黑色金属

黑色金属一般是指钢铁材料，钢铁材料是工业中应用最广、用量最多的金属材料，它们是以铁为基的合金。含碳量小于2.11%（重量）的合金称为钢；而含碳量大于2.11%（重量）的合金称为生铁。工程实际中用的钢和铸铁除含铁、碳以外，还含有其他元素，其中一类是杂质元素，如硫、磷、氢等；另一类是根据使用性能和工艺性能的需要，有意加入的合金元素，常见的有铬、镍、锰和钛等。

钢中主要化学元素为铁，另外还含有少量的碳、硅、锰、硫、磷、氧和氮等，这些少量元素对钢材性质影响很大。钢中的碳的含量对钢的性质有决定性的影响，含碳量低，钢的强度较低，但塑性大，延伸率和冲击韧性高钢质较软，易于冷加工、切削和焊接；含碳量高，钢的强度高、塑性小、硬度大、性脆和不易加工。

硫、磷为钢中的有害元素，含量稍多会严重影响钢的塑性和韧性，磷使钢显著产生冷脆性，硫则产生热脆性。

钢及其合金的分类和牌号表示方法。钢材具有很多重要的优良特性，如材质均匀、性能可靠；有高的强度和较好的塑性、韧性，可承受各种性质的载荷；具有优良的可加工性，可焊、可铆、可制成各种形状的型材和零件。

钢的力学性能（如抗拉强度、屈服强度、伸长率、冲击韧度和硬度等）决定于钢的成分和金相组织。钢的成分一定时，其金相组织主要决定于钢的热处理，如退火、正火、淬火加回火等，其中淬火加回火的影响最大。

在工程中更通用的分类为：

按化学成分分类：可分为碳素钢、低合金钢和合金钢。

按主要质量等级分类：

普通低合金钢、优质低合金钢和特殊质量低合金钢；

普通碳素钢、优质碳素钢和特殊质量碳素钢；

普通合金钢、优质合金钢和特殊质量合金钢。