非合金鋼中常含雜質元素有哪些

1. 鋼中的主要有害元素有哪些它們造成危害的原因是什麼

鋼中的主要有害元素有：硫、磷、氮、氧
硫多數以FeS的形式存在於鋼中，它是一種強度較專低和性質較屬脆的夾雜物，受力時容易中，降低鋼的強度和疲勞強度，同時硫對熱加工和焊接很不利，且偏析嚴重；
磷多數溶於鐵素體中形成固溶體，磷雖能提高鋼的強度和耐腐蝕性能，但顯著提高了脆性轉變溫度，增大了鋼的冷脆性，並降低可焊性，且偏析嚴重；
氮也溶入素體中形成固溶體，能提高鋼的強度和硬度，但顯著降低了鋼的塑性和韌性，增大鋼的敏感性和冷脆性；
氧多數以FeO形式存在於非金屬夾雜物中，它是一種硬脆的物質，會使鋼的塑性、韌性和疲勞強度顯著降低，並增大時效敏感性。

2. 雜質元素對非合金鋼有何影響

非合金鋼：是指鋼中各元素含量低於規定值的鐵碳合金。（碳鋼）不僅價格低廉，容易加工，而且能滿足一般工程結構和機械零件的使用性能要求，是最廣泛應用的材料。
雜質元素對鋼性能的影響
鋼中常存雜質元素是鋼冶煉時進入的，它們對鋼的性能有一定的影響。
1、錳的影響
錳是由煉鐵原料鐵礦石及煉鋼時加脫氧劑（錳鐵）中帶入的，非合金鋼中錳的質量分數一般約為0.25%~0.80%。錳的脫氧能力較好，能清除鋼中的FeO，降低鋼的脆性，與硫化合成MnS，可以減輕硫的有害作用。錳還能溶於鐵素體形成置換固溶體，產生固溶強化,提高鋼的強度和硬度。錳在鋼中是一種有益元素。
2、硅的影響
硅是由煉鐵原料鐵礦石及煉鋼時加脫氧劑（硅鐵）中帶入的，非合金鋼中錳的質量分數一般約為0.10%~0.40%，硅的脫氧能力比錳強，與鋼液中的FeO生成爐渣，清除FeO對鋼質量的不良影響，也能溶於鐵素體中產生固溶強化，提高鋼的強度和硬度，硅在鋼中也是一種有益元素。
3、硫的影響
硫是在煉鐵時由礦石和燃料帶進的，它不溶於鐵，而是以化合物FeS的形式存在。FeS與Fe形成低熔點共晶體（熔點為985℃），分布在奧氏體的晶界上。當鋼在1000~1250℃進行熱加工時，由於晶界處共晶體熔化，將導致鋼變脆而開裂，這種現象稱為熱脆。因此，硫在鋼中是一種有害元素，必須嚴格控制。
4、磷的影響
磷是煉鐵時由礦石帶進的，在常溫下能溶入鐵素體，使鋼的強度、硬度提高，但使塑性和韌性降低。尤其在低溫下會使鋼的塑性、韌性急劇下降，脆性轉化溫度升高。這種現象稱為冷脆。在一般鋼中，磷是有害元素，應嚴格控制。
硫和磷雖是鋼中的有害元素，但適當提高它在鋼中的含量（一般Ws=0.08％~0.35%、Wp=0.05%~0.15%），可以改善鋼的切削加工性能，降價低工件表面粗糙度。

