合金钢

合金钢

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外文名: alloy steel 组 成： 除铁、碳外，加入其他的合金元素 性 能： 耐磨、耐腐蚀、耐低温、耐高温等 牌 号： 一般命名原则 所含元素种类： 金属元素和非金属元素

合金钢： 钢里除铁、碳外，加入其他的合金元素，就叫合金钢。

在普通碳素钢基础上添加适量的一种或多种合金元素而构成的铁碳合金。

根据添加元素的不同，并采取适当的加工工艺，可获得高强度、高韧性、耐磨、耐腐蚀、耐低温、耐高温、无磁性等特殊性能。

目录

合金钢的产生与发展

合金钢已有一百多年的历史了。工业上较多地使用合金钢材大约是在19世纪后半期。当时由于钢的生产量和使用量不断增大，机械制造业需要解决钢的加工切削问题，1868年英国人马希特(R.F.Mushet)发明了成分为2.5%Mn-7%W的自硬钢，将切削速度提高到5米/分。随着商业和运输的发展,1870年在美国用铬钢(1.5～2.0%Cr)在密西西比河上建造了跨度为 158.5米的大桥；

由于加工构件时发生困难,稍后,一些工业国家改用镍钢(3.5%Ni)建造大跨度的桥梁。与此同时,一些国家还将镍钢用于修造军舰。

随着工程技术的发展，要求加快机械的转动速度，1901年在西欧出现了高碳铬滚动轴承钢。

1910年又发展出了18W-4Cr-1V型的高速工具钢，进一步把切削速度提高到30米/分。可见合金钢的问世和发展，是适应了社会生产力发展的要求，特别是和机械制造、交通运输和军事工业的需要分不开的。

20世纪20年代以后，由于电弧炉炼钢法被推广使用，为合金钢的大量生产创造了有利条件。

化学工业和动力工业的发展，又促进了合金钢品种的扩大，于是不锈钢和耐热钢在这段期间问世了。

1920年德国人毛雷尔 (E.Maurer) 发明了18-8型不锈耐酸钢，1929年在美国出现了Fe-Cr-Al电阻丝，到1939年德国在动力工业开始使用奥氏体耐热钢。

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第二次世界大战以后至60年代，主要是发展高强度钢和超高强度钢的时代，由于航空工业和火箭技术发展的需要，出现了许多高强度钢和超高强度钢新钢种，如沉淀硬化型高强度不锈钢和各种低合金高强度钢等是其代表性的钢种。

60年代以后，许多冶金新技术，特别是炉外精炼技术被普遍采用，合金钢开始向高纯度、高精度和超低碳的方向发展，又出现了马氏体时效钢、超纯铁素体不锈钢等新钢种。

合金元素

目前国际上使用的有上千个合金钢钢号，数万个规格，合金钢的产量约占钢总产量的10%，是国民经济建设和国防建设大量使用的重要金属材料。 合金钢的主要合金元素有硅、锰、铬、镍、钼、钨、钒、钛、铌、锆、钴、铝、铜、硼、稀土等。 其中钒、钛、铌、锆等在钢中是强碳化物形成元素，只要有足够的碳，在适当条件下，就能形成各自的碳化物，当缺碳或在高温条件下，则以原子状态进入固溶体中；锰、铬、钨、钼为碳化物形成元素，其中一部分以原子状态进入固溶体中，另一部分形成置换式合金渗碳体；铝、铜、镍、钴、硅等是不形成碳化物元素，一般以原子状态存在于固溶体中。

合金钢的种类

合金钢的种类繁多，为了便于生产、使用和科学研究，需要进行分类。

（1）按用途分类，大体上可分为：建筑结构用钢，机械结构用钢（除了合金结构钢）外，还包括合金弹簧钢和轴承钢等），工具钢（包括工模具钢和高速工具钢）以及特殊性能钢（不锈耐酸钢、耐热不起皮钢、无磁钢等）。

（2）按合金元素的总含量可分成：低合金钢（5％以下）、中合金钢(5～10％)和高合金钢（超过10％）。

（3）按所含主要元素分类，有铬钢、镍钢、钼钢、铬镍钢、铬镍钼钢等。

（4）按合金钢的金相组织又可分成：铁素体钢、珠光体钢、贝氏体钢、马氏体钢、奥氏体钢，以及亚共析钢和过共析钢等。

合金钢的牌号及含义

（1）低合金高强度结构钢 其牌号由代表屈服点的汉语拼音字母（Q）、屈服极限数值、质量等级符号（A、B、C、D、E）三个部分按顺序排列。例如Q390A，表示屈服强度σs＝390N/mm2、质量等级A的低合金高强度结构钢。

（2）合金结构钢 其牌号由“两位数字十元素符号+数字”三部分组成。前面两位数字代表钢中平均碳质量分数的万倍，元素符号表示钢中所含的合金元素，元素符号后面数字表示该元素的平均质量分数的百倍。

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合金元素的平均质量分数?Me＜1.5%时，一般只标明元素而不标明数值；当平均质量分数≥1.5％、≥2.5％、≥3.5%，…时，则在合金元素后面相应地标出2， 3，4，…。例如40Cr，其平均碳的质量分数?c=0.4％，平均铬的质量分数?Cr＜1.5％。如果是高级优质钢，则在牌号的末尾加“A”。例如38CrMoAlA钢，则属于高级优质合金结构钢。

（3）滚动轴承钢 在牌号前面加“G”(“滚”字汉语拼音的首位字母)，后面数字表示铬的质量分数的千倍，其碳的质量分数不标出。例如GCr15钢，就是平均铬的质量分数Cr＝1.5％的滚动轴承钢。铬轴承钢中若含有除铬外的其它合金元素时，这些元素的表示方法同一般的合金结构钢。滚动轴承钢都是高级优质钢，但牌号后不加“A”。

（4）合金工具钢 这类钢的编号方法与合金结构钢的区别仅在于：当c＜1％时，用一位数字表示碳的质量分数的千倍；当碳的质量分数≥1%时，则不予标出。例如Cr12MoV钢，其平均碳的质量分数为c=1.45％~1.70%，所以不标出；Cr的平均质量分数为12％，Mo和V的质量分数都是小于1.5%。又如9SiCr钢，其平均c=0.9％，平均Cr均＜1.5％。

不过高速工具钢例外，其平均碳的质量分数无论多少均不标出。因合金工具钢及高速工具钢都是高级优质钢，所以它的牌号后面也不必再标“A”。

（5）不锈钢与耐热钢 这类钢牌号前面数字表示碳质量分数的千倍。例如3Crl3钢，表示平均c＝0.3％，平均Cr＝13％。当碳的质量分数c≤0.03％及c≤0.08％时，则在牌号前面分别冠以“00”及“0”表示，例如00Cr17Ni14Mo2，0Cr19Ni9钢等。

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原来合金钢是这么铸造的啊，没想到都是废铁！

合金钢和钢之间有什么区别