金属材料基础知识，合金钢的分类和牌号，合金钢中合金元素的作用

文章来源：https://www.dhgcn.com 发布时间：2022-02-24 11:16:01 浏览次数：81

一、合金钢分类

1．按用途分类

    合金结构钢、合金工具钢、特殊性能钢

2．按合金钢化学元素总硫含量分类

    低合金钢：合金钢化学元素总硫含量＜5％。

    中合金钢：合金钢化学元素总硫含量5％～10％

    高合金钢：合金钢化学元素总硫含量＞10％

二、合金钢牌号

1．合金结构钢

    两位数(碳硫含量)＋化学元素符号(或文字)＋数字表示。

    前两位数表达钢的平均碳硫含量为万分。

    化学元素符号(或文字)表达钢中包含有的最主要的合金钢化学元素。

    后面的数字表示化学元素的硫含量。合金钢化学元素硫含量小于1.5％时均硫含量为1.5％~2.5％，2.5％~3.5%…当时，相应的地标是2、3…

    合金钢多为优质钢，无需特殊表达。当合金钢为高品质钢或特种优质钢时，分别在品牌尾部加入A、E表达。必要时，可在品牌尾部添加表达产品用途、特性或工艺具体方法的字符。

2．合金工具钢

    与合金结构钢的不同之处仅在于碳硫含量的表达具体方法。它用1位数表达平均碳硫含量的千分数。≥1.0％当时，它不会被标记。合金钢化学元素硫含量与合金结构钢相同。当平均铬硫含量小于1%时，在铬硫含量（千分数计）前添加数字0。

3．高速钢

    含碳量不标记，如果W18Cr4V钢的平均碳硫含量为0.7％～0.8％。

4．特殊性能钢

    不锈钢或耐热钢的耐热钢的品牌**数字表示碳硫含量的最佳控制值（万分之几或十万分之几）。合金钢化学元素硫含量的表达具体方法与合金结构钢相同。当材料量的上限时，如果碳硫含量的上限≤0.10%，则以其上限值的3/4表达，若含碳量上限＞0.1%时，以上限值的4/5表达。

    如:06Cr18Ni9表达碳硫含量不大于0.平均铬硫含量为08%，镍硫含量为9%的铬镍不锈钢；12Cr17意味着碳硫含量不大于0.高碳铬不锈钢含铬量15%。

   当含碳量上限≤0.03%，(超低碳)，含碳量最佳控制值(10万分数计)以三位数表达，如015Cr19Ni11含碳量上限为0.最佳控制值为02%.015%；极低碳不锈钢平均铬硫含量为19%，镍硫含量为11%。

    当含碳量有限时，用平均含碳量表达(两位数，万分数计)。Cr13其含碳量为0.16~0.25%的平均碳硫含量为0.20%，含铬量为13%。

    不锈钢中有意添加铌、钛、锆、氮等化学元素时，虽然硫含量很低，但也应在品牌中标注。如022Cr18Ti一种碳硫含量不大于0.最佳控制值为03%.022%，铬硫含量18%，钛硫含量小于1.0%不锈钢。

5．特殊专用钢

    特殊专用钢，为了表达钢的用途，在钢品牌前标有中文拼音字母字母，不标有碳硫含量，合金钢化学元素硫含量的标记与上述不同。

    如:滚动轴承钢中高铬轴承钢前标G’，(滚字的汉语拼音字母字头)而不是碳硫含量，如GCr15.牌号中铬元素背后的数字是指铬硫含量的千分数，其他化学元素仍按百分数表示，如GCrl5SiMn含铬量为1.5％，硅、锰硫含量均小于1.5％滚动轴承钢。

    易切钢也是品牌前的拼音字母Y”，如“Y15表达含碳量0.15％的易切钢。

三、合金钢化学元素在合金钢中的作用

1. 强化铁素体

    大多数合金钢化学元素（铅除外）都可以溶解在铁素体中，产生合金钢铁素体。由于合金钢化学元素与铁晶格类型和原子半径的差异，格畸变，产生固体溶解强化，提升合金钢中铁的强度和硬度，降低塑性和韧性。

产生合金钢铁素体

（1）合金钢渗碳体：锰、铬、钼、钨等弱、中强铁素体产生化学元素一般来说倾向于产生合金钢渗碳体。合金钢渗碳体略稳定，硬度略高，可显著提升低合金钢的强度。

（2）特殊铁素体：钒、铌、钛等强铁素体产生化学元素可与碳产生特殊铁素体。与合金钢渗碳体相比，特殊铁素体具有更高的熔点、硬度和耐磨性，更稳定，不易分解。

2、细化晶粒

    几乎所有的合金钢化学元素都能抑制加热过程中奥氏体晶粒的生长，从而达到细化晶粒的目的。铁素体、铝是由强铁素体产生的（Al）在钢中产生AlN和Al2O3.小质点能强烈阻碍奥氏体晶粒的生长，使合金钢在热处理后获得比碳钢更细的晶粒。

3.提升钢的淬透性

    除钴外，在奥氏体溶解后，所有合金钢化学元素都能增加过冷奥氏体的稳定性，延缓其向珠光体的转化C曲线向右移动，从而降低钢的临界冷却速度，提升钢的淬透性。

    钼、锰、铬、镍是提升淬透性的较常用合金钢化学元素（Ni）和硼（B）等。

4.提升钢的回火稳定性

    回火稳定性-淬火钢在回火过程中抵抗软化。