色，有一定的力學性能和良好的被切削性能，普遍應用于工業中
 (2)白口鑄鐵 白口鑄鐵是組織中完全沒有或幾乎完全沒有石墨的一種鐵碳合金，其斷口呈白亮色，硬而脆，不能進行切削加工，很少在工業上直接用來制作機械零件。由于其具有很高的表面硬度和耐磨性，又稱激冷鑄鐵或冷硬鑄鐵
 (3)麻口鑄鐵 麻口鑄鐵是介于白口鑄鐵和灰鑄鐵之間的一種鑄鐵，其斷口呈灰白相間的麻點狀，性能不好，極少應用
2．按化學成分 (1)普通鑄鐵 是指不含任何合金元素的鑄鐵，如灰鑄鐵、可鍛鑄鐵、球墨鑄鐵等
 (2)合金鑄鐵 是在普通鑄鐵內加入一些合金元素，用以提高某些特殊性能而配制的一種高級鑄鐵。如各種耐蝕、耐熱、耐磨的特殊性能鑄鐵
3．按生產方法和組織性能 (1)普通灰鑄鐵 參見“灰鑄鐵”
 (2)孕育鑄鐵 這是在灰鑄鐵基礎上，采用“變質處理”而成，又稱變質鑄鐵。其強度、塑性和韌性均比一般灰鑄鐵好得多，組織也較均勻。主要用于制造力學性能要求較高，而截面尺寸變化較大的大型鑄件
 (3)可鍛鑄鐵 可鍛鑄鐵是由一定成分的白口鑄鐵經石墨化退火而成，比灰鑄鐵具有較高的韌性，又稱韌性鑄鐵。它并不可以鍛造，常用來制造承受沖擊載荷的鑄件
 (4)球墨鑄鐵 簡稱球鐵。它是通過在澆鑄前往鐵液中加入一定量的球化劑和墨化劑，以促進呈球狀石墨結晶而獲得的。它和鋼相比，除塑性、韌性稍低外，其他性能均接近，是兼有鋼和鑄鐵優點的優良材料，在機械工程上應用廣泛
 (5)特殊性能鑄鐵 這是一種有某些特性的鑄鐵，根據用途的不同，可分為耐磨鑄鐵、耐熱鑄鐵、耐蝕鑄鐵等。大都屬于合金鑄鐵，在機械制造上應用較廣泛
3.鋼的分類
鋼的分類
分類方法 分類名稱 說　　明
1．按化學
成分
 (1)碳素鋼 碳素鋼是指鋼中除鐵、碳外，還含有少量錳、硅、硫、磷等元素的鐵碳合金，按其含碳量的不同可分為：
1)低碳鋼——含碳量wc≤0.25％
2)中碳鋼——含碳量wc>0.25％～0.60％
3)高碳鋼——含碳量wc>0.60％
 (2)合金鋼 為了改善鋼的性能，在冶煉碳素鋼的基礎上，加入一些合金元素而煉成的鋼，如鉻鋼、錳鋼、鉻錳鋼、鉻鎳鋼等。按其合金元素的總含量，可分為：
1)低合金鋼——合金元素的總含量≤5％
2)中合金鋼——合金元素的總含量5％～10％
3)高合金鋼——合金元素的總含量>10％
2．按冶煉
設備
 (1)轉爐鋼 用轉爐吹煉的鋼，可分為底吹、側吹、頂吹和空氣吹煉、純氧吹練等轉爐鋼；根據爐襯的不同，又分酸性和堿性兩種
 (2)平爐鋼 用平爐煉制的鋼，按爐襯材料的不同分為酸性和堿性兩種，一般平爐鋼多為堿性
 (3)電爐鋼 用電爐煉制的鋼，有電弧爐鋼、感應爐鋼及真空感應爐鋼等。工業上大量生產的，是堿性電弧爐鋼
3．按澆注
前脫氧程
度 (1)沸騰鋼 屬脫氧不完全的鋼，澆注時在鋼錠模里產生沸騰現象。其優點是冶煉損耗少、成本低、表面質量及深沖性能好；缺點是成分和質量不均勻、抗腐蝕性和力學強度較差，一般用于軋制碳索結構鋼的型鋼和鋼板
 (2)鎮靜鋼 屬脫氧完全的鋼，澆注時在鋼錠模里鋼液鎮靜，沒有沸騰現象。其優點是成分和質量均勻；缺點是金屬的收得率低，成本較高。一般合金鋼和優質碳素結構鋼都為鎮靜鋼
 (3)半鎮靜鋼 脫氧程度介于鎮靜鋼和沸騰鋼之間的鋼，因生產較難控制．目前產量較少
4．按鋼的
品質
 (1)普通鋼 鋼中含雜質元素較多，含硫量ws一般≤O．05％，含磷量wP≤0.045％，如碳素結構鋼、低合金結構鋼等
 (2)優質鋼 鋼中含雜質元素較少，含硫及磷量ws、wp，一般均≤0.04％，如優質碳素結構鋼、合金結構鋼、碳素工具鋼和合金工具鋼、彈簧鋼、軸承鋼等
