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1、合金钢的分类
1.按用途分类
合金结构钢、合金工具钢、特殊性能钢
2、按合金元素总含量分类
低合金钢：合金元素总含量小于5%。
中合金钢：总合金元素含量5%～10%
高合金钢：合金元素总含量>10%
2、合金钢的牌号
1.合金结构钢
两位数字（碳含量）+元素符号（或汉字）+数字表示。
前两位数字代表钢的平均碳含量，单位为万。
元素符号（或汉字）表示钢中含有的主要合金元素。
下面的数字表示该元素的内容。 合金元素含量小于1.5%时，不标注。 当平均含量为1.5%~2.5%、2.5%~3.5%……时，标注为2、3……
2、合金钢多为优质钢，无特殊说明。 当合金钢为高级优质钢或特级优质钢时，在牌号末尾分别加A、E表示。 如有必要，可在品牌名称末尾添加表示产品用途、特性或加工方法的字符。
3.合金工具钢
与合金结构钢唯一的区别在于碳含量的表示方法。 它使用一位数字将平均碳含量表示为千分之一的百分比。 当含碳量≥1.0%时，不标注。 合金元素含量的表示方法与合金结构钢相同。 当平均铬含量小于1%时，在铬含量前加数字“0”（以千分之一计）。
4.高速钢
碳含量未标注。 例如，钢的平均碳含量为0.7%至0.8%。
5.特殊性能钢
不锈钢或耐热钢的牌号用两位或三位阿拉伯数字表示碳含量的最佳控制值（以万分之一或十万分之一表示）。 合金元素含量的表示方法与合金结构钢相同。 当材料仅规定碳含量上限时，若碳含量上限≤0.10%，则按上限值的3/4表示。 如果碳含量上限>0.1%，则表示为上限值的4/4。 5 的意思。
例如：指含碳量不大于0.08%、平均铬含量18%、镍含量9%的铬镍不锈钢； 是指碳含量不超过0.15%、铬含量为17%的高碳铬不锈钢。 。
当碳含量上限≤0.03%（超低碳）时，碳含量最佳控制值用三位数表示（以十万分计），例如：是一种有上限的产品含碳量0.02%，最好的极低碳不锈钢，控制值为0.015%； 平均铬含量为19%低合金钢材，镍含量为11%。
当碳含量限定上下限时，用平均碳含量表示（两位数，以万表示）。 例如其碳含量为0.16~0.25%，平均碳含量为0.20%，铬含量为13%。
当不锈钢中有意添加铌、钛、锆、氮等元素时，即使含量很低，也应在牌号中注明。 例如，是碳含量不大于0.03%，最佳控制值为0.022%，铬含量18%，钛含量小于1.0%的不锈钢。
6.特殊钢
特殊钢，为了表明钢的用途，在钢号前冠以汉语拼音字母前缀，不标明碳含量，合金元素含量的标注也与上述不同。
例如，滚动轴承钢中的高铬轴承钢标注“G'”（“滚”的汉语拼音字头），但不标注碳含量，如GCr15。 牌号中铬元素后面的数字表示铬含量。 其他元素仍以百分比表示，如滚动轴承钢铬含量为1.5%，硅、锰含量小于1.5%。
易切削钢也以拼音字母“Y”开头，如“Y15”，表示含碳量为0.15%的易切削钢。
3、合金钢中合金元素的作用
1.强化铁素体
大多数合金元素（除铅外）都能溶解在铁素体中，形成合金铁素体。 由于合金元素与铁的晶格类型和原子半径不同，引起铁素体晶格畸变，产生固溶强化，使合金钢中铁素体的强度和硬度增加，塑性和塑性下降。韧性。
2、合金碳化物的形成
(1)合金渗碳体：弱和中强碳化物形成元素如锰、铬、钼、钨等一般容易形成合金渗碳体。 合金渗碳体比渗碳体稍稳定，硬度也稍高。 显着提高低合金钢的强度。
(2)特殊碳化物：钒、铌、钛等强碳化物形成元素可与碳形成特殊碳化物。 特种碳化物比合金渗碳体具有更高的熔点、硬度和耐磨性，并且更稳定，不易分解。
3、细化谷物
几乎所有合金元素都具有抑制钢加热时奥氏体晶粒长大的作用，从而达到细化晶粒的目的。 铌、钒、钛等强碳化物形成元素形成的碳化物，以及钢中铝（Al）形成的AlN和Al2O3微小颗粒，能强烈阻碍奥氏体晶粒的长大，使合金钢受热后更耐用。治疗。 获得比碳钢更细的晶粒。
4、提高钢的淬透性
除钴外，所有合金元素均溶于奥氏体中时，均可增加过冷奥氏体的稳定性，延缓其向珠光体的转变，使C曲线右移，从而降低钢的临界冷却速率。 提高钢的淬透性。
常用的提高淬透性的合金元素包括：钼、锰、铬、镍（Ni）和硼（B）。
5、提高钢材的回火稳定性
回火稳定性——淬火钢在回火时抵抗软化的能力。
1、低合金结构钢
低合金结构钢是在碳素结构钢中添加少量合金元素而形成的。
常用的合金元素有锰（Mn）、硅（Si）、钛（Ti）、铌（Nb）、钒（V）等。
低合金结构钢的碳含量较低，一般为0.10%～0.25%。
在热轧退火或正火状态下使用，一般不进行热处理。
低合金钢的应用
