钢铁按含碳量多少可分为生铁、纯铁和钢三种。钢铁按组成元素分为碳素钢和合金钢;按用途分为结构钢、工具钢和特种钢。结构钢具有一定的强度和韧性,用途最广,一般用作结构零件,如用来制造汽车、轮船、钢轨、机械、油田井架、电视塔等等;工具钢的强度高、耐磨性好,大量用于机械制造,用工具钢做的刀具,可像切豆腐那样切削一般金属材料。特种钢按用途不同可分为磁性钢、耐磨钢、高温合金钢、低温钢、精密合金钢、电工钢等等。
发展现代化工业技术不仅离不开钢铁,而且还对钢铁材料提出了更苛刻的要求。例如,海洋工程用的钢材,需要很高的强度、韧性和耐海水腐蚀的能力;大跨度桥梁需要采用强度和韧性都很好的钢铁材料建造;发展航空航天技术则要求材料重量轻、强度高。对于这些特殊要求,一般碳钢无能为力,只有合金钢才能担负起这方面的重任。所谓合金钢就是在钢中另外加入铬、镍、钨、钛和钒等化学元素,它们可以使钢材增加某一特殊性能。常用的合金钢有合金结构钢、弹簧钢、高速工具钢、滚珠轴承钢、不锈钢等。例如,高压容器要用合金结构钢制造;不锈钢韧性好、耐腐蚀,主要用于化工设备。
预计到本世纪末,工业材料虽然仍以钢铁为主,但是有一部分会被高分子合成材料所代替。同时,钢材在性能上也会有很大提高,除了钢材合金以外,将通过精炼技术、控制结晶技术、控制轧制技术,表面处理技术和热处理技术的综合应用来提高钢材性能,强度一般可望比现在提高1~2倍。各种复合钢材、预硬化钢材、异型断面钢材,彩色不锈钢将被大量采用;成百上千种性能近似的钢材由几种甚至几千种钢号所代替;钢材品种将更规范化、系列化,各国通用的钢材牌号也将取得一致;钢材的利用率将由现在的50%左右提高到80%,使用会更加合理。