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合金元素与铁、碳的相互作用槽钢和角钢槽钢和角钢合金元素加入钢中后，主要以三种形式存在钢中。即：与铁形成固溶体；与碳形成碳化物；在高合金钢中还可能形成金属间化合物。1. 溶于铁中几乎所有的合金元素（除Pb外）都可溶入铁中延安开平钢板 形成合金铁素体或合金奥氏体 按其对α-Fe或γ-Fe的作用 可将合金元素分为扩大奥氏体相区和缩小奥氏体相区两大类。扩大γ相区的元素—亦称奥氏体稳定化元素 主要是Mn、Ni、Co、C、N、Cu等 它们使A3点(γ-Fe α-Fe的转变点)下降 A4点( γ-Fe的转变点)上升 延安开平钢板从而扩大γ-相的存在范围。其中Ni、Mn等加入到一定量后 可使γ相区扩大到室温以下 使α相区消失 称为完全扩大γ相区元素。另外一些元素(如C、N、Cu等) 延安开平钢板虽然扩大γ相区 但不能扩大到室温 故称之为部分扩大γ相区的元素。缩小γ相区元素——亦称铁素体稳定化元素 主要有Cr、Mo、W、V、Ti、Al、Si、B、Nb、Zr等。它们使A3点上升 A4点下降(铬除外 铬含量小于7％时 A3点下降； 大于7％后A3点迅速上升) 延安开平钢板从而缩小γ延安开平钢板相区存在的范围 使铁素体稳定区域扩大。按其作用不同可分为完全封闭γ相区的元素(如Cr、Mo、W、V、Ti、Al、Si等)和部分缩小γ相区的元素(如B、Nb、Zr等)。2. 延安开平钢板形成碳化物合金元素按其与钢中碳的亲和力的大小 可分为碳化物形成元素和非碳化物形成元素两大类。常见非碳化物形成元素有：Ni、Co、Cu、Si、Al、N、B等。它们基本上都溶于铁素体和奥氏体中。常见碳化物形成元素有：Mn、Cr、W、V、Nb、Zr、Ti等(按形成的碳化物的稳定性程度由弱到强的次序排列)，它们在钢中一部分固溶于基体相中，一部分形成合金渗碳体 含量高时可形成新的合金碳化合物。
1. 用途合金调质钢广泛用于制造汽车、拖拉机、机床和其它机器上的各种重要零件，如齿轮、轴类件、连杆、螺栓等。2. 性能要求调质件大多承受多种工作载荷，受力情况比较复杂，要求高的综合机械性能，即具有高的强度和良好的塑性、韧性。合金调质钢还要求有很好的淬透性。但不同零件受力情况不同，对淬透性的要求不一样。3. 成分特点(1) 中碳：延安钢板碳含量一般在0.25％～0.50％之间，以0.4％居多；(2) 加入提高淬透性的元素Cr、Mn、Ni、Si等：这些合金元素除了提高淬透性外，还能形成合金铁素体，提高钢的强度。如调质处理后的40Cr钢的性能比45钢的性能高很多；(3) 加入防止第二类回火脆性的元素：含Ni、Cr、Mn的合金调质钢，高温回火慢冷时易产生第二类回火脆性。在钢中加入Mo、W可以防止第二类回火脆性，延安钢板其适宜含量约为0.15％～0.30％Mo或0.8％～1.2％的W。45钢与40Cr钢调质后性能的对比钢号及热处理状态 截面尺寸/ mm sb/ MPa ss/MPa d5/ ％ y/％ ak/kJ/m245钢 850℃水淬 550℃回火 f50 700 500 15 45 70040Cr钢 850℃油淬 570℃回火 f50 (心部) 850 670 16 58 10004. 钢种及牌号(1)40Cr低淬透性调质钢：这类钢的油淬临界直径为30mm～40mm，延安钢板用于制造一般尺寸的重要零件。(2)35CrMo中淬透性合金调质钢：这类钢的油淬临界直径为40mm～60mm加入钼不仅可提高淬透性，而且可防止第二类回火脆性延安钢板。