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粗钢产品的种类较多,常用的分类方法见附表:

一、粗钢按冶炼方法分类
(一)转炉钢,即利用向转炉内吹入的空气或氧气与铁水中碳、硅、锰、磷反应放出的热量进行冶炼而得到的钢。根据空气或氧气的鼓吹方式不同,又分为顶吹、底吹、侧吹、顶底复合吹等。
(二)电弧炉钢,简称电炉钢,即在电弧炉内利用电能在电极与金属之间所产生电弧的热能炼成的钢。
(三)感应电炉钢,即在感应炉内利用电能通过电磁感应产生的热能炼成的钢。
(四)其它炉钢,即在其它炼钢炉内炼成的钢。
重熔钢,是指在电渣炉、真空自耗炉、电子轰击炉等冶金炉内,将已经炼成、成分合格并已浇铸成形的钢锭、钢坯重熔再次提纯而得到的钢,一般不改变原钢种的化学成分,或只进行微小调整。为了不重复计算,粗钢产量只按一次冶炼钢计算,重熔钢不计入粗钢产量而另行单独计算。
二、粗钢按脱氧程度分类
(一)镇静钢,属于全脱氧钢,是指在浇铸前采用沉淀脱氧和扩散脱氧等方法,将脱氧剂(如铝、硅)加入钢水中进行充分脱氧,使钢中的氧含量低到在凝固过程中不会与钢中的碳发生反应生成一氧化碳气泡的钢。这种钢在浇铸时钢液镇静,不呈现沸腾现象,所以叫镇静钢。镇静钢成分偏析少,质量均匀。
(二)沸腾钢,属于不脱氧钢,指在冶炼后期不加脱氧剂,浇铸前没有经过充分脱氧的钢。这种不脱氧的钢,钢水中还剩有相当量的氧,碳和氧起化学反应,放出一氧化碳气体,钢水在锭模内呈沸腾现象,所以叫沸腾钢。钢锭凝固后,蜂窝气泡分布钢锭中,加热轧制后,气泡焊合。沸腾钢含硅量低、收得率高、加工性能好、成本低,但成分偏析大、杂质多、质量不均匀、机械强度较差。
(三)半镇静钢,属于半脱氧钢,指在脱氧程度上介于镇静钢和沸腾钢两者之间、浇铸时有沸腾现象但较沸腾钢弱的钢。半镇静钢的钢锭结构、成本和收得率也介于沸腾钢和镇静钢之间,只是在冶炼操作上较难掌握。
三、粗钢按产品状态分类
粗钢根据冶炼完成后钢的工艺流向和凝固状态不同,可以分为连铸坯、模铸钢锭和铸造用液态钢(铸钢水)三类。其中连铸坯和模铸锭经过进一步的压延加工生产出各类钢材提供社会;铸钢水用于直接铸造铸钢件。连铸坯按断面形状可分为方坯、矩形坯、板坯、圆坯、异形坯和管坯。其中:方坯横截面为正方形,方坯中大方坯边长≥150毫米,小方坯边长≥40且<150毫米;矩形坯横截面为矩形,宽厚比>1且<2,矩形坯中大矩形坯横截面≥14400平方毫米,小矩形坯横截面≥1600且<14400平方毫米;板坯横截面为矩形,宽度比≥2,板坯中厚板坯厚度≥80毫米,薄板坯厚度<80毫米;圆坯横截面为圆形;异形坯横截面通常>2500平方毫米。

《粗钢(钢材)分类》国家标准

1991年国家技术监督局正式批准发布了新的中国《钢分类》国家标准GB/T13304-91,已于1992年10月1日实施。该标准是参照国际标准ISO4948/1和ISO4948/2,并结合国内情况编制的。参照该标准,并结合钢铁统计和钢铁生产经营管理工作的实际需要,以及与海关进出口统计接轨、与国际钢铁统计接轨的需要,粗钢按其化学成分不同,分为非合金钢、低合金钢、合金钢、不锈钢四类,具体成分规定范围见附表。不锈钢就其合金元素含量而言属于合金钢范畴,在《钢分类》标准(GB/T13304-91)中没有作为单独的一类。但是由于不锈钢在国民经济和社会生活中所处的重要地位,中国海关进出口统计和国际钢铁统计都将不锈钢作为一类特殊品种进行统计。因此,将其从合金钢中分离出来单独作为一类产品。即合金钢中不包括不锈钢。

