钢铁的分类
上次说了要系统的讲解钢铁，从大连回来之后，花了几天时间，终于整理出一些，希望大家批评指教 低碳钢（low carbon steel）：一般含碳量≤ 0.25%的钢叫低碳钢，低碳钢退火组织为铁素体和少量珠光体，其强度和硬度较低，塑性和韧性较好，易于拉拔、冲压、挤压、锻造和焊接，其中20Cr钢用途较为广泛。该钢有一定的强度，这种钢淬火低温回火后具有良好的综合力学性能，低温冲击韧性良好，回火脆性不明显。用途：在机械制造业中适于制作焊接结构件以及经锻造、热冲压和机械加工而不受高应力的零件，在汽轮机和锅炉制造业中多用于非腐蚀介质中工作的管子、法兰、联箱及各种紧固件；也适用于制造汽车、拖拉机及一般机械制造业中的中小型渗碳、碳氮共渗等零件，如汽车上的手刹蹄片、杠杆轴、变速箱速叉、传动被动齿轮及拖拉机上凸轮轴、悬挂平衡器轴、平衡器内外衬套等；在重、中型机械制造业中，如锻制或压制的拉杆、钩环、杠杆、套筒、夹具等。 低碳钢渗碳：碳含量在0.15％以上的低碳钢经渗碳淬火、低温回火处理后，用于要求表层要求硬度高、耐磨性好的轴、轴套、链轮和一些塑料模具等零件 。低碳钢经渗碳淬火、低温回火处理后得到表面为高碳马氏体、心部为低碳马氏体的组织，从而保证表面具有很高硬度、高耐磨性而心部具有很好的强度、韧性。适合制作手刹蹄片、杠杆轴、变速箱速叉、传动被动齿轮及拖拉机上凸轮轴、悬挂平衡器轴、平衡器内外衬套、套筒、夹具等零件。
中碳钢（medium carbon steel）：碳量0.25％～0.60％的碳素钢，30、35、40、45、50、55等牌号属于中碳钢，因钢中珠光体含量增多，其强度和硬度较前提高，淬火后的硬度可显著增加。其中，以45钢最为典型。45钢是高强度中碳调质钢，具有一定的塑性和韧性，切削性能良好，采用调质处理可获得良好的综合力学性能，淬透性较差。用于制造强度要求较高，韧性中等的零件。通常在调质或正火状态下使用。为了使钢具有必要的韧性，并消除其残余应力，应将钢淬火后回火成索氏体。
调质通常指淬火＋高温回火，以获得回火索氏体的热处理工艺。方法也就是先淬火，淬火温度：亚共析钢为Ac3+30~50℃；过共析钢为Ac1+30~50℃；合金钢可比碳钢稍稍提高一点。淬火后在500~650℃进行回火即可。调质的主要目的是得到强度、塑性、韧性都比较好的综合机械性能。
典型中碳钢45钢用途：用于制造较高强度的运动零件，如空压机、泵的活塞，蒸气透平机的叶轮；重型和通用机械中的轧制轴、连杆、蜗杆、齿轮、齿条、链轮、键、销子等；可用于代替渗碳钢制造表面耐磨的零件，如齿轮、轴、活塞销等，但需经高频或火焰表面淬火；也可用作铸件。在机械制造中，主要用于截面尺寸较大，载荷较高和在磨损条件下工作的零件，如各类轴、连杆、丝杠、套筒、连杆键、制动杠杆、齿轮、离合器盘以及螺栓、螺母等。
弹簧钢：弹簧钢是指由于在淬火和回火状态下的弹性，而专门用于制造弹簧和弹性元件的钢。钢的弹性取决于其弹性变形的能力，即在规定的范围之内，弹性变形的能力使其承受一定的载荷，在载荷去除之后不出现永久变形。经过淬火、回火后不仅强度、硬度提高，且弹性优良，常用来制造弹簧、发条、钢丝绳、轧辊等。弹簧钢具有优良的综合性能，如力学性能(特别是弹性极限、强度极限、屈强比)、抗弹减性能(即抗弹性减退性能，又称抗松弛性能)、疲劳性能、淬透性、物理化学性能(耐热、耐低温、抗氧化、耐腐蚀等)。为了满足上述性能要求，弹簧钢具有优良的冶金质量(高的纯洁度和均匀性)、良好的表面质量(严格控制表面缺陷和脱碳)、精确的外形和尺寸。
弹簧在冲击、振动或长期交应力下使用，所以要求弹簧钢有高的抗拉强度、弹性极限、高的疲劳强度。在工艺上要求弹簧钢有一定的淬透性、不易脱碳、表面质量好等 碳素弹簧钢即含碳量WC在0.6%-0.9%范围内的优质碳素结构钢。合金弹簧钢主要是硅锰系钢种，它们的含碳量稍低，主要靠增加硅含量提高性能；另外还有硌、钨、钒的合金弹簧钢。近年来，结合我国资源，并根据汽车、拖拉机设计新技术的要求，研制出在硅锰钢基础上加入硼、铌、钼等元素的新钢种，延长了弹簧的使用寿命，提高了弹簧质量。
工具钢：工具钢是用以制造切削刀具、量具、模具和耐磨工具的钢。工具钢具有较高的硬度和在高温下能保持高硬度的红硬性，以及高的耐磨性和适当的韧性。工具钢一般分为碳素工具钢、合金工具钢和高速工具钢。T10、T10A属于过共析钢。晶粒细，在淬火加热时（温度达800℃）不致过热，仍能保持细晶粒组织；淬火后钢中有未溶的过剩碳化物，所以具有比T8、T8A钢更高的耐磨性，但韧性较低。
该钢在淬火前需要进行球化退火处理。球化退火是使钢中碳化物球化而进行的退火工艺。将钢加热到Ac1（或Acm）以上20～30℃，保温一段时间，然后缓慢冷却，得到在铁素体基体上均匀分布的球状或颗粒状碳化物的组织。球化退火主要适用于共析钢和过共析钢，如碳素工具钢、合金工具钢、轴承钢等。这些钢经轧制、锻造后空冷，所得组织是片层状珠光体与网状渗碳体，这种组织硬而脆，不仅难以切削加工，且在以后淬火过程中也容易变形和开裂。而经球化退火得到的是球状珠光体组织，其中的渗碳体呈球状颗粒，弥散分布在铁素体基体上，和片状珠光体相比，不但硬度低，便于切削加工，而且在淬火加热时，奥氏体晶粒不易长大，冷却时工件变形和开裂倾向小。