合金结构钢基本知识介绍

除了钢铁和碳，钢通过加入其它合金元素来称为合金钢。通过在普通碳钢基础上加入适量的一个或多个合金元素而形成的铁 - 碳合金。根据不同的额外元素和采用适当的加工技术，特殊性能如高强度，高韧性，耐磨性，腐蚀可以获得电阻，低耐温性，高耐耐温性和非磁性。
添加元素的效果如下：

1.碳（c）：钢中的碳含量增加，屈服点和拉伸强度升高，但可塑性和冲击性能降低。当碳含量超过0.23％时，钢的焊接性能劣化，因此它用于焊接。低合金结构钢一般不含0.20％的碳。高碳含量也将降低钢的大气耐腐蚀性，以及开放的高碳钢股票院子很容易生锈;此外，碳可以增加钢的冷脆性和老化敏感性。

2.硅（Si）：在炼钢工艺期间作为还原剂和脱氧剂加入硅，因此杀死钢含有0.15-0.30％的硅。如果钢中的硅含量超过0.50-0.60％，则硅被认为是合金元素。硅可以显着提高钢的弹性极限，屈服点和拉伸强度，因此广泛用作弹簧钢。通过将1.0-1.2％硅加入淬火和钢化结构钢，强度可以增加15-20％。硅和钼，钨，铬等的组合具有改善耐腐蚀性和抗氧化性的效果，并产生耐热钢。含有1-4％硅的低碳钢具有极高的磁导率，用作电气工业中的硅钢板。硅量的增加将降低钢的焊接性能。

3.锰（Mn）：在炼钢过程中，锰是一种良好的脱氧剂和脱硫剂。一般钢含有0.30-0.50％的锰。在向碳钢添加超过0.70％时，它被认为是“锰钢”。与普通钢相比，它不仅具有足够的韧性，而且具有更高的强度和硬度，提高了钢的淬透性，并提高了钢的热可加工性。例如，16mn钢的屈服点比A3高40％。含有11-14％锰的钢具有极高的耐磨性，用于挖掘机铲斗，球磨机衬里等。锰含量的增加削弱了钢的耐腐蚀性并降低了焊接性能。

4.磷（P）：一般来说，磷是钢中的有害元素，增加钢的冷脆性，焊接性能劣化，降低可塑性，降低冷弯曲性能。因此，钢中的磷含量通常需要小于0.045％，钢的要求较低。

5.硫磺（S）：硫也是正常情况下的有害元素。它导致钢产生热脆性，降低钢的延展性和韧性，并在锻造和轧制过程中引起裂缝。硫也是对焊接性能有害，降低耐腐蚀性。因此，硫含量通常需要小于0.055％，并且钢含量需要小于0.040％。向钢加入0.08-0.20％可以提高可加工性，通常称为自由切削钢。

6.铬（CR）：在结构钢和工具钢中，铬可显着提高强度，硬度和耐磨性，但同时降低可塑性和韧性。铬可提高钢的耐氧化性和耐腐蚀性，因此它是不锈钢和耐热钢的重要合金元件。

7.镍（NI）：镍可以增加钢的强度，同时保持良好的可塑性和韧性。镍对酸和碱具有高耐腐蚀性，并且在高温下具有防锈和耐热性能。然而，由于镍是相对稀缺的资源，应尽可能多地使用其他合金元件来替代镍铬钢。

8.钼（MO）：钼可以优化钢的粒度，提高淬透性和热强度，并在高温下保持足够的强度和蠕变性（在高温下的长期应力和变形，所述蠕变）。向结构钢中加入钼可以改善机械性能。它还可以抑制由于淬火而抑制合金钢的脆性。它可以改善工具钢中的发红。

9.钛（Ti）：钛是钢中的强脱氧剂。它可以使钢块紧凑，精炼颗粒强度的内部结构;减少老化敏感性和冷脆性。提高焊接性能。将适当的钛加入铬18镍9奥氏体不锈钢可以避免晶间腐蚀。

10.钒（V）：钒是钢的优质脱氧剂。向钢加入0.5％钒可以细化结构晶粒并提高强度和韧性。由钒和碳形成的碳化物可以在高温和高压下改善对氢腐蚀的耐受性。

11.钨（W）：钨具有高熔点和高特异性，是一种昂贵的合金元素。钨和碳形成碳化钨，具有高硬度和耐磨性。将钨添加到工具钢可以显着提高红色硬度和热强度，可用作切削刀具和锻造模具。