附表:非合金钢、低合金钢、合金钢和不锈钢中化学成分规定界限值


合金元素

合金元素规定含量界限值,%

 

非合金钢

低合金钢

合金钢

不锈钢

Al

<0.10

≥0.10

B

<0.0005

≥0.0005

Bi

<0.10

≥0.10

Cr

<0.30

0.30~<0.50

≥0.50

≥12.0

Co

<0.10

≥0.10

Cu

<0.10

0.10~<0.50

≥0.50

Mn

<1.00

1.00~<1.40

≥1.40

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

Ti

<0.05

0.05~<0.13

≥0.13

W

<0.10

≥0.10

V

<0.04

0.04~<0.12

≥0.12

Zr

<0.05

0.02~<0.05

≥0.05

La系(每种元素)

<0.02

0.02~<0.05

≥0.05

其它规定元素(S、P、C、N除外)

<0.05

≥0.05

说明: 只要有一种元素达到低合金钢或合金钢规定的标准含量,即可视为低合金钢或合金钢。不锈钢主要以钢中铬含量为标志。

一、非合金钢
非合金钢按照质量等级又可分为普通质量非合金钢、优质非合金钢和特殊质量非合金钢。
1、普通质量非合金钢
普通质量非合金钢是指不规定生产过程中需要特别控制质量要求的并同时满足下列四种条件的所有钢种。
(1)钢为非合金化的;
(2)不规定热处理的(退火、正火、消除应力及软化处理不作为热处理对待);
(3)如产品标准或技术条件中有规定,其特性值应符合有关要求;
(4)未规定其它质量要求。
普通质量非合金钢主要包括:
(1) 一般用途碳素结构钢,如GB700规定的A、B钢;
(2) 碳素钢筋钢,如GB13031规定的Q235钢;
(3) 铁道用一般碳素钢,如GB11264、GB11265、GB2826规定的轻轨和垫板用碳素钢;
(4) 一般钢板桩型钢。
2、优质非合金钢
优质非合金钢是指除普通质量非合金钢和特殊质量非合金钢以外的非合金钢,在生产过程中需要特别控制质量(例如控制晶粒度,降低硫、磷含量,改善表面质量或增加工艺控制等),以达到比普通质量非合金钢特殊的质量要求(例如良好的抗脆断性能,良好的冷成形性等),但生产控制不如特殊质量非合金钢严格(如不控制淬透性)。
优质非合金钢主要包括:
(1) 机械结构用优质碳素钢,如GB699规定的条钢用碳素钢(但70~85钢、65Mn、70Mn除外);
(2)工程结构用碳素钢,如GB700规定的质量等级为C、D级钢;
(3)冲压薄板的低碳结构钢,如GB5213、GB3276规定的优质碳素钢薄板用碳素钢;
(4)镀层板、带用的碳素钢,如GB2518、GB2520、GB4174、GB5065、GB5066等规定的镀锡、镀锌、镀铝板带和原板用碳素钢;
(5)锅炉和压力容器用碳素钢,如GB713、GB3087、GB6653、GB6654规定的碳素钢板、钢带和钢管用碳素钢;
(6)造船用碳素钢,如GB712、GB5312、GB9945规定的碳素钢板、钢管和型钢用碳素钢;
(7) 铁道用优质碳素钢,如GB2585规定的重轨用碳素钢;
(8)焊条用碳素钢,如GB1300规定的碳素钢,但成分分析S、P不大于0.025%的钢除外;
(9)用于冷锻、冷挤压、冷冲压、冷拔的对表面质量有特殊要求的非合金钢棒料和线材用非合金钢,如GB715、GB5955、GB6478、GB5953规定的非合金钢;
(10)非合金易切削钢,如GB8731规定的易切削钢;
(11)电工用非合金钢板、带,如GB2521规定的无硅钢板、带用非合金钢;
(12)优质铸造碳素钢,如GB11352、GB7659规定的铸造碳素钢。
3、特殊质量非合金钢
特殊质量非合金钢是指在生产过程中需要特别严格控制质量和性能(例如,控制淬透性和纯洁度)的非合金钢。
特殊质量非合金钢主要包括:
(1)保证淬透性非合金钢,如GB5216规定的碳素钢;
(2)保证厚度方向性能非合金钢,如GB5313规定的非合金钢;
(3)铁道用特殊非合金钢,如GB5068、GB8601、GB8602规定的车轴坯、车轮、轮箍用非合金钢;
(4)航空、兵器用非合金钢;
(5)核能用非合金钢;
(6)特殊焊条用非合金钢,如GB1300规定的按成分分析S、P含量不大于0.025%的非合金钢;
(7)碳素弹簧钢,如GB1222规定的非合金钢和GB699中规定的70~85钢,65Mn、70Mn钢;
(8)特殊盘条钢及钢丝,如GB4355、GB4358规定的琴钢丝和琴钢丝用盘条所用的非合金钢;
(9)特殊易切削钢;
(10)碳素工具钢和中空钢,如GB1298、GB1301规定的碳素工具钢和中空钢;
(11)电磁纯铁,如GB6983、GB6984、GB6985规定的具有电磁性能的纯铁;
(12)原料纯铁,如GB9971中规定的S、P含量极低的纯铁。
二、低合金钢
低合金钢按照质量等级可分为普通质量低合金钢、优质低合金钢和特殊质量低合金钢。
1、普通质量低合金钢
普通质量低合金钢是指不规定生产过程中需要特别控制质量要求的低合金钢。
普通质量低合金钢主要包括:
(1)一般用途低合金结构钢,屈服强度不大于360MPa,如GB1591规定的低合金钢(但不包括屈服强度大于360Mpa的牌号);
(2)低合金钢筋钢,如GB1499规定的低合金钢;
(3)铁道用一般低合金钢,如GB11264规定的低合金轻轨钢;
(4)矿用一般低合金钢,如GB3414规定的低合金钢(但进行调制处理的牌号除外)。

