合金鋼和碳鋼的熱應力哪個大

1. 什麼是合金鋼與碳鋼相比,合金鋼有哪些優點為什麼

合金鋼就是在碳鋼的基礎上，根據需要認為的加入一些合金，稱合金鋼。
其主要專優點是提高材料的綜合性屬能，比如在一些材料中，加入合金後，在同等硬度的情況下，增加材料的強度。也有根據需要可增加材料的耐蝕、耐磨等性能。
至於為什麼，這要看各元素的作用而言，有些是增加淬透性，如Mo、Cr、Mn等。從而增加硬度和耐磨性，有些增加耐蝕和抗氧化性能，如Ni、Cr等，原因很多，還是先看看有些基礎書吧。

2. 合金鋼高碳鋼優缺點比較及選用原則

合金鋼和高碳鋼同為鋼材，其成分、性能卻可以說有著千差萬別。高碳鋼是指含碳量從0.60%至1.70%的鋼鐵，而合金鋼是指鋼里除鐵、碳外，加入其他的合金元素。由於成分的不同，兩者的硬度、熔點、沸點也有著千差萬別，使用用途也十分不同。許多人知道合金鋼與高碳鋼，卻不清楚兩者的優缺點比較與使用原則。本文就將為大家介紹合金鋼與碳素鋼的優缺點及選用原則。

合金鋼與高碳鋼優缺點比較

1、高碳鋼淬透性差

碳素鋼選用水淬後，其臨界淬進直徑為15~20mm,對於直徑大於20mm的零件，即使用水淬也不可能淬透，不能保證整個截面得到一致的綜合力學性能。所以，對於要求高的大型零件，碳素鋼肯定是不適用的。而合金鋼具有高的淬透性，可用於製造大截面，形狀復雜的零件。

2、高碳鋼的高溫強度低，紅硬性差

碳炭鋼在200℃以上溫度使用時，其強度和硬度會很快降低。而合金鋼回火後穩定性好。紅硬性好，可在較高的溫度下工作。

3、高碳鋼不能獲得良好的綜合性能

例如，採用調質處理來試圖獲得良好的綜合性能時，若要保證較高的強度，則韌度較低，若要保證較好的韌度，則強度又偏低。這是由於碳素鋼回火穩定性差的緣故。所以，碳素鋼所得到的綜合性能遠較合金鋼差，即合金鋼具有很好的強韌度。

4、高碳鋼不具有特殊的性能

例如，要求高溫硬度或張度，抗氧化，耐蝕性，特殊電、磁性能等，用碳素鋼都無法獲得，只能選用合金鋼才能滿足上述要求。碳素鋼也具有一些優點，如通過改變它的碳含量和進行適當的熱處理，可獲得許多工業生產上所要求的性能。由於碳素鋼價格低廉，生產容易，加工性能好，至今仍然是工業上應用最廣泛的鋼鐵材料，占鋼材總用量的80%以上。

合金鋼與高碳鋼選用原則

為了彌補碳素鋼的缺點，在碳索鋼的基礎上有意識地加入一些合金元素，可獲得所需性能的很多種合金鋼。雖然合金鋼具有優異或特殊的性質，是非常重要的鋼種，可適應各方面的需要，但合金鋼也存在不少缺點，其中主要的是，合金元素的加入，使鋼的冶煉以及加工工藝性能比碳素鋼差，價格也較為昂貴。按照合理選材的原則，當碳素鋼能夠滿足使用要求時，應盡量選用碳素鋼。

通過上文的介紹，我們已經很能了解合金鋼與高碳鋼的區別、優缺點及選用原則了。由於合金中可以添加各種各樣的金屬元素，它們具有的功能性較高碳鋼要多得多，因此就應用來說，合金鋼更為常見。切削工具如鑽頭，絲攻，鉸刀等由含碳量0.90%至1.00%的鋼製品都是由高碳鋼來完成。總的來說，合金鋼與高碳鋼沒有確定的高下之分，根據合適的使用和操作環境選擇適合的材料才是最重要的。

