合金鋼用於什麼場合

1. 合金鋼按用途分為哪幾種

合金鋼按用途分為：結構鋼、工具鋼、特殊性能鋼三種。
1、結構鋼
結構鋼是指符合特定強度和可成形性等級的鋼。可成形性以抗拉試驗中斷後伸長率表示。結構鋼一般用於承載等用途，在這些用途中鋼的強度是一個重要設計標准。
2、工具鋼
工具鋼（Toolsteel），是用以製造切削刀具、量具、模具和耐磨工具的鋼。工具鋼具有較高的硬度和在高溫下能保持高硬度和紅硬性，以及高的耐磨性和適當的韌性。
3、特殊性能鋼
特殊性能鋼具有特殊物理或化學性能，用來製造除要求具有一定的機械性能外，還要求具有特殊性能的零件。其種類很多，機械製造中主要使用不銹耐酸鋼、耐熱鋼、耐磨鋼。

2. 什麼是合金鋼合金元素類別有哪些

隨著科技的不斷進步，生活中各種各樣的材料也在不斷地被改進、改良，以適應現代社會越來越高的需求。而合金鋼就是其中一種典型的材料，它的出現彌補了碳鋼的諸多缺陷。那麼什麼是合金鋼，它又是怎麼發展起來的，又有什麼合金種類呢?


基礎簡介
普通的碳素鋼中的主要成分為碳元素與鐵元素，而合金鋼就是指在普通鋼之中加入了其他的合金元素的鋼材。通過加入一種或多種的合金元素(如銅、鎳、鉻等等)，鋼材的某些性能能夠得到大大的改善，以適應不同行業發展的需求。按照加入的合金元素的含量，可以將合金鋼分為低合金鋼、中合金鋼與高合金鋼這三種。


發展歷程
合金鋼的發展起源於十九世紀的後半期，當時對鋼材的需求量不斷擴大，而生產力卻不足以解決鋼的加工問題。針對這一問題，英國的Mushet製造出了新型鋼材。在二十世紀的二十年代之後，電弧爐煉鋼技術的出現，又為合金鋼的大量生產提供了有利的條件。六十年代以後，由於各種精煉技術已經普及，鋼材的生產量逐步擴大，開始向高純度與超低碳的方向發展。通過合金鋼的發展歷程，我們不難看出，合金鋼的發展正符合了社會的需，尤其是在製造工業的行業中。


合金元素類別
1.鉻(Cr)：鉻元素能夠大大提高鋼的強度與硬度，使材料更耐磨、耐腐蝕。
2.鎳(Ni)：鎳元素在提升鋼的強度的同時，能保持它的韌性，還能使其耐腐蝕、耐熱。
3.鈦(Ti)：鈦元素能夠使鋼晶粒的結構更細密，改良其焊接性能。
4.釩(V)：釩元素能與碳元素結合生成一種碳化物，能改善其耐腐蝕的性能。
5.鎢(W)：鎢元素能使鋼的硬度大大提高，變得更加耐磨耐用。
6.銅(Cu)：銅元素能提高鋼的強度，改善其耐腐蝕的性能。
7.磷(P)：磷元素在一般情況下屬於鋼材中的有害元素，會降低鋼的塑性與焊接性能。


看完了以上的介紹，大家對合金鋼這種材料是不是有了更深的了解呢?現在，合金鋼被廣泛的用於機械製造、軍事工業等等，在我們的生活中發揮著至關重要的作用，為我們做出了巨大的貢獻。