2.合金渗碳钢
合金渗碳钢经过渗碳+淬火+低温回火后，具有外硬内韧的性能。 它用于制造必须具有优良的耐磨性和抗疲劳性，并能承受冲击载荷的零件。 ,
碳含量在0.10%至0.25%之间。 添加合金元素的主要目的是提高钢的淬透性，防止钢因长期渗碳而变粗。
其典型的热处理工艺为：渗碳+淬火+低温回火。
3、合金调质钢
含碳量一般为0.25%～0.50%，属中碳合金钢。
常加入少量铬、锰、硅、镍、硼等合金元素，以增加钢的淬透性，强化铁素体，提高韧性。 添加少量的钼、钒、钨、钛等碳化物形成元素，可以阻止奥氏体晶粒长大，提高钢的回火稳定性，进一步改善钢的性能。
热处理工艺为调质（淬火+高温回火）。
4.合金弹簧钢
含碳量一般为0.45%～0.70%。 可以添加的合金元素包括锰、硅、铬、钒和钨。
5、滚动轴承钢
主要用于制造各种滚动轴承的内外圈和滚动体（钢球、滚子、滚针）。 还可用于制造各种工具和耐磨零件。
滚动轴承钢必须具有高的硬度和耐磨性、高的弹性极限和接触疲劳强度、足够的韧性和一定的耐蚀性。
轴承钢均为高级优质钢材。
滚动轴承钢的热处理包括预热处理和最终热处理。 预热处理为球化退火，最终热处理为淬火+低温回火。
1、合金切削工具钢
合金切削工具钢主要用于制造车刀、铣刀、钻头等各种金属切削工具。切削工具钢要求具有高的硬度、耐磨性、高的热硬度和足够的强度和韧性。
1.低合金切削工具钢
低合金切削工具钢是在碳素工具钢的基础上添加少量合金元素的钢。
添加铬、锰、硅等元素的目的是提高钢的淬透性，同时提高钢的强度。
添加钨、钒等强碳化物形成元素的目的是提高钢的硬度和耐磨性，防止加热时过热，并保持晶粒细小。
低合金刃具钢的初步热处理为球化退火，最终热处理为：淬火+低温回火。
2.高速钢
高合金工具钢具有高红硬性和高耐磨性。
钢中含有大量的碳（0.7%～1.50%）和大量的强碳化物形成元素，如钨、铬、钒、钼等。
高碳含量：保证形成足够量的合金碳化物，赋予高速钢高硬度和耐磨性。
2、合金模具钢
1.冷作模具钢
冷作模具钢用于制造使金属在冷态下变形的模具，如落料模、拉丝模、弯曲模、拉丝模等。
2.热作模具钢
热作模具钢用于制造金属在高温下成型的模具，如热锻模、热挤压模、压铸模等。
热作模具钢必须具有高的强度、韧性、高温耐磨性和热稳定性，以及良好的抗热疲劳性能。
热作模具钢的最终热处理为淬火+中温回火（或高温回火），以保证其具有足够的韧性。
热锻模具、压铸模具和挤压模具
3、塑料模具钢
我国目前正在生产中推广应用十多种新型塑料模具钢，初步形成了我国塑料模具用钢体系。
塑料模具对材料强度和韧性的要求低于冷作模具和热作模具。 由于注塑件的形状往往比较复杂，塑料模具在硬化后很难加工，有时甚至无法加工。 因此，应选择热处理变形小的材料。
塑料模具型腔复杂，切削量大，因此应具有优良的切削性能； 表面质量要求很高，材料必须具有良好的抛光性能和蚀刻性能； 型腔中经常添加各种化学添加剂。 因此，模具材料需要具有良好的耐腐蚀性能。
3、合金量具钢
量具是测量工件尺寸的工具。 工作零件所用钢材一般要求高硬度、高耐磨性、高尺寸稳定性和足够的韧性。
1. 不锈钢
不锈钢主要是指在空气、水、盐水溶液、酸等腐蚀介质中具有较高化学稳定性的钢。
不锈钢是不锈钢和耐酸钢的总称。 能抵抗大气腐蚀的钢称为不锈钢，而能抵抗某些化学介质（如酸）腐蚀的钢称为耐酸钢。
常用的不锈钢按化学成分分为铬不锈钢、铬镍不锈钢和铬锰不锈钢。 按金相组织特点分为马氏体不锈钢、铁素体不锈钢和奥氏体不锈钢。
1.奥氏体不锈钢
碳含量极低（≤0.15%），铬含量18%，镍含量9%。 这种不锈钢习惯上称为18-8型不锈钢，是一种镍铬不锈钢。 常用的奥氏体不锈钢有等。
2、马氏体不锈钢：
3、铁素体不锈钢：
2.耐热钢
耐热钢——在高温下具有良好的化学稳定性和高强度，能更好地适应高温条件的特殊性能钢。
钢的耐热性包括高温抗氧化性和高温强度两个指标。 在高温下具有抵抗高温介质腐蚀能力的钢称为抗氧化钢； 在高温下仍具有足够机械性能的钢称为热强钢。
耐热钢是抗氧化钢和耐热钢的总称。
常用的抗氧化钢有等，典型的热强钢有。
3、耐磨钢
耐磨钢——高锰钢，在巨大压力和强冲击载荷下会硬化。
耐磨钢的典型牌号是其化学成分特点是高碳（含碳量为0.9%～1.4%）、高锰（含锰量为11%～14%）。
高锰钢为了获得单相奥氏体组织，必须进行“水韧化”。 所谓水韧处理，就是将高锰钢加热到1000~1100℃，保温一定时间，使碳化物全部溶解到奥氏体中，然后水冷，得到单相奥氏体。
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