 (3)高級優質鋼 鋼中含雜質元素極少，含硫量ws一般≤O．03％，含磷量wP≤0.035％，如合金結構鋼和工具鋼等。高級優質鋼在鋼號后面，通常加符號“A”或漢字“高”，以便識別
5．按鋼的
用途 (1)結構鋼 1)建筑及工程用結構鋼——簡稱建造用鋼，它是指用于建筑、橋梁、船舶、鍋爐或其他工程上制作金屬結構件的鋼。如碳素結構鋼、低合金鋼、鋼筋鋼等
2)機械制造用結構鋼——是指用于制造機械設備上結構零件的鋼。這類鋼基本上都是優質鋼或高級優質鋼，主要有優質碳素結構鋼、合金結構鋼、易切結構鋼、彈簧鋼、滾動軸承鋼等
 (2)工具鋼 一般用于制造各種工具，如碳素工具鋼、合金工具鋼、高速工具鋼等。如按用途又可分為刃具鋼、模具鋼、量具鋼
 (3)特殊鋼 具有特殊性能的鋼，如不銹耐酸鋼、耐熱不起皮鋼、高電阻合金、耐磨鋼、磁鋼等
 (4)專業用鋼 這是指各個工業部門專業用途的鋼，如汽車用鋼、農機用鋼、航空用鋼、化工機械用鋼、鍋爐用鋼、電工用鋼、焊條用鋼等
6．按制造
加工形式 (1)鑄鋼 鑄鋼是指采用鑄造方法而生產出來的一種鋼鑄件。鑄鋼主要用于制造一些形狀復雜、難于進行鍛造或切削加工成形而又要求較高的強度和塑性的零件
 (2)鍛鋼 鍛鋼是指采用鍛造方法而生產出來的各種鍛材和鍛件。鍛鋼件的質量比鑄鋼件高，能承受大的沖擊力作用，塑性、韌性和其他方面的力學性能也都比鑄鋼件高，所以凡是一些重要的機器零件都應當采用鍛鋼件
 (3)熱軋鋼 熱軋鋼是指用熱軋方法而生產出來的各種熱軋鋼材。大部分鋼材都是采用熱軋軋成的，熱軋常用來生產型鋼、鋼管、鋼板等大型鋼材，也用于軋制線材
 (4)冷軋鋼 冷軋鋼是指用冷軋方法而生產出來的各種冷軋鋼材。與熱軋鋼相比，冷軋鋼的特點是表面光潔、尺寸精確、力學性能好。冷軋常用來軋制薄板、鋼帶和鋼管
 (5)冷拔鋼
 冷拔鋼是指用冷拔方法而生產出來的各種冷拔鋼材。冷拔鋼的特點是：精度高、表面質量好。冷拔主要用于生產鋼絲，也用于生產直徑在50mm以下的圓鋼和六角鋼，以及直徑在76mm以下的鋼管
非合金鋼、低合金鋼和合金鋼合金元素規定含量界限值(GB／T 13304—1991)
按化學成份
合金元素 合金元素規定含量(質量分數)界限值(％)
 非合金鋼 低合金鋼 合金鋼
A1 <0.10 — ≥0.10
B <0.0005 — ≥0.0005
Bi <0.10 — ≥0.10
Cr <0.30 0.30～<0.50 ≥0.50
C0 <0.10 — ≥0.10
Cu <0.10 0.10～<0.50 ≥0.50
Mn <1.00 1.00～<1.40 ≥1.4
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
Tj <0.05 0.05～<0.15 ≥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 (每一種元素) <0.02 0.02～<0.05 ≥0.05
其他規定元素
(S、P、c、N除外) <0.05 — ≥0.05
注：La系元素含量，也可為混合稀土含量總量。
非合金鋼的主要分類及舉例(GB／T 13304--1991)
按主要
特性分類 　 按主要質量等級分類
 普通質量非合金鋼 優質非合金鋼 特殊質量非合金鋼
以規定
*高強度
為主要特性
的非合金鋼 普通質量低碳結構鋼板和鋼帶
GB912中的低碳鋼牌號
GB2517中的RJ216、RJ235、