3. 簡述合金鋼的應用范圍

合金鋼已有一百多年的歷史了。工業上較多地使用合金鋼材大約是在19世紀後半期。當時由於鋼的生產量和使用量不斷增大，機械製造業需要解決鋼的加工切削問題，1868年英國人馬希特(R.F.Mushet)發明了成分為2.5%Mn-7%W的自硬鋼，將切削速度提高到5米/分。隨著商業和運輸的發展,1870年在美國用鉻鋼(1.5～2.0%Cr)在密西西比河上建造了跨度為 158.5米的大橋；由於加工構件時發生困難,稍後,一些工業國家改用鎳鋼(3.5%Ni)建造大跨度的橋梁。與此同時,一些國家還將鎳鋼用於修造軍艦。隨著工程技術的發展，要求加快機械的轉動速度，1901年在西歐出現了高碳鉻滾動軸承鋼。1910年又發展出了18W-4Cr-1V型的高速工具鋼，進一步把切削速度提高到30米/分。可見合金鋼的問世和發展，是適應了社會生產力發展的要求，特別是和機械製造、交通運輸和軍事工業的需要分不開的。
20世紀20年代以後，由於電弧爐煉鋼法被推廣使用，為合金鋼的大量生產創造了有利條件。化學工業和動力工業的發展，又促進了合金鋼品種的擴大，於是不銹鋼和耐熱鋼在這段期間問世了。1920年德國人毛雷爾 (E.Maurer) 發明了18-8型不銹耐酸鋼，1929年在美國出現了Fe-Cr-Al電阻絲，到1939年德國在動力工業開始使用奧氏體耐熱鋼。第二次世界大戰以後至60年代，主要是發展高強度鋼和超高強度鋼的時代，由於航空工業和火箭技術發展的需要，出現了許多高強度鋼和超高強度鋼新鋼種，如沉澱硬化型高強度不銹鋼和各種低合金高強度鋼等是其代表性的鋼種。60年代以後，許多冶金新技術，特別是爐外精煉技術被普遍採用，合金鋼開始向高純度、高精度和超低碳的方向發展，又出現了馬氏體時效鋼、超純鐵素體不銹鋼等新鋼種。國際上使用的有上千個合金鋼鋼號，數萬個規格，合金鋼的產量約占鋼總產量的10%，是國民經濟建設和國防建設大量使用的重要金屬材料。