3. 合金鋼與同類的碳鋼相比有哪些優缺點

合金鋼除含有普通碳鋼的鐵、碳外，根據性能需求還添加有其它合金元素回，比如常見的鉻、鎳答、鉬、錳、硅等，以達到改善熱處理性能、機械性能等方面，通常價格較普通碳鋼高

普通低合金鋼相對同類碳素鋼具有以下優點：
1：強度高，塑性韌性好。由於合金元素作用，其強度相對普通碳素鋼高25%--50%，延伸率為15%--23%，室溫下沖擊韌性高於60J/cm^2.
2:焊接性好。由於含碳量低，合金元素含量少，其塑性好，淬透性低，不宜在焊縫處出現淬火組織或裂紋。
3：冷熱壓力加工性能好。由於其塑性好，變形抗力小，壓力加工後不易產生裂紋。
4：耐腐蝕性好。在各種大氣條件下比碳素鋼具有更高的耐腐蝕性能。

4. 合金鋼與碳鋼相比具有哪些特點

為了改善和提高鋼的性能，在碳鋼的基礎上加入其它合金元素，如硅、錳版、鉻、鎳、、鎢權、釩、鈦等，這種鋼叫合金鋼（alloy
steel）。合金鋼根據加入合金元素的不同，具有不同的性能，如高的耐磨性、耐蝕性、耐低溫、高磁性等良好的特殊性能。合金鋼按用途分為合金結構鋼、合金工具鋼和特殊性能鋼。

5. 碳素鋼和合金鋼的區別

沒有特殊要求，一般用碳素鋼，容易采購，成本低，製造工藝簡單。合金鋼的分類方專法有很多，最常用的方屬法有按鋼中合金元素總量進行分類和按鋼的用途進行分類的兩種方法，按鋼中合金鋼元素總量分的話有低合金鋼、中合金鋼和高合金鋼。按鋼的用途分可以分為結構鋼、工具鋼、模具鋼、不銹鋼、耐酸鋼等等。這里你應該是指低合金鋼吧？如Q345（16Mn），它強度比普通碳素鋼高，如果是需要增加強度減輕重量，可以選用低合金鋼。至於其他合金鋼根據名稱就知道干什麼用，建議你查一查機械手冊，上面都有詳細說明。

6. 合金鋼與碳鋼都有什麼區別

合金鋼與碳鋼相比含有較多其他元素，合金鋼是指鋼中除含硅和錳作為合金元素或脫氧元素外，還含有其他合金元素，有的還含有某些非金屬元素的鋼。根據鋼中合金元素含量的多少，又可分為低合金鋼，中合金鋼和高合金鋼。
而碳鋼主要指力學性能取決於鋼中的碳含量，而一般不添加大量的合金元素的鋼，有時也稱為普碳鋼或碳素鋼。
碳鋼也叫碳素鋼，含碳量WC小於2%的鐵碳合金。碳鋼除含碳外一般還含有少量的硅、錳、硫、磷按用途可以把碳鋼分為碳素結構鋼、碳素工具鋼和易切削結構鋼三類。按含碳量可以把碳鋼分為低碳鋼（WC≤0.25%）,中碳鋼（WC0.25%——0.6%）和高碳鋼（WC>0。6%）。一般碳鋼中含碳量較高則硬度越高，強度也越高，但塑性較低。

7. 試比較三個形狀、尺寸一致,工作條件也相同,分別用鑄鐵,碳素鋼,合金鋼製造的零件,哪個應力集中系數大

三個形狀、尺寸一致,工作條件也相同,分別用鑄鐵,碳素鋼,合金鋼製造的零件,材質不同，跟應力集中系數應該沒有多少關系，只是跟強度，耐磨性，製造難度，製造精度等有關系。

