เหล็กเป็นโลหะผสมของเหล็กคาร์บอนที่มีปริมาณคาร์บอนอยู่ระหว่าง 0.04% ถึง 2.3% โดยทั่วไปปริมาณคาร์บอนจะต้องไม่เกิน 1.7% เพื่อให้มั่นใจถึงความเหนียวและความเป็นพลาสติก องค์ประกอบหลักของเหล็ก ได้แก่ ซิลิคอน แมงกานีส ซัลเฟอร์ ฟอสฟอรัส ฯลฯ นอกเหนือจากเหล็กและคาร์บอน เหล็กมีวิธีการจำแนกหลายวิธี โดยหลักๆ มีดังนี้ 1. จำแนกตามคุณภาพ (1) เหล็กธรรมดา (P ≤ 0.045%, S ≤ 0.050%) (2) เหล็กคุณภาพสูง (ทั้ง P และ S ≤ 0.035) %) (3) เหล็กกล้าคุณภาพสูง (P ＜ 0.035%, S ≤ 0.030%) 2. จำแนกตามองค์ประกอบทางเคมี 1) เหล็กกล้าคาร์บอน: ก. เหล็กกล้าคาร์บอนต่ำ (C ≤ 0.25%); ข. เหล็กกล้าคาร์บอนปานกลาง (0.25 ＜ C ≤ 0.60%); ค. เหล็กกล้าคาร์บอนสูง (C>0.60%) 2) โลหะผสมเหล็ก: เหล็กกล้าโลหะผสมต่ำ (ปริมาณองค์ประกอบโลหะผสมทั้งหมด ≤ 5%) เหล็กโลหะผสมขนาดกลาง (ปริมาณองค์ประกอบโลหะผสมทั้งหมด 5-10%) เหล็กกล้าโลหะผสมสูง (เนื้อหาองค์ประกอบโลหะผสมทั้งหมด>10%) 3. จำแนกตามวิธีการขึ้นรูป (1) เหล็กหลอม; (2) เหล็กหล่อ (3) เหล็กแผ่นรีดร้อน (4) เหล็กดึงเย็น 4. การจำแนกประเภทตามโครงสร้างโลหะวิทยา (การศึกษาทางวิทยาศาสตร์เกี่ยวกับโครงสร้างจุลภาคภายในของเหล็ก) 1) ก. เหล็กไฮโปยูเทคตอยด์ (เฟอร์ไรต์+แพร์ไลต์) ในสถานะอบอ่อน ข. เหล็กยูคตอยด์ (เพิร์ลไลท์) ค. เหล็กไฮเปอร์ยูเทคตอยด์ (เพิร์ลไลท์+ซีเมนต์ไทต์) ง. เหล็กไลนิติก (เพิร์ลไลท์+ซีเมนต์ไทต์) 2) สถานะปกติ: เหล็กเพิร์ลไลต์; ข. เหล็กไบไนต์; ค. เหล็กมาร์เทนซิติก ง. เหล็กออสเทนนิติก 3) ไม่มีหรืออยู่ระหว่างการเปลี่ยนเฟสบางส่วน 5. จำแนกตามวัตถุประสงค์ 1) เหล็กก่อสร้างและวิศวกรรม: ก. เหล็กโครงสร้างคาร์บอนธรรมดา ข. เหล็กโครงสร้างโลหะผสมต่ำ ค. เหล็กเสริม 2) เหล็กโครงสร้าง: เหล็กสำหรับการผลิตเครื่องจักรกล: (ก) เหล็กโครงสร้างชุบแข็งและอบคืนตัว; (b) เหล็กโครงสร้างแข็งผิว: รวมทั้งเหล็กคาร์บูไรซ์ เหล็กแอมโมเนีย และเหล็กชุบแข็งพื้นผิว (ค) เหล็กโครงสร้างตัดง่าย (ง) เหล็กขึ้นรูปพลาสติกเย็น: รวมถึงเหล็กปั๊มเย็นและเหล็กหัวเย็น ข. เหล็กสปริงค. เหล็กแบริ่ง 3) เหล็กเครื่องมือ: เหล็กกล้าเครื่องมือคาร์บอน ข. เหล็กกล้าเครื่องมือโลหะผสม ค. เหล็กกล้าเครื่องมือความเร็วสูง 4) เหล็กประสิทธิภาพพิเศษ: สแตนเลสและเหล็กทนกรด ข. เหล็กทนความร้อน ได้แก่ เหล็กต้านอนุมูลอิสระ เหล็กทนความร้อน และเหล็กวาล์ว ค. เหล็กโลหะผสมเครื่องทำความร้อนไฟฟ้า ง. เหล็กทนต่อการสึกหรอ จ. เหล็กอุณหภูมิต่ำ ฉ. เหล็กกล้าที่ใช้ไฟฟ้า 5) เหล็กกล้าสำหรับวิชาชีพ - เช่น เหล็กกล้าสำหรับสะพาน เรือ หม้อต้มน้ำ ภาชนะรับความดัน เครื่องจักรกลการเกษตร เป็นต้น 6. การจำแนกประเภทที่ครอบคลุม 