RJ255、RJ294、RJ343 、RJ392 a．沖壓薄板低碳鋼
GB5213中的08A1
GB3276中的08、10
b．供鍍錫、鍍鋅、鍍鉛板帶和原板用碳素鋼
GB2518
GB2520
GB4174　全部碳素鋼牌號
GB5065
GB5066
c．不經熱處理的冷頂鍛和冷擠壓用鋼 
以規定
*低強度
為主要特性
的非合金鋼 a．碳素結構鋼
GB700中的Q195、Q215的A、B
級、Q235的A、B級、Q255的A、B
級、Q275
b．碳素鋼筋鋼
GBl3013中的Q235
c．鐵道用鋼
GBll264中的50Q、55Q a．碳素結構鋼
GB700中除普通質量A、B級鋼以外的所有牌號及A、B級規定冷成型性及模鍛性特殊要求者
b．優質堿素結構鋼
GB699中除65Mn、70Mn、70、75、80、85以外的所有牌號
YB2009中的55Ti、60Ti、70Ti a．優質碳素結構鋼
GB699中的65Mn、70Mn、
70、75、80、85鋼
b．保證淬透性鋼
GB5216中的45H
c．保證厚度方向性能鋼
GB5313中的所有非合金鋼
d．鐵道用鋼
以規定
*低強度
為主要特性
的非合金鋼 GBll265中的Q235-A、Q255-A
GBll266輕軌墊板用的碳素鋼
GB2826鋼軌墊板用的碳素鋼
d．鋼板樁鋼
e．一般工程用不進行熱處理的普
通質量碳素鋼YBl70中的所有普通
質量碳素鋼 c．鍋爐和壓力容器用鋼
GB713中的20g、22g
GB3087中的10、20
GB5310和GB5311中的20G
GB6479中的10、20G
GB6653中的20HP、15MnHP
GB6654中的20R
d．造船用鋼
GB712中的A、B、D、E、AH32、DH32、EH32
GB5312中的C10、C20
GB9945中的A、B
e．鐵道用鋼
GB2585中的U71、U74
GB8601中的CL60B級
GB8602中的LG60B級
與LG65B級
YB354鋼軌魚尾板用碳素鋼
f．橋梁用鋼
YBl68中的16q 　GB5068中的LZ、JZ
　GB8601中的CL60A級
　GB8602中的LG60與LG65的A級
　e．航空用鋼
　包括所有航空專用非合金結構鋼牌號
　f．兵器用鋼
　包括各種兵器用非合金結構鋼牌號
　g．核壓力容器用非合金鋼
以規定
*低強度
為主要特性
的非合金鋼   g．汽車用鋼
GBll262中的12LW、15LW
GB3088中的45
GB9947中的08Z、20Z、25Z
h．錨鏈用鋼
YB897中的M15、M20、M30
i．自行車用鋼
GB3644中的Z06A1、ZQl95、ZQ215、ZQ235
GB3645中的ZQl95、ZQl95-F、ZQ215、ZQ215-Al、ZQ215-F、ZQ235、ZQ235-A1、ZQ235-F、Z06A1、Z09Mn、Z13Mn、Z17Mn、Z09A1
GB3646中的19Mn
GB3647中的19Mn
j．輸油及輸氣管用鋼
k．工程結構用鑄造碳素鋼
GBl1352中的ZG200-400、ZG230-450、ZG270-500、ZG310-570、ZG340-640 
以規定
*低強度
為主要特性
的非合金鋼   GB7659中的ZG200-400H、G230-450H、ZG275-485H
1．預應力及混凝土鋼筋用優質非合金鋼 
以碳含量
為主要特性
的非合金鋼 a．普通碳素鋼盤條
GB701中的所有碳素鋼牌號
b．一般用途低碳鋼絲
GB343中的所有低碳鋼牌號
c．花紋鋼板
