合金鋼分類都有哪些

2017-04-14 15:26 來源: 裝修保障網(wǎng) 作者:蜂蜜柚子 閱讀(

  合金鋼分類都有哪些?在標準GB/T 13304—91《鋼分類》中,按照化學(xué)成分、主要質(zhì)量等級和主要性能及使用特性,將鋼分為非合金鋼、低合金鋼、合金鋼三大類。以下主要介紹低合金鋼和合金鋼。

  (1) 低合金鋼

  低合金鋼是指合金元素的種類和含量低于國標規(guī)定范圍的鋼。按質(zhì)量等級(即按低合金鋼中有害雜質(zhì)S、P的含量)又可將低合金鋼分為普通質(zhì)量低合金鋼(如 一般低合金高強度結(jié)構(gòu)鋼、低合金鋼筋鋼等);優(yōu)質(zhì)低合金鋼(如通用低合金高強度結(jié)構(gòu)鋼、鍋爐和壓力容器用低合金鋼、造船用低合金鋼等);特殊質(zhì)量低合金鋼 (如核能用低合金鋼、低溫壓力容器用鋼等)。

  (2) 合金鋼

  合金鋼是指合金元素的種類和含量高于國標規(guī)定范圍的鋼。按質(zhì)量等級,合金鋼可分為優(yōu)質(zhì)合金鋼(如一般工程結(jié)構(gòu)用合金鋼、耐磨鋼、硅錳彈簧鋼等);特殊質(zhì)量合金鋼(如合金結(jié)構(gòu)鋼、軸承鋼、合金工具鋼、高速工具鋼、不銹鋼、耐熱鋼等)。

  習(xí)慣上按合金元素總量將合金鋼分為:低合金鋼(wMe<5%)、中合金鋼(wMe=5%~10%)和高合金鋼(wMe>10%)。按合金元素種類將合金鋼分為:鉻鋼、錳鋼、硅錳鋼、鉻鎳鋼等。按用途將鋼分為:結(jié)構(gòu)鋼、工具鋼、不銹鋼及耐熱鋼等。

  二.合金鋼牌號表示方法

  合金鋼的牌號是由含碳量數(shù)字、合金元素符號及合金元素含量數(shù)字順序及漢語拼音字母組成的。如60Si2Mn、1Gr13、GCr15等。。

  1.含碳量數(shù)字。

  當(dāng)含碳量數(shù)字為兩位數(shù)時,表示鋼中平均含碳量的萬分數(shù);當(dāng)含碳量數(shù)字為一位數(shù)時,表示鋼中平均含碳量的千分數(shù)。例如60Si2Mn鋼平均wC為萬分之六十即0.6%,1Gr13鋼平均wC為千分之一即0.1%。。

  2.合金元素含量數(shù)字。

  表示該合金元素平均含量的百分數(shù)。當(dāng)合金元素平均含量小于1.5%時不標數(shù)字。例如60Si2Mn鋼平均wSi =2%、wMn<1.5%。。

  3.符號。

  當(dāng)采用漢語拼音字母表示產(chǎn)品名稱、用途、特性和工藝方法時,一般從代表產(chǎn)品名稱的漢語拼音中選取個字母,加在牌號首或尾部。如GCr15(G表示滾動軸承)、SM3Cr3Mo(SM表示塑料模具)。。

  第二節(jié) 合金元素對鋼的影響。

  一. 合金元素對鋼力學(xué)性能的影響。

  1. 溶解于鐵起固溶強化作用。

  幾乎所有合金元素均能不同程度地溶于鐵素體、奧氏體中形成固溶體,使鋼的強度、硬度提高,但塑性韌性有所下降。使鋼具有強韌性的良好配合。。

  2. 形成碳化物,起第二相強化、硬化作用。

  按照與碳之間的相互作用不同,常用的合金元素分為非碳化物形成元素和碳化物形成元素兩大類。碳化物形成元素包括Ti、Nb、V、W、Mo、Cr、Mn 等,它們在鋼中能與碳結(jié)合形成碳化物,如TiC、VC、WC等,這些碳化物一般都具有高的硬度、高的熔點和穩(wěn)定性,如果它們顆粒細小并在鋼中均勻分布時, 則顯著提高鋼的強度、硬度和耐磨性。。