1) เหล็กกล้าธรรมดา: ก. เหล็กโครงสร้างคาร์บอน: (a) Q195; (ข) Q215 (ก, ข); (ค) Q235 (เอ บี ซี); (ง) Q255 (ก, ข); (จ) Q275 ข. เหล็กโครงสร้างโลหะผสมต่ำ ค. เหล็กโครงสร้างธรรมดาสำหรับวัตถุประสงค์เฉพาะ 2) เหล็กคุณภาพสูง (รวมถึงเหล็กคุณภาพสูงเกรดสูง) ก. เหล็กโครงสร้าง: (a) เหล็กโครงสร้างคาร์บอนคุณภาพสูง; (b) เหล็กโครงสร้างโลหะผสม (c) เหล็กสปริง (ง) เหล็กตัดง่าย (จ) เหล็กแบริ่ง (ฉ) เหล็กโครงสร้างคุณภาพสูงเพื่อวัตถุประสงค์เฉพาะ ข. เหล็กกล้าเครื่องมือ: (a) เหล็กกล้าเครื่องมือคาร์บอน; (b) เหล็กกล้าเครื่องมือโลหะผสม (c) เหล็กกล้าเครื่องมือความเร็วสูง ค. เหล็กประสิทธิภาพพิเศษ: (a) เหล็กสแตนเลสและทนกรด; (ข) เหล็กทนความร้อน (c) เหล็กโลหะผสมเครื่องทำความร้อนไฟฟ้า (ง) เหล็กไฟฟ้า (e) เหล็กทนการสึกหรอแมงกานีสสูง 7. จำแนกตามวิธีการถลุง 1) จำแนกตามประเภทเตาเผา ก. เหล็กเตาเปิด (ใช้อากาศเป็นสารออกซิแดนท์): (ก) เหล็กเตาเปิดที่เป็นกรด (b) เหล็กอัลคาไลน์แบบเปิด ข. เหล็กแปลงสภาพ (ใช้ออกซิเจนเป็นสารออกซิแดนท์): (a) เหล็กแปลงสภาพเป็นกรด; (b) เหล็กแปลงอัลคาไลน์ หรือ (ก) เหล็กแปลงก้นเป่า; (b) เหล็กคอนเวอร์เตอร์เป่าด้านข้าง (c) เหล็กคอนเวอร์เตอร์เป่ายอดนิยม ค. เหล็กเตาไฟฟ้า (การกลั่นเหล็กคุณภาพสูง): (a) เหล็กเตาอาร์คไฟฟ้า; (b) เหล็กเตาตะกรันไฟฟ้า (ค) เหล็กเตาเหนี่ยวนำ; (d) เหล็กเตาบริโภคสูญญากาศ (จ) เหล็กเตาลำแสงอิเล็กตรอน 2) แบ่งตามระดับของระบบดีออกซิเดชันและการเท: เหล็กที่กำลังเดือด (ระดับดีออกซิเดชันที่ไม่สมบูรณ์); ข. เหล็กกึ่งฆ่า (ระดับการลดออกซิเจนระหว่างเหล็กเดือดและเหล็กฆ่า); ค. เหล็กที่ถูกฆ่า (ที่มีระดับดีออกซิเดชั่นค่อนข้างสมบูรณ์); ง. เหล็กฆ่าพิเศษ (ที่มีระดับการกำจัดออกซิเดชั่นที่สมบูรณ์ที่สุดและเหล็กคุณภาพสูง) 8. จำแนกตามลักษณะที่ปรากฏ แบ่งออกเป็น 4 ประเภท ได้แก่ ก. โปรไฟล์ข. จานค. ท่อและง. ผลิตภัณฑ์โลหะ ก. โปรไฟล์: รางหนัก: รางเหล็กที่มีน้ำหนักมากกว่า 30 กิโลกรัมต่อเมตร (รวมรางเครน) รางไฟ: รางเหล็กที่มีน้ำหนักน้อยกว่าหรือเท่ากับ 30 กิโลกรัมต่อเมตร เหล็กรูปพรรณขนาดใหญ่ กลาง และเล็ก ได้แก่ เหล็กกลมธรรมดา เหล็กสี่เหลี่ยม เหล็กแบน เหล็กหกเหลี่ยม ไอบีม เหล็กรางน้ำ เหล็กฉากไม่เท่ากันและเหล็กเกลียว เป็นต้น ลวด: เหล็กกลมและเหล็กลวดที่มีก เส้นผ่านศูนย์กลาง 5-10 มิลลิเมตร เหล็กขึ้นรูปเย็น: เหล็กชนิดหนึ่งที่เกิดจากเหล็กดัดเย็นหรือเหล็กเส้น โปรไฟล์คุณภาพสูง: เหล็กกลมคุณภาพสูง เหล็กสี่เหลี่ยม เหล็กแบน เหล็กหกเหลี่ยม ฯลฯ แผ่นโลหะ; แผ่นเหล็กบาง : แผ่นเหล็กที่มีความหนา 4 มิลลิเมตรหรือน้อยกว่า แผ่นเหล็กขนาดกลางและหนา: