合金钢详细介绍.doc

1、合 金 钢调 质 钢 1 中 碳 型 合 金 钢 ， 合 金 元 素 含 量 较 低 ； 2 强 度 较 高 ； 3 用 于高 温 螺 栓 、 螺 母 材 料 等 。 弹 簧 钢 1、 含 碳 量 比 调 质 钢 高 ； 2 经 调 质 处 理 ， 强 度 较 高 抗 疲 劳 强 度较 高 ； 3 用 于 弹 簧 材 料 。 滚 动 轴 承 钢 1 高 碳 型 合 金 钢 ， 合 金 含 量 较 高 ； 2 具 有 高 而 均 匀 的 硬 度和 耐 磨 性 ； 3 用 于 滚 动 轴 承 。 合 金 工 具 钢 量 具 钢 1 高 碳 型 合 金 钢 ， 合 金 元 素 含 量 较 低 ； 2

2、 具 有 高 的硬 度 和 耐 磨 性 ， 机 加 工 性 能 好 ， 稳 定 性 好 ； 3 用 于 量 具 材 料 。 特 殊 性 能 钢 不 锈 钢 1 低 碳 高 合 金 钢 ； 2 抗 腐 蚀 性 好 ； 3 用 于 抗 腐 蚀 、部 分 可 做 耐 热 材 料 。 耐 热 钢 1 低 碳 高 合 金 钢 ； 2 耐 热 性 能 好 ； 3 用 于 耐 热 材 料 、 部 分 可 做 抗腐 蚀 材 料 。 低 温 钢 1 低 碳 合 金 钢 ， 根 据 耐 低 温 程 度 合 金 元 素 有 高 有 低 ； 2 抗 低 温性 好 ； 3 用 于 低 温 材 料 （ 专 用 钢 为 镍

3、 钢 ） 。合 金 钢 合 金 元 素 在 钢 中 的 作 用1、 碳 （ C） ： 钢 中 含 碳 量 增 加 ， 屈 服 点 和 抗 拉 强 度 升 高 ， 但 塑 性 和 冲 苏 州 恒 利 达 金 属 材 料 有 限 公 司击 性 降 低 ， 当 碳 量 0.23%超 过 时 ， 钢 的 焊 接 性 能 变 坏 ， 因 此 用 于 焊 接 的 低 合金 结 构 钢 ， 含 碳 量 一 般 不 超 过 0.20%。 碳 量 高 还 会 降 低 钢 的 耐 大 气 腐 蚀 能力 ， 在 露 天 料 场 的 高 碳 钢 就 易 锈 蚀 ； 此 外 ， 碳 能 增 加 钢 的 冷 脆 性 和

4、时 效 敏感 性 。 2、 硅 （ Si） ： 在 炼 钢 过 程 中 加 硅 作 为 还 原 剂 和 脱 氧 剂 ， 所 以 镇 静钢 含 有 0.15 0.30%的 硅 。 如 果 钢 中 含 硅 量 超 过 0.50-0.60%,硅 就 算 合 金 元素 。 硅 能 显 著 提 高 钢 的 弹 性 极 限 ， 屈 服 点 和 抗 拉 强 度 ， 故 广 泛 用 于 作 弹 簧 钢 。在 调 质 结 构 钢 中 加 入 1.0 1.2%的 硅 ， 强 度 可 提 高 15 20%。 硅 和 钼 、 钨 、铬 等 结 合 ， 有 提 高 抗 腐 蚀 性 和 抗 氧 化 的 作 用 ， 可 制

5、 造 耐 热 钢 。 含 硅 1 4%的 低 碳 钢 ， 具 有 极 高 的 导 磁 率 ， 用 于 电 器 工 业 做 矽 钢 片 。 硅 量 增 加 ， 会 降低 钢 的 焊 接 性 能 。 3、 锰 （ Mn） ： 在 炼 钢 过 程 中 ， 锰 是 良 好 的 脱 氧 剂 和 脱 硫 剂 ， 一 般 钢 中含 锰 0.30 0.50%。 在 碳 素 钢 中 加 入 0.70%以 上 时 就 算 “锰 钢 ”， 较 一 般 钢量 的 钢 不 但 有 足 够 的 韧 性 ， 且 有 较 高 的 强 度 和 硬 度 ， 提 高 钢 的 淬 性 ， 改 善 钢的 热 加 工 性 能 ， 如 1