4. 低合金鋼都有哪些性能用途

低合金鋼是指合金元素總量小於5%的合金鋼。低合金鋼是相對於碳鋼而言的，是在碳鋼的基礎上，為了改善鋼的性能，而有意向鋼中加入一種或幾種合金元素。加入的合金量超過碳鋼正常生產方法所具有的一般含量時，稱這種鋼為合金鋼。當合金總量低於5%時稱為低合金鋼，普通合金鋼一般在3.5%以下，合金含量在5-10%之間稱為中合金鋼，大於10%的稱為高合金鋼。
低合金鋼性能：
1、強度
鋼結構件的屈服點決定了結構所能承受的不發生永久變形的應力。典型碳素結構鋼的最小屈服點為235MPa。而典型低合金高強度鋼的最小屈服點為345MPa。因此，根據其屈服點的比例關系，低合金高強度鋼的使用允許應力比碳素結構鋼高1.4倍。
與碳素結構鋼相比，使用低合金高強度鋼可以減小結構件的尺寸，使重量減輕。必須注意，對於可能出現彎曲的構件，其許用應力必須修正，以達到保證結構的堅固性。有時用低合金高強度鋼取代碳素結構鋼但不改變斷面尺寸，其唯一的目的是在不增加重量的情況下而得到強度更高更耐久的結構。節約重量對運輸車輛的結構是最重要的，這樣就可以運輸更重的重量和減少能量消耗。
最新的發展是採用通過臨界退火和快速冷卻得到馬氏體和鐵素體二相顯微組織（或雙相顯微組織）的低合金高強度鋼。這種鋼的薄板產品有極好的成形性能，屈服點一般為310～345MPa，通過汽車部件壓力成形產生的應變，屈服點可以提高到550MPa或更高。
2、成形性能
為了容易地和經濟地進行熱或冷加工以製成工程結構的各種部件，低合金高強度鋼必需具有適當的成形性能。和碳素結構鋼一樣，低合金高強度鋼一般可以進行這樣的加工，以及如剪切、沖孔和機加工藝。雖然其屈服點高，即使成形操作變形相當劇烈也同樣可以使用用於碳素結構鋼成形的冷彎沖壓機、拉拔機、壓力機和其他設備，但是一些設備具需要修改。
低合金高強度鋼和碳素結構鋼的冷成形性能之間有固有的區別。首先，使低合金高強度鋼產生一定量的永久變形比同樣尺寸的碳素結構鋼需要更大的力。第二，當低合金高強度鋼成形時，對回彈應給出稍大些的允許量。
根據經驗，除非對低合金高強度鋼進行控制夾雜物形狀的處理，否則在進行冷成形時必須使用比碳素結構鋼更大的彎曲半徑。
3、焊接性能
由於鋼結構在製作加工過程中經常使用焊接工藝，因此對於這類用途的低合金高強度鋼來說，能夠採用在薄板和鋼帶這樣的厚度情況下廣泛使用的電弧焊工藝進行焊接是非常重要的，所製作的鋼結構的焊縫應具有要求的強度和韌性也同樣是非常重要的，這樣才能經受住預定用途出現的最不利的條件。
目前低合金高強度鋼的發展與各種焊接工藝的發展足同步進行的，要特別注意確保這些鋼能夠具有適當的焊接性能。如果焊接操作得當，大部分低合金高強度鋼是可以很好地進行焊接的。對於大型型鋼和較高碳和錳含量的牌號，需要預熱或採用低氫焊條。對於某些低合金高強度鋼無論厚度是多少，都應採用低氧焊條。
4、耐腐蝕性
當使用低合金高強度鋼時，都是希望取其強度高的優點而用較薄的截面，這不僅僅是為了節省重量而且也是為了盡可能的經濟。但是，必須要充分考慮腐蝕這一因素，鋼材截面愈薄就愈應注意防腐。任何鋼結構的防腐一般都是通過在適當准備的表面上塗防腐層並且對防腐層加以保護的方法來達到的。
一些低合金高強度鋼具有良好的耐大氣腐蝕性能，其不僅可以提高防腐塗層的效果，而且在某些情況下採取適當的預防措施甚至還可以在不塗層的狀態下暴露在大氣中使用。提高耐大氣腐蝕性能的元素是銅、磷、硅、鉻、鎳和鉬。一些低合金高強度鋼的優良的耐大氣腐蝕性能導致形成了建築、橋梁等結構設計的新概念，即這些結構選用適當的低合金高強度鋼的裸露構件來建造。
在正常暴露在大氣中的情況下，裸露的鋼在大氣腐蝕的最初幾個月形成一種緊密的保護性氧化膜。有時建築師選用裸露的鋼結構是因為希望得到鋼表面均勻的大氣氧化的外觀，而有時則是為了節省塗保護層以達到經濟的目的。在裸露狀態下使用這些低合金高強度鋼，設計上必須考慮鋼的表面不能長期是潮濕的，而且還應特別注意特殊的大氣環境，以保證在此條件下鋼的腐蝕速率是允許的。
例如在強化學或工業煙氣的條件下則顯然是不適宜的。為了驗證在某些環境下是否可以使用裸露的鋼結構。需要對大氣環境進行測定，甚至需要進行裸露試驗。
5、缺口韌性
低合金高強度鋼牌號在設計上具有對其預期的結構用途來說相當好的缺口韌性。具體牌號的低合金高強度鋼其缺口韌性的適用性，或是只根據已有的使用經驗，或是結合缺口試樣的沖擊試驗結果綜合考慮。為了滿足某些用途的極嚴格的要求，生產的一些低合金高強度鋼具有極好的缺口韌性。例如，通常採用控制熱軋技術生產用於製造焊接管線鋼管的低台金高強度鋼鋼板，這種鋼管需要符合有關標准對缺口韌性規定的要求。
低合金鋼用途和特性：
低合金鋼焊接結構的零部件通常需要經過加工成形—焊接—焊後熱處理等工序，這就要求鋼材具有良好的工藝性能。工藝性能包括金屬的焊接性，切削性能，冷、熱加工性能，熱處理性能，可鍛性，組織均勻穩定性及大截面的淬透性等。在考慮材料成本的同時還應考慮材料加工、焊接難易程度不同對製造費用的影響。
低合金鋼在工程機械、船舶、橋梁、高層建築、鍋爐及壓力容器、電力、各種車輛的製造中得到了廣泛的應用。這與它的特性（如：塑性、韌性、焊接性能）是分不開的。圖集中展示了一些常見的低合金鋼的用途和特性。

