合金鋼的分類

一般分類

合金鋼種類很多，通常按合金元素含量多少分為低合金鋼（含量<5%），中合金鋼（含量5%～10%），高合金鋼（含量>10%）；按質量分為優質合金鋼、特質合金鋼；按特性和用途又分為合金結構鋼、不銹鋼、耐酸鋼、耐磨鋼、耐熱鋼、合金工具鋼、滾動軸承鋼、合金彈簧鋼和特殊性能鋼（如軟磁鋼、永磁鋼、無磁鋼）等。

　　在鋼中除含鐵、碳和少量不可避免的矽、錳、磷、硫元素以外，還含有一定量的合金元素，鋼中的合金元素有矽、錳、鉬、鎳、硌、礬、鈦、鈮、硼、鉛、稀土等其中的一種或幾種，這種鋼叫合金鋼。各國的合金鋼系統，隨各自的資源情況、生產和使用條件不同而不同，國外以往曾發展鎳、硌鋼系統，我國則發現以矽、錳、釩、鈦、鈮、硼、鉛、稀土為主的合金鋼系統 合金鋼在鋼的總產量中約占百分之十幾，一般是在電爐中冶煉的按用途可以把合金鋼分為8大類，它們是：合金結構鋼、彈簧鋼、軸承鋼、合金工具鋼、高速工具鋼、不銹鋼、耐熱不起皮鋼，電工用矽鋼。

　　調質鋼 1．中碳型合金鋼，合金元素含量較低；2．強度較高；3．用於高溫螺栓、螺母材料等。

　　彈簧鋼 1、含碳量比調質鋼高；2經調質處理，強度較高 抗疲勞強度較高；3用於彈簧材料。

　　滾動軸承鋼 1高碳型合金鋼，合金含量較高；2具有高而均勻的硬度和耐磨性；3用於滾動軸承。

　　合金工具鋼 量具鋼 1高碳型合金鋼，合金元素含量較低；2具有高的硬度和耐磨性，機加工性能好，穩定性好；3用於量具材料。

　　特殊性能鋼 不銹鋼1低碳高合金鋼；2抗腐蝕性好；3用於抗腐蝕、部分可做耐熱材料。

　　耐熱鋼 1低碳高合金鋼；2耐熱性能好；3用於耐熱材料、部分可做抗腐蝕材料。

　　低溫鋼1低碳合金鋼，根據耐低溫程度合金元素有高有低；2抗低溫性好；3用於低溫材料（專用鋼為鎳鋼）。

根據碳化物的傾向分類

合金鋼根據各種元素在鋼中形成碳化物的傾向，可分為三類：

①強碳化物形成元素，如釩、鈦、鈮、鋯等。

　　這類元素隻要有足夠的碳，在適當的條件下，就形成各自的碳化物;僅在缺碳或高溫的條件下,才以原子狀態進入固溶體中。

　　②碳化物形成元素，如錳、鉻、鎢、鉬等。這類元素一部分以原子狀態進入固溶體中，另一部分形成置換式合金滲碳體,如(Fe，Mn)3C、(Fe，Cr)3C等,如果含量超過一定限度（除錳以外），又將形成各自的碳化物,如(Fe，Cr)7C3、(Fe，W)6C等。

　　③ 不形成碳化物元素，如矽、鋁、銅、鎳、鈷等。這類元素一般以原子狀態存在於奧氏體、鐵素體等固溶體中。合金元素中一些比較活潑的元素，如鋁、錳、矽、鈦、鋯等，極易和鋼中的氧和氮化合，形成穩定的氧化物和氮化物，一般以夾雜物的形態存在於鋼中。錳、鋯等元素也和硫形成硫化物夾雜。鋼中含有足夠數量的鎳、鈦、鋁、鉬等元素時能形成不同類型的金屬間化合物。有的合金元素如銅、鉛等，如果含量超過它在鋼中的溶解度，則以較純的金屬相存在。

　　鋼的性能取決於鋼的相組成，相的成分和結構，各種相在鋼中所占的體積組分和彼此相對的分佈狀態。合金元素是通過影響上述因素而起作用的。對鋼的相變點的影響 主要是改變鋼中相變點的位置，大致可以歸納為以下三個方麵：

　　①改變相變點溫度。一般來說，擴大γ相(奧氏體)區的元素，如錳、鎳、碳、氮、銅、鋅等,使A3點溫度降低,A4點溫度升高;相反,縮小γ相區的元素，如鋯、硼、矽、磷、鈦、釩、鉬、鎢、鈮等,則使A3點溫度升高，A4點溫度降低。惟有鈷使A3和A4點溫度均升高。鉻的作用比較特殊,含鉻量小於7%時使A3點溫度降低,大於7%時則使A3點溫度提高。

　　②改變共析點S的位置。縮小γ相區的元素，均使共析點S溫度升高；擴大γ相區的元素,則相反。此外幾乎所有合金元素均降低共析點S的含碳量，使S點向左移。不過碳化物形成元素如釩、鈦、鈮等（也包括鎢、鉬），在含量高至一定限度以後,則使S點向右移。

　　③改變γ相區的形狀、大小和位置。這種影響較為復雜，一般在合金元素含量較高時，能使之發生顯著改變。例如鎳或錳含量高時，可使γ相區擴展至室溫以下，使鋼成為單相的奧氏體組織；而矽或鉻含量高時，則可使γ相區縮得很小甚至完全消失，使鋼在任何溫度下都是鐵素體組織。

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