合金鋼alloy steel鋼里除鐵、碳外,加入其他的合金元素,就叫合金鋼。 在普通碳素鋼基礎(chǔ)上添加適量的一種或多種合金元素而構(gòu)成的鐵碳合金。根據(jù)添加元素的不同,并采取適當(dāng)?shù)募庸すに嚕色@得高強度、高韌性、耐磨、耐腐蝕、耐低溫、耐高溫、無磁性等特殊性能。
合金鋼的主要合金元素有硅、錳、鉻、鎳、鉬、鎢、釩、鈦、鈮、鋯、鈷、鋁、銅、硼、稀土等。其中釩、鈦、鈮、鋯等在鋼中是強碳化物形成元素,只要有足夠的碳,在適當(dāng)條件下,就能形成各自的碳化物,當(dāng)缺碳或在高溫條件下,則以原子狀態(tài)進入固溶體中;錳、鉻、鎢、鉬為碳化物形成元素,其中一部分以原子狀態(tài)進入固溶體中,另一部分形成置換式合金滲碳體;鋁、銅、鎳、鈷、硅等是不形成碳化物元素,一般以原子狀態(tài)存在于固溶體中。
合金鋼焊條合金鋼與碳鋼相比含有較多其他元素
合金鋼是指鋼中除含硅和錳作為合金元素或脫氧元素外,還含有其他合金元素(如鉻、鎳 、鉬、釩、鈦、銅、鎢、鋁、鈷、鈮、鋯和其他元素等),有的還含有某些非金屬元素(如硼、氮等)的鋼。根據(jù)鋼中合金元素含量的多少,又可分為低合金鋼,中合金鋼和高合金鋼。
而碳鋼主要指力學(xué)性能取決于鋼中的碳含量,而一般不添加大量的合金元素的鋼,有時也稱為普碳鋼或碳素鋼。
碳鋼也叫碳素鋼,含碳量WC小于2%的鐵碳合金。碳鋼除含碳外一般還含有少量的硅、錳、硫、磷 按用途可以把碳鋼分為碳素結(jié)構(gòu)鋼、碳素工具鋼和易切削結(jié)構(gòu)鋼三類。碳素結(jié)構(gòu)鋼又分為建筑結(jié)構(gòu)鋼和機器制造結(jié)構(gòu)鋼兩種 按含碳量可以把碳鋼分為低碳鋼(WC ≤ 0.25%),中碳鋼(WC0.25%——0.6%)和高碳鋼(WC>0。6%) 按磷、硫含量可以把碳素鋼分為普通碳素鋼(含磷、硫較高)、優(yōu)質(zhì)碳素鋼(含磷、硫較低)和高級優(yōu)質(zhì)鋼(含磷、硫更低) 一般碳鋼中含碳量較高則硬度越高,強度也越高,但塑性較低。
對鋼的晶粒度和淬透性的影響 影響奧氏體晶粒度的因素很多。鋼的脫氧和合金化情況均與“奧氏體本質(zhì)晶粒度”有關(guān)。一般來說,一些不形成碳化物的元素,如鎳、硅、銅、鈷等,阻止奧氏體晶粒長大的作用較弱,而錳、磷則有促進晶粒長大的傾向。碳化物形成元素如鎢、鉬、鉻等,對阻止奧氏體晶粒長大起中等作用。強碳化物形成元素如釩、鈦、鈮、鋯等,強烈地阻止奧氏體晶粒長大,起細化晶粒作用。鋁雖然屬于不形成碳化物元素,但卻是細化晶粒和控制晶粒開始粗化溫度的常用的元素。
鋼的淬透性(見淬火)高低主要取決于化學(xué)成分和晶粒度。除鈷和鋁等元素外,大部分合金元素溶入固溶體后都不同程度地抑制過冷奧氏體向珠光體和貝氏體的相變,增加獲得馬氏體組織的數(shù)量,即提高鋼的淬透性。一些碳化物形成元素,如釩、鈦、鋯、鎢等,如果形成碳化物而固定了鋼中的碳,反而會降低淬透性,易使晶粒粗化的元素如錳,能提高淬透性;使晶粒細化的元素如鋁,則降低淬透性。硼是顯著影響淬透性的元素,合金鋼中即使只含十萬分之一的硼,也能顯著提高鋼的淬透性。但硼的這種影響僅對低、中碳鋼有效,對高碳鋼完全無效。
對鋼的力學(xué)性能和回火性能的影響 鋼的性能取決于鐵的固溶體和碳化物各自性能以及它們相對分布的狀態(tài)。合金元素對鋼的力學(xué)性能的影響也與此有關(guān)。固溶于鐵素體中的合金元素,起固溶強化作用,使強度和硬度提高,但同時使韌性和塑性相對地降低。其中以磷和硅的固溶強化作用顯著,而硅對韌性的影響也嚴重。少量的錳、鉻或鎳,反而對鐵素體的韌性有一定提高。
調(diào)質(zhì)鋼的韌性-脆性轉(zhuǎn)變溫度是評價力學(xué)性能的一項重要指標(biāo)。①提高轉(zhuǎn)變溫度的元素有 B、P、C、Si、Cu、Mo、Cr;②降低轉(zhuǎn)變溫度的元素有Ni、Mn;③少量時提高、多量時降低轉(zhuǎn)變溫度的元素有Ti、V;④少量時降低、多量時提高轉(zhuǎn)變溫度的元素有Al。