8. 請專家告訴我合金鋼為什麼要比普通碳鋼更容易開裂！

合金鋼合金鋼
alloy
steel
在普通碳素鋼基礎上添加適量的一種或多種合金元素而構成的鐵碳合金。根據添加元素的不同，並採取適當的加工工藝，可獲得高強度、高韌性、耐磨、耐腐蝕、耐低溫、耐高溫、無磁性等特殊性能。
合金鋼的主要合金元素有硅、錳、鉻、鎳、鉬、鎢、釩、鈦、鈮、鋯、鈷、鋁、銅、硼、稀土等。其中釩、鈦、鈮、鋯等在鋼中是強碳化物形成元素，只要有足夠的碳，在適當條件下，就能形成各自的碳化物，當缺碳或在高溫條件下，則以原子狀態進入固溶體中；錳、鉻、鎢、鉬為碳化物形成元素，其中一部分以原子狀態進入固溶體中，另一部分形成置換式合金滲碳體；鋁、銅、鎳、鈷、硅等是不形成碳化物元素，一般以原子狀態存在於固溶體中。
合金鋼合金元素在鋼中的作用
對鋼加熱和冷卻時相變的影響
鋼加熱時的主要固態相變是非奧氏體相向奧氏體相的轉變，即奧氏體化的過程。整個過程都和碳的擴散有關。合金元素中，非碳化物形成元素如鎳、鈷等，降低碳在奧氏體中的激活能，增加奧氏形成的速度；而強碳化物形成元素如釩、鈦、鎢等，強烈妨礙碳在鋼中的擴散，顯著減慢奧氏體化的過程。鋼冷卻時的相變是指過冷奧氏體的分解，包括珠光體轉變（共析分解）、貝氏體相變及馬氏體相變。由於鋼中大都存在幾種合金元素的相互作用，致使對鋼冷卻時相變的影響也復雜得多。僅舉合金元素對過冷奧氏體等溫轉變曲線的影響為例，大多數合金元素，除鈷和鋁外，均起減緩奧氏體等溫分解的作用，但各類元素所起的作用有所不同。不形成碳化物的（如硅、磷、鎳、銅）和少量的碳化物形成元素（如釩、鈦、鉬、鎢），對奧氏體到向珠光體的轉變和向貝氏體的轉變的影響差異不大，因而使轉變曲線向右推移。
碳化物形成元素（如釩、鈦、鉻、鉬、鎢）如果含量較多，將使奧氏體向珠光體的轉變顯著推遲，但對奧氏體向貝氏體的轉變的推遲並不顯著，因而使這兩種轉變的等溫轉變曲線從「鼻子」處分離，而形成兩個
C形。當這類元素增加到一定程度時，在這兩個轉變區域的中間還將出現過冷奧氏體的亞穩定區。合金元素對馬氏體轉變溫度Ms
(起始轉變溫度)和Mn
(終了轉變溫度)的影響也很顯著，大部分元素均使Ms和Mn點降低，其中以碳的影響最大,其次為錳、釩、鉻等；但鈷和鋁則使Ms和Mn點升高。
對鋼的晶粒度和淬透性的影響
影響奧氏體晶粒度的因素很多。鋼的脫氧和合金化情況均與「奧氏體本質晶粒度」有關。一般來說,一些不形成碳化物的元素,如鎳、硅、銅、鈷等,阻止奧氏體晶粒長大的作用較弱,而錳、磷則有促進晶粒長大的傾向。碳化物形成元素如鎢、鉬、鉻等，對阻止奧氏體晶粒長大起中等作用。強碳化物形成元素如釩、鈦、鈮、鋯等，強烈地阻止奧氏體晶粒長大，起細化晶粒作用。鋁雖然屬於不形成碳化物元素，但卻是細化晶粒和控制晶粒開始粗化溫度的最常用的元素。
鋼的淬透性（見淬火）高低主要取決於化學成分和晶粒度。除鈷和鋁等元素外，大部分合金元素溶入固溶體後都不同程度地抑制過冷奧氏體向珠光體和貝氏體的相變，增加獲得馬氏體組織的數量，即提高鋼的淬透性。一些碳化物形成元素，如釩、鈦、鋯、鎢等，如果形成碳化物而固定了鋼中的碳，反而會降低淬透性，易使晶粒粗化的元素如錳，能提高淬透性；使晶粒細化的元素如鋁，則降低淬透性。硼是顯著影響淬透性的元素，合金鋼中即使只含十萬分之一的硼，也能顯著提高鋼的淬透性。但硼的這種影響僅對低、中碳鋼有效，對高碳鋼完全無效。
對鋼的力學性能和回火性能的影響
鋼的性能取決於鐵的固溶體和碳化物各自性能以及它們相對分布的狀態。合金元素對鋼的力學性能的影響也與此有關。固溶於鐵素體中的合金元素，起固溶強化作用，使強度和硬度提高，但同時使韌性和塑性相對地降低。其中以磷和硅的固溶強化作用最顯著，而硅對韌性的影響也最嚴重。少量的錳、鉻或鎳，反而對鐵素體的韌性有一定提高。
調質鋼的韌性－脆性轉變溫度是評價力學性能的一項重要指標。①提高轉變溫度的元素有
B、P、C、Si、Cu、Mo、Cr；②降低轉變溫度的元素有Ni、Mn；③少量時提高、多量時降低轉變溫度的元素有Ti、V;④少量時降低、多量時提高轉變溫度的元素有Al。
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9. 為什麼一般合金鋼熱處理加熱溫度較含碳量相同的碳鋼高保溫時間要長些

