1.1　金属材料的一般分类

1.1.1　按颜色

按照传统习惯，通常把金属材料分为黑色金属材料和非铁金属材料。

①黑色金属材料　指铁、铁合金和钢，常称为钢铁材料，包括含碳小于2%的碳钢，以及各种用途的结构钢、不锈钢、耐热钢、高温合金、精密合金等。其中，铸铁和钢均为铁碳合金，其区别是含碳量和内部组织结构不同。

a.熟铁或纯铁　含碳量小于0.0218%的铁碳合金，熟铁软，塑性好，容易变形，强度和硬度均较低，用途不广。

b.钢　含碳量在0.0218%～2.11%的铁碳合金；依所含成分则可分为碳钢、低合金钢和高合金钢等，性能优良，用途广泛。

c.生铁或铸铁　含碳量在2.11%～6.69%的铁碳合金。含碳量高，硬而脆，几乎没有塑性。含硅、锰、镍或其他元素量特别高的生铁，叫铁合金，常用作炼钢的原料。

②非铁金属材料　包括除铁、铬和锰以外的所有金属及其合金，如Cu、Al、Sn、Pb、Mg、Zn以及过渡金属Ni、Co、Cr、Mo、W、V、Nb等。通常可分为轻金属、重金属、贵金属、半金属、稀有金属和稀土金属等，非铁合金的强度和硬度一般比纯金属高，并且电阻大、电阻温度系数小。其中用得最多的是铝及铝合金和铜及铜合金。

③特种金属材料　包括各种新型不同用途的结构金属材料和功能金属材料。其中有通过快速冷凝工艺获得的非晶态金属材料，以及准晶、微晶、纳米晶金属材料等；还有隐身、抗氢、超导、形状记忆、耐磨、减振阻尼等特殊功能合金以及金属基复合材料等。

本手册主要介绍常用的黑色金属和非铁金属材料，并增加了粉末冶金和金属基复合材料的有关内容，以适应实际生产的需要。

1.1.2　按化学成分

①纯金属材料　指主要由一种金属元素所组成、杂质很少的金属材料，比如纯铜。金属纯度通常分为工业纯和化学纯两种。

②合金材料　指由一种基体金属元素和一种以上的金属元素和/或非金属元素所组成的金属材料。由于合金元素的加入可提高和改善基体纯金属的性能，所以金属材料多以合金材料形式应用。

1.1.3　按用途及使用特性

黑色金属材料按用途及使用特性可分为生铁和钢，非铁金属的分类见第9～11章。

生铁按用途分为炼钢生铁和铸造生铁两种。后者按用途又可分为普通铸造用生铁、球墨铸铁用生铁、铸造用低合金耐磨生铁等。

钢材按用途及使用特性分类见表1.2。

1.1.4　按冶炼方法和脱氧程度

根据冶炼方法和设备的不同，钢可分为转炉钢和电炉钢两大类（平炉钢已被淘汰）。

①转炉钢　转炉的炉体可以转动，用钢板作外壳，里面用耐火材料作内衬。转炉炼钢时不需要再额外加热，因为铁水本来就是高温的，它内部还在继续着放热的氧化反应。这种反应来自铁水中硅、碳以及吹入氧气。因为不需要再用燃料加热，故而降低了能源消耗，所以被普遍应用于炼钢。

②电炉钢　是指在电炉中以废钢、合金料为原料，或以初炼钢制成的电极为原料，用电加热方法使炉中原料熔化、精炼制成的钢。电炉钢用电炉冶炼的主要是合金钢。按照电加热方式和炼钢炉型的不同，电炉钢可分为电弧炉钢、非真空感应炉钢、真空感应炉钢、电渣炉钢、真空电弧炉钢（亦称真空自耗炉钢）、电子束炉钢等。

1.1.5　按金相组织分类

1.1.6　按材料形状

工业上使用的金属材料按形状，可分为板材、带材、棒材、丝材、管材和型材等多种。