1.2.1 非合金鋼

非合金鋼是指碳的質量分數w_C<2.11%，并含有少量Si、Mn、S、P等雜質元素的鐵碳合金，在實施新的鋼分類標準以前稱為碳素鋼，在工業上使用最廣泛。

1.非合金鋼的分類

非合金鋼分類方法主要有以下三種：

1）根據碳的質量分數分類，分為低碳鋼（w_C<0.25%）、中碳鋼（0.25%≤w_C≤0.60%）和高碳鋼（w_C>0.60%）。

2）根據鋼的質量等級分類，分為普通質量非合金鋼（w_S≤0.045%，w_P≤0.045%）、優質非合金鋼（w_S≤0.035%，w_P≤0.035%）和特殊質量（高級優質）非合金鋼（w_S≤0.020%，w_P≤0.030%）。

3）根據鋼的用途分類，分為碳素結構鋼、碳素工具鋼和鑄造碳鋼。

此外，按冶煉時鋼液的脫氧程度不同，又分為沸騰鋼（脫氧不完全）、鎮靜鋼（脫氧較完全）和半鎮靜鋼（脫氧程度介于沸騰鋼和鎮靜鋼之間）。

2.非合金鋼的牌號、性能及主要用途

（1）碳素結構鋼

1）普通碳素結構鋼。普通碳素結構鋼的牌號用“Q+數字+質量級別+脫氧方法符號”表示。其中，“Q”為鋼材屈服強度中“屈”字的漢語拼音字首；“數字”表示其最小屈服強度值；“質量級別”用A、B、C、D表示，其中A級質量等級最低，D級質量等級最高；脫氧方法符號分別用F、Z、TZ表示沸騰鋼、鎮靜鋼、特殊鎮靜鋼，通常鎮靜鋼和特殊鎮靜鋼的符號（Z和TZ）可以省略。例如，牌號Q235AF表示屈服強度≥235MPa的A級沸騰鋼。普通碳素結構鋼的牌號、性能及主要用途見表1-2。

2）優質碳素結構鋼。優質碳素結構鋼的牌號一般用兩位數字表示，這兩位數字表示鋼中碳的平均質量分數為萬分之幾。例如，45鋼表示碳的平均質量分數為0.45%的優質碳素結構鋼。若鋼中錳的質量分數較高（0.7%≤w_Mn≤1.2%）時，則在牌號后面加上錳的化學元素符號（Mn），例如65Mn。優質碳素結構鋼的牌號、性能及主要用途見表1-3。

（2）碳素工具鋼 碳素工具鋼中碳的質量分數在0.65%～1.35%之間，全都屬于優質或高級優質碳素鋼，這類鋼具有高硬度和高耐磨性，主要用于制造刀具、量具和模具。

碳素工具鋼牌號用“T+數字”表示。其中，“T”為碳素工具鋼中“碳”的漢語拼音字首；“數字”表示鋼中碳的平均質量分數為千分之幾。高級優質碳素工具鋼是在數字后面加“A”。例如，T8表示碳的平均質量分數為0.8%的優質碳素工具鋼，T8A表示碳的平均質量分數為0.8%的高級優質碳素工具鋼。碳素工具鋼的牌號、性能及主要用途見表1-4。

（3）鑄造碳鋼 鑄造碳鋼簡稱“鑄鋼”，其牌號用“ZG+兩組數字”表示。其中，“ZG”為“鑄鋼”兩字的漢語拼音字首；“兩組數字”中，第一組數字表示其最低屈服強度數值，第二組數字表示其最低抗拉強度值。例如，ZG230-450表示最低屈服強度為230MPa、最低抗拉強度為450MPa的鑄造碳鋼。

一般工程用鑄造碳鋼中碳的質量分數在0.15%～0.60%之間，鑄造碳鋼主要用于制作強度和韌性要求較高、形狀復雜、難以用壓力加工方法成形的鑄鋼件。常用的鑄鋼有ZG200-400、ZG230-450、ZG270-500、ZG310-570、ZG340-640等。