3. 合金鋼與非合金鋼的區別

合金鋼與非合金鋼的區別主要是所含的元素不一樣。
合金鋼 alloy steel 鋼里除鐵、碳外，加入其他的合金元素，就叫合金鋼。 在普通碳素鋼基礎上添加適量的一種或多種合金元素而構成的鐵碳合金。根據添加元素的不同，並採取適當的加工工藝，可獲得高強度、高韌性、耐磨、耐腐蝕、耐低溫、耐高溫、無磁性等特殊性能。合金鋼的主要合金元素有硅、錳、鉻、鎳、鉬、鎢、釩、鈦、鈮、鋯、鈷、鋁、銅、硼、稀土等。其中釩、鈦、鈮、鋯等在鋼中是強碳化物形成元素，只要有足夠的碳，在適當條件下，就能形成各自的碳化物，當缺碳或在高溫條件下，則以原子狀態進入固溶體中；錳、鉻、鎢、鉬為碳化物形成元素，其中一部分以原子狀態進入固溶體中，另一部分形成置換式合金滲碳體；鋁、銅、鎳、鈷、硅等是不形成碳化物元素，一般以原子狀態存在於固溶體中。
非合金鋼是除了含有碳元素外還具有少量的元素如硅,錳,磷等少量元素,它按碳的質量分數分類可分為1低碳鋼2中碳鋼3高碳鋼，其中它們的碳的質量分數分別為低<0.25%,中=0.25%~0.60%,高>0.60%,按主要質量等級可分為:普通,優質,特殊質量非合金鋼。

4. 合金鋼與非合金鋼的成分區別

一、性能不同;

1、合金鋼在普通碳素鋼基礎上添加適量的一種或多種合金元素而構成的鐵碳合金。高強度、高韌性、耐磨、耐腐蝕、耐低溫、耐高溫、無磁性。

2、非合金鋼按碳的質量分數分類可分為1低碳鋼2中碳鋼3高碳鋼按主要質量等級可分為：普通，優質，特殊質量非合金鋼。

二、元素含量不同：

1、合金鋼的主要合金元素有硅、錳、鉻、鎳、鉬、等。

2、非合金鋼是除了含有碳元素外還具有少量的元素如硅，錳，磷等少量元素。

(4)非合金鋼中常含雜質元素有哪些擴展閱讀：

1、按合金元素的含量分

1）低合金鋼 合金元素總含量小於等於5%；

2）中合金鋼 合金元素總含量在5%~10%之間；

3）高合金鋼 合金元素總含量大於等於10%；

2、按合金元素的種類分

有鉻鋼、錳鋼、鉻錳鋼、鉻鎳鋼、鉻鎳鉬鋼、硅錳鉬釩鋼等。

5. 鋼中常存元素有哪些對鋼的性能有何影響

通常說鋼中的雜質元素一般是指硅、錳、硫、磷。
碳鋼除含碳外一般還含有少量的硅、錳、硫、磷，它們對碳鋼的性能都有一定的影響。
一錳的影響
錳是煉鋼時加入錳鐵脫氧而殘留在鋼中的。錳的脫氧能力較好，能清除鋼中的FeO，降低鋼的脆性；錳還能與硫形成MnS,以減輕硫的有害作用。所以錳是一種有益元素。但是，作為雜質存在時，其含量（Wmn）一般不小於0.8%，對鋼的性能影響不大。
二硅的影響
硅是煉鋼時加入硅鐵脫氧而殘留在鋼中的。硅的脫氧能力比錳強，在室溫下硅能溶入鐵素體，提高鋼的強度和硬度。因此，硅也是有益元素。但作為雜質存在時，其含量（Wsi）一般小於0.4%，對鋼的性能影響不大。
三硫的影響
硫是煉鋼時由礦石和燃料帶入鋼中的。硫在鋼中與鐵形成化合物FeS，FeS與鐵則形成低熔點（985°C）的共晶體分布在奧氏體晶界上。當鋼材加熱到1100-1200°C進行鍛壓加工時，晶界上的共晶體已熔化，造成鋼在鍛壓過程中開裂，這種現象稱為「熱脆」。鋼中加入錳，可以形成高熔點（1620°C）的MnS，MnS呈晶粒狀分布在晶粒內，且在高溫下有一定的塑性，從而避免熱脆。因此，硫是有害元素，其含量（Ws）一般應嚴格控制在0.03%-0.05%以下。
四磷的影響
磷是煉鋼時由礦石帶入鋼中的。磷可全部溶於鐵素體，產生強烈的固溶強化，，使鋼的強度和硬度增加，但塑性韌性顯著下降。這種脆化現象在低溫時更為嚴重，故稱為「冷脆」。磷在結晶時還容易偏析。從而在局部發生冷脆。因此，磷也是有害元素，其含量必須嚴格控制在0.035%-0.045%以下。
但是，在硫磷含量較多時，由於脆性較大，切削容易脆斷而形成斷裂切屑，改善鋼的切削加工性。這是硫、磷有利的一面。