GB3277中的普通質量碳素結構鋼 a．焊條用鋼
GBl300中的H08、H08A、H08Mn、
H08MnA、H15A、H15Mn
GB3429中的H08A
ZBH4405中的H08A
b．冷鐓用鋼
GB715中的BL2、BL3
GB5953中的ML10～ML45
GB5955中的ML15、ML20
GB6478中的ML08～MLA5、
ML25Mn～ML45Mn
c．花紋鋼板
CB3277優質非合金鋼
d．盤條鋼
GB4354-中的25～65、
40Mn～60 MnZBH44003 a．焊條用鋼
GBl300中的H08E
ZBH4405中的H08E、H08C
b．碳素彈簧鋼
GBl222中的65～85、65Mn
GB4357中的所有非合金鋼
c．特殊盤條鋼
GB4355中的60、60Mn、65、65Mn、70、
70Mn、75、80、T8MnA、T9A
ZBH44004中的60～85、60Mn、65Mn、
70Mn、75Mn、80Mn、85Mn
d．非合金調質鋼(符合本標準第二部
分中的3.1.3.1規定)
e．非合金表面硬化鋼(符合本標準第二部分中的3.1.3.1規定)
f．火焰及感應淬火硬化鋼(符合本標準
以碳含量
為主要特性
的非合金鋼   e．非合金調質鋼(特殊質量鋼除外)
f．非合金表面硬化鋼(特殊質量鋼除外)
g．非合金彈簧鋼(特殊質量鋼除外) 第二部分中的3.1.3.1規定)
g．冷頂鍛和冷擠壓鋼(符合本標準第二部分中的3.1.3.1規定)
非合金易
切削鋼   易切削結構鋼
GB8731中的Y12、Y12Pb、Y15、
Y15Pb、Y20、Y30 Y35、Y45Ca 特殊易切削鋼
要求測定熱處理后沖擊韌度等YB685
中的Y75
非合金
工具鋼     a．碳素工具鋼
GBl298中的全部牌號
YB483中的T12A
b．碳素中空鋼
GBl301中的ZKT8
規定磁性能
和電性能
的非合金鋼   a．非合金電工鋼板、帶GB2521無硅電工鋼板、帶
b．具有規定導電性能(<9s／m)的非合金電工鋼 a．具有規定導電性能(≥9s／m)的非合金電工鋼
b．具有規定磁性能的非合金軟磁材料
GB6983、GB6984、GB6985中的DT3、
DT3A、DT4、DT4A、DT4E、DT4C
ZBH72001中的F7402-UF7402-V、
F7402-W
其他非合金鋼  柵欄用鋼絲    原料純鐵
GB9971中的YTlF、YT2F、YT3、YT4
低合金鋼的主要分類及舉例（GB/T13304-1991）
　　　　 按主要質量等級分類
按主要特性分類 普通質量低合金鋼 優質低合金鋼 特殊質量低合金鋼
可焊接低合金高強度
結構鋼   e．橋梁用低合金鋼
YBl68中的12Mnq、12MnVq、16Mnq、15MnVNq、15MnVNq
YB(T)lO中的16Mnq、16MnCuq、15MnVq、15MnVNq
f．自行車用低合金鋼
GB3646中的12Mn、16Mn
GB3647中的12Mn、16Mn 
低合金耐候鋼   a．低合金高耐候性鋼
GB4171中的09CuPCrNi-A、09CuPCrNi—B、09CUP
b．可焊接低合金耐候鋼
GB4172中的16CuCr、12MnCuCr、15MnCuCr、15MnCuCr-QT 
低合金鋼筋鋼 一般低合金鋼筋鋼
GBl499中的
20MnSi、20MnTi、20MnSiV25MnSi、
20MnNbb   
鐵道用低合金鋼 低合金輕軌鋼
