金屬材料基礎(chǔ)知識，合金鋼的分類和牌號，合金鋼中合金元素的作用

文章來源：http://www.qingzhizhuan.cn 發(fā)布時間：2022-02-24 11:16:01 瀏覽次數(shù)：212

一、合金鋼分類

1．按用途分類

    合金結(jié)構(gòu)鋼、合金工具鋼、特殊性能鋼

2．按合金鋼化學元素總硫含量分類

    低合金鋼：合金鋼化學元素總硫含量＜5％。

    中合金鋼：合金鋼化學元素總硫含量5％～10％

    高合金鋼：合金鋼化學元素總硫含量＞10％

二、合金鋼牌號

1．合金結(jié)構(gòu)鋼

    兩位數(shù)(碳硫含量)＋化學元素符號(或文字)＋數(shù)字表示。

    前兩位數(shù)表達鋼的平均碳硫含量為萬分。

    化學元素符號(或文字)表達鋼中包含有的最主要的合金鋼化學元素。

    后面的數(shù)字表示化學元素的硫含量。合金鋼化學元素硫含量小于1.5％時均硫含量為1.5％~2.5％，2.5％~3.5%…當時，相應(yīng)的地標是2、3…

    合金鋼多為優(yōu)質(zhì)鋼，無需特殊表達。當合金鋼為高品質(zhì)鋼或特種優(yōu)質(zhì)鋼時，分別在品牌尾部加入A、E表達。必要時，可在品牌尾部添加表達產(chǎn)品用途、特性或工藝具體方法的字符。

2．合金工具鋼

    與合金結(jié)構(gòu)鋼的不同之處僅在于碳硫含量的表達具體方法。它用1位數(shù)表達平均碳硫含量的千分數(shù)。≥1.0％當時，它不會被標記。合金鋼化學元素硫含量與合金結(jié)構(gòu)鋼相同。當平均鉻硫含量小于1%時，在鉻硫含量（千分數(shù)計）前添加數(shù)字0。

3．高速鋼

    含碳量不標記，如果W18Cr4V鋼的平均碳硫含量為0.7％～0.8％。

4．特殊性能鋼

    不銹鋼或耐熱鋼的耐熱鋼的品牌**數(shù)字表示碳硫含量的最佳控制值（萬分之幾或十萬分之幾）。合金鋼化學元素硫含量的表達具體方法與合金結(jié)構(gòu)鋼相同。當材料量的上限時，如果碳硫含量的上限≤0.10%，則以其上限值的3/4表達，若含碳量上限＞0.1%時，以上限值的4/5表達。

    如:06Cr18Ni9表達碳硫含量不大于0.平均鉻硫含量為08%，鎳硫含量為9%的鉻鎳不銹鋼；12Cr17意味著碳硫含量不大于0.高碳鉻不銹鋼含鉻量15%。

   當含碳量上限≤0.03%，(超低碳)，含碳量最佳控制值(10萬分數(shù)計)以三位數(shù)表達，如015Cr19Ni11含碳量上限為0.最佳控制值為02%.015%；極低碳不銹鋼平均鉻硫含量為19%，鎳硫含量為11%。

    當含碳量有限時，用平均含碳量表達(兩位數(shù)，萬分數(shù)計)。Cr13其含碳量為0.16~0.25%的平均碳硫含量為0.20%，含鉻量為13%。

    不銹鋼中有意添加鈮、鈦、鋯、氮等化學元素時，雖然硫含量很低，但也應(yīng)在品牌中標注。如022Cr18Ti一種碳硫含量不大于0.最佳控制值為03%.022%，鉻硫含量18%，鈦硫含量小于1.0%不銹鋼。

5．特殊專用鋼

    特殊專用鋼，為了表達鋼的用途，在鋼品牌前標有中文拼音字母字母，不標有碳硫含量，合金鋼化學元素硫含量的標記與上述不同。

    如:滾動軸承鋼中高鉻軸承鋼前標G’，(滾字的漢語拼音字母字頭)而不是碳硫含量，如GCr15.牌號中鉻元素背后的數(shù)字是指鉻硫含量的千分數(shù)，其他化學元素仍按百分數(shù)表示，如GCrl5SiMn含鉻量為1.5％，硅、錳硫含量均小于1.5％滾動軸承鋼。

    易切鋼也是品牌前的拼音字母Y”，如“Y15表達含碳量0.15％的易切鋼。

三、合金鋼化學元素在合金鋼中的作用

1. 強化鐵素體

    大多數(shù)合金鋼化學元素（鉛除外）都可以溶解在鐵素體中，產(chǎn)生合金鋼鐵素體。由于合金鋼化學元素與鐵晶格類型和原子半徑的差異，格畸變，產(chǎn)生固體溶解強化，提升合金鋼中鐵的強度和硬度，降低塑性和韌性。

產(chǎn)生合金鋼鐵素體

（1）合金鋼滲碳體：錳、鉻、鉬、鎢等弱、中強鐵素體產(chǎn)生化學元素一般來說傾向于產(chǎn)生合金鋼滲碳體。合金鋼滲碳體略穩(wěn)定，硬度略高，可顯著提升低合金鋼的強度。

（2）特殊鐵素體：釩、鈮、鈦等強鐵素體產(chǎn)生化學元素可與碳產(chǎn)生特殊鐵素體。與合金鋼滲碳體相比，特殊鐵素體具有更高的熔點、硬度和耐磨性，更穩(wěn)定，不易分解。

2、細化晶粒

    幾乎所有的合金鋼化學元素都能抑制加熱過程中奧氏體晶粒的生長，從而達到細化晶粒的目的。鐵素體、鋁是由強鐵素體產(chǎn)生的（Al）在鋼中產(chǎn)生AlN和Al2O3.小質(zhì)點能強烈阻礙奧氏體晶粒的生長，使合金鋼在熱處理后獲得比碳鋼更細的晶粒。

3.提升鋼的淬透性

    除鈷外，在奧氏體溶解后，所有合金鋼化學元素都能增加過冷奧氏體的穩(wěn)定性，延緩其向珠光體的轉(zhuǎn)化C曲線向右移動，從而降低鋼的臨界冷卻速度，提升鋼的淬透性。

    鉬、錳、鉻、鎳是提升淬透性的較常用合金鋼化學元素（Ni）和硼（B）等。

4.提升鋼的回火穩(wěn)定性

    回火穩(wěn)定性-淬火鋼在回火過程中抵抗軟化。