6. 鋼中雜質元素中的有害元素有哪些

鋼中常見雜質元素有P、S、H、N、O等。、這些元素在一般情況下對鋼的性能起有害作用，但其中有的元素在特定的條件下，也能起有益的作用，成為加入的合金元素（如硫、磷加入鋼中可以改善切削加工性能）。

7. 碳鋼如何根據成分、用途、質量分類其牌號是如何表示的

鋼是指以鐵為主要元素、含碳量一般在2%以下並含有其他元素的材料。
中華人民共和國國家標准「鋼分類」（GB/T13304-1999）參照採用國際標准，對鋼的分類做出了具體的規定。
該標准第一部分規定了按照化學成分對鋼進行分類的基本原則，將鋼分為非合金鋼、低合金鋼和合金鋼三大類，並且規定了非合金鋼、低合金鋼和合金鋼中合金元素的含量的基本界限值。
該標准第二部分規定了非合金鋼、低合金鋼和合金鋼按主要質量等級、主要性能及使用特性分類的基本原則和要求。
根據分類目的的不同，可以按照不同的方法對鋼進行分類。常用的分類方法有：按冶金方法分類、按化學成分分類、按冶金質量分類、按金相組織分類、按使用加工方法和按用途分類。
1. 按冶金方法分類
根據冶煉方法和冶煉設備的不同，鋼可以分為電爐鋼、平爐鋼和轉爐鋼三大類。按爐襯材料的不同每大類又可分為鹼性和酸性兩類。電爐鋼還可以分為電弧爐鋼、感應爐鋼、真空感應爐鋼和電渣爐鋼等。轉爐鋼還可以分為底吹、側吹、頂吹和純氧吹煉等轉爐鋼。平爐鋼多為鹼性，平爐鋼由於冶煉時間長、能耗高，正在逐步被淘汰。
按脫氧程度和澆注制度的不同可分為沸騰鋼、半鎮靜鋼、鎮靜鋼和特殊鎮靜鋼，在表1中分別用（F）、（b）、（Z）和（TZ）表示冶煉時鋼的脫氧方法。
沸騰鋼為脫氧不完全的鋼，在冶煉後期，鋼中不加脫氧劑（如硅、鋁等），澆注時鋼液在鋼錠模內產生沸騰現象（氣體逸出）。這類鋼的特點是鋼中含硅量很低，標准規定含硅量不高於0.07%，這類鋼的優點是鋼的收得率高，生產成本低，表面質量和深沖性能好。缺點是鋼的雜質多，成分偏析較大，因而性能不均勻。
鎮靜鋼是完全脫氧的鋼，澆注時鋼液鎮靜不沸騰。鋼的組織緻密，偏析小，質量均勻。合金鋼一般都是鎮靜鋼。
半鎮靜鋼是脫氧較完全的鋼。脫氧程度介於沸騰鋼和鎮靜鋼之間，澆注時有沸騰現象，但與沸騰鋼相比較，沸騰現象較弱。這類鋼具有沸騰鋼和鎮靜鋼某些優點。
2. 按化學成分分類
根據國家標准GB/T13304-91，按照化學成分分類可以把鋼分為非合金鋼、低合金鋼和合金鋼。
非合金鋼是鐵-碳合金，其中含有少量有害雜質元素（如硫、磷等）和在脫氧過程中引進的一些元素（如硅/錳等）。非合金鋼有兩類：碳素結構鋼和高級碳素結構鋼。
低合金鋼是在碳素結構鋼的基礎上加入少量合金元素（一般含量小於3.5%），用以提高鋼的性能。

