黑色金属材料
碳素结构钢
碳素结构钢又称为普碳钢，钢号按国家标准《碳素结构钢》GB/T700-2006，将碳素结构钢屈服强度的下限值分为四个级别，对应为<font color="#99ff99">Q195</font>、<font color="#99ff99">Q215</font>、<font color="#99ff99">Q235</font>和<font color="#99ff99">Q275</font>，其中Q代表屈服强度，数字为<font color="#99ff99">屈服强度的下限值</font>，数字后面标注的字母A、B、C、D表示钢材质量等级，即硫、磷质量分数不同，A级钢中硫、磷含量最高，D级钢中硫、磷含量最低。
<font color="#99ff99">碳素结构钢具有良好的塑性和韧性，易于成型和焊接，常以热轧态供货，一般不再进行热处理，能够满足一般工程构件的要求，所以使用极为广泛。</font>例如，Q235含碳量适中，具有良好的塑性、韧性、焊接性能、冷加工性能，可用于大量生产钢板、型钢、钢筋，用以建造高压输电铁塔、桥梁、厂房屋架等，其中C、D级钢含硫、磷量低，相当于优质碳素钢，适用于制造对可焊性及韧性要求较高的工程结构机械零部件，如机座、支架、受力不大的拉杆、连杆、轴等。
Q195、Q215、Q235A和Q235B塑性较好，有一定的强度，通常轧制成钢筋、钢板、钢管等；Q235C、Q235D可用于重要的焊接件；Q235和Q275强度较高，通常轧制成型钢、钢板作构件用。
低合金结构钢
低合金结构钢也称为低合金高强度钢，根据《低合金高强度结构钢》GB/T1591-2008，按屈服强度划分为<font color="#99ff99">Q345</font>、<font color="#99ff99">Q390</font>、<font color="#99ff99">Q420</font>、<font color="#99ff99">Q460</font>、<font color="#99ff99">Q500</font>、<font color="#99ff99">Q550</font>、<font color="#99ff99">Q620</font>和<font color="#99ff99">Q690</font>八个强度等级。<br>
<font color="#99ff99">低合金结构钢是在普通钢中加入微量合金元素，具有高强度、高韧性、良好的冷成型和焊接性能、低的冷脆转变温度和良好的耐蚀性等综合力学性能。</font>例如，Q345强度比普碳钢Q235高20%~30%，耐大气腐蚀性能高20%~38%，用它制造工程结构，重量可减轻20%~30%。
低合金结构钢主要适用于桥梁、钢结构、锅炉汽包、压力容器、压力管道、船舶、车辆、重轨和轻轨等制造。<font color="#99ff99">“鸟巢”</font>钢结构所用主要钢材<font color="#99ff99">Q460</font>低合金结构钢。
特殊性能低合金高强度钢
特殊性能低合金高强度钢也称特殊钢。工程结构用特殊钢主要包括：耐候钢、耐热钢、耐磨钢、低合金高强度钢、耐海水腐蚀钢、工程机械用钢、低温用钢、钢轨钢等。
（1）<font color="#99ff99">耐候钢。</font>在钢中加入少量的合金元素，使其在金属基体表面形成保护层，提高钢材的耐候性，同时保持良好的焊接性能。例如，桥梁、建筑、塔架、车辆和其他要求耐候性能好的钢结构等。
（2）<font color="#99ff99">耐热钢。</font>在高温下具有良好的抗蠕变、抗断裂和抗氧化的能力，以及必要的韧性。例如，加热炉、锅炉、燃气轮机等高温装置中的零件。
（3）<font color="#99ff99">耐磨钢。</font>常用于承受严重磨损和强烈冲击的零件。例如，车辆履带、挖掘机铲斗、破碎机颚板、铁轨及分道叉、吊车轨道等。
（4）<font color="#99ff99">低合金高强度钢。</font>石油天然气长距离输送的管线钢，要求采用具有高强度、高韧性、优良的加工性、焊接性和抗腐蚀性等综合性能的低合金高强度钢。
铸钢分为碳素铸钢、合金铸钢等类型，其特性是将钢铸造成型，既能保持钢的各种优异性能，又能直接制造成最终形状的零件。<font color="#99ff99">轧钢机架-碳素铸钢</font>；<font color="#99ff99">吊车齿轮-合金铸钢</font>。
<font color="#99ff99">铸铁是碳质量分数大于2.11%的铁碳合金</font>，含有较多的Si、Mn、S、P等元素。常用铸铁有<font color="#99ff99">灰铸铁</font>、<font color="#99ff99">球墨铸铁</font>、<font color="#99ff99">蠕墨铸铁</font>、<font color="#99ff99">可锻铸铁</font>、<font color="#99ff99">特殊性能铸铁</font>等。例如，普通罩壳、阀壳可采用灰铸铁制造；液压泵壳体强度有较高要求，可采用孕育铸铁；汽车发动机凸轮轴常用球墨铸铁制造。
钢材的分类及应用
1.型钢。机电工程中常用型钢有圆钢、方钢、扁钢、H型钢、工字钢、T型钢、槽钢、角钢、钢轨等。
2.板材。按其厚度分为厚板、中板和薄板。按其轧制方式分为热轧板和冷轧板两种，其中<font color="#99ff99">冷轧板只有薄板</font>。按其材质有<font color="#99ff99">普通碳素钢板</font>、<font color="#99ff99">低合金结构钢板</font>、<font color="#99ff99">不锈钢板</font>、<font color="#99ff99">镀锌薄钢板</font>等。例如，碳素结构钢厚钢板广泛用于焊接、铆接、栓接结构，桥染、船舶、管线、车辆等；镀锌薄钢板大量用于建筑机电工程的通风空调系统；油罐、电站锅炉中的汽包常用低合金结构钢板卷焊制成，其中高压锅炉的汽包材料常用低合金钢制造，中低压锅炉的汽包材料常用专用锅炉钢制造。
3.管材。机电工程中常用管材有<font color="#99ff99">普通无缝钢管</font>、<font color="#99ff99">螺旋缝钢管</font>、<font color="#99ff99">焊接钢管</font>、<font color="#99ff99">不锈钢无缝钢管</font>、<font color="#99ff99">高压无缝钢管</font>等，广泛应用在各类管道工程中。例如，锅炉水冷壁和省煤器使用的无缝钢管一般采用优质碳素钢管或低合金钢管；过热器和再热器采用15CrMo或12CrlMoV等材质的无缝钢管。
4.钢制品。
