什么是合金钢

合金钢合金钢合金钢铁碳合金是在普通碳钢中加入一种或多种合金元素而形成的。根据不同的添加元素和适当的加工工艺，可以获得高强度、高韧性、耐磨、耐腐蚀、耐低温、耐高温、无磁等特殊性能。合金钢的主要合金元素有硅、锰、铬、
【什么是合金钢】合金钢
合金钢
合金钢
铁碳合金是在普通碳钢中加入一种或多种合金元素而形成的。根据不同的添加元素和适当的加工工艺，可以获得高强度、高韧性、耐磨、耐腐蚀、耐低温、耐高温、无磁等特殊性能。
合金钢的主要合金元素有硅、锰、铬、镍、钼、钨、钒、钛、铌、锆、钴、铝、铜、硼和稀土。其中，钒、钛、铌、锆等。是钢中强碳化物形成元素。只要有足够的碳，它们就可以在适当的条件下形成自己的碳化物。当缺少碳或在高温条件下，它们以原子状态进入固溶体；锰、铬、钨、钼为碳化物形成元素，一部分以原子状态进入固溶体，另一部分形成替代合金渗碳体；铝、铜、镍、钴、硅等是不形成碳化物元素，通常以原子状态存在于固溶体中。
合金钢的种类很多，通常分为低合金钢(含量<5%)、中合金钢(含量5%~10%)和高合金钢(含量> 10%) 。按质量分为优质合金钢和特种合金钢；根据其特点和用途，分为合金结构钢、不锈钢、耐酸钢、耐磨钢、耐热钢、合金工具钢、滚动轴承钢、合金弹簧钢和特殊性能钢(如软磁钢、永磁钢和非磁钢) 。
合金钢
除了铁、碳和少量不可避免的硅、锰、磷和硫元素外，钢还含有一定量的合金元素。钢中的合金元素包括硅、锰、钼、镍、锑、矾、钛、铌、硼、铅和稀土等中的一种或多种。这种钢称为合金钢系统的合金钢。根据各自的资源条件，在我国发现以硅、锰、钒、钛、铌、硼、铅、稀土为主的合金钢体系占钢总产量的10%以上，一般在电炉中冶炼，按用途可分为8类。它们是：合金结构钢、弹簧钢、轴承钢、合金工具钢、高速工具钢、不锈钢、耐热不锈钢和电工硅钢
合金钢在加热过程中的主要固相转变是非奥氏体相向奥氏体相的转变，即奥氏体化过程。整个过程与碳的扩散有关。合金元素中，镍、钴等非碳化物形成元素降低了奥氏体中碳的活化能，提高了奥氏体形成的速度；然而，强碳化物形成元素如钒、钛和钨强烈阻碍碳在钢中的扩散，并显著减缓奥氏体化过程。钢在冷却过程中的转变是指过冷奥氏体的分解，包括珠光体转变(共析分解)、贝氏体转变和马氏体转变。由于钢中几种合金元素的相互作用，对钢在冷却过程中相变的影响要复杂得多。以合金元素对过冷奥氏体等温转变曲线的影响为例，除钴和铝外，大多数合金元素都起到了减缓奥氏体等温分解的作用，但各种元素的作用不同。非碳化物形成元素(如硅、磷、镍、铜)和少量碳化物形成元素(如钒、钛、钼、钨)对奥氏体向珠光体、贝氏体转变影响不大，因此转变曲线向右偏移。
如果碳化物形成元素(如钒、钛、铬、钼、钨)含量较大，从奥氏体向珠光体转变会显著延迟，但从奥氏体向贝氏体转变延迟不显著，因此这两种转变的等温转变曲线与“鼻”分离，形成两个C形。当这些元素增加到一定程度时，在这两个过渡区的中间会出现过冷奥氏体的亚稳区。合金元素对马氏体转变也有重要影响
对钢的晶粒度和淬透性的影响影响奥氏体晶粒度的因素很多。钢的脱氧和合金化与“奥氏体固有晶粒度”有关。一般来说，镍、硅、铜、钴等一些不形成碳化物的元素对防止奥氏体晶粒长大的作用较弱，而锰、磷则倾向于促进晶粒长大。形成碳化物的元素，如钨、钼和铬，在防止奥氏体晶粒生长方面起着适度的作用。强碳化物形成元素，如钒、钛、铌、锆等。强烈阻止奥氏体晶粒长大并起到晶粒细化的作用。虽然铝是一种不形成碳化物的元素，但它是最常用的细化晶粒和控制晶粒开始粗化温度的元素。