人类最早学会使用铁是在大约6000年前，不过直到几千年后，这种超级普通的元素才被应用到其最重要的作用上:钢铁的生产。钢被用于机械和电气领域，重型建筑设备、厨房用具及工具．有如此多的种类，决定使用哪种类型可能会令人困惑。
钢是一种铁合金，这意味着它主要由铁组成，并与一种或多种合金金属结合，以产生具有独特性能的新材料。有四个主要的分类，但也有多个用于不同目的的子组。它的性质取决于与铁结合的元素以及加热和冷却金属的方法。
下面，我们将解释不同种类的钢以及每种类型的用途。我们希望这些信息可以帮助您清楚而自信地决定使用哪种类型。
钢有哪些不同类型?
钢是按其成分分类的:铁与碳和任意数量的其他元素熔合，以达到特定的目的。四种主要类型是:
- 碳钢
- 不锈钢
- 合金钢
- 工具钢
1.碳钢
所有的钢都含有碳，但碳钢的独特之处在于它的构成中明显不含其他元素。虽然按重量计算它只含有2%或更少的碳，但它的元素性质使碳钢成为一种坚固耐用的材料，是许多用途的理想材料。
碳钢有时与铸铁混淆，尽管它的含碳量必须低于2%。铸铁含有2%至3.5%的碳，使其具有粗糙的质地和更脆的性质。
虽然碳钢是由合金金属组成的，但由于其成分中缺乏其他合金元素，所以没有合金分类。这种简单性使碳钢广受欢迎——它约占所有钢铁生产的90%。
碳钢的种类
低于2%的碳门槛，碳钢可以分为三类:低碳、中碳和高碳。每一种都保留了碳的固有强度，但它的用途会随着碳含量的增加而改变。
- 低碳:这是最常见也是最便宜的一种。它很容易形成，因为它具有很高的延展性——在压力下拉伸的天生能力。电线、螺栓和管道都使用这种钢材。
- 媒介碳:碳含量介于0.31%和0.60%之间，使该品种比低碳品种具有更高的强度和更低的延展性。中碳存在于齿轮和铁轨中。
- 高碳:最坚硬的品种含碳量超过0.61%，通常用于生产砖钉和锋利的切割工具，如挖沟机刀片．它们的碳含量不超过2%。
碳钢的相对适应性和低成本使其成为各种钢的理想选择建设项目无论规模大小。
2.不锈钢
这种类型通常以其在制造医疗设备和电器中的作用而闻名，但它的使用范围远远超过你厨房里的煤气灶。铬是使不锈钢与众不同的合金，赋予这种材料独特的光泽。
然而，铬不仅仅是一种单纯的装饰性添加物:这种元素具有抗氧化性，并且可以通过防止生锈来延长金属的寿命。通常情况下，不锈钢的铬含量超过10.5%，在某些应用中有时含有高达30%的铬。
较高的铬含量直接转化为抛光时更高的光泽度，具有更强的耐腐蚀性。不锈钢与铬的不同之处在于，铬被电镀到另一种金属上，产生一层坚硬、抛光的涂层。由于添加了其他元素，高铬不锈钢应用的光泽不那么像镜子。
不锈钢的种类
厨房、医疗和汽车应用很常见，但不锈钢在其他用途上也很有价值。它被分为四个子类，每个子类都有不同的用途。
- 马氏体合金:韧性是马氏体合金的标志，但它们很容易腐蚀。它们是通过快速冷却过程形成的，这使它们成为热处理的理想材料，在医疗器械、餐具和钳子中都有。
- 铁素体合金:这些是价格较低的钢，碳和镍含量较低。汽车应用是铁素体合金的常见最终目的地，因为它们的铬诱导强度和光泽。
- 奥氏体合金:奥氏体合金含有较高的铬和镍含量，提高了它们的耐腐蚀性，使它们变得无磁性。它们存在于商用厨房电器中，因为耐用和易于清洁而广受欢迎。
- 双工合金:奥氏体和铁素体合金的结合产生了一种双相合金，它继承了两者的特性，同时强度翻倍。由于其相当高的铬含量，它们还具有延展性和耐腐蚀性。
不锈钢变体，当用于建筑行业时，因其耐腐蚀性和强度而受到重视。它们非常适合于各种建筑应用，以及危险建筑材料的存储功能。