合金鋼是為了改善鋼的某些性能而特意加入一定量合金元素的鋼。根據鋼中所含合金元素，合金鋼又可分為錳鋼、鉻鋼、硅錳鋼、鉻錳鋼、鉻錳鉬鋼等很多類。

3. 按冶金質量分類
如第一節所述, 按冶金質量分類鋼可以分為優質鋼、高級優質鋼和特級優質鋼。
4. 按金相組織分類
按鋼的金相組織分類可分為鐵素體型、奧氏體型、珠光體型、馬氏體型、貝氏體型、雙相（如馬氏體/鐵素體）類型等。
5. 按使用加工方法分類
按照在鋼材使用時的製造加工方式可以將鋼分為壓力加工用鋼、切削加工用鋼和冷頂鍛用鋼。
壓力加工用鋼是供用戶經塑性變形製作冷件和產品用的鋼。按加工前鋼是否經過加熱，又分為熱壓力加工用鋼和冷壓力加工用鋼。
切削加工用鋼是供切削機床（如車、銑、刨、磨等）在常溫下切削加工成零件用的鋼。
冷頂鍛用鋼是將鋼材在常溫下進行鍛粗，做成零件或零件毛坯，如鉚釘、螺栓及帶凸緣的毛坯等，這種鋼也稱為冷鍛鋼。
6. 按用途分類
按照用途不同可以把鋼分為碳素結構鋼、優質碳素結構鋼、低合金高強度結構鋼、合金結構鋼、彈簧鋼、碳素工具鋼、合金工具鋼、高速工具鋼、軸承鋼、不銹耐酸鋼、耐熱鋼和電工用硅鋼十二大類。
為了滿足專門用途的需要，由上述鋼類又派生出一些為專門用途的鋼，簡稱為專門鋼。它們包括：焊接用鋼、鋼軌鋼、鉚螺鋼、錨鏈鋼、地質鑽探管用鋼、船用鋼、汽車大梁用鋼、礦用鋼、壓力容器用鋼、橋梁用鋼、鍋爐用鋼、焊接氣瓶用鋼、車輛車軸用鋼、機車車軸用鋼、耐侯鋼和管線鋼等。
本節將依序介紹按鋼的用途所分的十二大鋼類的牌號表示方法、執行標准、牌號（鋼號）、主要特點和用途。
(1)．碳素結構鋼
a. 牌號表示方法
鋼的牌號由代表屈服點的漢語拼音」Q」、屈服點數值（單位為MPa）和表1中規定的質量等級符號、脫氧方法符號按順序組成，例如：Q235AF、Q235BZ等。
在碳素結構鋼的牌號組成中，表示鎮靜鋼的符號「Z」和表示特殊鎮靜鋼的符號「TZ」可以省略，
b. 執行標准和牌號
GB/T700-88標准規定了碳素結構鋼的具體牌號和化學成分、力學性能等技術條件。