  3. 使結(jié)構(gòu)鋼中珠光體增加,起強化的作用。

  合金元素的加入,使Fe-Fe3C相圖中的共析點左移,因而,與相同含碳量的碳鋼相比,亞共析成分的結(jié)構(gòu)鋼(一般結(jié)構(gòu)鋼為亞共析鋼)含碳量更接近于共析成分,組織中珠光體的數(shù)量,使合金鋼的強度提高。。

  合金鋼 alloy steel 鋼里除鐵、碳外,加入其他的元素,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?,可獲得高強度、高韌性、耐磨、耐腐蝕、耐 低溫、耐高溫、無磁性等特殊性能。

  合金鋼的分類

  1、按合金元素的含量分

  1)低合金鋼 合金元素總含量小于等于5%;

  2)中合金鋼 合金元素總含量在5%~10%之間;

  3)高合金鋼 合金元素總含量大于等于10%;

  2、按合金元素的種類分

  有鉻鋼、錳鋼、鉻錳鋼、鉻鎳鋼、鉻鎳鉬鋼、硅錳鉬釩鋼等。

  3、按主要用途分

  (1)結(jié)構(gòu)鋼

  1)建筑及工程用結(jié)構(gòu)鋼

  2)機械制造用結(jié)構(gòu)鋼

  (2)工具鋼

  (3)特殊性能鋼

  根據(jù)碳化物的傾向分類

  合金鋼根據(jù)各種元素在鋼中形成碳化物的傾向,可分為三類:

 ?、購娞蓟镄纬稍?,如釩、鈦、鈮、鋯等。

  這類元素只要有足夠的碳,在適當(dāng)?shù)臈l件下,就形成各自的碳化物;僅在缺碳或高溫的條件下,才以原子狀態(tài)進入固溶體中。

 ?、谔蓟镄纬稍?,如錳、鉻、鎢、鉬等。這類元素一部分以原子狀態(tài)進入固溶體中,另一部分形成置換式合金滲碳體,如(Fe,Mn)3C、(Fe,Cr)3C等,如果含量超過一定限度(除錳以外),又將形成各自的碳化物,如(Fe,Cr)7C3、(Fe,W)6C等。

 ?、?不形成碳化物元素,如硅、鋁、銅、鎳、鈷等。這類元素一般以原子狀態(tài)存在于奧氏體、鐵素體等固溶體中。合金元素中一些比較活潑的元素,如鋁、錳、硅、鈦、 鋯等,極易和鋼中的氧和氮化合,形成穩(wěn)定的氧化物和氮化物,一般以夾雜物的形態(tài)存在于鋼中。錳、鋯等元素也和硫形成硫化物夾雜。鋼中含有足夠數(shù)量的鎳、 鈦、鋁、鉬等元素時能形成不同類型的金屬間化合物。有的合金元素如銅、鉛等,如果含量超過它在鋼中的溶解度,則以較純的金屬相存在。

  。

  二. 合金元素對鋼工藝性能的影響。

  1.對熱處理的影響。

  (1)對加熱過程奧氏體化的影響。

  合金鋼熱處理可適當(dāng)提高加熱溫度和延長保溫時間,合金鋼中的合金滲碳體、合金碳化物穩(wěn)定性高,不易溶入奧氏體;合金元素溶入奧氏體后擴散很緩慢,因此 合金鋼的奧氏體化速度比碳鋼慢,為加速奧氏體化,要求將合金鋼(錳鋼除外)加熱到較高的溫度和保溫較長的時間。除Mn外的所有合金元素都有阻礙奧氏體晶粒 長大的作用,尤其是Ti、V等強碳化物形成的合金碳化物穩(wěn)定性高,殘存在奧氏體晶界上,顯著地阻礙奧氏體晶粒長大。因此奧氏體化的晶粒一般比碳鋼細。。