3.合金钢
合金类型是铁与其他几种元素之一熔合，每种元素都为最终产品贡献了自己独特的属性。的确，所有的钢都是合金，但碳和铬是特定的合金，其名称归因于它们形成的金属类型。
合金钢作为一种组合，包括各种不同的合金，它们的性能也同样不同。bob sports 使用复合合金，结合多种元素，生产持久耐用的产品。硅通常不被认为是钢的组成部分，但它的磁性使它成为大多数大型机械的完美组成部分。铝用途广泛，可用于革命性的建筑材料既轻便又非常耐用。
一些与铁和碳结合生成合金的元素也存在于工具钢中——例如，钴、钨和钼是超硬金属，它们具有抗冲击性和切削能力。
合金钢的种类
合金钢的各种潜力允许为特定应用进行强烈的定制。然而，由于所涉及的次要元素并不总是容易获得，如碳或铬，某些合金要价很高。
一些最常见的合金包括:
- 铝:轻质耐热钢，具有延展性，易于使用，常用于热排气系统和发电机。
- 铜:耐腐蚀钢，导热效率高，是电线和工业热交换器的最佳选择。
- 锰:极其坚韧的抗冲击钢。它可以在防弹柜，防钻板和高强度保险箱中找到。
- 钼:可焊接，耐腐蚀的钢，在高压下工作，使其非常适合水下施工或者石油和天然气管道。
- 硅:一种软性钢，具有延展性和很强的磁性，可以产生用于变压器的强永久磁铁。
- 钒:高冲击性钢，具有减震和抗振动性能，常用于弹簧和减震器等汽车零件中。
合金的通用性使其在许多建筑工程中很常见。铜和铝合金品种因其重量轻和热加工性能而特别受欢迎。
4.工具钢
工具钢对他们的业务很坦率:他们习惯于工具制造机械．回火，即加入高温，快速冷却，然后再次加热的过程，产生了极其坚硬和耐热的工具钢。它们通常用于高冲击环境，非常耐磨。
工具钢的种类
不同类型的工具在生产中需要不同类型的工具钢。工具钢有多种用途，以最好地满足特定工具的生产要求。添加的元素将决定它适合于哪些特定的应用程序。
- 空气淬火这种钢的高铬含量使它在高温下也不会变形。
- 水淬:本钢在使用过程中经过水淬;这是最实惠的工具类型，并用于制造常见的工具。
- 油淬这种油淬钢特别耐磨，不易打滑，常用于制造刀具和剪刀。
- 高速:高速钢具有很强的磨蚀性和抗冲击性。它存在于钻头和电锯中。
- 热加工看名字就知道了，但这种钢可以承受极高的温度，用于锻造和铸造。
- Shock-resisting少量的碳、硅和钼使这种钢变硬，适合用于冲压和铆接工具。
这些类型可以根据它们所使用的行业以及它们的硬度和韧性进一步分开。
钢有哪些不同等级?
由于钢的许多特性和应用，它非常复杂。已经开发了两个全面的分级系统来准确地分类特定类型，甚至在子组中。这些系统在各个行业都是标准化的，因此可以保证材料的完整性。这两个分级系统是:
- 美国材料测试协会:字母数字分类，表示钢材的总体分类和具体属性。
- 美国汽车工程师学会:四位数的数值分类，突出钢的类型和碳含量以及其他合金元素的存在。
你可以在任何地方找到钢，以不同的形式物化，以满足各种需求。它是许多建筑材料、家用电器甚至用来制造其他工具的工具的重要组成部分。通过组合正确的元素，几乎可以为任何应用提供精确的钢匹配。
铁和碳是被证明用途广泛的金属，它们是我们今天在现代城市中看到的许多东西的组成部分，包括交通网络和电信基础设施．钢的使用有着悠久的历史，而且随着新方法的不断发现，钢的使用还将持续很久。
额外的资源：ThoughtCo2|3.|4|Steel.org|ScienceDirect2|3.|SAE国际|ASTM国际
