钢由什么组成

钢是对含碳量质量百分比介于002%至211%之间的铁碳合金的统称。钢的化学成分可以有很大变化，只含碳元素的钢称为碳素钢（碳钢）或普通钢；在实际生产中，钢往往根据用途的不同含有不同的合金元素，比如：锰、镍、钒等等。

人类对钢的应用和研究历史相当悠久，但是直到19世纪贝氏炼钢法发明之前，钢的制取都是一项高成本低效率的工作。如今，钢以其低廉的价格、可靠的性能成为世界上使用最多的材料之一，是建筑业、制造业和人们日常生活中不可或缺的成分。可以说钢是现代社会的物质基础。

扩展资料：

用途分类：

1、结构钢：建筑及工程用结构钢简称建造用钢，它是指用于建筑、桥梁、船舶、锅炉或其他工程上制作金属结构件的钢。如碳素结构钢、低合金钢、钢筋钢等。

机械制造用结构钢是指用于制造机械设备上结构零件的钢。这类钢基本上都是优质钢或高级优质钢，主要有优质碳素结构钢、合金结构钢、易切结构钢、弹簧钢、滚动轴承钢等

2、工具钢：一般用于制造各种工具，如碳素工具钢、合金工具钢、高速工具钢等。按用途又可分为刃具钢、模具钢、量 具钢。

3、特殊钢：具有特殊性能的钢，如不锈耐酸钢、耐热不起皮钢、高电阻合金、耐磨钢、磁钢等。

4、专业用钢：这是指各个工业部门专业用途的钢，如汽车用钢、农机用钢、航空用钢、化工机械用钢、锅炉用钢、电工用钢、焊条用钢等。

5、按钢的品质分：优质碳素结构钢、合金结构钢、碳素工具钢和合金工具钢、弹簧钢、轴承钢等。钢号后面，通常加符号“A”或汉字“高”以便识别。

——钢

钢按化学成分可分为碳素钢和合金钢两类

碳素钢根据含碳量又可分;低碳钢(含碳量＜025%）、中碳钢（含碳量为025%~060%）、高碳钢（含碳量>06%）

合金钢是在碳素钢中加入某些合金元素，改善钢的性能或使其获得某些特殊性能的钢。

钢，是对含碳量质量百分比介于002%至211%之间的铁碳合金的统称。钢的化学成分可以有很大变化，只含碳元素的钢称为碳素钢（碳钢）或普通钢；在实际生产中，钢往往根据用途的不同含有不同的合金元素，比如：锰、镍、钒等等。\x0d\中华人民共和国国家标准GB/T 13304－91《钢分类》描述：“以铁为主要元素、含碳量一般在2%以下，并含有其他元素的材料。”其中的一般是指除铬钢外的其他钢种，部分铬钢的含碳量允许大于2%。含碳量大于2%的铁合金是铸铁。其他国际标准如ISO 4948或EN 10020中对钢的定义也与此类似。\x0d\严格地说，钢是含碳量在00218%-211[1] %之间的铁碳合金。我们通常将其与铁合称为钢铁，为了保证其韧性和塑性，含碳量一般不超过17%。钢的主要元素除铁、碳外，还有硅、锰、硫、磷等。其它成分是为了使钢材性能有所区别。以下以字母顺序列出重要的钢材，他们包含以下成分，现将它们的功能特性一并介绍：\x0d\碳（Carbon)\x0d\存在于所有的钢材，是最重要的硬化元素。有助于增加钢材的强度，我们通常希望刀具级别的钢材拥有06%以上的碳，也称为高碳钢。\x0d\铬（Chromium)\x0d\增加耐磨损性，硬度，最重要的是耐腐蚀性，拥有13%以上的认为是不锈钢。尽管这么叫，如果保养不当，所有钢材都会生锈。\x0d\锰（Manganese）\x0d\重要奥氏体稳定元素，有助于生成纹理结构，增加坚固性和强度及耐磨损性。在热处理和卷压过程中使钢材内部脱氧，出现在大多数的刀剪用钢材中，除了A-2,L-6和CPM 420V。\x0d\钼（Molybdenum）\x0d\碳化作用剂，防止钢材变脆，在高温时保持钢材的强度，出现在很多钢材中，空气硬化钢（例如A-2,ATS-34）总是包含1%或者更多的钼，这样它们才能在空气中变硬。\x0d\镍（Nickle）\x0d\保持强度、抗腐蚀性、和韧性。出现在L-6\AUS-6和AUS-8中。\x0d\硅（Silicon）\x0d\有助于增强强度。和锰一样，硅在钢的生产过程中用于保持钢材的强度。\x0d\钨（Tungsten）\x0d\增强抗磨损性。将钨和适当比例的铬或锰混合用于制造高速钢。在高速钢M-2中就含有大量的钨。\x0d\钒（Vanadium）\x0d\增强抗磨损能力和延展性。在许多种钢材中都含有钒，其中M-2，Vascowear，CPM T440V和420VA含有大量的钒。而BG-42与ATS-34最大的不同就是前者含有钒。\x0d\磷（Phosphorus）\x0d\是有害元素，降低钢的塑性和韧性，出现冷脆性，能使钢的强度显著提高，同时提高大气腐蚀稳定性，含量应该限制在005%以下。