  (2)對過冷奧氏體轉(zhuǎn)變的影響。

  合金鋼淬透性更好,可減小淬火冷速,減小淬火變形。但殘余奧氏體增多,除Co外,所有溶于奧氏體中的合金元素,都使過冷奧氏體的穩(wěn)定性增大,使C曲線 右移,馬氏體臨界冷卻速度減小,淬透性提高。這使得合金鋼利用較小的冷卻速度即能淬成馬氏體組織,可減小淬火變形。因此大尺寸、形狀復(fù)雜或要求精度高的重 要零件需要用合金鋼制作。 除Co、Al外,大多數(shù)合金元素都使Ms點降低,使合金鋼淬火后的殘余奧氏體量比碳鋼多,這將對零件的淬火質(zhì)量會產(chǎn)生不利影響。。


合金鋼

  (3)對回火轉(zhuǎn)變的影響。

  合金鋼耐回火性好,回火后強韌性配合更好,有些鋼可產(chǎn)生“二次硬化” ,合金鋼回火時馬氏體不易分解,抗軟化能力強,即提高了鋼的耐回火性,回火后能有更好的強韌性配合。 合金元素能提高馬氏體分解溫度,對于含有較多Cr、Mo、W、V等強碳化物形成元素的鋼,當(dāng)加熱至500~600℃回火時,直接由馬氏體中析出合金碳化 物,這些碳化物顆粒細小,分布彌散,使鋼的硬度不僅不降低,反而升高這種現(xiàn)象稱為“二次硬化”。但有些合金鋼應(yīng)避免“回火脆性”的產(chǎn)生。。

  2.對焊接性能的影響。

  淬透性良好的合金鋼在焊接時,容易在接頭處出現(xiàn)淬硬組織,使該處脆性增大,容易出現(xiàn)焊接裂紋;焊接時合金元素容易被氧化形成氧化物夾雜,使焊接質(zhì)量下 降,例如,在焊接不銹鋼時,形成Cr2O3夾雜,使焊縫質(zhì)量受到影響,同時由于鉻的損失,不銹鋼的耐腐蝕性下降,所以高合金鋼采用保護作用好的氬弧 焊。。

  3.對鍛造性能的影響。

  由于合金元素溶入奧氏體后使變形抗力增加,使塑性變形困難,合金鋼鍛造需要施加更大的壓力噸位;同時合金元素使鋼的導(dǎo)熱性降低、脆性加大,增大了合金 鋼鍛造時和鍛后冷卻中出現(xiàn)變形、開裂的傾向,因此合金鋼鍛后一般應(yīng)控制終鍛溫度和冷卻速度。合金鋼的基本知識及分類第三節(jié) 低合金鋼。

  一. 低合金高強度結(jié)構(gòu)鋼。

  1.化學(xué)成分。

  這類鋼的成分特點是:低碳、低合金,其wC<0.20%,常加入的合金元素有Mn、Si、Ti、Nb、V等。含碳量低是為了獲得高的塑性、良好 的焊接性和冷變形能力。合金元素Si和Mn主要溶于鐵素體中,起固溶強化作用。Ti、Nb、V等在鋼中形成細小碳化物,起細化晶粒和彌散強化作用,從而提 高了鋼的強韌性。。

  2.牌號、性能及用途。

  牌號表示方法與碳素結(jié)構(gòu)鋼相同,有Q295、Q345、Q390、Q420、Q460,其中Q345應(yīng)用廣泛。低合金高強度結(jié)構(gòu)鋼是一類可焊接的低 碳低合金工程結(jié)構(gòu)用鋼,具有較高的強度,良好的塑性、韌性,良好的焊接性、耐蝕性和冷成形性,低的韌脆轉(zhuǎn)變溫度,適于冷彎和焊接,廣泛用于橋梁、車輛、船 舶、鍋爐、高壓容器和輸油管等。在某些場合用低合金高強度結(jié)構(gòu)鋼代替碳素結(jié)構(gòu)鋼可減輕構(gòu)件的質(zhì)量。

  以上就是小編為大家介紹的合金鋼分類的相關(guān)內(nèi)容。

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