在金屬結構材料中,用途最廣和用量最大的就應該屬鋼材料了,鋼材料是國民經濟中應用最多的金屬結構材料,2005年全國有4992家鋼廠,粗鋼年產量達到3億多t,我國已經成為世界產鋼第一大國。
鋼中碳含量對于鋼的各項性能幾乎起了決定性的作用。
由于在
不銹鋼工程施工中的焊接、加工等原因,建筑鋼的碳含量一般在0.2%以下;調質鋼由于需要淬火-回火的調質熱處理,因而最常用的碳含量約為0.2%~0.4%;彈簧鋼在彈性范圍內使用,可以使用高碳來提高強度,故一般的碳含量約為0.6%~0.7%。在不銹鋼中,為了提高耐蝕性,一般使用低碳鋼(≤0.20%C)或超低碳鋼(≤0.03%C);如需要用調質熱處理來提高強度,則碳含量約在0.2%~0.4%范圍內;要獲得高硬度和耐磨性,則碳含量可以高達1.0%左右。工具鋼與不銹鋼恰好相反:一般使用高碳鋼,碳含量在0.4%~1.0%范圍內;熱作工具鋼由于在工作中反復加熱和冷卻,碳含量較低;而高耐磨性的工具鋼碳含量可以高達約2.5%。耐熱鋼卻與不銹鋼相似:一般使用不大于0.2%的低碳鋼;至于使用溫度不高或者使用時間不長或者需要耐磨性,則使用碳含量為0.2%~0.4%的中碳鋼。為了提高淬透性、耐磨性、耐蝕性、耐熱性等,則常常加入合金元素,冶煉成合金鋼。