合金钢行业分析报告----------------------- -----------------------日期：第五章 合 金 钢5.1 概述占钢总产量 80％左右的碳素钢，是基本的工业用钢。它种类齐全，生产简单，价格低廉，通过不同的热处理后，可获得不同的力学性能，因此得到了极广泛的应用。但碳素钢的强度与淬透性低、热硬性差，耐磨、耐蚀和耐热等性能也都比较低。况且，工业的进展特别是国防、交通运输、石油和化工等工业的进展，对材料提出了更高的要求，因而使用领域受到限制。为了改善碳素钢的力学性能、工艺性能或某些特别的物理、化学性能，在冶炼时，有选择地向钢液中加入一些合金元素，如锰、硅、铬、镍、铝、钨、钒、钛、铌、锆、稀土元素等，这类钢就称为合金钢。5.1.1 碳钢用途的局限性⑴ 淬透性低 一般情况下，碳钢淬火要求水冷，它水淬的最大淬透直径为 15～20，因此在制造大尺寸和形状复杂的零件时，不能保证性能的均匀性和几何形状不变。⑵ 强度和屈强比较低 强度低使工程结构和设备笨重。钢的≥240，而低合金结构钢 16的≥360。屈强比低说明强度的有效利用率低。40 碳钢的／为 0.43，而合金钢的／可达 0.74。⑶ 回火稳定性差 由于回火稳定性差，碳钢在进行调质处理时，为了保证较高强度而回火温度应低些时,韧性又偏低；为了保证较好韧性而回火温度应高些时强度又偏低，所以碳钢的综合机械性能很难提高上去。⑷ 不能满足某些特别性能的要求 碳钢在抗氧化、耐腐蚀、耐热、耐低温、耐磨以与特别电磁性能等方面往往较差，不能满足特别使用要求。为了解决上述问题，在碳钢中特意加入合金元素，以弥补以上不足之处。5.1.2 合金元素在钢中的作用合金元素在钢中的作用非常复杂，到目前为止对它的认识还很不全面。下面着重分析合金元素与铁和碳的作用、对铁碳相图的影响以与对热处理的影响规律。5.1.2.1 合金元素与铁和碳的作用合金元素加入钢中，主要与铁形成固溶体，或者与碳形成碳化物，少量存在于夹杂物（如氧化物、氮化物、硫化物与硅酸盐等）中，在高合金钢中还可能形成金属间化合物。⑴ 溶入铁中 几乎所有合金元素（除外）都可与铁形成合金铁素体或合金奥氏体。根据合金元素对或的作用，可将它们分为两大类。① 扩大 相区元素 亦称奥氏体稳定化元素，主要是、、、、、等。它们使相图中点下降，点上升，从而扩大 相的存在围。其中、等元素加入到一定量后，可使点降到室温以下，使 相完全消逝，它们称为完全扩大 区的元素。另外一些元...