在標准中現含有Q195、Q215、Q235、Q255、Q275五個牌號，它們的主要區別在於化學成分（主要是碳含量）和力學性能不同。
c. 主要特點和用途
碳素結構鋼按鋼中硫、磷含量劃分質量等級。其中，Q195和Q275不分質量等級；Q215和Q255各分為A和B兩級；Q235分為A、B、C、D四個等級。按冶煉時脫氧程度的不同，碳素結構鋼又可分為沸騰鋼（F）、半鎮靜鋼（b）和鎮靜鋼（Z）。
碳素結構鋼是一種普通碳素鋼，不含合金元素，通常也稱為普碳鋼。在各類鋼中碳素結構鋼的價格最低，具有適當的強度、良好的塑性、韌性、工藝性能和加工性能。這類鋼的產量最高，用途很廣，多軋製成板材、型材（圓、方、扁、工、槽、角等）、線材和異型材，用於製造廠房、橋梁和船舶等建築工程結構。這類鋼材一般在熱軋狀態下直接使用。
(2).優質碳素結構鋼
a. 牌號表示方法
鋼的牌號採用阿拉伯數字或阿拉伯數字和化學元素符號以及表1中規定的符號表示。以二位阿拉伯數字表示平均含碳量（以萬分之幾計），例如：「08F」、「45」、「65Mn」。
較高錳含量（0.70-1.20%）的優質碳素結構鋼在表示平均含碳量的阿拉伯數字後面加上化學元素Mn符號，例如「65Mn」即是平均含碳量為0.65%、含錳量為0.90-1.20%的優質碳素結構鋼。
優質碳素結構鋼按冶金質量分為優質鋼、高級優質鋼和特級優質鋼。高級優質鋼在牌號後面加A；特級優質鋼加E；優質鋼在牌號上不另外加符號。例如：平均含碳量為0.20%的高級優質碳素結構鋼的牌號表示為「20A」。質量等級間的區別在於硫、磷含量的高低。
鎮靜鋼一般不另外標符號，例如：平均含碳量為0.45%的優質碳素結構鋼鎮靜鋼，其牌號表示為「45」。
專用優質碳素結構鋼採用阿拉伯數字（平均含碳量）和表1中規定的代表產品用途的符號表示。例如：平均含碳量為0.20%的鍋爐用鋼，其牌號為「20g」。
b. 執行標准和牌號
國家標准GB/T699-1999規定了優質碳素結構鋼的牌號、化學成分、力學性能等技術條件以及鋼材的試驗方法和驗收規則。
標准中現有「08F」、「45」、「85」、「70Mn」等三十一個牌號。
c. 主要特點和用途
優質碳素結構鋼牌號的區別主要在於含碳量不同。通常根據含碳量將優質碳素結構鋼分為低碳鋼（C 0.25%）、中碳鋼(C 0.25-0.60%)和高碳鋼(C >0.60%)。低碳鋼主要用於冷加工和焊接結構，在製造受磨損零件時，可進行表面滲碳。中碳鋼主要用於強度要求較高的機械零件，根據要求的強度不同，進行淬火和回火處理。高碳鋼主要用於製造彈簧和耐磨損機械零件。這類鋼一般都在熱處理狀態下使用。有時也把其中的「65」、「70」、「85」、「65Mn」四個牌號稱為優質碳素彈簧鋼。
優質碳素結構鋼產量較高，用途較廣。多軋制或鍛製成圓、方、扁等形狀比較簡單的型材，供使用單位再加工成零、部件來使用。這類鋼一般需經正火或調質等熱處理後使用，多用於製作機械產品一般的結構零、部件。
(3).低合金高強度結構鋼
a. 牌號表示方法
鋼的牌號由代表屈服點的漢語拼音」Q」、屈服點數值、質量等級符號（A、B、C、D、E）三部分按順序排列組成，例如：Q390A、Q420E。
低合金高強度結構鋼的脫氧方法分為鎮靜鋼和特殊鎮靜鋼，因此在牌號的組成中表示脫氧方法的符號「Z」和「TZ」予以省略。
低合金高強度結構鋼通常也可以採用二位阿拉伯數字和化學元素符號表示，例如：「16Mn」。
專用低合金高強度結構鋼一般採用代表屈服點的符號「Q」、屈服點數值和表1中規定的代表產品用途的符號來表示。例如：「Q295HP」為焊接氣瓶用鋼的牌號；「Q345R」是壓力容器用鋼的牌號。
專用低合金高強度結構鋼的牌號通常也可以採用阿拉伯數字（用二位阿拉伯數字表示平均含碳量，以萬分之幾計）、化學元素符號以及產品用途符號表示。例如：壓力容器用鋼「16MnR」。
b. 執行標准和牌號
國家標准GB/T1591-94規定了低合金高強度結構鋼的牌號、化學成分、力學性能等技術要求以及鋼材的試驗方法和檢驗規則。標准中現含有「Q295」、「Q345」、「Q390」、「Q420」、「Q460」五個牌號，區別在於化學成分和力學性能上的差異。
c. 主要特點和用途