(3)40CrNiMo高淬透性合金调质钢：这类钢的油淬临界直径为60mm-100mm，多半是铬镍钢。铬镍钢中加入适当的钼，不但具有好的淬透性，还可第二类回火脆性。5. 延安钢板热处理和组织性能合金调质钢的终热处理是淬火加高温回火（调质处理）。合金调质钢淬透性较高，一般都用油，淬透性特别大时甚至可以空冷，这能减少热处理缺陷。合金调质钢的终性能决定于回火温度。延安钢板一般采用500℃-650℃回火。通过选择回火温度，可以获得所要求的性能。为防止第二类回火脆性，回火后快冷（水冷或油冷），有利于韧性的提高。合金调质钢常规热处理后的组织是回火索氏体。对于表面要求耐磨的零件（如齿轮、主轴），再进行感应加热表面淬火及低温回火，延安钢板表面组织为回火马氏体。表面硬度可达55HRC～58HRC。合金调质钢淬透调质后的屈服强度约为800MPa 冲击韧性在800kJ/m2心部硬度可达22HRC～25HRC。若截面尺寸大而未淬透时，性能显著降低。
用于制造重要工程结构和机器零件的钢种称为合金结构钢。延安合金钢板主要有低合金结构钢、合金渗碳钢、合金调质钢、合金弹簧钢、滚珠轴承钢。低合金结构钢1.用途主要用于制造桥梁、船舶、车辆、锅炉、高压容器、延安合金钢板输油输气管道、大型钢结构等。2.性能要求(1)高强度：一般其的屈服强度在300MPa以上。延安合金钢板(2)高韧性：要求延伸率为15％～20％，室温冲击韧性大于600kJ/m～800kJ/m。对于大型焊接构件，还要求有较高的断裂韧性。(3)良好的焊接性能和冷成型性能。(4)低的冷脆转变温度。(5)良好的耐蚀性。延安合金钢板3.成分特点(1)低碳：由于韧性、延安合金钢板焊接性和冷成形性能的要求高，其碳含量不超过0.20％。(2)加入以锰为主的合金元素。(3)加入铌、钛或钒等辅加元素：少量的铌、钛或钒在钢中形成细碳化物或碳氮化物，有利于获得细小的铁素体晶粒和提高钢的强度和韧性。此外，加入少量铜（≤0.4％）和磷（0.1％左右）等，可提高抗腐蚀性能。
合金元素对钢的工艺性能的影响1. 延安45号钢板合金元素对钢铸造性能的影响固、液相线的温度愈低和结晶温区愈窄 其铸造性能愈好。合金元素对铸造性能的影响 主要取决于它们对Fe-Fe3C相图的影响。另外 许多元素 如Cr、Mo、V、Ti、Al等在钢中形成高熔点碳化物或氧化物质点 增大钢的粘度 降低流动性 使铸造性能恶化。延安45号钢板2.合金元素对钢塑性加工性能的影响塑性加工分热加工和冷加工。合金元素溶入固溶体中 或形成碳化物(如Cr、Mo、W等) 都使钢的热变形抗力提高和热塑性明显下降而容易锻裂。延安45号钢板一般合金钢的热加工工艺性能比碳钢要差得多。3. 合金元素对钢焊接性能的影响合金元素都提高钢的淬透性 促进脆性组织(马氏体)的形成 使焊接性能变坏。但钢中含有少量Ti和V 可改善钢的焊接性能。4. 合金元素对钢切削性能的影响 切削性能与钢的硬度密切相关延安45号钢板 钢是适合于切削加工的硬度范围为170HB～230HB。一般合金钢的切削性能比碳钢差。但适当加入S、P、Pb等元素可以大大改善钢的切削性能。5. 合金元素对钢热处理工艺性能的影响热处理工艺性能反映钢热处理的难易程度和热处理产生缺陷的倾向。主要包括淬透性、过热敏感性、延安45号钢板回火脆化倾向和氧化脱碳倾向等。合金钢的淬透性高 淬火时可以采用比较缓慢的冷却方法可减少工件的变形和开裂倾向。加入锰、硅会增大钢的过热敏感性。§7-2 合金结构钢用于制造重要工程结构和机器零件的钢种称为合金结构钢。主要有低合金结构钢、合金渗碳钢、合金调质钢、合金弹簧钢、滚珠轴承钢。
