钢，或称钢铁、钢材，是一种由铁与其他元素结合而成的合金，其他元素当中最普遍的是碳。人类认识和利用铁合金的历史已经超过3000年。最早使用火炉或壁炉熔炼，利用化学还原反应从矿石中得到铁，但这种工艺的生产规模很小、效率低、含碳量高。直到17世纪，欧洲才开始以焦炭代替木炭，采用高炉把铁矿炼成生铁，使得钢铁可以大规模生产。1856年，英国人贝塞麦（H.Bessemer）发明了底吹酸性转炉炼钢法，以后被称为贝塞麦转炉炼钢法，从此开创了大规模炼钢的新时代。1879年，英国托马斯（S. G. Thomas）创造了碱性转炉炼钢法，一般称托马斯转炉炼钢法。造碱性渣除磷适用于西欧丰富的高磷铁矿的冶炼。1891年，法国人特罗佩纳（Tropenas）创造了侧面吹风的酸性侧吹转炉炼钢法，曾经在铸钢厂得到应用。1856年，英国人西门子（K.W.Siemens）使用了蓄热室，为平炉的构造奠定了基础。1864年，法国人马丁（Pierre-Émile Martin）利用西门子发明的带蓄热室的火焰炉，用废钢和生铁成功地炼出了钢液，发展出了平炉炼钢法，成为当时世界上主要的炼钢方法。平炉炼钢法的最大缺点是冶炼时间长（一般需要 6～8 h），燃料耗损大（热能的利用率仅20%～25%），基础设施投资和生产费用高。1952 年，奥地利在林茨（Linz）和多纳维茨（Donawiz）的钢厂建立30 t氧气顶吹转炉车间，后来取这两个名字的首字母称氧气顶吹转炉炼钢法为LD炼钢法。1950年代，LD炼钢法传播到世界各国，逐步取代平炉炼钢法。
根据碳含量的不同，钢铁可分为铸铁、锻铁和钢材。铸铁含碳量高，一般由浇铸而成，抗压强度高，但抗拉强度低。锻铁含碳量较低，具有较好的抗腐蚀性、韧性和延展性，硬度和强度较低。钢材碳含量居中，综合性能优异。以上三种材料特性如表 1.1 所示。回顾铁合金结构的发展过程，一般可根据三种材料占主导地位期间大致分类如下：铸铁时代为 1780—1850年，锻铁时代为1850—1900年，钢材时代为1880年至今。(www.xing528.com)
表1.1 铸铁、锻铁和钢材碳含量及强度
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