\x0d\硫（Sulfur）\x0d\通常硫是有害元素，使钢热脆性大，含量限制在005%以下。但是易切削钢的硫含量高，可达008%~040%。\x0d\钢指含碳量小于2%的铁碳合金。根据成分不同，又可分为碳素钢和合金钢。根据性能和用途不同，又可分为结构钢、工具钢和特殊性能钢。\x0d\按化学成分分 (1)碳素钢 碳素钢是指钢中除铁、碳外，还含有少量锰、硅、硫、磷等元素的铁碳合金，按其含碳量的不同，可分为：1)低碳钢——含碳量wc≤025% 2)中碳钢——含碳量wc025%～060% 3)高碳钢——含碳量wc>060%高碳钢一般在军工业和工业医疗业比较多 (2)合金钢 为了改善钢的性能，在冶炼碳素钢的基础上，加入一些合金元素而炼成的钢，如铬钢、锰钢、铬锰钢、铬镍钢等。按其合金元素的总含量，可分为： 1)低合金钢——合金元素的总含量≤5% 2)中合金钢——合金元素的总含量5%～10% 3)高合金钢——合金元素的总含量>10%\x0d\钢铁的主要成分是:碳/硅/锰/磷/硫等五大元素：\x0d\1、碳（C）：钢中含碳量增加，屈服点和抗拉强度升高，但塑性和冲击性降低，当碳量023%超过时，钢的焊接性能变坏，因此用于焊接的低合金结构钢，含碳量一般不超过020%。碳量高还会降低钢的耐大气腐蚀能力，在露天料场的高碳钢就易锈蚀；此外，碳能增加钢的冷脆性和时效敏感性。\x0d\\x0d\2、硅（Si）：在炼钢过程中加硅作为还原剂和脱氧剂，所以镇静钢含有015－030%的硅。如果钢中含硅量超过050-060%,硅就算合金元素。硅能显著提高钢的弹性极限，屈服点和抗拉强度，故广泛用于作弹簧钢。在调质结构钢中加入10－12%的硅，强度可提高15－20%。硅和钼、钨、铬等结合，有提高抗腐蚀性和抗氧化的作用，可制造耐热钢。含硅1－4%的低碳钢，具有极高的导磁率，用于电器工业做矽钢片。硅量增加，会降低钢的焊接性能。\x0d\\x0d\3、锰（Mn）：在炼钢过程中，锰是良好的脱氧剂和脱硫剂，一般钢中含锰030－050%。在碳素钢中加入070%以上时就算“锰钢”，较一般钢量的钢不但有足够的韧性，且有较高的强度和硬度，提高钢的淬性，改善钢的热加工性能，如16Mn钢比A3屈服点高40%。含锰11－14%的钢有极高的耐磨性，用于挖土机铲斗，球磨机衬板等。锰量增高，减弱钢的抗腐蚀能力，降低焊接性能。\x0d\\x0d\4、磷（P）：在一般情况下，磷是钢中有害元素，增加钢的冷脆性，使焊接性能变坏，降低塑性，使冷弯性能变坏。因此通常要求钢中含磷量小于0045%，优质钢要求更低些。\x0d\\x0d\5、硫（S）：硫在通常情况下也是有害元素。使钢产生热脆性，降低钢的延展性和韧性，在锻造和轧制时造成裂纹。硫对焊接性能也不利，降低耐腐蚀性。所以通常要求硫含量小于0055%，优质钢要求小于0040%。在钢中加入008-020%的硫，可以改善切削加工性，通常称易切削钢。\x0d\分类\x0d\\x0d\按碳含量高低分类\x0d\低碳钢：碳含量一般低于025%（质量分数）；\x0d\中碳钢：碳含量一般为025%~060%（质量分数）；\x0d\高碳钢：碳含量一般高于于060%（质量分数）。[2] \x0d\\x0d\按品质分类\x0d\(2) 优质钢（P、S均≤0035%） (3) 高级优质钢（P≤0035%，S≤0030%）\x0d\\x0d\按成形方法\x0d\(1) 锻钢；(2) 铸钢；(3) 热轧钢；(4) 冷拉钢。\x0d\\x0d\按金相组织\x0d\退火状态：a、亚共析钢 ；b、共析钢 ； c、 过共析钢（珠光体+渗碳体）d莱氏体钢（珠光体+渗碳体）。\x0d\正火状态的：a珠光体钢；b贝氏体钢；c马氏体钢；d奥氏体钢。\x0d\\x0d\按用途分类\x0d\合金结构钢；c钢筋钢。\x0d\渗碳钢、氨钢、表面淬火用钢；(c)易切结构钢；(d)冷塑性成形用钢：包括冷冲压用钢、冷镦用钢。b弹簧钢c轴承钢\x0d\抗氧化钢、热强钢、气阀钢c电热合金钢；d耐磨钢；e低温用钢；f电工用钢\x0d\桥梁用钢、船舶用钢、锅炉用钢、压力容器用钢、农机用钢等。\x0d\\x0d\综合分类\x0d\工具钢：(a)碳素工具钢；(b)合金工具钢；(c)高速工具钢。\x0d\特殊性能钢：(a)不锈耐酸钢；(b)耐热钢；(c)电热合金钢；(d)电工用钢；(e)高锰耐磨钢；(f)特定用途优质结构钢。\x0d\\x0d\按冶炼方法\x0d\平炉钢:(a)酸性平炉钢；(b)碱性平炉钢。\x0d\电炉钢:(a)电弧炉钢；(b)电渣炉钢；(c)感应炉钢；(d)真空自耗炉钢；(e)电子束炉钢。

