合金钢的合金结构有哪些

⑴ 合金的相结构有哪些

1、固溶体是指溶质原子溶入溶剂晶格中而仍保持溶剂类型的合金相。通常以一种化学物质为基体溶有其他物质的原子或分子所组成的晶体，在合金和硅酸盐系统中较多见，在多原子物质中亦存在。

2、代位固溶体，固溶体中如果溶质原子半径和溶剂原子半径相近，则固溶原子将取代溶剂原子分布在后者的位置上形成代位固溶体

合金：一种金属元素与另外一种或几种元素，通过熔化或其他方法结合而成的具有金属特性的物质。

相：合金中同一化学成分、同一聚集状态，并以界面相互分开的各个均匀组成部分。

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固溶体性能：

固溶强化：当溶质元素含量很少时，固溶体性能与溶剂金属性能基本相同。但随溶质元素含量的增多，会使金属的强度和硬度升高，而塑性和韧性有所下降，这种现象称为固溶强化。置换固溶体和间隙固溶体都会产生固溶强化现象。

适当控制溶质含量，可明显提高强度和硬度，同时仍能保证足够高的塑性和韧性，所以说固溶体一般具有较好的综合力学性能。因此要求有综合力学性能的结构材料，几乎都以固溶体作为基本相。这就是固溶强化成为一种重要强化方法，在工业生产中得以广泛应用的原因。

⑵ 常见的合金结构钢有哪些

合金结构钢一般分为调质结构钢和表面硬化结构钢。
①调质结构钢 这类钢的含碳量一般约为0.25%～0.55%，对于既定截面尺寸的结构件，在调质处理（淬火加回火）时，如果沿截面淬透，则力学性能良好，如果淬不透，显微组织中出现有自由铁素体，则韧性下降。对具有回火脆性倾向的钢如锰钢、铬钢、镍铬钢等，回火后应快冷。这类钢的淬火临界直径，随晶粒度和合金元素含量的增加而增大，例如，40Cr和35SiMn钢约为30～40mm，而40CrNiMo和30CrNi2MoV钢则约为 60～100mm，常用于制造承受较大载荷的轴、连杆等结构件。
②表面硬化结构钢 用以制造表层坚硬耐磨而心部柔韧的零部件,如齿轮、轴等。为使零件心部韧性高,钢中含碳量应低，一般在0.12～0.25%，同时还有适量的合金元素，以保证适宜的淬透性。氮化钢还需加入易形成氮化物的合金元素（如Al、Cr、Mo等）。渗碳或碳氮共渗钢，经850～950℃渗碳或碳氮共渗后，淬火并在低温回火(约200℃)状态下使用。氮化钢经氮化处理(480～580℃)，直接使用，不再经淬火与回火处理。

⑶ 合金钢和合金结构钢有什么区别吗

用合金钢制作的成品材料比如三角铁，工字钢等等叫做结构钢。
专指合金钢又有普通合金钢和特种合金钢之分。上面所说的是普通合金钢，特种合金钢是为特殊需要炼制，比如桥梁钢。铁轨钢，锅炉刚，电工钢{硅钢片}等等。
合金钢是总称，有高、中、低合金钢之分，如耐蚀、耐热、耐磨合金钢等。而合金结构钢仅是合金钢的一种，一般指型材，如角钢、槽钢、工字钢等，合金含量也较低。其他的还有板材、棒材（圆钢、方钢等）。
用合金钢制作的成品材料比如三角铁，工字钢等等叫做结构钢。专指合金钢又有普通合金钢和特种合金钢之分。上面所说的是普通合金钢，特种合金钢是为特殊需要炼制，比如桥梁钢。铁轨钢，锅炉刚，电工钢{硅钢片}等等。合金钢是总称，有高、中、低合金钢之分，如耐蚀、耐热、耐磨合金钢等。而合金结构钢仅是合金钢的一种，一般指型材，如角钢、槽钢、工字钢等，合金含量也较低。其他的还有板材、棒材（圆钢、方钢等）。
为了改善和提高钢的性能，在碳钢的基础上加入其它合金元素，如硅、锰、铬、镍、、钨、钒、钛等，这种钢叫合金钢（Alloy

steel）。合金钢根据加入合金元素的不同，具有不同的性能，如高的耐磨性、耐蚀性、耐低温、高磁性等良好的特殊性能。合金钢按用途分为合金结构钢、合金工具钢和特殊性能钢。

