（一）金属材料
1．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，还含有其它元素，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，常见有铬、镍、锰和钛等，铁碳合金中加入上述元素就成了合金钢或合金铸铁。
（1）钢及其合金的分类和牌号表示方法
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。钢中碳的含量对钢的性质有决定性影响，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。硅、锰为有益元素，它们能使钢材强度、硬度提高，而塑性、韧性不显著降低。
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。
例题1：碳的含量对钢的性质有决定性的影响，当含碳量低时，其性能表现为（ ）。
A．强度高，塑性、韧性低 B．塑性小，性脆，硬度大
C．强度低，塑性、韧性高 D．强度高，塑性、韧性也较高
答案：C．强度高，塑性、韧性低
例题2：钢的成分确定后，其力学性能主要取决于（ ）。
A．钢的冲击韧性 B．碳的含量
C．有害元素含量 D．钢的金相组织
答案：D．钢的金相组织
1） 钢的分类。我国钢的分类标准（GB/T13304—1991）是参照国际标准ISO4948/1和ISO4948/2钢分类而制订的。