GBll264中的45SiMnP、50SiMnP a．低合金重軌鋼
GB2585中的U71Cu、U71Mn、U70MnSi、U71MnSiCu
b．起重機用低合金鋼軌鋼
GB3426中的U71Mn
c．鐵路用異型鋼
GB8603中的09CuPRE
GB8604中的09V 鐵路用低合金車輪鋼
GB8601中的CL45MnSiV
礦用低合金鋼 礦用低合金結構鋼
GB3414中的20MnK、25MnK、24Mn2K(熱軋)、30Mn2K 礦用低合金結構鋼
GB3414中的20Mn2K(調質)、
20MnVK、34SiMnK 
其他低合金鋼   易切削結構鋼
GB8731中的Y40Mn 刮臉刀片用低合金鋼
GB3527中的Cr03
合金鋼的分類GB／T 13304--1991)
主要質
量等級 1 2 3 4 5 6 7 8
 優質合金鋼 特殊質量合金鋼
主要使
用特性 工程結構
用鋼 其他
 工程結
構用鋼 機械結構用鋼(第4、6除外) 不銹、耐蝕和耐熱鋼 工具鋼 軸承鋼 特殊物理性能鋼 其他
按
其
他
特
性
對
鋼
進
一
步
分
類 11
一般工程結構用合金鋼 16
電工用硅(鋁)鋼(無
磁導率要求) 21
壓力容器用合金鋼(4類除外) 3l
Mn(x)系鋼 41
馬氏體型或
42
鐵素體型 411／421 cr(x)系鋼 51合
金工具
鋼
 511
Cr(x)系鋼 6l
高碳鉻軸承鋼 71
軟磁鋼
(除16外) 
      412／422
CrNi(x)系鋼     
 12
合金鋼筋鋼   32 SiMn(x)系鋼    512 Ni(x)、CrNi(x)系鋼   
       413／423
CrNo(X)
CrCo(x)系鋼     
  17鐵道用合金鋼 22熱處理合金鋼筋鋼      513 M0(x)、CrMo(x)系鋼 62
滲碳軸承鋼 72
永磁鋼 
      414／424
CrAI(x)
CrSi(x)系鋼     
 13
地質石油鉆探用合金鋼(23除外)  23
經熱處理的地質、石油鉆探用合金鋼 33
cr(x)系鋼    514 v(x)、CrV(x)系鋼 63
不銹軸承鋼  
          73
無磁鋼 
       415／425其他  515 w(x)、CrW(x)
系鋼   
     34
CrMo(x)系鋼  431／441／451
CrNi(x)系鋼     
          74
高電阻鋼和
合金
 
      432／442／452 CrNiMo(x)系鋼  516
其他 64
高溫軸承鋼  
     43
奧氏體型或
44
奧氏體一鐵素體型或
45
沉淀硬化型  52
高
速
工
具
鋼 521
WMo系鋼   
    35 CrNiMo(x)系鋼  433／443／453 CrNi+面或Nb鋼      
   24
高錳鋼     522
w系鋼 65
無磁軸承鋼  
      434／444／454 CrNiMo+Ti或Nb鋼     
    36
Ni(x)系鋼
    523
Co系鋼
    
       435／445／455
CrNi+V、w、co鋼     
    37
B(x)系鋼  436／446 CrNiSi(x)系鋼       
      437 CrMnNi(x)系鋼     
    38
其他       
      438
其他     
注：(x)表示該合金系列中還包括有其他合金元素，如cr(x)系，除Cr鋼外，還包括CrMn鋼等。