⑷ 什么是合金钢

所谓合金钢就是在钢中再加入铬、镍、钨、钛和钒等化学元素，这样可以使钢材增加某一特殊性能。常用的合金钢有合金结构钢、弹簧钢、高速工具钢、滚珠轴承钢、不锈钢等。例如，高压容器要用合金结构钢制造；不锈钢韧性好、耐腐蚀，主要用于化工设备。

预计到本世纪末，工业材料虽然仍以钢铁为主，但是可能有一部分会被高分子合成材料所代替。与此同时，钢材在性能上也会有很大提高，除了钢材合金以外，还可将通过精炼技术、控制结晶技术、控制轧制技术，表面处理技术和热处理技术的综合应用来提高钢材性能，强度一般可望比现在提高1～2倍。各种复合钢材、预硬化钢材、异型断面钢材，彩色不锈钢将被大量采用；成百上千种性能近似的钢材由几种甚至几千种钢号所代替；各种各样的钢材产品将更规范化、系列化，各国通用的钢材牌号也将取得一致；钢材的利用率将由现在的50％左右提高到80％，使用会更加合理。

⑸ 合金钢中经常加入的合金元素主要有哪些怎样分类他们对钢的影响有哪些

各种化学成分在钢里分别有什么用？1、碳（C）：钢中含碳量增加，屈服点和抗拉强度升高，但塑性和冲击性降低，当碳量0.23%超过时，钢的焊接性能变坏，因此用于焊接的低合金结构钢，含碳量一般不超过0.20%。碳量高还会降低钢的耐大气腐蚀能力，在露天料场的高碳钢就易锈蚀；此外，碳能增加钢的冷脆性和时效敏感性。
2、硅（Si）：在炼钢过程中加硅作为还原剂和脱氧剂，所以镇静钢含有0.15－0.30%的硅。如果钢中含硅量超过0.50-0.60%,硅就算合金元素。硅能显著提高钢的弹性极限，屈服点和抗拉强度，故广泛用于作弹簧钢。在调质结构钢中加入1.0－1.2%的硅，强度可提高15－20%。硅和钼、钨、铬等结合，有提高抗腐蚀性和抗氧化的作用，可制造耐热钢。含硅1－4%的低碳钢，具有极高的导磁率，用于电器工业做矽钢片。硅量增加，会降低钢的焊接性能。
3、锰（Mn）：在炼钢过程中，锰是良好的脱氧剂和脱硫剂，一般钢中含锰0.30－0.50%。在碳素钢中加入0.70%以上时就算“锰钢”，较一般钢量的钢不但有足够的韧性，且有较高的强度和硬度，提高钢的淬性，改善钢的热加工性能，如16Mn钢比A3屈服点高40%。含锰11－14%的钢有极高的耐磨性，用于挖土机铲斗，球磨机衬板等。锰量增高，减弱钢的抗腐蚀能力，降低焊接性能。
4、磷（P）：在一般情况下，磷是钢中有害元素，增加钢的冷脆性，使焊接性能变坏，降低塑性，使冷弯性能变坏。因此通常要求钢中含磷量小于0.045%，优质钢要求更低些。
5、硫（S）：硫在通常情况下也是有害元素。使钢产生热脆性，降低钢的延展性和韧性，在锻造和轧制时造成裂纹。硫对焊接性能也不利，降低耐腐蚀性。所以通常要求硫含量小于0.055%，优质钢要求小于0.040%。在钢中加入0.08-0.20%的硫，可以改善切削加工性，通常称易切削钢。
6、铬（Cr）：在结构钢和工具钢中，铬能显著提高强度、硬度和耐磨性，但同时降低塑性和韧性。铬又能提高钢的抗氧化性和耐腐蚀性，因而是不锈钢，耐热钢的重要合金元素。
7、镍(Ni)：镍能提高钢的强度，而又保持良好的塑性和韧性。镍对酸碱有较高的耐腐蚀能力，在高温下有防锈和耐热能力。但由于镍是较稀缺的资源，故应尽量采用其他合金元素代用镍铬钢。