低合金高強度結構鋼是在碳素結構鋼的基礎上，加入少量合金元素（一般不超過3%）冶煉的低合金鋼。過去曾經稱其為普通低合金鋼或低合金結構鋼。這類鋼碳含量低（不超過0.2%），合金元素主要有釩、鈮、鈦、錳、硼等，這類鋼與碳素結構鋼相比，強度較高、韌性好，有較好的加工性能、焊接性能和耐蝕性。
低合金高強度結構鋼鋼材品種主要有熱軋型鋼、棒材和鋼板。這類鋼材廣泛地應用於製造鍋爐、橋梁、化工、礦山、船舶等設備。
(4).合金結構鋼
a. 牌號表示方法
鋼的牌號採用阿拉伯數字和化學元素符號表示。採用二位阿拉伯數字表示平均碳含量（以萬分之幾計），放在牌號頭部。合金元素含量表示方法為：
1、當平均合金元素含量低於1.5%時，牌號中僅標明元素，一般不標明含量；
2、當平均合金元素含量為1.50-2.49%, 2.50-3.49% % 時，相應地在合金元素符號後面加上。例如：碳、鉻、錳、硅的平均含量分別為0.35%、1.25%、0.95%、1.25%的合金結構鋼，其牌號表示為35CrMnSi；碳、鉻、鎳的平均含量分別為0.12%、0.75%、2.95%的合金結構鋼，牌號表示為12CrNi3。
合金結構鋼均為鎮靜鋼，表示脫氧方法的符號「Z」予以省略。
合金結構鋼按冶金質量的不同分為優質鋼、高級優質鋼和特級優質鋼。高級優質鋼在牌號後面加A；特級優質鋼加E；優質鋼在牌號上不另外加符號。
專用合金結構鋼，在牌號的頭部加上代表產品用途的符號表示。例如：碳、鉻、錳、硅的平均含量分別為0.30%、0.95%、0.95%、1.05%的鉚螺鋼，其牌號表示為「ML30CrMnSi」；碳、錳的平均含量分別為0.30%、1.60%的錨鏈鋼，其牌號為「M30Mn2」。
b. 執行標准和牌號
國家標准GB/T3077-1999規定了合金結構鋼的牌號、化學成分、力學性能、低倍組織、表面質量、脫碳層深度、非金屬夾雜物等方面的技術要求。 標准中現含有二十四個鋼組（或稱鋼種），共計七十七個牌號。鋼組是按鋼中所含有的合金元素來劃分的，每個鋼組都含有多個牌號。例如：Cr鋼組含有「15 Cr」、「50Cr」等八個牌號。
c. 主要特點和用途
合金結構鋼是在碳素結構鋼的基礎上，加入一種或幾種合金元素，用以提高鋼的強度、韌性和淬透性。根據化學成分（主要是含碳量）、熱處理工藝和用途的不同，又可分為滲碳鋼、調質鋼和氮化鋼。
合金結構鋼的鋼材品種主要有熱軋棒材和厚鋼板、薄鋼板、冷拉鋼、鍛造扁鋼等。這類鋼材主要用於製造截面尺寸較大的機械零件，廣泛用於製造汽車、船舶、重型機床等交通工具和設備的各種傳動件和緊固件。
(5).彈簧鋼
a. 牌號表示方法
按照化學成分，彈簧鋼可分為優質碳素彈簧鋼和合金彈簧鋼。
優質碳素彈簧鋼是含碳量在0.6-0.9%范圍內的優質碳素結構鋼。牌號的表示方法與優質碳素結構鋼相同。
合金彈簧鋼牌號的表示方法與合金結構鋼相同。例如：碳、硅、錳的平均含量分別為0.60%、1.75%、0.75%的彈簧鋼，其牌號表示為「60Si2Mn」。高級優質彈簧鋼在牌號尾部加符號「A」，例如，「60Si2MnA」。
b. 執行標准和牌號
國家標准GB1222-84規定了彈簧鋼的牌號、化學成分、力學性能、鋼材的低倍組織、表面質量、脫碳層深度、等方面的技術要求和試驗方法及檢驗規則。
根據標准，合金彈簧鋼包括55SiMn、60Si2Mn、30W4Cr2VA等十三個牌號。
c. 主要特點和用途
由於彈簧在沖擊、振動或長期交變應力下使用，要求專門用來製造彈簧的彈簧鋼具有高的抗拉強度、彈性極限和疲勞強度的同時，還要求其具有一定的淬透性。
合金彈簧鋼的含碳量稍低（不高於0.64%），主要靠增加硅含量，加入少量的合金元素鉻、鉬、釩、硼、鎢（總含量一般不高於2.0%）來提高性能。
彈簧鋼鋼材品種主要有熱軋圓鋼、方鋼、冷拉圓鋼、熱軋扁鋼、盤條和鋼絲等。熱軋鋼材以熱處理狀態或者不經熱處理交貨；冷拉鋼材以熱處理狀態交貨。彈簧鋼鋼材用於製造螺旋簧、扭簧及其它形狀彈簧，在飛機、鐵道車輛、汽車和拖拉機等運輸工具以及其它工業產品上得到廣泛應用。製造廠將彈簧鋼鋼材加工製造成各式彈簧，並經熱處理後直接使用，因而對鋼材的表面質量的要求比其它鋼種更為嚴格，對脫碳層深度也有嚴格要求。

