合金结构钢
热处理性能优良的钢材
合金钢结构钢是一种由多种元素(、锰、、铬、钒、硅和硼)合金化的钢材,合金元素增加了钢材强度、硬度、耐磨性和韧性。合金结构钢比碳钢有更好的力学性能,具有更好的机械性能和更耐大气腐蚀,横截面积非常坚硬,因此可以承受高载荷而不会过度下垂,同时热处理性能优良。合金结构钢主要用于制造机械零件和工程结构。
中国标准
标准号 StandardNo:GB/T 3077-1999
首次发布日期FirstIssuance Date :1982-05-10
标准状态StandardState :现行
复审确认日期ReviewAffirmance Date :2010-07-28
代替国标号ReplacedStandard :GB/T 3077-1988
采标名称AdoptedInternational Standard 人名:DIN EN 10083-1:1991
采用程度ApplicationDegree : NEQ
采用国际标准AdoptedInternational Standard :其他
国际标准分类号(ICS) :75.140.20
中国标准分类号(CCS) :H40
标准类别StandardSort:基础
主管部门Governor :中国钢铁工业协会
归口单位TechnicalCommittees :全国钢标准化技术委员会
起草单位DraftingCommittee:大冶特钢
介绍
合金结构钢是在碳素结构基础上,加入小于5%的一种或几种元素,钢中加入合金元素,提高了钢的透性,经适宜的金属热处理后,显微组织为均匀的索氏体、贝氏体或极细的珠光体,因而具有良好的综合机械性能,具备较高的抗拉强度和屈强比(一般在0.85左右),较高的韧性和疲劳强度,和较低的韧性脆性转变温度,可用于制造截面尺寸较大的机器零件。
合金元素作用
有三个方面:①增大钢的淬透性。淬透性是指钢淬火时,从表层起淬成马氏体层的深度,是取得良好综合性能的主要参数。除Co外,几乎所有合金元素如Mn、Mo、Cr、Ni、Si和C、N、B等都能提高钢的淬透性,其中Mn、Mo、Cr、B的作用最强,其次是Ni、Si、Cu。而强碳化物形成元素如V、Ti、Nb等,只有溶于奥氏体中时才能增大钢的淬透性。②影响钢的回火过程。由于合金元素在回火时能阻碍钢中各种原子的扩散,因而在同样温度下和碳钢相比,一般均起到延迟马氏体的分解和碳化物的聚集长大作用,从而提高钢的回火稳定性,即提高钢的抗回火软化能力,V、W、Ti、Cr、Mo、Si的作用比较显着,Al、Mn、Ni的作用不明显。含有较高含量的碳化物形成元素如V、W、Mo等的钢,在500~600℃回火时,析出细小弥散的特殊碳化物质点如V4C3、Mo2C、W2C等,代替部分较粗大的合金渗碳体,使钢的强度不再下降反而升高,即出现二次硬化(见回火)。Mo对钢的回火脆性有阻止或减弱的作用。③影响钢的强化和韧化。Ni以固溶强化方式强化铁素体;Mo、V、Nb等碳化物形成元素,既以弥散硬化方式又以固溶强化方式提高钢的屈服强度;碳的强化作用最显着。此外,加入这些合金元素,一般都细化奥氏体晶粒,增加晶界的强化作用。影响钢的韧性因素比较复杂,Ni改善钢的韧性;Mn易使奥氏体晶粒粗化,对回火脆性敏感;降低P、S含量,提高钢的纯净度,对改善钢的韧性有重要作用(见金属的强化)。
分类
合金结构钢一般分为调质结构钢和表面硬化结构钢。
生产工艺
根据钢种和钢的质量要求,合金结构钢的冶炼,可采用氧气顶吹转炉平炉电弧炉;再加入电渣重熔、真空除气。铸锭可采用连铸或模铸。钢锭应缓慢冷却或热送锻造轧制。钢锭加热时,应力求温度均匀并有足够的保温时间,以改善偏析缺陷和避免锻、轧时变形不均匀;锻、轧后的钢材,尺寸小的、特别是含碳0.2%左右的ck,在600℃以上时应快速冷却,以免加重带状组织;截面较大的锻件,应采取措施消除内应力和白点调质钢应尽可能淬火马氏体组织,然后回火成索氏体组织;渗碳钢在渗碳过程中,渗层浓度梯度不宜过大,以免在渗层晶界上出现连续网状碳化物;氮化钢必须先经热处理得到所需的性能,再经最后精加工才能进行氮化。氮化处理后除将脆薄的“白层”研磨去除外,不再加工。
其他信息
合金结构钢可分为普通合金结构钢和特殊用途合金结构钢。
普通合金结构钢包括低合金高强度钢、低温用钢、超高强度钢ck、调质钢和非调质钢;特殊用途合金结构钢包括弹簧钢、滚珠轴承钢、易切削钢、冷冲压钢等。
合金结构钢广泛用于船舶、车辆、飞机、导弹、兵器、铁路、桥梁、压力容器机床等结构上。
合金结构钢细分类与统一数字代号
参考资料

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目录
概述
中国标准
介绍
合金元素作用
分类
生产工艺
其他信息
参考资料