8、 钼(Mo)：钼能使钢的晶粒细化，提高淬透性和热强性能，在高温时保持足够的强度和抗蠕变能力(长期在高温下受到应力，发生变形，称蠕变)。结构钢中加入钼，能提高机械性能。 还可以抑制合金钢由于火而引起的脆性。在工具钢中可提高红性。
9、钛(Ti)：钛是钢中强脱氧剂。它能使钢的内部组织致密，细化晶粒力；降低时效敏感性和冷脆性。改善焊接性能。在铬18镍9奥氏体不锈钢中加入适当的钛，可避免晶间腐蚀。
10、钒(V)：钒是钢的优良脱氧剂。钢中加0.5%的钒可细化组织晶粒，提高强度和韧性。钒与碳形成的碳化物，在高温高压下可提高抗氢腐蚀能力。
11、钨(W)：钨熔点高，比重大，是贵生的合金元素。钨与碳形成碳化钨有很高的硬度和耐磨性。在工具钢加钨，可显著提高红硬性和热强性，作切削工具及锻模具用。
12、铌(Nb)：铌能细化晶粒和降低钢的过热敏感性及回火脆性，提高强度，但塑性和韧性有所下降。在普通低合金钢中加铌，可提高抗大气腐蚀及高温下抗氢、氮、氨腐蚀能力。铌可改善焊接性能。在奥氏体不锈钢中加铌，可防止晶间腐蚀现象。
13、钴(Co)：钴是稀有的贵重金属，多用于特殊钢和合金中，如热强钢和磁性材料。
14、铜(Cu)：武钢用大冶矿石所炼的钢，往往含有铜。铜能提高强度和韧性，特别是大气腐蚀性能。缺点是在热加工时容易产生热脆，铜含量超过0.5%塑性显著降低。当铜含量小于0.50%对焊接性无影响。
15、铝(Al)：铝是钢中常用的脱氧剂。钢中加入少量的铝，可细化晶粒，提高冲击韧性，如作深冲薄板的08Al钢。铝还具有抗氧化性和抗腐蚀性能，铝与铬、硅合用，可显著提高钢的高温不起皮性能和耐高温腐蚀的能力。铝的缺点是影响钢的热加工性能、焊接性能和切削加工性能。
16、硼(B)：钢中加入微量的硼就可改善钢的致密性和热轧性能，提高强度。
17、氮(N):氮能提高钢的强度，低温韧性和焊接性，增加时效敏感性。
18、稀土(Xt)：稀土元素是指元素周期表中原子序数为57-71的15个镧系元素。这些元素都是金属，但他们的氧化物很象“土”，所以习惯上称稀土。钢中加入稀土，可以改变钢中夹杂物的组成、形态、分布和性质，从而改善了钢的各种性能，如韧性、焊接性，冷加工性能。在犁铧钢中加入稀土，可提高耐磨性。

⑹ 什么是合金钢合金元素类别有哪些

随着科技的不断进步，生活中各种各样的材料也在不断地被改进、改良，以适应现代社会越来越高的需求。而合金钢就是其中一种典型的材料，它的出现弥补了碳钢的诸多缺陷。那么什么是合金钢，它又是怎么发展起来的，又有什么合金种类呢?

基础简介

普通的碳素钢中的主要成分为碳元素与铁元素，而合金钢就是指在普通钢之中加入了其他的合金元素的钢材。通过加入一种或多种的合金元素(如铜、镍、铬等等)，钢材的某些性能能够得到大大的改善，以适应不同行业发展的需求。按照加入的合金元素的含量，可以将合金钢分为低合金钢、中合金钢与高合金钢这三种。

发展历程

合金钢的发展起源于十九世纪的后半期，当时对钢材的需求量不断扩大，而生产力却不足以解决钢的加工问题。针对这一问题，英国的Mushet制造出了新型钢材。在二十世纪的二十年代之后，电弧炉炼钢技术的出现，又为合金钢的大量生产提供了有利的条件。六十年代以后，由于各种精炼技术已经普及，钢材的生产量逐步扩大，开始向高纯度与超低碳的方向发展。通过合金钢的发展历程，我们不难看出，合金钢的发展正符合了社会的需，尤其是在制造工业的行业中。