2、优质低合金钢
优质低合金钢是指除普通质量低合金钢和特殊质量低合金钢以外的低合金钢,在生产过程中需要特别控制质量(例如降低硫、磷含量,控制晶粒度,改善表面质量,增加工艺控制等),以达到比普通质量低合金钢特殊的质量要求(例如良好的抗脆断性能、良好的冷成形性等),但生产控制的质量要求不如特殊质量低合金钢严格。
优质低合金钢主要包括:
(1)可焊接的高强度结构钢,屈服强度大于360MPa而小于420MPa;
(2)锅炉和压力容器用低合金钢,如GB713、GB6653、GB6654、GB6655等规定的低合金钢;
(3)造船用低合金钢,如GB712规定的低合金钢;
(4)汽车用低合金钢,如GB3273规定的低合金钢;
(5)桥梁用低合金钢,如YB169等规定的低合金钢;
(6)自行车用低合金钢,如GB3646、GB3647等规定的低合金钢;
(7)低合金耐候钢,又称耐大气腐蚀钢,如GB4171、GB4172规定的低合金钢;
(8)铁道用低合金钢,如GB2585、GB8603、GB8604等规定的低合金钢轨钢、异型钢;
(9)矿用低合金钢(普通质量钢除外);
(10)输油、输气管线用低合金钢。

3、特殊质量低合金钢
特殊质量低合金钢是指在生产过程中需要特别严格控制质量和性能(特别是严格控制硫、磷等杂质含量和纯洁度)的低合金钢。
特殊质量低合金钢主要包括:
(1)核能用低合金钢;
(2)保证厚度方向性能低合金钢,如GB5313规定的低合金钢;
(3)铁道用特殊低合金钢,如GB8601规定的车轮用低合金钢;
(4)低温用低合金钢;
(5)舰船、兵器等专用特殊低合金钢。

