钢的力学性能(如抗拉强度、屈服强度、伸长率、冲击韧度和硬度等)决定于钢的成分和金相组织。钢的成分一定时，其金相组织主要决定于钢的热处理，如退火、正火、淬火加回火等，其中淬火加回火的影响最大。
钢的分类。我国钢的分类标准(GB／T 13304—1991)是参照国际标准IS()4948／1和ISO 4948／2钢分类而制定的。
在工程中更通用的分类为：
①按化学成分分类。可分为碳素钢、低合金钢和合金钢。
②按主要质量等级分类：
a．普通碳素钢、优质碳素钢和特殊质量碳素钢；
b．普通低合金钢、优质低合金钢和特殊质量低合金钢；
c．普通合金钢、优质合金钢和特殊质量合金钢。
2)钢牌号的表示方法。按照国家标准《钢铁产品牌号表示方法》(GB／T 221—2000)中规定，我国钢铁产品牌号采用汉语拼音字母、化学符号和阿拉伯数字相结合的表示方法，即：
①牌号中化学元素采用国际化学元素表示。
②产品名称、用途、特性和工艺方法等，通常采用代表该产品汉字的汉语拼音的缩写字母表示。
③钢铁产品中的主要化学元素含量(％)采用阿拉伯数字表示。
按规定(GB／T700—1988)，碳素结构钢牌号由代表屈服点的字母“Q”、屈服点等级、质量等级和脱氧程度等四部分按顺序组成。屈服点数值共分为Q195、Q215、Q235、Q255和Q275N／mm2五种；质量等级以硫、磷杂质含量多少，分别用A、B、C、D符号表示，脱氧程度如上所述，Z和TZ在表示钢的牌号时可以省略。如Q235一AF表示屈服点为235N／mm2、质量等级为A的沸腾钢。
3)工程中常用铸铁的性能和特点。
①灰口铸铁。灰口铸铁的组织由石墨和基体两部分组成。基体可以是铁素体，珠光体或铁素体加珠光体，相当于钢的组织。因此铸铁的组织可以看成是钢基体上分布着石墨。‘
灰口铸铁包括普通灰口铸铁和孕育铸铁两种，灰口铸铁价格便宜、应用最广泛。在各类铸铁的总产量中，灰口铸铁占80.0 ％以上。影响灰口铸铁组织和性能的因素主要是化学成分和冷却速度。灰口铸铁中的碳、硅含量一般控制在碳2.5 %～4.0％，硅1.0％～3.0％。
②球墨铸铁。球墨铸铁是20世纪50年代发展起来的一种高强度铸铁材料，其综合机械性能接近于钢，因铸造性能很好，成本低廉，生产方便，在工业中得到了广泛的应用。
球墨铸铁的成分要求比较严格，与灰口铸铁相比，它的含碳量较高，通常在4.5％～4.7％范围内变动，以利于石墨球化。
球墨铸铁的抗拉强度远远超过灰口铸铁，而与钢相当。因此对于承受静载的零件，使用球墨铸铁比铸钢还节省材料，而且重量更轻。不同基体的球墨铸铁，性能差别很大，球墨铸铁具有较好的疲劳强度，实验表明，球墨铸铁的扭转疲劳强度甚至超过45#钢。在实际应用中，大多数承受动载的零件是带孔或带台肩的，因此用球墨铸铁来代替钢制造某些重要零件，如曲轴、连杆和凸轮轴等。
③蠕墨铸铁。蠕墨铸铁是近十几年来发展起来的一种新型高强铸铁材料。它的强度接近于球墨铸铁，并具有一定的韧性和较高的耐磨性；同时又有灰口铸铁良好的铸造性能和导热性。蠕墨铸铁是在一定成分的铁水中加入适量的蠕化剂经处理而炼成的。蠕化剂目前主要采用镁钛合金、稀土镁钛合金或稀土镁钙合金等。蠕墨铸铁在生产中主要用于生产汽缸盖、汽缸套、钢锭模和液压阀等铸件。
④可锻铸铁。可锻铸铁是由白口铸铁通过退火处理得到的一种高强铸铁。它有较高的强度、塑性和冲击韧性，可以部分代替碳钢。按退火方法不同，这种铸铁有黑心和白心两种类型。黑心可锻铸铁依靠石墨化退火来获得；白心可锻铸铁利用氧化脱碳退火来制取。可锻铸铁常用来制造形状复杂、承受冲击和振动荷载的零件，如管接头和低压阀门等。这些零件用铸钢生产时，因铸造性能不好，工艺上困难较大，而用灰口铸铁时，又存在性能不能满足要求的问题。与球墨铸铁相比，可锻铸铁具有成本低，质量稳定，工艺处理简单等优点。尤其对于薄壁件，球墨铸铁还容易生成白口，需要进行高温退火，这时采用可锻铸铁更为适宜。 |