合金元素类别

1.铬(Cr)：铬元素能够大大提高钢的强度与硬度，使材料更耐磨、耐腐蚀。

2.镍(Ni)：镍元素在提升钢的强度的同时，能保持它的韧性，还能使其耐腐蚀、耐热。

3.钛(Ti)：钛元素能够使钢晶粒的结构更细密，改良其焊接性能。

4.钒(V)：钒元素能与碳元素结合生成一种碳化物，能改善其耐腐蚀的性能。

5.钨(W)：钨元素能使钢的硬度大大提高，变得更加耐磨耐用。

6.铜(Cu)：铜元素能提高钢的强度，改善其耐腐蚀的性能。

7.磷(P)：磷元素在一般情况下属于钢材中的有害元素，会降低钢的塑性与焊接性能。

看完了以上的介绍，大家对合金钢这种材料是不是有了更深的了解呢?现在，合金钢被广泛的用于机械制造、军事工业等等，在我们的生活中发挥着至关重要的作用，为我们做出了巨大的贡献。

⑺ 合金结构钢有哪些种类类型

合金结构钢一般分为调质结构钢和表面硬化结构钢。
①调质结构钢
这类钢的含碳量一般约为0.25%～0.55%，对于既定截面尺寸的结构件，在调质处理（淬火加回火）时，如果沿截面淬透，则力学性能良好，如果淬不透，显微组织中出现有自由铁素体，则韧性下降。对具有回火脆性倾向的钢如锰钢、铬钢、镍铬钢等，回火后应快冷。这类钢的淬火临界直径，随晶粒度和合金元素含量的增加而增大，例如，40Cr和35SiMn钢约为30～40mm，而40CrNiMo和30CrNi2MoV钢则约为60～100mm，常用于制造承受较大载荷的轴、连杆等结构件。
②表面硬化结构钢
用以制造表层坚硬耐磨而心部柔韧的零部件，如齿轮、轴等。为使零件心部韧性高，钢中含碳量应低，一般在0.12～0.25%，同时还有适量的合金元素，以保证适宜的淬透性。氮化钢还需加入易形成氮化物的合金元素（如Al、Cr、Mo等）。渗碳或碳氮共渗钢，经850～950℃渗碳或碳氮共渗后，淬火并在低温回火（约200℃）状态下使用。氮化钢经氮化处理（480～580℃），直接使用，不再经淬火与回火处理。
合金结构钢由于具有合适的淬透性，经适宜的金属热处理后，显微组织为均匀的索氏体、贝氏体或极细的珠光体，因而具有较高的抗拉强度和屈强比（一般在0.85左右），较高的韧性和疲劳强度，和较低的韧性－脆性转变温度，可用于制造截面尺寸较大的机器零件。

