
钢材根据成分和性能特点可分为一类钢、二类钢、三类钢和四类钢,具体分类及代表钢种如下:
一类钢:碳素钢
定义:含碳量小于1.35%(通常在0.1%-1.2%),除铁、碳外,含有少量硅、锰、磷、硫等杂质,不含其他合金元素。
性能特点:
含碳量增加时,强度、硬度升高,塑性、韧性和可焊性降低。
成本低、性能范围宽、用量大,是使用最早的钢类。
应用场景:适用于公称压力PN≤32.0MPa,温度为-30℃至425℃的水、蒸汽、空气、氢、氨、氮及石油制品等介质。
代表钢种:Q235、20#、20g、20R、L210、S205、HP265、WC1、WCB、ZG25、优质钢20、25、30及低合金结构钢16Mn。
二类钢:低合金钢
定义:合金元素总量小于5%的合金钢,是在碳钢基础上加入一种或多种合金元素以改善性能。
性能特点:
合金含量低于5%为低合金钢,5%-10%为中合金钢,大于10%为高合金钢。
通过添加合金元素提升强度、韧性或耐腐蚀性。
应用场景:广泛用于建筑、桥梁、压力容器等领域。
代表钢种:16MnR、12Cr1MoV、20MnMoD、S240、L245、HP295。
三类钢:马氏体不锈钢、铁素体不锈钢、铬钼钢
定义:包含马氏体不锈钢、铁素体不锈钢和铬钼钢,以铬为主要合金元素,部分含镍或其他元素。
性能特点:
马氏体不锈钢:
含铬量11.5%-18%,有磁性,耐腐蚀性来自铬。
代表型号:403、410、414、416、420、431、440A/B/C型。
铁素体不锈钢:
含铬量15%-30%,具有体心立方晶体结构,一般不含镍。
导热系数大、膨胀系数小、抗氧化性好、抗应力腐蚀优良。
价格低且稳定,可替代部分奥氏体不锈钢。
应用场景:
马氏体不锈钢用于刀具、阀门等需要硬度的场景。
铁素体不锈钢用于制造耐大气、水蒸气、水及氧化性酸腐蚀的零部件。
代表钢种:1Cr5Mo、0Cr13、1Cr17、1Cr9Mo。
四类钢:奥氏体不锈钢、双相不锈钢
定义:包含奥氏体不锈钢和双相不锈钢,以铬、镍为主要合金元素,部分含钼、铜等。
性能特点:
奥氏体不锈钢:
含铬约18%、镍8%-10%、碳约0.1%,具有稳定的奥氏体组织。
无磁性、高韧性和塑性,但强度较低,仅能通过冷加工强化。
代表型号:18Cr-8Ni钢及高Cr-Ni系列钢(如0Cr18Ni9Ti、0Cr19Ni13Mo3)。
双相不锈钢:
铁素体与奥氏体各占约50%,含铬18%-28%、镍3%-10%,部分含钼、铜等。
兼有奥氏体和铁素体不锈钢的特点,强度高、耐晶间腐蚀和氯化物应力腐蚀性能优异。
是节镍不锈钢,具有优良的耐孔蚀性能。
应用场景:
奥氏体不锈钢用于食品工业、化工设备等。
双相不锈钢用于海洋工程、石油化工等领域。
代表钢种:0Cr18Ni9Ti、0Cr19Ni13Mo3、0Cr25Ni20、1Cr23Ni18。
总结
一类钢:碳素钢,成本低、应用广泛。
二类钢:低合金钢,通过添加合金元素提升性能。
三类钢:马氏体/铁素体不锈钢,耐腐蚀且具有磁性或独特物理性能。
四类钢:奥氏体/双相不锈钢,耐腐蚀性强,适用于高端领域。