合金钢主要用于哪里

合金钢是在钢中除铁、碳外,加入其他合金元素,称为合金钢。可以添加金属元素或非金属元素,如:Si、Mn、Cr、Ni、Mo、W、V、Ti、Nb、Zr、Co、Al、Cu、B稀土元素等V、Ti、Nb、Zr当钢是强碳化物形成元素时,只要有足够的碳,就可以在适当的条件下形成自己的碳化物,当碳缺乏或在高温条件下进入固体溶解;Mn、Cr、W、Mo等于碳化物形成元素,一部分形成固溶体,另一部分形成替代合金渗碳体;Al、Cu、Ni、Co、Si不形成碳化物元素,一般存在于固溶体中。合金元素对钢的组织和性能有很大的影响,其主要作用是加强铁素体,形成合金碳化物,细化晶粒,提高钢的淬火和回火稳定性。
合金钢可分为:合金结构钢,用于制造机械零件和工程结构;合金工具钢,用于制造各种工具的钢;特殊性能钢,具有特殊物理化学性能的钢。根据合金元素总含量的不同,可分为:低合金钢,合金元素总含量小于5%;(中)合金钢,合金元素总含量为5~10%;高合金钢,合金元素总含量大于10%。合金钢主要用于耐磨、耐腐蚀、耐高温、耐低温、无磁性等场合。
合金钢牌号含义是这样的:合金结构钢的牌号,它是采用两位数字的含碳量(质量分数)+元素符号(或汉字)+数字表示。前面两位数字表示钢的平均含碳量(质量分数)的万分数;元素符号(或汉字)表明钢中含有的主要合金元素,后面的数字表示该元素的百分数含量。合金工具钢的牌号,它与合金结构钢相似,不同的是它用一位数字表示平均含碳量(质量分数)的千分数,但当其平均含碳量(质量分数)大于1%时,则含碳量(质量分数)不标出;合金元素的表示方法与合金结构钢相同。特殊性能钢的牌号,它与合金工具钢的表示方法相同。合金钢到底用在哪里呢?具体地说是这样的:
合金结构钢
低合金结构钢,即在碳结构钢的基础上,加入少量合金元素的工程钢。它包括低合金高强度结构钢,其强度远高于相同碳含量的碳结构钢,具有良好的塑性、韧性、耐腐蚀性、焊接,广泛应用于桥梁、船舶、车辆、锅炉、压力容器、起重机械等钢结构部件的制造,如:09MnV、18Nb、12MnSiCu等。低合金耐腐蚀钢具有良好的焊接性和耐大气腐蚀性,适用于桥梁、建筑物等有耐腐蚀要求的结构件,如:10MoVNiTi、40MnMoNb、Cr4AlMo等等。低合金专业钢具有专业用途,可根据使用性能要求相应调整各种钢的化学成分;如低合金钢筋(20MnSi)、铁路采用低合金钢(09CuPRE)、矿用低合金钢(20MnVK)等。
还有合金渗碳钢,渗碳后淬火+低温回火,使零件表面具有高硬度、高耐磨性,内部具有足够的塑性和韧性,主要用于制造耐磨、耐疲劳、能承受冲击载荷的零件,如:20CrMoTi、20CrNi4、20Cr等等。合金调质钢、合金钢经调质(淬火+高温回火),具有综合机械性能,强度高,塑性好,韧性好,主要用于制造一些重要部件,如:40Cr、35CrMo、38CrMoAl等等。合金弹簧钢具有高强度和高疲劳极限,具有足够的塑性和韧性;主要用于制造各种机器和仪器中的弹性部件,利用弹性变形吸收能量来减缓振动和冲击,或依靠弹性储存能量,如:60Si2Mn等。滚动轴承钢具有高硬度和耐磨性、高弹性极限和接触疲劳强度、足够的塑性和一定的耐腐蚀性。主要用于制造各种轴承的内外环和滚动体,以及各种工具和耐磨部件,如:GCr15等。
合金工具钢
合金工具钢主要包括合金刀具钢、合金模具钢和合金量具钢。
合金刃具钢,其包括低合金刃具钢:它是在碳素工具钢的基础上加入少量合金元素的钢。如:9SiCr淬透性和回火稳定性高,碳化物细小均匀,热稳定性可达300℃,适用于制作刀片薄的低速切削工具;另一个例子:CrWMn硬度和耐磨性高,热处理后变形小,主要用于制造精密低速刀具。再比如:W18Cr4V(高速钢)具有高热硬度、高耐磨性和足够的强度,可达到热硬度600℃,切割时能保持长期锋利的刃口,常用于制造切割速度高、形状复杂、负荷大的成型刀具;也可用于制造冷挤压模具和一些耐磨部件。
合金模具钢主要包括冷模具钢和热模具钢。冷模具钢具有较高的硬度和耐磨性,具有一定的韧性和抗疲劳性。主要用于制造冷态下金属变形的模具,在工作中承受较大的压力、弯曲力、冲击载荷和摩擦,如:NAK55等。热模具钢具有高热强度和热硬度、高温耐磨性和高抗氧化性、高耐热疲劳和导热性,主要用于制造高温金属模具,如:HDM5等。
合金量具钢一般要求高硬度、高耐磨性、高尺寸稳定性和足够的韧性;无专用钢种,通常由碳工具钢、滚动轴承钢和合金工具钢制成,如:T10A、60Mn、40Cr13等。
特殊性能钢
不锈钢是一种耐腐蚀性好的钢,用于大气和腐蚀介质。铬不锈钢通常是指Cr13型不锈钢具有良好的抗大气、海水、蒸汽等介质腐蚀能力,具有良好的塑性和韧性。适用于在弱腐蚀条件下工作并需要一定强度的钢材。铬镍不锈钢热处理后表现为单相奥氏体组织。其耐腐蚀性、塑性和韧性优于铬不锈钢。主要用于制造强腐蚀介质中的零件,如Cr18Ni9等。
耐热钢,在高温下具有较高的抗氧化性和较高的强度。抗氧化钢高温下具有良好抗氧化能力和一定强度的钢。主要用于制造长期在高温下工作但强度要求低的零件,如:1Cr6Si2Mo等。热强钢是一种耐氧化性好、高温强度高的钢,用于制造在高温下工作并承受冲击载荷的零件,如:14Cr1MoR、12Cr2MnR等。
耐磨钢具有良好的韧性和耐磨性,主要用于制造摩擦严重、冲击强的零件,如:ZGMn13等。
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