⑻ 合金钢都有哪些分类类型

1、按合金元素的含量分
1）低合金钢合金元素总含量小于等于5%；
2）中合金钢合金元素总含量在5%~10%之间；
3）高合金钢合金元素总含量大于等于10%；
2、按合金元素的种类分
有铬钢、锰钢、铬锰钢、铬镍钢、铬镍钼钢、硅锰钼钒钢等。
3、按主要用途分
（1）结构钢
1）建筑及工程用结构钢
2）机械制造用结构钢
（2）工具钢
（3）特殊性能钢
合金钢种类很多，通常按合金元素含量多少分为低合金钢（含量<5%），中合金钢（含量5%～10%），高合金钢（含量>10%）；按质量分为优质合金钢、特质合金钢；按特性和用途又分为合金结构钢、不锈钢、耐酸钢、耐磨钢、耐热钢、合金工具钢、滚动轴承钢、合金弹簧钢和特殊性能钢（如软磁钢、永磁钢、无磁钢）等。
各国的合金钢系统，随各自的资源情况、生产和使用条件不同而不同，国外以往曾发展镍、硌钢系统，我国则发现以硅、锰、钒、钛、铌、硼、铅、稀土为主的合金钢系统合金钢在钢的总产量中约占百分之十几，一般是在电炉中冶炼的按用途可以把合金钢分为8大类，它们是：合金结构钢、弹簧钢、轴承钢、合金工具钢、高速工具钢、不锈钢、耐热不起皮钢，电工用硅钢。
调质钢
1．中碳型合金钢，合金元素含量较低；2．强度较高；3．用于高温螺栓、螺母材料等。
弹簧钢
1、含碳量比调质钢高；2、经调质处理，强度较高抗疲劳强度较高；3、用于弹簧材料。
滚动轴承钢
1、高碳型合金钢，合金含量较高；2、具有高而均匀的硬度和耐磨性；3、用于滚动轴承。
合金工具钢又名量具钢
1、高碳型合金钢，合金元素含量较低；2、具有高的硬度和耐磨性，机加工性能好，稳定性好；3、用于量具材料。
特殊性能钢
1、低碳高合金钢；2、抗腐蚀性好；3、用于抗腐蚀、部分可做耐热材料。
耐热钢
1、低碳高合金钢；2、耐热性能好；3、用于耐热材料、部分可做抗腐蚀材料。
低温钢
1、低碳合金钢，根据耐低温程度合金元素有高有低；2、抗低温性好；3、用于低温材料（专用钢为镍钢）。
根据碳化物的倾向分类
合金钢根据各种元素在钢中形成碳化物的倾向，可分为三类：
①强碳化物形成元素，如钒、钛、铌、锆等。
这类元素只要有足够的碳，在适当的条件下，就形成各自的碳化物;仅在缺碳或高温的条件下,才以原子状态进入固溶体中。
②碳化物形成元素，如锰、铬、钨、钼等。这类元素一部分以原子状态进入固溶体中，另一部分形成置换式合金渗碳体,如(Fe，Mn)3C、(Fe，Cr)3C等,如果含量超过一定限度（除锰以外），又将形成各自的碳化物,如(Fe，Cr)7C3、(Fe，W)6C等。
③不形成碳化物元素，如硅、铝、铜、镍、钴等。这类元素一般以原子状态存在于奥氏体、铁素体等固溶体中。合金元素中一些比较活泼的元素，如铝、锰、硅、钛、锆等，极易和钢中的氧和氮化合，形成稳定的氧化物和氮化物，一般以夹杂物的形态存在于钢中。锰、锆等元素也和硫形成硫化物夹杂。钢中含有足够数量的镍、钛、铝、钼等元素时能形成不同类型的金属间化合物。有的合金元素如铜、铅等，如果含量超过它在钢中的溶解度，则以较纯的金属相存在。
根据相变点分类
钢的性能取决于钢的相组成，相的成分和结构，各种相在钢中所占的体积组分和彼此相对的分布状态。合金元素是通过影响上述因素而起作用的。对钢的相变点的影响主要是改变钢中相变点的位置，大致可以归纳为以下三个方面：
①改变相变点温度。一般来说，扩大γ相(奥氏体)区的元素，如锰、镍、碳、氮、铜、锌等,使A3点温度降低,A4点温度升高;相反,缩小γ相区的元素，如锆、硼、硅、磷、钛、钒、钼、钨、铌等,则使A3点温度升高，A4点温度降低。惟有钴使A3和A4点温度均升高。铬的作用比较特殊,含铬量小于7%时使A3点温度降低,大于7%时则使A3点温度提高。
②改变共析点S的位置。缩小γ相区的元素，均使共析点S温度升高；扩大γ相区的元素,则相反。此外几乎所有合金元素均降低共析点S的含碳量，使S点向左移。不过碳化物形成元素如钒、钛、铌等（也包括钨、钼），在含量高至一定限度以后,则使S点向右移。
③改变γ相区的形状、大小和位置。这种影响较为复杂，一般在合金元素含量较高时，能使之发生显著改变。例如镍或锰含量高时，可使γ相区扩展至室温以下，使钢成为单相的奥氏体组织；而硅或铬含量高时，则可使γ相区缩得很小甚至完全消失，使钢在任何温度下都是铁素体组织。