钢材四大类：碳钢、合金钢、不锈钢、工具钢的详细解析与应用案例

钢材的四大类主要包括碳钢、合金钢、不锈钢和工具钢。以下是对每一类的详细说明及案例：

1. 碳钢：

   • 定义：碳钢是以铁为主要成分，碳含量在0.02%至2.1%之间的钢材。碳钢的性能主要取决于碳含量，碳含量越高，钢的硬度和强度越大，但韧性和塑性降低。
   • 分类：根据碳含量，碳钢可分为低碳钢（含碳量≤0.25%）、中碳钢（含碳量0.25%-0.6%）和高碳钢（含碳量0.6%-2.1%）。
   • 应用：低碳钢常用于制造汽车车身、建筑结构件等；中碳钢用于制造机械零件、轴、齿轮等；高碳钢用于制造弹簧、刀具等。
   • 案例：Q235钢是一种常见的低碳钢，广泛用于建筑、桥梁、船舶等结构件。

2. 合金钢：

   • 定义：合金钢是在碳钢的基础上，添加一种或多种合金元素（如铬、镍、钼、钒等）以改善其性能的钢材。合金元素的加入可以提高钢的强度、耐腐蚀性、耐热性等。
   • 分类：根据合金元素的种类和含量，合金钢可分为低合金钢、中合金钢和高合金钢。
   • 应用：低合金钢常用于制造桥梁、压力容器等；中合金钢用于制造发动机零件、齿轮等；高合金钢用于制造高温合金、耐腐蚀设备等。
   • 案例：42CrMo钢是一种常见的低合金钢，广泛用于制造高强度螺栓、轴类零件等。

3. 不锈钢：

   • 定义：不锈钢是在碳钢的基础上，添加铬、镍等元素，使其具有良好的耐腐蚀性的钢材。不锈钢的铬含量通常在10.5%以上。
   • 分类：根据组织结构，不锈钢可分为奥氏体不锈钢、铁素体不锈钢、马氏体不锈钢和双相不锈钢。
   • 应用：奥氏体不锈钢常用于制造餐具、化工设备等；铁素体不锈钢用于制造汽车排气系统、建筑材料等；马氏体不锈钢用于制造刀具、轴承等；双相不锈钢用于制造海水处理设备、石油化工设备等。
   • 案例：304不锈钢是一种常见的奥氏体不锈钢，广泛用于制造厨房用具、医疗器械等。

4. 工具钢：

   • 定义：工具钢是用于制造各种工具的钢材，具有高硬度、高耐磨性、高耐热性等特点。工具钢通常含有较高的碳和合金元素。
   • 分类：根据用途，工具钢可分为刃具钢、模具钢和量具钢。
   • 应用：刃具钢用于制造刀具、锯片等；模具钢用于制造模具、压铸模等；量具钢用于制造量具、卡尺等。
   • 案例：SKD11是一种常见的模具钢，广泛用于制造冷作模具、冲压模具等。

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