طبقه بندی فولاد کربن و فولاد آلیاژی

موسسه آمریکایی آهن و فولاد (AISI) فولادکربنی را به صورت ذیل تعریف می کند:
زمانی فولاد، کربن دار در نظر گرفته می شود، که حداقل محتوای مورد نیاز برای کروم، کبالت، کلومیمیم [نایوبیوم]، مولیبدن، نیکل، تیتانیوم، تنگستن، وانادیوم یا زیرکونیم یا هر عنصر دیگری که برای به دست آوردن اثر آلیاژ مورد نظر اضافه می شود اضافه شود. زمانی که حداقل مقدار مشخص شده برای مس از 0.40 درصد فراتر نمی رود؛ یا زمانی که حداکثر مقدار مشخص شده برای هر یک از عناصر زیر از درصد ذکر شده بیشتر نیست: منگنز 1.65، سیلیکون 0.60، مس 0.60.

فولادکربنی را می توان با توجه به شیوه‌های مختلف اکسید شدن ، به عنوان مارپیچ، سرپوش، نیمه کشت، یا فولاد کشته، طبقه‌بندی کرد. اعمال اکسیداسیون و فرآیند تولید فولاد بر خواص فولاد تاثیرخواهد گذاشت.

اما تغییرات در کربن بیش‌ترین تاثیر را بر خواص مکانیکی دارند  و با افزایش مقدار کربن باعث افزایش سختی و استحکام می‌شود.

به این ترتیب، فولادهای کربنی به طور کلی مطابق با محتوای کربن خود طبقه‌بندی می‌شوند. فولادهای کربنی به طور کلی شامل ۲ % عناصر آلیاژی هستند و می‌توانند به فولادهای کم کربن، فولادهای متوسط کربن، و فولاد کربنی تقسیم شوند؛ هر یک از این نامگذاری ها در زیر مورد بحث قرارمی‌گیرد.

فولادکربنی به عنوان یک گروه از پرکاربردترین فولادها مورد استفاده است. بیش از ۸۵ درصد ازفولاد تولید شده و حمل‌شده در ایالات‌متحده فولاد کربنی است.

فولادهای کم کربن حاوی ۰.۳۰% کربن هستند. بزرگ ‌ترین گروه از این نوع فولادکربنی ، محصولات مسطح (ورق یانواری) است که معمولا در وضعیت سرد و آنیل شده قرار دارد. محتوای کربن برای این فولادها بالابسیار پایین است، کم‌تر از ۰.۱۰% کربن و تا ۰.۴ %منگنز. کاربرد های معمولی این فولاد در پنل های بدنه خودرو،صفحات حلبی و محصولات سیمی است.

فولادهای متوسط کربن مشابه فولادهای کم کربن هستند به جز اینکه کربن از ۰.۳۰ تا ۰.۶ % و منگنز از ۰.۶۰ تا۱.۶۵ درصد متغیر است. افزایش مقدار کربن به حدود ۰.۵ % با افزایش همراهی در منگنز اجازه می‌دهد تا این نوع فولاد کربنی متوسط در شرایط خشک و خاموش مورد استفاده قرار گیرند. کاربرد های فولادکربنی متوسط شامل شفت، محورها، دنده‌ها، میل لنگ، کوپلینگ و فرمان است. فولاد در محدوده ۰.۴۰ تا۰.۶۰ درصد کربن نیز برای ریل‌های راه‌آهن، چرخ‌ها و محورهای ریلی به کار می‌روند.

فولادهای با کربن فوق العاده بالا آلیاژهای آزمایشی هستند که شامل ۱.۲۵ تا ۲.۰ % کربن  هستند. این فولادها به صورت  ترمومکانیکی برای تولید میکرو سیستم ها فرآوری می‌شوند که شامل ذرات مسطح ، کروی و ناپیوسته هستند.

فولادها را می توان از طریق انواع سیستم های مختلف طبقه بندی کرد:

ترکیب
مانند کربن، کم آلیاژ یا فولاد ضد زنگ.

روش های تولید
مانند کوره باز، فرآیند اکسیژن پایه یا روش های کوره الکتریکی.

روش اتمام
مانند نورد گرم یا نورد سرد

شکل محصول
مانند ورق نواری، ورق، نوار، لوله یا شکل ساختاری

عمل تخریب اکسیداسیون
مانند فولاد کشته شده، نیمه کشته، سرپوش یا مارپیچ

ریزساختار
مانند فریت، پرلیت و مارنزیت

سطح قدرت مورد نیاز
همانطور که در استاندارد ASTM مشخص شده است.

عملیات حرارتی
مانند انجماد، خشك كردن و خنك كردن و پردازش ترمومكانيكي

توصیفگرهای کیفیت
مانند کیفیت جعل و کیفیت تجاری.