三、合金钢
合金钢按照质量等级可分为优质合金钢和特殊质量合金钢。
1、优质合金钢
优质合金钢是指在生产过程中需要特别控制质量和性能,但其生产控制的质量要求不如特殊质量合金钢严格的合金钢。
优质合金钢主要包括:
(1)一般工程结构用合金钢;
(2)合金钢筋钢,如GB1499规定的40Si2MnV、45SiMnV、45Si2MnTi等;
(3)电工用硅(铝)钢(无导磁率要求),如GB2521、GB5212等规定的硅铝钢带(片)用钢;
(4)铁道用合金钢;
(5)地质、石油钻探用合金钢,如YB235、YB528规定的地质、石油钻探用合金钢管用合金钢(但经调制处理的钢除外);
(6)硫、磷含量大于0.035%的耐磨钢和硅锰弹簧钢,如GB5680规定的高锰铸钢。
2、特殊质量合金钢
特殊质量合金钢是指在生产过程中需要特别严格控制质量和性能的合金钢,除优质合金钢以外的所有其它合金钢都为特殊质量合金钢。
特殊合金钢主要包括:
(1)压力容器用合金钢,如GB6654规定的18MnMoNbR、GB713规定的14MnMoVg、18MnMoNbg、GB3531规定的09MnTiCuREDR、09Mn2VDR等;
(2)经热处理的合金钢筋钢,如GB4463规定的40Si2Mn、48Si2Cr等;
(3)经热处理的地质石油钻探用合金钢,如YB235、YB528规定的合金钢;
(4)合金结构钢,如GB3077规定的全部牌号;
(5)合金弹簧钢,如GB1222规定的合金钢牌号;
(6)合金工具钢,如GB1299规定的全部牌号;
(7)高合金工具钢
(8)高速工具钢,如GB9943规定的全部牌号;
(9)高温合金钢
(10)精密合金钢
(11)耐蚀合金钢
(12)轴承钢,如GB3086、GB3203、YB9等规定的高碳铬轴承钢、高碳铬不锈轴承钢、渗碳轴承钢、高温轴承钢、无磁轴承钢等;
(13)高电阻电热钢和合金,如GB1234规定的合金钢和合金;
(14)无磁钢,如铬镍奥氏体型钢(0Cr16Ni14)、高锰铝奥氏体型钢(45Mn17Al3)等;
(15)永磁钢,如变形永磁钢和铸造永磁钢及粉末烧结永磁钢。