6、6Mn 钢 比 A3 屈 服 点 高 40%。 含 锰 11 14%的 钢 有 极 高 的耐 磨 性 ， 用 于 挖 土 机 铲 斗 ， 球 磨 机 衬 板 等 。 锰 量 增 高 ， 减 弱 钢 的 抗 腐 蚀 能力 ， 降 低 焊 接 性 能 。 4、 磷 （ P） ： 在 一 般 情 况 下 ， 磷 是 钢 中 有 害 元 素 ， 增 加 钢 的 冷 脆 性 ， 使焊 接 性 能 变 坏 ， 降 低 塑 性 ， 使 冷 弯 性 能 变 坏 。 因 此 通 常 要 求 钢 中 含 磷 量 小 于0.045%， 优 质 钢 要 求 更 低 些 。 5、 硫 （ S） ： 硫 在 通 常 情

7、况 下 也 是 有 害 元 素 。 使 钢 产 生 热 脆 性 ， 降 低钢 的 延 展 性 和 韧 性 ， 在 锻 造 和 轧 制 时 造 成 裂 纹 。 硫 对 焊 接 性 能 也 不 利 ， 降 低耐 腐 蚀 性 。 所 以 通 常 要 求 硫 含 量 小 于 0.055%， 优 质 钢 要 求 小 于 0.040%。 在钢 中 加 入 0.08-0.20%的 硫 ， 可 以 改 善 切 削 加 工 性 ， 通 常 称 易 切 削 钢 。 6、 铬 （ Cr） ： 在 结 构 钢 和 工 具 钢 中 ， 铬 能 显 著 提 高 强 度 、 硬 度 和 耐 磨性 ， 但 同 时 降 低 塑

8、 性 和 韧 性 。 铬 又 能 提 高 钢 的 抗 氧 化 性 和 耐 腐 蚀 性 ， 因 而是 不 锈 钢 ， 耐 热 钢 的 重 要 合 金 元 素 。 7、 镍 (Ni)： 镍 能 提 高 钢 的 强 度 ， 而 又 保 持 良 好 的 塑 性 和 韧 性 。 镍 对 酸碱 有 较 高 的 耐 腐 蚀 能 力 ， 在 高 温 下 有 防 锈 和 耐 热 能 力 。 但 由 于 镍 是 较 稀 缺 的资 源 ， 故 应 尽 量 采 用 其 他 合 金 元 素 代 用 镍 铬 钢 。 8、 钼 (Mo)： 钼 能 使 钢 的 晶 粒 细 化 ， 提 高 淬 透 性 和 热 强 性 能 ，

9、在 高 温时 保 持 足 够 的 强 度 和 抗 蠕 变 能 力 (长 期 在 高 温 下 受 到 应 力 ， 发 生 变 形 ， 称 蠕变 )。 结 构 钢 中 加 入 钼 ， 能 提 高 机 械 性 能 。 还 可 以 抑 制 合 金 钢 由 于 火 而 引起 的 脆 性 。 在 工 具 钢 中 可 提 高 红 性 。 9、 钛 (Ti)： 钛 是 钢 中 强 脱 氧 剂 。 它 能 使 钢 的 内 部 组 织 致 密 ， 细 化 晶 粒力 ； 降 低 时 效 敏 感 性 和 冷 脆 性 。 改 善 焊 接 性 能 。 在 铬 18 镍 9 奥 氏 体 不 锈 钢中 加 入 适 当 的 钛

10、 ， 可 避 免 晶 间 腐 蚀 。 10、 钒 (V)： 钒 是 钢 的 优 良 脱 氧 剂 。 钢 中 加 0.5%的 钒 可 细 化 组 织 晶 粒 ，提 高 强 度 和 韧 性 。 钒 与 碳 形 成 的 碳 化 物 ， 在 高 温 高 压 下 可 提 高 抗 氢 腐 蚀 能力 。 11、 钨 (W)： 钨 熔 点 高 ， 比 重 大 ， 是 贵 生 的 合 金 元 素 。 钨 与 碳 形 成 碳 化钨 有 很 高 的 硬 度 和 耐 磨 性 。 在 工 具 钢 加 钨 ， 可 显 著 提 高 红 硬 性 和 热 强 性 ， 作切 削 工 具 及 锻 模 具 用 。 12、 铌 (Nb

11、)： 铌 能 细 化 晶 粒 和 降 低 钢 的 过 热 敏 感 性 及 回 火 脆 性 ， 提 高强 度 ， 但 塑 性 和 韧 性 有 所 下 降 。 在 普 通 低 合 金 钢 中 加 铌 ， 可 提 高 抗 大 气 腐蚀 及 高 温 下 抗 氢 、 氮 、 氨 腐 蚀 能 力 。 铌 可 改 善 焊 接 性 能 。 在 奥 氏 体 不 锈 钢 中加 铌 ， 可 防 止 晶 间 腐 蚀 现 象 。 13、 钴 (Co)： 钴 是 稀 有 的 贵 重 金 属 ， 多 用 于 特 殊 钢 和 合 金 中 ， 如 热 强钢 和 磁 性 材 料 。 14、 铜 (Cu)： 武 钢 用 大 冶 矿