8. 非合金鋼共同的性能不足是什麼

純鐵是很軟的金屬，有銀白色金屬光澤，既不能制刀槍，也不能鑄鐵鍋、犁鋤。但當純鐵中含有一定量的碳後，就變成我們在各方面使用的鋼鐵了。鐵中含碳在0.02%以上就變成硬度較低的能拔鐵絲、軋制薄白鐵板等用的低碳鋼。鐵中含碳量0.25%至0.6%的范圍內的鋼叫中碳鋼，其硬度中等，可軋成建築鋼材，鋼板、鐵釘等製品。鐵中含碳量0.6%至2.0%時就成為硬度很高的、可制刀槍、模具等的高碳鋼了。低、中、高碳鋼合在一起就叫「碳素鋼」。如果鐵中碳含量超過2.0%就變成又硬又脆的可鑄鐵鍋、暖氣片、犁等的生鐵了。一般生鐵含碳量為3.5%—5.5%。所以純鐵、鋼和生鐵的區別主要就在於鐵中的含碳量的不同。工業純鐵是鋼的一種，其化學成分主要是鐵，含量在99.50%－99.90%，含碳量在0.04%以下，其他元素愈少愈好。因為它實際上還不是真正的純鐵，所以稱這一種接近於純鐵的鋼為工業純鐵。一般工業純鐵質地特別軟，韌性特別大，電磁性能很好。常見的有兩種規格，一種是是作為深沖材料的，可以沖壓成極復雜的形狀；另一種是作為電磁材料的，有高的感磁性的低的抗磁性廣泛用於電子電工，電器元件，磁性材料，非晶體製品，繼電器，感測器，汽車制動器，紡機，電表電磁閥等等產品。熔點比鐵高，在潮濕的空氣中比鐵難生銹，在冷的濃硫酸中可以鈍化。

碳素鋼的性能主要取決於鋼的含碳量和顯微組織。在退火或熱軋狀態下，隨含碳量的增加，鋼的強度和硬度升高，而塑性和沖擊韌性下降。焊接性和冷彎性變差。所以工程結構用鋼，常限制含碳量。碳素鋼中的殘余元素和雜質元素如錳、硅、鎳、磷、硫、氧、氮等，對碳素鋼的性能也有影響。這些影響有時互相加強，有時互相抵銷。例如：①硫、氧、氮都能增加鋼的熱脆性，而適量的錳可減少或部分抵銷其熱脆性。②殘余元素除錳、鎳外都降低鋼的沖擊韌性，增加冷脆性。③除硫和氧降低強度外，其他雜質元素均在不同程度上提高鋼的強度。④幾乎所有的雜質元素都能降低鋼的塑性和焊接性。
氫在鋼中能造成很多嚴重缺陷，如產生白點、點狀偏析、氫脆、表面鼓泡和焊縫熱影響區內的裂縫等。為保證鋼的質量，必須盡可能降低鋼中氫的含量（見應力腐蝕斷裂和氫脆）。脫氧帶入的殘余元素如鋁，可減小低碳鋼的時效傾向，還可以細化晶粒，提高鋼在低溫下的韌性，但餘量不宜過多。由爐料中帶入的殘余元素如鎳、鉻、鉬、銅等，含量高時可提高鋼的淬透性，但對要求具有高塑性的專用鋼，如深沖用鋼板，則是不利的。

