含有合金元素的钢称为合金钢。
合金钢常用的合金元素有:铬、锰、镍、硅、硼、钨、钼、钒、铌、锆和稀土元素等。钢中加入不同种类和不同含量的合金元素后,就能按照工件的使用要求,调整及提高钢的性能,满足现代工业和科学技术不断发展的需求。
合金钢按照用途可分为合金结构钢、合金工具钢和特殊性能钢三大类。按照钢中合金元素含量的多少,合金钢又分为低合金钢(合金元素总含量小于5%)、中合金钢(合金元素总含量为5%~10%)和高合金钢(合金元素总含量大于10%)。
1.合金结构钢
合金结构钢是在碳素结构钢的基础上加入适量的合金元素而形成的。
合金结构钢包括普通低合金钢、合金渗碳钢、合金调质钢、合金弹簧钢和滚动轴承钢。
合金钢的牌号:前两位数字表示平均含碳量的万分之几,其后的字母表示所含的合金元素。合金元素的含量小于1.5%时,其含量省略不表示。合金元素的含量大于或等于1.5%时,在合金元素的后面用数字表示其百分含量,如:12CrNi3表示含碳量为0.12%,Cr含量小于1.5%,Ni含量为3%。
当合金钢中硫和磷的含量比较少时,成为高级优质合金结构钢,必须在牌号最后标以“A”,如50CrVA,不标A的属于优质合金结构钢。
2.合金工具钢
合金工具钢分为合金刃具钢、合金模具钢和合金量具钢。
合金工具钢的牌号:当含碳量大于或等于1.0%时不标出,含碳量小于1.0%时,以千分之几的数字(通常是一位数,用以与合金结构钢的钢号相区别)标在前面,合金元素的表示方法与合金结构钢相同,如:9Mn2V表示含碳量0.9%,含锰量2%,含矾量小于1.5%的合金钢。又如:CrWMn表示含碳量大于或等于1.0%,铬、锰、钨的含量均小于1.5%的合金钢。
3.特殊性能钢
(1)不锈钢 当钢中含铬量大于或等于11.7%时,可显著提高基体组织的电极电位,再加上高铬钢在氧化性介质(如大气)中,能形成一层具有保护性作用的Cr2O3薄膜,所以高铬钢具有一定的耐蚀能力。钢中加入强碳化物形成元素,可以形成TiC(碳化钛),它弥散分布在晶界上,可以进一步提高耐蚀能力。
不锈钢按其组织状态分为三大类:铁素体不锈钢、奥氏体不锈钢和马氏体不锈钢。常用的不锈钢如下:(www.xing528.com)
1)铁素体不锈钢:
10Cr17:比较普遍,用于食品厂设备。
2)奥氏体不锈钢:
12Cr18Ni9:比较普遍,用于耐硝酸、冷磷酸、有机酸及盐碱溶液腐蚀的设备。
20Cr13Mn9Ni4:用于代替铬镍钢。
3)马氏体不锈钢:
12Cr13:比较普遍,用于汽轮机叶片、水压机阀、内燃机水泵轴。
40Cr13:比较普遍,用于量具、刃具、弹簧。
95Cr18:比较普遍,用于滚动轴承、刃具、量具。
(2)耐热钢 高温下具有较强的抗氧化性和强度。
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