12、 石 所 炼 的 钢 ， 往 往 含 有 铜 。 铜 能 提 高 强 度 和韧 性 ， 特 别 是 大 气 腐 蚀 性 能 。 缺 点 是 在 热 加 工 时 容 易 产 生 热 脆 ， 铜 含 量 超 过0.5%塑 性 显 著 降 低 。 当 铜 含 量 小 于 0.50%对 焊 接 性 无 影 响 。 15、 铝 (Al)： 铝 是 钢 中 常 用 的 脱 氧 剂 。 钢 中 加 入 少 量 的 铝 ， 可 细 化 晶 粒 ，提 高 冲 击 韧 性 ， 如 作 深 冲 薄 板 的 08Al 钢 。 铝 还 具 有 抗 氧 化 性 和 抗 腐 蚀 性 能 ，铝 与 铬 、 硅 合 用 ， 可

13、 显 著 提 高 钢 的 高 温 不 起 皮 性 能 和 耐 高 温 腐 蚀 的 能 力 。 铝的 缺 点 是 影 响 钢 的 热 加 工 性 能 、 焊 接 性 能 和 切 削 加 工 性 能 。 16、 硼 (B)： 钢 中 加 入 微 量 的 硼 就 可 改 善 钢 的 致 密 性 和 热 轧 性 能 ， 提 高强 度 。 17、 氮 (N):氮 能 提 高 钢 的 强 度 ， 低 温 韧 性 和 焊 接 性 ， 增 加 时 效 敏 感 性 。 18、 稀 土 (Xt)： 稀 土 元 素 是 指 元 素 周 期 表 中 原 子 序 数 为 57-71 的15 个 镧 系 元 素 。 这

14、些 元 素 都 是 金 属 ， 但 他 们 的 氧 化 物 很 象 “土 ”， 所 以 习惯 上 称 稀 土 。 钢 中 加 入 稀 土 ， 可 以 改 变 钢 中 夹 杂 物 的 组 成 、 形 态 、 分 布 和 性质 ， 从 而 改 善 了 钢 的 各 种 性 能 ， 如 韧 性 、 焊 接 性 ， 冷 加 工 性 能 。 在 犁 铧 钢 中加 入 稀 土 ， 可 提 高 耐 磨 性 。合 金 钢 和 碳 钢 的 区 别合 金 钢 焊 条合 金 钢 与 碳 钢 相 比 含 有 较 多 其 他 元 素 合 金 钢 是 指 钢 中 除 含 硅 和 锰 作 为 合 金 元 素 或 脱 氧 元

15、素 外 ， 还 含 有 其 他 合金 元 素 （ 如 铬 、 镍 、 钼 、 钒 、 钛 、 铜 、 钨 、 铝 、 钴 、 铌 、 锆 和 其 他 元 素 等 ）， 有 的 还 含 有 某 些 非 金 属 元 素 （ 如 硼 、 氮 等 ） 的 钢 。 根 据 钢 中 合 金 元 素 含 量的 多 少 ， 又 可 分 为 低 合 金 钢 ， 中 合 金 钢 和 高 合 金 钢 。 而 碳 钢 主 要 指 力 学 性 能 取 决 于 钢 中 的 碳 含 量 ， 而 一 般 不 添 加 大 量 的 合 金元 素 的 钢 ， 有 时 也 称 为 普 碳 钢 或 碳 素 钢 。 碳 钢 也 叫 碳

16、素 钢 ， 含 炭 量 WC 小 于 2%的 铁 碳 合 金 。 碳 钢 除 含 碳 外一 般 还 含 有 少 量 的 硅 、 锰 、 硫 、 磷 按 用 途 可 以 把 碳 钢 分 为 碳 素 结 构 钢 、碳 素 工 具 钢 和 易 切 削 结 构 钢 三 类 。 碳 素 结 构 钢 又 分 为 建 筑 结 构 钢 和 机 器 制造 结 构 钢 两 种 按 含 碳 量 可 以 把 碳 钢 分 为 低 碳 钢 （ WC 0.25%） ,中 碳 钢（ WC0.25%0.6%） 和 高 碳 钢 （ WC0。 6%） 按 磷 、 硫 含 量 可 以 把 碳 素 钢分 为 普 通 碳 素 钢 （ 含 磷 、 硫 较 高 ） 、 优 质 碳 素 钢 （ 含 磷 、 硫 较 低 ） 和 高 级 优质 钢 （ 含 磷 、 硫 更 低 ） 一 般 碳 钢 中 含 碳 量 较 高 则 硬 度 越 高 ， 强 度 也 越 高 ，但 塑 性 较 低 。