鋼實(shí)質(zhì)是一種合金，主要成分是鐵和少量碳，還含有硅、錳、磷、硫、鉻、鎳、鉬、鎢和釩等微量元素。

鋼的分類如圖3-1所示。

常見鋼的簡介見表3-2。

合金鋼（Alloy Steel）介紹如下：

1. 不銹鋼（Stainless Steel）

  不銹鋼含有大量的合金元素，故其耐熱、耐蝕等性能大大優(yōu)于碳素鋼和低合金鋼，但隨之而來的是其價(jià)格也遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于碳素鋼和低合金鋼。按不銹鋼使用狀態(tài)的金相組織，可分為奧氏體型、奧氏體-鐵素體型、鐵素體型、馬氏體型和沉淀硬化型不銹鋼五類。

 ①. 奧氏體型不銹鋼（Austenitic Snless Steel)。

   奧氏體不銹鋼具有良好的綜合力學(xué)性能，也具有良好的可焊性，故工程上應(yīng)用很廣泛，但其價(jià)格較高，約是碳鋼材料的10倍，是普通合金鋼的近4倍，故不是必須使用時(shí)就不要輕易選用。

  不銹鋼（包括奧氏體型、奧氏體-鐵素體型、鐵素體型、馬氏體型和沉淀硬化型）的表示方法按GB221標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定如下：除含碳量的表示方法不同外，其他均與低合金鋼相同。此時(shí)的含碳量以一位數(shù)字來表示，該數(shù)字為平均含碳量的千分之幾。當(dāng)平均含碳量小于千分之一時(shí)，用“0”表示；當(dāng)平均含碳量小于0.03％時(shí)，用“00”表示。

   GB/T 1220 標(biāo)準(zhǔn)共給出了28種奧氏體不銹鋼的材料牌號(hào)，而常用的材料牌號(hào)有0Cr18Ni9(304) (06Cr19Ni10)、00Cr19Ni10(304L)(022Cr19Ni10)、0Cr17Ni12Mo2（316）（06Cr17Ni12Mo2）、00Cr17Ni14Mo2（316L）（022Cr17Ni12Mo2）等。

 ②. 奧氏體-鐵素體型不銹鋼。

   它與奧氏體型不銹鋼一樣，具有良好的綜合力學(xué)性能，也具有良好的可焊性，故常代替奧氏體型不銹鋼用于容易發(fā)生晶間腐蝕的工作環(huán)境。但該種材料制造工藝復(fù)雜，成本較高，價(jià)格約是奧氏體型不銹鋼的3～4倍，故這種材料在工程上應(yīng)用的并不普遍。

  GB/T 1220 標(biāo)準(zhǔn)給出了 1Cr18Ni11Si4AlTi （14Cr18Ni11Si4AlTi）、00Cr18Ni5Mo3Si2（022Cr19Ni5Mo3Si2N）、022Cr22Ni5Mo3N等共6種奧氏體-鐵素體型雙相不銹鋼的材料牌號(hào)。

 ③. 鐵素體型不銹鋼（Ferrite Stainless Steel）。

  其防腐性能不如奧氏體型不銹鋼，焊接性能也比較差，還容易出現(xiàn)475℃回火脆性和σ相析出引起的脆性，因此，這種不銹鋼在壓力管道中應(yīng)用得不多，而在壓力容器中常用作復(fù)合材料的復(fù)層。

  GB/T 1220標(biāo)準(zhǔn)共給出了7種鐵素體不銹鋼的材料牌號(hào)，而常用的材料牌號(hào)有00Cr12（022Cr12）和0Cr13Al（06Cr13Al）。

 ④. 馬氏體型不銹鋼（Martensitic Stainless Steel）。

   其具有較高的硬度和耐磨性，耐蝕性較弱，常用于醫(yī)療中的手術(shù)刀，而壓力管道中則常用作碳素鋼和鉻鉬鋼閥門的閥桿和閥芯。

   GB/T 1220標(biāo)準(zhǔn)共給出了19種馬氏體不銹鋼的材料牌號(hào)，而常用的材料牌號(hào)有1Cr13（12Cr13）、2Cr13（20Cr13）、3Cr13（30Cr13）等。