在工业用钢中除铁、碳之外，还含有其他元素。分常存元素；偶存元素；隐存元素和合金元素。常存元素有锰、硅、硫、磷。偶存元素是由于矿石产地不同（有与铁共存的共生矿混入）及以废钢为原料，在冶炼及工艺操作时带入钢中，如铜、钛、钒、稀土元素等。隐存元素是指原子半径较小的非金属元素，如氧、氢等。合金元素是指为改变成分特别添加的元素，如铬、镍、钨、钼、钒等。

　　碳素钢（简称碳钢）是含碳量大于00218%而小于211%的铁碳合金。由于碳钢具有较好的机械性能和工艺性能，并且产量大、价格较低，因此它是机械工程上应用十分广泛的金属材料。但碳钢也有某些不足之处，如硬化能较低、回火软化抵抗较差、屈强比低。碳钢的强度潜力虽经热处理仍不能充分的发挥。为了满足现代工业和科学技术的不断发展，因而发展了合金钢。

　　合金钢是在碳钢的基础上，添加某些合金元素，用以保证一定的生产和加工技术以及所要求的组织与性能的铁基合金。合金钢用量虽少，但却非常重要。合金钢有较好的性能，但也有不少缺点。最主要的是由于含有合金元素，其生产和加工工艺比碳钢差，也比较复杂，价格也较昂贵。因此，在应用碳钢能够满足要求时，一般不使用合金钢。

　　钢的分类

　　钢的种类繁多，为了便于生产、使用和研究，可以按照化学成分、冶金质量和用途对钢进行分类。

　　一、按化学成分分类

　　1按钢材的化学成分可分为碳素钢和合金钢两大类。

　　2碳素钢按含碳量多少可分为低碳钢（C%≤025%）、中碳钢（C%=025%～060%）和高碳钢（C%>06%）三类。

　　特别极软钢（C%≤008%）、极软钢（C%＝008%~012%）、软钢（C%＝012%~020%）、半软钢（C%＝020%~030%）、半硬钢（C%＝030%~040%）、硬钢（C%＝040%~050%）、最硬钢（C%＝050%~060%）。

