什么是合金钢

合金钢（alloy steel）钢里除铁、碳外，加入其他的元素，就叫合金钢。 在普通碳素钢基础上添加适量的一种或多种合金元素而构成的铁碳合金。根据添加元素的不同，并采取适当的加工工艺，可获得高强度、高韧性、耐磨、耐腐蚀、耐低温、耐高温、无磁性等特殊性能。

合金钢种类很多，通常按合金元素含量多少分为低合金钢（含量<5%），中合金钢（含量5%～10%），高合金钢（含量>10%）；按质量分为优质合金钢、特质合金钢；按特性和用途又分为合金结构钢、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、无磁钢）等。

合金钢的分类与编号

1．合金钢的分类

按合金元素总的质量分数分为低合金钢(Me＜5％)、中合金钢(Me＝5%~10%)、高合金钢(Me＞10％)；按钢中主要合金元素种类不同，又可分为锰钢、铬钢、硼钢、铬镍钢、铬锰钢等；按用途分合金结构钢、合金工具钢、特殊性能钢；按正火后组织分铁素体钢、奥氏体钢、莱氏体钢等。

2．合金钢的编号方法

（1）低合金高强度结构钢其牌号由代表屈服点的汉语拼音字母（Q）、屈服极限数值、质量等级符号（A、B、C、D、E）三个部分按顺序排列。例如Q390A，表示屈服强度σs＝390N/mm2、质量等级A的低合金高强度结构钢。

（2）合金结构钢其牌号由“两位数字十元素符号+数字”三部分组成。前面两位数字代表钢中平均碳质量分数的万倍，元素符号表示钢中所含的合金元素，元素符号后面数字表示该元素的平均质量分数的百倍。合金元素的平均质量分数Me＜15%时，一般只标明元素而不标明数值；当平均质量分数≥15％、≥25％、≥35%，时，则在合金元素后面相应地标出2，3，4，。例如40Cr，其平均碳的质量分数c=04％，平均铬的质量分数Cr＜15％。如果是高级优质钢，则在牌号的末尾加“A”。例如38CrMoAlA钢，则属于高级优质合金结构钢。

（3）滚动轴承钢在牌号前面加“G”(“滚”字汉语拼音的首位字母)，后面数字表示铬的质量分数的千倍，其碳的质量分数不标出。例如GCr15钢，就是平均铬的质量分数Cr＝15％的滚动轴承钢。铬轴承钢中若含有除铬外的其它合金元素时，这些元素的表示方法同一般的合金结构钢。滚动轴承钢都是高级优质钢，但牌号后不加“A”。

（4）合金工具钢这类钢的编号方法与合金结构钢的区别仅在于：当c＜1％时，用一位数字表示碳的质量分数的千倍；当碳的质量分数≥1%时，则不予标出。例如Cr12MoV钢，其平均碳的质量分数为c=145％~170%，所以不标出；Cr的平均质量分数为12％，Mo和V的质量分数都是小于15%。又如9SiCr钢，其平均c=09％，平均Cr均＜15％。不过高速工具钢例外，其平均碳的质量分数无论多少均不标出。因合金工具钢及高速工具钢都是高级优质钢，所以它的牌号后面也不必再标“A”。

（5）不锈钢与耐热钢这类钢牌号前面数字表示碳质量分数的千倍。例如3Crl3钢，表示平均c＝03％，平均Cr＝13％。当碳的质量分数c≤003％及c≤008％时，则在牌号前面分别冠以“00”及“0”表示，例如00Cr17Ni14Mo2，0Cr19Ni9钢等。

按主要用途分

（1）结构钢（建筑及工程用结构钢，机械制造用结构钢）

（2）工具钢

（3）特殊性能钢

在普通碳素钢基础上添加适量的一种或多种合金元素而构成的铁碳合金。根据添加元素的不同，并采取适当的加工工艺，可获得高强度、高韧性、耐磨、耐腐蚀、耐低温、耐高温、无磁性等特殊性能。

扩展资料：

各元素在合金钢中的作用

1、磷（P）：在一般情况下，磷是钢中有害元素，增加钢的冷脆性，使焊接性能变坏，降低塑性，使冷弯性能变坏。因此通常要求钢中含磷量小于0045%，优质钢要求更低些。

2、硫（S）：硫在通常情况下也是有害元素。使钢产生热脆性，降低钢的延展性和韧性，在锻造和轧制时造成裂纹。硫对焊接性能也不利，降低耐腐蚀性。所以通常要求硫含量小于0055%，优质钢要求小于0040%。在钢中加入008-020%的硫，可以改善切削加工性，通常称易切削钢。

3、铬（Cr）：在结构钢和工具钢中，铬能显著提高强度、硬度和耐磨性，但同时降低塑性和韧性。铬又能提高钢的抗氧化性和耐腐蚀性，因而是不锈钢，耐热钢的重要合金元素。

4、镍(Ni)：镍能提高钢的强度，而又保持良好的塑性和韧性。镍对酸碱有较高的耐腐蚀能力，在高温下有防锈和耐热能力。但由于镍是较稀缺的资源，故应尽量采用其他合金元素代用镍铬钢。

5、钼(Mo)：钼能使钢的晶粒细化，提高淬透性和热强性能，在高温时保持足够的强度和抗蠕变能力(长期在高温下受到应力，发生变形，称蠕变)。结构钢中加入钼，能提高机械性能。还可以抑制合金钢由于淬火而引起的脆性。在工具钢中可提高红性。

6、钛(Ti)：钛是钢中强脱氧剂。它能使钢的内部组织致密，细化晶粒力；降低时效敏感性和冷脆性。改善焊接性能。在铬18镍9奥氏体不锈钢中加入适当的钛，可避免晶间腐蚀。

7、钒(V)：钒是钢的优良脱氧剂。钢中加05%的钒可细化组织晶粒，提高强度和韧性。钒与碳形成的碳化物，在高温高压下可提高抗氢腐蚀能力。

参考资料：

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