為了改善和提高鋼的性能，在碳鋼的基礎上加入其它合金元素，如硅、錳、鉻、鎳、、鎢、釩、鈦等，這種鋼叫合金鋼（alloy steel）。合金鋼根據加入合金元素的不同，具有不同的性能，如高的耐磨性、耐蝕性、耐低溫、高磁性等良好的特殊性能。合金鋼按用途分為合金結構鋼、合金工具鋼和特殊性能鋼。

合金鋼的特點

純金屬有好的韌性、很高的導熱性和導電性，但純金屬在應用方面受到很大的限制。是因為在純金屬中找不到硬度、彈性、強度等方面都很高的金屬材料，而不同種類的合金鋼則能滿足多方面的要求。合金之所以比純金屬具有更好更多的物理和機械性能，在國計民生中得到廣泛的應用，是因為與它的內部結構的種類多，而且可以人工控制這個優點分不開的。

9. 非合金鋼按含碳量分包括

非合金鋼按碳的質量分數分類可分為1低碳鋼2中碳鋼3高碳鋼按主要質量等級可分為：普通，優質，特殊質量非合金鋼。
非合金鋼是除了含有碳元素外還具有少量的元素如硅，錳，磷等少量元素。

10. 鋼材中的有害雜質有哪些

（ 1 ）碳；含碳量越高，剛的硬度就越高，但是它的可塑性和韌性就越差．
（ 2 ）硫；是鋼中的有害雜物，含硫較高的鋼在高溫進行壓力加工時，容易脆裂，通常叫作熱脆性．
（ 3 ）磷；能使鋼的可塑性及韌性明顯下降，特別的在低溫下更為嚴重，這種現象叫作冷脆性．在優質鋼中，硫和磷要嚴格控制．但從另方面看，在低碳鋼中含有較高的硫和磷，能使其切削易斷，對改善鋼的可切削性是有利的．
（ 4 ）錳；能提高鋼的強度，能消弱和消除硫的不良影響，並能提高鋼的淬透性，含錳量很高的高合金鋼（高錳鋼）具有良好的耐磨性和其它的物理性能．
（ 5 ）硅；它可以提高鋼的硬度，但是可塑性和韌性下降，電工用的鋼中含有一定量的硅，能改善軟磁性能．
（ 6 ）鎢；能提高鋼的紅硬性和熱強性，並能提高鋼的耐磨性．
（ 7 ）鉻；能提高鋼的淬透性和耐磨性，能改善鋼的抗腐蝕能力和抗氧化作用．
（ 8 ）釩；能細化鋼的晶粒組織，提高鋼的強度，韌性和耐磨性．當它在高溫熔入奧氏體時，可增加鋼的淬透性；反之，當它在碳化物形態存在時，就會降低它的淬透性．
（ 9 ）鉬；可明顯的提高鋼的淬透性和熱強性，防止回火脆性，提高剩磁和嬌頑力．
（ 10 ）鈦；能細化鋼的晶粒組織，從而提高鋼的強度和韌性．在不銹鋼中，鈦能消除或減輕鋼的晶間腐蝕現象．
（ 11 ）鎳；能提高鋼的強度和韌性，提高淬透性．含量高時，可顯著改變鋼和合金的一些物理性能，提高鋼的抗腐蝕能力．
（ 12 ）硼；當鋼中含有微量的（ 0.001 － 0.005 ％）硼時，鋼的淬透性可以成倍的提高． （ 13 ）鋁；能細化鋼的晶粒組織，阻抑低碳鋼的時效．提高鋼在低溫下的韌性，還能提高鋼的抗氧化性，提高鋼的耐磨性和疲勞強度等．
（ 14 ）銅；它的突出作用是改善普通低合金鋼的抗大氣腐蝕性能，特別是和磷配合使用時更為明顯．