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在材料的分类上，有着很多标准。若从材料物理化学的属性上来讲，可将材料分成：金属材料、高分子材料、无极非金属材料这三种基本类别。
金属材料又可分成有色金属和黑色金属两类。黑色金属中，最主要的就是铁。因此本文将选择金属材料中的钢作为其中的研究对象之一，对材料的亚稳态转变过称进行研究[1]。
无机非金属材料中，最为人们熟知的应该属各种硅酸盐材料。其中水泥最为一种较为常见的无机非金属材料，亦被本文选为研究对象。
高分子材料：就是以高分子化合物为基体，再配以其他的添加剂或助剂，经过反应后，所形成的材料。
1.1 材料简介
1.1.1 钢的概述
钢，是对含碳量质量百分比介于0.02%至2.06%之间的铁碳合金的统称[1]。而铁是一种化学元素，为晶体，它的化学符号是Fe，原子序数是26，在化学元素周期表中位于第4周期、第VIII族，是铁族元素的代表。是最常用的金属。它是过渡金属的一种，是地壳含量第二高的金属元素。铁的密度在常见金属中属于较大的一种。下表1.1为常见金属的密度。
表1.1 常见金属密度表
铝 2.702 铬 7.2 钴 8.9
镁 1.738 锰 7.44 镍 8.902
铁 7.874 钛 4.54 铜 8.96
众所周知，钢的产量一直被视作工业发展水平的标志，这不仅是需求量上造成的，同时也是钢铁本身所具有的一些优良性质使然。铁具有优良的导电、导热性能，延展性、延伸率等较高的性能。
1.1.2 钢的分类
（一） 按照用途分类
这是主要的分类方法，我国合金钢的部颁标准一般都是按用途分类编制的。根据刚才的用途可以分为三类。
（1） 结构钢
通常，我们把用于制造各种工程结构（飞机，桥梁，船舶，房屋建筑等）和各种机械零件（轴承，螺丝，起子，扳手等）的钢种称为结构钢。
（2） 工具钢
工具钢就是：用于制造各种加工工具的钢种。根据所加工工具的不同用途，又可将工具钢分为：刃具钢、模具钢、量具钢三类钢种。
（3） 特殊性能钢
特殊性能钢就是指：具有某种特殊物理或化学性能的钢种，其包括：不锈钢、耐热钢、电工钢三种钢种。
（二） 按照化学成分分类
若按照钢的化学成分来分，则钢又可以分成碳素钢和合金钢两大类[2]。
碳素钢又分为：①低碳钢，Wc≤0.25%；②中碳钢，Wc=0.25%~0.6%；③高碳钢，Wc≥0.6%。合金钢又分为①低合金钢，合金元素含量Wc≤5%；②中合金钢，合金元素含量Wc=5%~10%；③高合金钢，合金元素含量Wc>10%。除此之外，根据钢中所含主要合金元素种类的不同，也可分为锰钢、铬钢、铬镍、硼钢等[3]。
（三） 按显微组织分类
（1） 按退火和平衡状态的组织分类
可分为下面四种钢种：亚共析钢、莱氏体钢、共析钢、过共析钢。
（2） 按正火组织分类
可分为如下四种钢种：珠光体钢、贝氏体、马氏体钢和奥氏体钢。
（3） 按室温时的显微组织分类
可分为如下三种钢种：铁素体钢、奥氏体钢和双相钢。
（四） 按品质分类
主要以钢中有害杂质P、S的含量来分类，可分为普通质量钢、优质钢、高级优质钢和特级优质钢。例如，磷和硫含量均小于0.035%的为优质碳素结构钢的优质钢，高级优质钢磷和硫含量均小于0.030%的为高级优质钢；磷和硫含量均小于0.035%的为结构钢中的高级优质钢，磷和硫含量均小于0.025%的为特级优质钢。