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黑色金属材料又称钢铁材料，它们都是以铁和碳为主要元素组成的合金。
（一）生铁
碳的质量分数（ωc）大于2%的铁碳合金称为生铁。按用途分为：炼钢生铁、铸造生铁。按化学成分分为：普通生铁、特种生铁。
（二）铸铁
碳的质量分数超过2%（一般为2.5%～3.5%）的铁碳合金称为铸铁。
铸铁类型及应用如下：
（1）按断口颜色分为：灰铸铁、白口铸铁、麻口铸铁。灰铸铁普遍应用于工业中。例如，在火电站中，灰铸铁多用于制造低中参数汽轮机的低压缸和隔板。
按生产方法和组织性能分为：普通灰铸铁、孕育铸铁、特殊性能铸铁、可锻铸铁、球墨铸铁、特殊性能铸铁。
（三）钢
碳的质量分数不大于2%的铁碳合金称为钢。
1.按化学成分和性能分类
按化学成分和性能分为：碳素结构钢、合金结构钢和特殊性能低合金高强度钢。
（1）碳素结构钢：（分为低碳钢、中碳钢、高碳钢）
屈服强度有Q195——Q275等级别。
例如，在机电工程中常见的各种型钢、钢筋、钢丝等都属于碳素结构钢，优质的碳素钢还可以制成钢丝、钢绞线、圆钢、高强螺栓及预应力锚具等。
（2）合金结构钢：在机电工程中，低合金结构钢最为常用。屈服强度有Q345——Q620等强度等级。
例如，某600MW超临界电站锅炉汽包使用的就是Q460型钢；机电工程施工中使用的起重机就是Q345型钢制造的，因为该种钢不仅韧度好，而且缺口敏感性也较碳素结构钢大。
（四）钢材
钢材就其使用可划分为：型材、板材、管材、线材和钢制品。
1.型材
在机电工程中，常用的型材主要有：圆钢、方钢、扁钢、H型钢、角钢、工字钢、T型钢、槽钢、钢轨等。
例如，电站锅炉钢架的立柱通常采用宽翼缘H型钢（HK300b）；为确保炉膛内压力波动时炉墙有一定的强度，在炉墙上设计有足够强度的刚性梁。一般每隔3m左右装设一层，其大部
分采用强度足够的工字钢制成。
2.板材
注意“例如”：例如，碳素结构钢厚钢板广泛用于焊接、铆接、栓接结构，如桥梁、船舶、管线、车辆和机械。其中质量等级C、D属于优质碳素结构钢，主要用于对韧性和焊接性能要求较高的钢结构。
例如，电站锅炉中的汽包就是用钢板焊制成的圆筒形容器。其中，中、低压锅炉的汽包材料常为专用的锅炉碳素钢，高压锅炉的汽包材料常用低合金钢制造。
3.管材
在机电安装工程中，常用的管材有普通无缝钢管、螺旋缝钢管、焊接钢管、无缝不锈钢管、高压无缝钢管等。
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