12.铌（NB）：铌可以改进晶粒并降低钢的过热灵敏度和发脾性，提高强度，但可塑性和韧性降低。将铌添加到普通的低合金钢可以在高温下提高耐氢，氮气和氨的耐腐蚀性和耐腐蚀性。铌可以改善焊接性能。向奥氏体不锈钢添加铌可以防止晶间腐蚀。

13.钴（CO）：钴是一种罕见的贵金属，主要用于特殊钢和合金，如热强钢和磁性材料。

14.铜（CU）：WISCO使用大冶矿石熔炼钢，这通常含铜。铜可以提高强度和韧性，尤其是大气腐蚀性能。缺点是在热工作期间易于产生热脆性，并且当铜含量超过0.5％时，可塑性显着降低。当铜含量小于0.50％时，它对焊接性没有影响。

15.铝（Al）：铝是钢中常用的脱氧剂。向钢中加入少量铝可以改进晶粒并改善深层绘图板08钢的冲击韧性。铝还具有抗氧化性和耐腐蚀性。铝和铬和硅的组合可以显着提高钢的高温非剥皮性能和高温耐腐蚀性。铝的缺点是它影响了钢的热可加工性，焊接性能和切割性能。

16.硼（B）：将少量硼加入钢可以提高钢的紧凑性和热轧性能，提高其强度。

17.氮气（n）：氮气可以提高钢的强度，低温韧性和可焊性，增加老化敏感性。

18.稀土（XT）：稀土元素是指周期表中具有原子序数57-71的15镧。这些元素都是金属，但它们的氧化物就像“地球”，所以它们被习惯称为稀土。向钢添加稀土可以改变钢中夹杂物的组成，形状，分布和性能，从而改善钢的各种性能，例如韧性，可焊性和冷加工性。将稀土添加到钢渣钢可以提高耐磨性。
合金结构钢基于碳结构，添加一个或多个小于5％的元素。加入钢的合金元素首先提高了钢的淬透性，确保钢在热处理后具有良好的综合机械性能，并且具有高强度和足够的韧性。

根据不同的热处理过程，大致分为：

（1）淬火和钢化结构钢：许多重​​要的部件，如轴，连杆，重要螺栓等，主要是在各种复合应力下工作，如大的交替应力和冲击载荷，因此需要较高的强度综合机械韧性和韧性的性质。为了满足上述要求，钢部件必须经过淬火和高温回火处理（即淬火和回火处理），淬火处理以获得马氏体结构，然后高温回火获得索渣结构。淬火和钢化钢的碳含量为0.3-0.5％。低碳含量不易硬化，并且在回火后不能获得所需的强度;高碳含量导致在使用期间发生低韧性和脆性骨折。

（2）表面硬化钢：成品部件可以用某种类型的热板处理，以获得坚硬耐磨的表面层和柔性且适当的心脏。例如，为了传递扭矩，齿轮必须具有足够的强度，在换档过程中承受冲击载荷，并且需要韧性。在啮合过程中，齿轮耐磨强并具有耐磨性。因此，齿轮应该具有高度高和“艰难而坚韧”的性能。

2.根据热处理过程，主要有：

（1）使用低碳钢的渗碳和淬火：碳含量通常在0.10-0.25％之间，以确保部分核心的良好韧性。添加<2.5％镍，2％锰，和0.001-0.004％硼的加入渗碳可以提高钢的淬透性，提高部件核心的结构和性能。渗碳层的强度和可塑性;有时，加入少量钛，钒和其他元素以改善晶粒并防止在渗碳过程中过热的效果。

（2）氮化处理：含有复合钢的铝，如38克隆，属于氮化钢。铝可以与氮化相结合以形成氮化铝，这增加了表面硬度和耐磨性。

（3）碳钢的高频感应加热用于表面淬火：合金结构钢分为高质量的钢和优质钢（钢材号码后）根据冶金质量;该目的分为压力处理（热压处理或冷压）加工）和切割加工钢;根据供应状态分为非热处理，归一化，退火或高温回火。