四、不锈钢
不锈钢是指在大气、水、酸、碱和盐等溶液,或其它腐蚀介质中具有一定化学稳定性的钢的总称。
不锈钢具有良好的耐腐蚀性能是因为在铁碳合金中加入了铬所致。尽管铜、铝、锰、硅、镍、钼等元素也能够提高钢的耐腐蚀性能,但是如果没有铬的存在,这些元素的作用就会受到限制。所以说,铬是不锈钢中最重要,也是必备的元素。铬在钢中的作用同其含量有很大关系,当钢中铬含量达到12%时,钢在氧化性介质中和各种大气环境中的耐蚀性产生突变性提高。因此,我国将不锈钢的铬含量定为不小于12%。
将钢中铬含量不小于12%作为判断某种钢是否为不锈钢的标准主要是区分该钢种是否具有不锈性能。某些合金钢,特别是某些特殊合金,其中铬含量远远大于12%,也同样具有不锈性能,但是这些钢中的主要用途不同于通常所说的不锈钢,例如《高碳铬不锈轴承钢》(GB3086)中规定的9Cr18、9Cr18Mo,《合金工具钢技术条件》(GB1299)中规定的Cr12MoV,《电真空器件用无磁不锈钢》(YB/T5250)中规定的0Cr16Ni14等。在统计中这些钢不能作为不锈钢统计,应统计在相应的钢种中。某种钢是否按不锈钢统计,关键看生产该钢(钢材)时所执行的标准。我国现行的不锈钢产品标准主要有:
GB 4234-1994 《外科植入物用不锈钢》
GB 13296-1991《锅炉、热交换器用不锈钢无缝钢管》
GB/T 1220-1992《不锈钢棒》
GB/T 3089-1982《不锈耐酸钢极薄壁无缝钢管》
GB/T 3090-1982《不锈钢小直径钢管》
GB/T 3280-1992《不锈钢冷轧钢板》
GB/T 3642-1983《S型钎焊不锈钢金属软管》
GB/T 4226-1984《不锈钢冷加工钢棒》
GB/T 4227-1984《不锈钢热轧等边角钢》
GB/T 4231-1993《弹簧用不锈钢冷轧钢带》
GB/T 4232-1993《冷顶锻用不锈钢丝》
GB/T 4237-1992《不锈钢热轧钢板》
GB/T 4239-1991《不锈钢和耐热钢冷轧钢带》
GB/T 4240-1993《不锈钢丝》
GB/T 4241-1984《焊接用不锈钢盘条》
GB/T 4356-1984《不锈钢盘条》
GB/T 8165-1997《不锈钢复合钢板和钢带》
GB/T 9944-1988《不锈钢丝绳》
GB/T12700-1991《机械结构用焊接钢管》
GB/T 12771-2000《流体输送用不锈钢焊接钢管》
GB/T 14975-1994《结构用不锈钢无缝钢管》
GB/T 14976-1994《流体输送用不锈钢无缝钢管》
YB(T) 11-1983《弹簧用不锈钢丝》
YB(T) 12-1983《不锈钢涂层薄钢板和钢带》
YB/T 085-1995《磁头用不锈钢冷轧钢带》
YB/T 110-1997《彩色显象管弹簧用不锈钢冷轧钢带》
YB/T 5089-1993《锻件用不锈钢坯》
YB/T 5090-1993《不锈钢热轧钢带》
YB/T 5091-1993《惰性气体保护焊接用不锈钢棒及钢丝》
YB/T 5092-1996《焊接用不锈钢丝》
YB/T 5133-1993《手表用不锈钢冷轧钢带》
YB/T 5134-1993《手表用不锈钢扁钢》
以上标准中GB/T 1220是不锈钢的基础标准,规定了我国现行的主要不锈钢牌号。国外不锈钢牌号以美国的AISI牌号最为完整,也为世界许多国家和标准化组织所采用。AISI不锈钢牌号以数字表示,第一位数字表示类别,200系列为铬-镍-锰系,300系列为铬-镍系,400系列为铬系,500系列为低铬系等。
不锈钢的分类方法有很多,根据统计的需要将不锈钢分为铬系不锈钢、铬镍系不锈钢和耐热不锈钢。

1、 铬系不锈钢:一般指不含镍或含镍5%以下的不锈钢,简称铬不锈钢。典型钢种如AISI400系列的 410(1Cr13)、420(2Cr13)、430(1Cr17)、431(1Cr17Ni2)等。

2、 铬镍系不锈钢:一般指含镍5%以上的不锈钢,简称铬镍不锈钢或镍不锈钢。典型钢种如AISI300系列的301、303、304(0Cr18Ni9)、316(0Cr17Ni17Mo2)、321(0Cr18Ni11Ti)等。某些节镍钢种中采用了其他元素代替昂贵的镍,其中镍含量可以略低于5%,但是按其特性也应该归入铬镍不锈钢。

3、 耐热不锈钢:是指高温强度性能好且耐高温氧化的一类不锈钢,一般含铬20%以上。典型钢种如AISI牌号中的 308(0Cr20Ni10)、309s(0Cr23Ni13)、310s(0Cr25Ni20)或更高牌号的钢。我国耐热钢牌号主要在GB/T 1221-1992《耐热钢棒》和GB/T 4238-1992《耐热钢板》中有规定。