แผ่นเหล็กที่มีความหนามากกว่า 4 มิลลิเมตร แผ่นกลาง: ความหนามากกว่า 4 มม. แต่น้อยกว่า 20 มม.) แผ่นหนา: ความหนามากกว่า 20 มม. แต่น้อยกว่า 60 มม. แผ่นหนาพิเศษ: มีความหนามากกว่า 60 มม. แถบเหล็ก: หรือที่เรียกว่าเหล็กแถบ จริงๆ แล้วเป็นแผ่นเหล็กบางที่ยาวและแคบและจำหน่ายเป็นม้วน แผ่นเหล็กซิลิกอนไฟฟ้า: หรือที่เรียกว่าแผ่นเหล็กซิลิกอนหรือแผ่นเหล็กซิลิกอน ค. วัสดุท่อ: ท่อเหล็กไร้ตะเข็บ: ท่อเหล็กไร้ตะเข็บที่ผลิตด้วยวิธีการต่างๆ เช่น การรีดร้อน การรีดเย็น (การรีดเย็นหรือการอัดขึ้นรูป) เป็นต้น ท่อเหล็กเชื่อม: ท่อเหล็กที่ทำโดยการดัดแผ่นเหล็กหรือแถบให้เป็นรูปร่างแล้วเชื่อม มัน. ง. ผลิตภัณฑ์โลหะ ได้แก่ ลวดเหล็ก เชือกลวด เหล็กเส้น เป็นต้น b. เหล็กกลมคุณภาพสูง เหล็กสี่เหลี่ยม เหล็กแบน เหล็กหกเหลี่ยม ฯลฯ แผ่นโลหะ; แผ่นเหล็กบาง : แผ่นเหล็กที่มีความหนา 4 มิลลิเมตรหรือน้อยกว่า แผ่นเหล็กขนาดกลางและหนา: แผ่นเหล็กที่มีความหนามากกว่า 4 มิลลิเมตร แผ่นกลาง: ความหนามากกว่า 4 มม. แต่น้อยกว่า 20 มม.) แผ่นหนา: ความหนามากกว่า 20 มม. แต่น้อยกว่า 60 มม. แผ่นหนาพิเศษ: มีความหนามากกว่า 60 มม. แถบเหล็ก: หรือที่เรียกว่าเหล็กแถบ จริงๆ แล้วเป็นแผ่นเหล็กบางที่ยาวและแคบและจำหน่ายเป็นม้วน แผ่นเหล็กซิลิกอนไฟฟ้า: หรือที่เรียกว่าแผ่นเหล็กซิลิกอนหรือแผ่นเหล็กซิลิกอน ค. วัสดุท่อ: ท่อเหล็กไร้ตะเข็บ: ท่อเหล็กไร้ตะเข็บที่ผลิตด้วยวิธีการต่างๆ เช่น การรีดร้อน การรีดเย็น (การรีดเย็นหรือการอัดขึ้นรูป) เป็นต้น ท่อเหล็กเชื่อม: ท่อเหล็กที่ทำโดยการดัดแผ่นเหล็กหรือแถบให้เป็นรูปร่างแล้วเชื่อม มัน. ง. ผลิตภัณฑ์โลหะ ได้แก่ ลวดเหล็ก ลวดสลิง เหล็กเส้นตีเกลียว เป็นต้น b. เหล็กกลมคุณภาพสูง เหล็กสี่เหลี่ยม เหล็กแบน เหล็กหกเหลี่ยม ฯลฯ แผ่นโลหะ; แผ่นเหล็กบาง : แผ่นเหล็กที่มีความหนา 4 มิลลิเมตรหรือน้อยกว่า แผ่นเหล็กขนาดกลางและหนา: แผ่นเหล็กที่มีความหนามากกว่า 4 มิลลิเมตร แผ่นกลาง: ความหนามากกว่า 4 มม. แต่น้อยกว่า 20 มม.) แผ่นหนา: ความหนามากกว่า 20 มม. แต่น้อยกว่า 60 มม. แผ่นหนาพิเศษ: มีความหนามากกว่า 60 มม. แถบเหล็ก: หรือที่เรียกว่าเหล็กแถบ จริงๆ แล้วเป็นแผ่นเหล็กบางที่ยาวและแคบและจำหน่ายเป็นม้วน แผ่นเหล็กซิลิกอนไฟฟ้า: หรือที่เรียกว่าแผ่นเหล็กซิลิกอนหรือแผ่นเหล็กซิลิกอน ค. วัสดุท่อ: ท่อเหล็กไร้ตะเข็บ: ท่อเหล็กไร้ตะเข็บที่ผลิตด้วยวิธีการต่างๆ เช่น การรีดร้อน การรีดเย็น (การรีดเย็นหรือการอัดขึ้นรูป) เป็นต้น ท่อเหล็กเชื่อม: ท่อเหล็กที่ทำโดยการดัดแผ่นเหล็กหรือแถบให้เป็นรูปร่างแล้วเชื่อม มัน. ง. ผลิตภัณฑ์โลหะ ได้แก่ ลวดเหล็ก ลวดสลิง เหล็กเส้นตีเกลียว เป็นต้น