一、钢材的性能和分类
进入青铜时代以来，人类与金属材料及其制品的关系日益密切，可以说没有金属材料就没有人类的物质文明。在人类使用的所有金属材料中，钢铁是使用量最大、使用范围最广泛的基础材料。其主要原因是：
a.铁的储藏量仅次于铝，且大多以巨大的铁矿床存在于自然界中；
b.铁矿石的冶炼和加工与其他金属的生产相比，具有生产规模大、效率高、质量好、成本低等显著的优势；
c.钢铁具有良好的物理、机械和工艺性能；
d.将镍、铬、钒、锰等金属作为合金元素加入铁中，可获得具有各种性能的金属材料；
e.钢铁通过热处理能调整其机械性能，可以满足国民经济各方面的需要；
f.钢铁具有良好的可回收性。
尽管钢铁也存在较容易锈蚀、密度较大等缺点，但纵观材料的物理、机械和工艺性能，及其技术性、经济性和可回收性等因素，在人类未来发展的相当长时期内，钢铁的基础原材料地位仍无可替代。
1.钢材机械性能介绍
钢铁是以铁为基础，以碳为主要添加元素的铁碳合金。含碳量低于2.11％的铁碳合金称为钢，其他主要元素还有硅、锰、硫、磷等。钢具有良好的物理、机械和工艺性能，主要表现在以下六个方面：
a.屈服点（σs）
钢材或试样在拉伸时，当应力超过弹性极限，即使应力不再增加，而钢材或试样仍继续发生明显的塑性变形，称此现象为屈服，而产生屈服现象时的最小应力值即为屈服点。
b.屈服强度（σ0.2）
有的金属材料的屈服点极不明显，在测量上有困难，因此为了衡量材料的屈服特性，规定产生永久残余塑性变形等于一定值（一般为原长度的0.2％）时的应力，称为条件屈服强度或简称屈服强度σ0.2 。
c.抗拉强度（σb）
材料在拉伸过程中，从开始到发生断裂时所达到的最大应力值。它表示钢材抵抗断裂的能力大小。与抗拉强度相应的还有抗压强度、抗弯强度等。
d.伸长率（δs）
钢材在拉断后，其塑性伸长的长度与原试样长度的百分比叫伸长率或延伸率。
e.屈强比（σs/σb）
钢材的屈服点（屈服强度）与抗拉强度的比值，称为屈强比。屈强比越大，结构零件的可靠性越高，一般碳素钢屈强比为0.6-0.65，低合金结构钢为0.65-0.75合金结构钢为0.84-0.86。
f.硬度
硬度表示材料抵抗硬物体压入其表面的能力。它是金属材料的重要性能指标之一。一般硬度越高，耐磨性越好。常用的硬度指标有布氏硬度、洛氏硬度和维氏硬度。
2.钢材的分类
钢的分类方法多种多样，其主要方法有如下七种：
按品质分类
a.普通钢（P≤0.045％，S≤0.050％）
b.优质钢（P、S均≤0.035％）
c.高级优质钢（P≤0.035％，S≤0.030％）
按化学成份分类
a.碳素钢：
低碳钢（C≤0.25％）；中碳钢（C≤0.25～0.60％）；高碳钢（C≤0.60％）。
b.合金钢：
低合金钢（合金元素总含量≤5％）；中合金钢（合金元素总含量＞5～10％）；高合金钢（合金元素总含量＞10％）。
按成形方法分类
a锻钢；b.铸钢；c. 热轧钢；d. 冷拉钢。
按用途分类
a.建筑及工程用钢：
普通碳素结构钢；低合金结构钢；钢筋钢。
b.结构钢:
机械制造用钢：调质结构钢；表面硬化结构钢：包括渗碳钢、渗氨钢、表面淬火用钢；易切结构钢；冷塑性成形用钢：包括冷冲压用钢、冷镦用钢；弹簧钢；轴承钢。
c.工具钢：
碳素工具钢；合金工具钢；高速工具钢。
d.特殊性能钢：
不锈耐酸钢；耐热钢：包括抗氧化钢、热强钢、气阀钢；电热合金钢；耐磨钢；低温用钢；电工用钢。
e.专业用钢
如桥梁用钢、船舶用钢、锅炉用钢、压力容器用钢、农机用钢等。
综合分类
a.普通钢:
碳素结构钢；低合金结构钢；特定用途的普通结构钢。
b.优质钢（包括高级优质钢）:
结构钢：优质碳素结构钢；合金结构钢；弹簧钢；易切钢；轴承钢；特定用途优质结构钢。
c.工具钢：
碳素工具钢；合金工具钢；高速工具钢。
d.特殊性能钢：不锈耐酸钢；耐热钢；电热合金钢；电工用钢；高锰耐磨钢
