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合金鋼是什么材質(zhì)
合金鋼是什么材質(zhì)？在普通碳鋼的基礎(chǔ)上加入適當(dāng)?shù)囊环N或多種合金元素形成的鐵碳合金。根據(jù)不同的添加元素，采用適當(dāng)?shù)募庸すに?，可獲得高強(qiáng)度、高抗、耐磨、耐腐蝕、耐低溫、耐高溫、無磁性等特殊功能。
合金鋼的種類很多，一般分為低合金鋼(含量<5%)、中合金鋼(含量5%~10%)和高合金鋼(含量>10%)；按質(zhì)量分為優(yōu)質(zhì)合金鋼和特種合金鋼；根據(jù)其特點(diǎn)和用途，分為合金結(jié)構(gòu)鋼、不銹鋼、耐酸鋼、耐磨鋼、耐熱鋼、合金工具鋼、滾動(dòng)軸承鋼、合金彈簧鋼和特殊功能鋼(如軟磁鋼、永磁鋼和非磁鋼)。
除了鐵、碳和少量不可避免的元素硅、錳、磷和硫外，鋼中還富含一定量的合金元素。鋼中的合金元素包括硅、錳、鉬、鎳、銻、礬、鈦、鈮、硼、鉛和稀土中的一種或多種。這種鋼稱為合金鋼系統(tǒng)的合金鋼。根據(jù)各自的資金條件，在中國發(fā)現(xiàn)以硅、錳、釩、鈦、鈮、硼、鉛、稀土為主的合金鋼體系占鋼總產(chǎn)量的10%以上。一般來說，合金鋼根據(jù)用途可分為八類，分別是:合金結(jié)構(gòu)鋼、彈簧鋼、軸承鋼、合金工具鋼、高速工具鋼、不銹鋼、耐熱不銹鋼和電工硅鋼。
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?qiáng)碳化物成分，如釩、鈦、鈮、鋯等。
這類元素只需要有令人滿意的碳，在適當(dāng)?shù)臈l件下，就構(gòu)成了自己的碳化物；只有在缺碳或高溫的條件下，才以原子的形式進(jìn)入固溶體。
?、谔蓟镌兀珏i、鉻、鎢、鉬等。這些元素有的以原子狀態(tài)進(jìn)入固溶體，有的則構(gòu)成替代合金的滲碳體，如(鐵、錳)3C、(鐵、鉻)3C等。如果含量超過一定限度(錳除外)，就會(huì)構(gòu)成自己的碳化物，如(Fe，Cr)7C3，(Fe，W)6C等。
?、鄄粯?gòu)成碳化物的元素，如硅、鋁、銅、鎳、鈷。這些元素一般以原子狀態(tài)存在于奧氏體、鐵素體等固溶體中。合金元素中的一些對比元素，如鋁、錳、硅、鈦、鋯等。簡單地與鋼中的氧和氮化物結(jié)合形成穩(wěn)定的氧化物和氮化物，它們通常以摻雜劑的形式存在于鋼中。錳、鋯等元素也摻雜有由硫組成的硫化物。當(dāng)鋼富含鎳、鈦、鋁、鉬等元素時(shí)，就能形成不同類型的金屬間化合物。一些合金元素，如銅、鉛等。如果其含量超過其在鋼中的溶解度，則以相對純的金屬相存在。
鋼的功能取決于其相組成、相組成和結(jié)構(gòu)、鋼中各相的體積組成及其相對分散性。合金元素受上述因素的影響。對鋼的相變點(diǎn)的影響主要是改變鋼中相變點(diǎn)的取向，大致可以概括為以下三個(gè)方面:
?、俑淖兿嘧凕c(diǎn)的溫度。一般來說，γ相(奧氏體)區(qū)的元素，如錳、鎳、碳、氮、銅、鋅等。，降低A3點(diǎn)溫度，升高A4點(diǎn)溫度；反之，如果γ相區(qū)的元素減少，如鋯、硼、硅、磷、鈦、釩、鉬、鎢、鈮等。，點(diǎn)A3的溫度將升高，點(diǎn)A4的溫度將降低。只有鈷可以在點(diǎn)A3和A4處添加溫度。鉻的作用是特殊的。當(dāng)鉻含量小于7%時(shí)，點(diǎn)A3處的溫度降低，而當(dāng)鉻含量大于7%時(shí)，點(diǎn)A3處的溫度升高。
?、诟淖児参鳇c(diǎn)S的取向，減少γ相區(qū)元素使共析點(diǎn)S溫度升高；延伸γ相區(qū)的元素則相反。此外，幾乎所有的合金元素都降低了共析點(diǎn)S的碳含量，使S點(diǎn)左移。然而，碳化元素如釩、鈦、鈮等。(包括鎢、鉬)含量達(dá)到一定限度后會(huì)使S點(diǎn)向右移動(dòng)。
?、鄹淖?chǔ)孟鄥^(qū)的形狀、大小和取向。這種影響比較復(fù)雜，合金元素含量高時(shí)會(huì)發(fā)生明顯變化。例如，當(dāng)鎳或錳含量高時(shí)，γ相區(qū)可在室溫以下擴(kuò)展，鋼會(huì)變成單相奧氏體排列；而當(dāng)硅或鉻含量較高時(shí)，γ相區(qū)可以收縮很小甚至完全消失，鋼在任何溫度下都是鐵素體排列。