 ⑤. 沉淀硬化型不銹鋼。

   沉淀硬化不銹鋼是指可以進(jìn)行沉淀硬化處理的奧氏體或馬氏體型不銹鋼。這種不銹鋼有很高的強(qiáng)度和硬度，其耐蝕性則接近于奧氏體型不銹鋼，在壓力管道中它常用作螺栓和螺母材料。

   GB/T 1220標(biāo)準(zhǔn)給出了05Cr15Ni5Cu4Nb、0Cr17Ni4Cu4Nb（05Cr17Ni4Cu4Nb）、0Cr17Ni7Al （07Cr17Ni7Al）、0Cr15Ni7Mo2A1（07Cr15Ni7Mo2Al）共4種沉淀硬化型不銹鋼的材料牌號(hào)。

2. 低合金鋼（Low Alloy Steel）

  工程上常用的低合金鋼有碳錳系、碳錳釩系、鉻鉬系和鉻鉬釩系等系列。

  ①. GB/T 1591標(biāo)準(zhǔn)給出了碳錳系和碳錳釩系低合金鋼的化學(xué)成分和力學(xué)性能要求。當(dāng)用于常溫及以上溫度時(shí)，可用SHA、SHB或SHC級(jí)；當(dāng)用于-20～-40℃時(shí)，可用SHD或SHE級(jí)。

  ②. GB/T 3077（《合金結(jié)構(gòu)鋼》）標(biāo)準(zhǔn)給出了鉻鉬系和鉻鉬釩系低合金鋼的化學(xué)成分和機(jī)械性能要求。該標(biāo)準(zhǔn)共列出了77種材料牌號(hào)，其表示方法按GB／T221（《鋼鐵產(chǎn)品牌號(hào)表示方法》）標(biāo)準(zhǔn)。常用的鉻鉬系和鉻鉬釩系低合金鋼材料牌號(hào)有12CrMo、15CrMo、12CrlMoV等，它們常用作抗氫腐蝕、抗高溫硫或硫化氫腐蝕和耐熱（次高溫）等材料。例如，12CrMo和15CrMo常用于550℃以下的高溫工況，或用于320℃以下的臨氫工況；12CrlMoV常用于575℃以下的高溫高壓蒸汽介質(zhì)。

3. 調(diào)質(zhì)合金鋼（Quenching and Tempering Steel）

   其含碳量較高，故強(qiáng)度高，可焊性差，常用于螺栓、螺母材料。

   GB/T 3077標(biāo)準(zhǔn)給出了調(diào)質(zhì)合金鋼的化學(xué)成分和機(jī)械性能要求。常用材料牌號(hào)有40Cr、45Cr、30CrMo、30CrMoA、35CrMo、35CrMoA、25Cr2MoVA等。

4. 耐熱鋼（High Resisting Steel） 

 GB1221 標(biāo)準(zhǔn)共給出了40種耐熱鋼的材料牌號(hào)。大多數(shù)不銹鋼都可用作耐熱鋼。工程上常用的耐熱鋼材料牌號(hào)如下。

   ①. 奧氏體型：0Cr18Ni9（304）（06Cr19Ni10）、0Cr17Ni12Mo2（316）（06Cr17Ni12Mo2）等。

   ②. 鐵素體型：00Cr12（022Cr12）、0Cr13A1（06Cr13Al）等。

   ③ .馬氏體型：1Cr5Mo（12Cr5Mo）、1Cr13（12Cr13）、2Cr13（20Cr13）、等。

   ④. 沉淀硬化型：0Cr17Ni4Cu4Nb（05Cr17Ni4Cu4Nb）、0Cr17Ni7Al（07Cr17Ni7Al）等。

5. 低溫鋼（Cryogenic Service Steel） 

  我國的低溫鋼有16Mn、09Mn2V、06AlCu、06MnNb等，或者用奧氏體不銹鋼，但前者一般適應(yīng)的低溫溫度不宜太低，而奧氏體不銹鋼又比較貴，故這里介紹ASTM中常用的低溫鋼，即鎳（Ni）鋼。常用鎳鋼的化學(xué)成分和力學(xué)性能見表3-3。