1、熱處理時，合金鋼加熱溫度比相同含碳量的碳鋼高
合金鋼是在碳素鋼的基礎上，為了某種目的或提高某種性能加入合金元素而形成的鋼。在相同含碳量情況下，加入合金元素形成的合金鋼，由於合金元素的加入，改變了原來碳素鋼的臨界點，如Ac1、Ac3、Accm，就像水中加鹽改變了水的的臨界點冰點、沸點一樣，大多數合金鋼的熱處理加熱溫度都比碳鋼高，其主要原因是合金元素的加入而改變了原來碳素鋼的臨界點，其次，一些合金元素要溶解在奧氏體中需要更高的溫度才能夠溶解，例如，VC（碳化釩）在1050℃以上才開始溶解，1150℃才加快溶解，合金元素在熱處理時只有溶解到奧氏體才能夠起到應有的作用，此外，奧氏體形成後，溶入的合金元素擴散慢，需要進一步提高加熱溫度來加速擴散，因此需要提高溫度。所以，合金鋼一般熱處理加熱溫度較含碳量相同的碳鋼要高。
2、熱處理時，合金鋼加熱保溫時間比相同含碳量的碳鋼保溫時間要長
由於合金元素在熱處理時只有溶解到奧氏體才能夠起到應有的作用，因此，熱處理時希望合金元素能夠很好地溶入奧氏體，但是合金元素的原子個頭比碳原子要大許多，擴散時移動的速度比較慢，必須有足夠長的時間來保證，其次，合金元素的加入有可能改變碳在鋼中的擴散速度，例如：強碳化物形成元素如V、Ti、W、Mo等與碳有較大的親合力，增加碳在奧氏體中的擴散激活能，強烈地減緩碳在鋼中的擴散，大大減慢了奧氏體化的過程，因此也需要足夠長的時間。當然，非碳化物形成元素如Ni、Co可降低碳在奧氏體中的擴散激活能，增加奧氏體形成速度，會一定程度上縮短保溫時間。此外，合金鋼中奧氏體化過程還包括均勻化的過程。它不但需要碳的擴散，而且合金元素也必需要擴散，但合金元素的擴散速度很慢，因此合金鋼的奧氏體成分均勻化比碳鋼更緩慢。以保證合金元素溶入奧氏體並使之均勻化從而充分發揮合金元素的作用，這也延長了保溫時間。

10. 碳鋼與合金鋼的區別

合金鋼與碳鋼相比含有較多其他元素，合金鋼是指鋼中除含硅和錳作為合金元專素或脫氧元素外，還屬含有其他合金元素，有的還含有某些非金屬元素的鋼。根據鋼中合金元素含量的多少，又可分為低合金鋼，中合金鋼和高合金鋼。
而碳鋼主要指力學性能取決於鋼中的碳含量，而一般不添加大量的合金元素的鋼，有時也稱為普碳鋼或碳素鋼。
碳鋼也叫碳素鋼，含碳量WC小於2%的鐵碳合金。碳鋼除含碳外一般還含有少量的硅、錳、硫、磷按用途可以把碳鋼分為碳素結構鋼、碳素工具鋼和易切削結構鋼三類。按含碳量可以把碳鋼分為低碳鋼（WC≤0.25%）,中碳鋼（WC0.25%——0.6%）和高碳鋼（WC>0。6%）。一般碳鋼中含碳量較高則硬度越高，強度也越高，但塑性較低。