　　3合金钢按合金元素的含量又可分为低合金钢（合金元素总量<5%）、中合金钢（合金元素总量为5～10%）和高合金钢（合金元素总量>10%）三类。

　　4合金钢按合金元素的种类可分为锰钢、铬钢、硼钢、铬镍钢、硅锰钢、铬钼钢、铬镍钼等。

　　二、按冶金质量分类

　　1按钢中所含有害杂质硫、磷的多少，可分为普通钢（S%≤0055%，P%≤

　　0045%）、优质钢（S%、P%≤0040%）和高级优质钢（S%≤0030%，P%≤0035%）三类。

　　2此外，按冶炼时脱氧程度不同，可将钢分为轻度脱氧之未净钢（rimmed Steel）、充分脱氧之全静钢（Killed Steel）和中度脱氧之半静钢（Semi- Killed Steel）三类。

　　三、按用途分类

　　1按钢的用途可分为结构钢、工具钢、特殊钢三大类。

　　2结构钢又分为工程结构件用钢和机械构造零件用钢两部分。工程构件用钢包括建筑工程用钢、桥梁工程用钢、船舶工程用钢、车辆工程用钢。机械用钢包括调质钢、弹簧钢、滚动轴承钢、渗碳和渗氮钢、耐磨钢等。这类钢一般属于低、中碳钢和低、中合金钢。

　　3工具钢分为刃具钢、量具钢、模具钢。主要用于制造各种刀具、模具和量具，这类钢一般属于高碳、高合金钢。

　　4特殊性能钢分为号规用钢、易切钢、轴承钢、弹簧钢、磁性用钢、不锈钢、耐热钢等。这类钢主要用于各种特殊要求的场合，如化学工业用的不锈耐酸钢、核电站用的耐热钢等。

　　四、按金相组织分类

　　1按钢退火态的金相组织可分为亚共析钢（hypo-eutectiod steel）、共析 钢 （eutectiod steel）、过共析钢（hyper- eutectiod steel）三种。

　　2按钢正常化态的金相组织可分为波来体钢（Pearlite steel）、变韧体钢（Bainite Steel）、麻田散体钢（Martensite Steel）、沃斯田体钢（Austenite Steel）等四种。

　　在给钢的产品命名时，往往把成分、质量和用途几种分类方法结合起来。如碳素结构钢、优质碳素结构钢、碳素工具钢、高级优质碳素工具钢、合金结构钢、合金工具钢、高速工具钢等

　　五、钢的发展趋势

　　目前，钢的发展趋势有以下特点：

　　1．新钢种不断增加

　　为适应工业和科学技术的发展对钢提出的日益增高的要求，不断创造出具有某些特殊性能的新钢种。钢的种类在不断地增加。

　　2．旧钢种不断减少

　　为了生产、管理和使用的方便，目前大量使用的成熟钢种又在不断地减少，集中生产使用效果较好的通用性强的少数品种。

　　3．旧的生产工艺不断改进，钢的性能不断提高

　　在发展新钢种的同时，集中力量改进钢的生产工艺，提高现有钢种的质量。例如，在钢的冶炼上采用真空冶炼，电渣重熔或真空去气等技术，大大减少钢中的有害杂质和气体，提高钢的性能。因此对于同一种钢，由于生产工艺的改进，性能也不断在提高。

　　4．钢的纯净度越来越高

　　为了适应科学技术发展对钢材性能的要求，发展出了高纯净度钢。其基本特点是高纯净度，硫、磷含量极低，已经达到百万分之一数量级。超纯净钢晶粒非常细小，无应变时效，成形性能极佳，被称为新一代超级钢。

　　六、机械工业用新金属材料及精密陶瓷

　　1 超高强韧钢－麻田散体钢、二次硬化钢（thermo-mechanical treatment）、麻时效钢（marage steel）

　　2 形状记忆合金（shape memory alloy）

　　3 超塑性合金（superplasticity alloy）

　　4 非晶质合金（amorphous alloy）

　　5 储氢合金（hydrogen storage alloy）

　　6 精密陶瓷（fine ceramics）