5. 碳素鋼和合金鋼在用途上的區別

一、用途不同

1、碳素鋼

1）Q195 用於製造承載較小的零件、鐵絲、鐵圈、墊鐵、開口銷、拉桿、沖壓件以及焊接件等。

2）Q215 A 用於製造拉桿、套圈、墊圈、滲圈、滲碳零件以及焊接件等。

3）Q235 A A、B級用於製造金屬結構件、心部強度要求不高的滲碳件或碳氮共滲件、拉桿、連桿、吊鉤、車鉤、螺栓、螺母、套筒、軸以及接件；C、D級用於製造重要的焊接結構件。

4）Q255 A 用於製造轉軸、心軸、吊鉤、拉桿、搖桿、楔等強度要求不高的零件。此負焊接性尚可。

5）Q275 用於製造軸類、鏈輪、齒輪、吊鉤等強度要求高的零件。

2、合金鋼

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（如鉻、鎳 、鉬、釩、鈦、銅、鎢、鋁、鈷、鈮、鋯和其他元素等），有的還含有某些非金屬元素（如硼、氮等）的鋼。

合金鋼的分類方法有很多，最常用的方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，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。

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。合金鋼的硬度耐磨性 淬透性 耐腐蝕性等比碳素鋼優秀 在機械零件中應用比碳素鋼要廣。性能很突出。根據所添加的不同合金元素，可以具有各種不同的特殊性能。

二、包含元素不同

合金鋼與碳鋼相比含有較多其他元素。

1、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。

2、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。

三、化學性能不同

1、碳鋼中含有一定量的碳，硬度越大，強度也越高，但塑性較低 。

2、而合金鋼中則再加入另外元素，如錳、鎳、鉻、硅等，使其獲得不同的機械與化學性能，以達到更好的使用要求。

6. 特種合金鋼的部分特種合金鋼的特點及用途

1．調質鋼：中碳型合金鋼，合金元素含量較低；強度較高；用於高溫螺栓、螺母材料等。 2．彈簧鋼：含碳量比調質鋼高；經調質處理，強度較高，抗疲勞強度較高；用於彈簧材料。 3．滾動軸承鋼：高碳型特種合金鋼，合金含量較高；具有高而均勻的硬度和耐磨性；用於滾動軸承。 4．合金工具鋼：量具鋼 高碳型特種合金鋼，合金元素汪粗含量較低；具有高的硬度和耐磨性，機加工性能好，穩定性好；用於量具材料。 5．特種性能鋼：不銹鋼 低碳高特種合金顫賣鋼；抗腐蝕性好；用於抗困洞鎮腐蝕、部分可做耐熱材料。 6．耐熱鋼：低碳高特種合金鋼；耐熱性能好；用於耐熱材料、部分可做抗腐蝕材料。 7．低溫鋼：低碳特種合金鋼，根據耐低溫程度合金元素有高有低；抗低溫性好；用於低溫材料（專用鋼為鎳鋼）。

7. 碳素鋼和合金鋼在用途上的區別

一、用途不同

1、碳素鋼

1）Q195 用於製造承載較小的零件、鐵絲、鐵圈、墊鐵、開口銷、拉桿、沖壓件以及焊接件等。

2）Q215 A 用於製造拉桿、套圈、墊圈、滲圈、滲碳零件以及焊接件等。

3）Q235 A A、B級用於製造金屬結構件、心部強度要求不高的滲碳件或碳氮共滲件、拉桿、連桿、吊鉤、車鉤、螺栓、螺母、套筒、軸以及接件；C、D級用於製造重要的焊接結構件。

4）Q255 A 用於製造轉軸、心軸、吊鉤、拉桿、搖桿、楔等強度要求不高的零件。此負焊接性尚可。

5）Q275 用於製造軸類、鏈輪、齒輪、吊鉤等強度要求高的零件。

2、合金鋼

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（如鉻、鎳 、鉬、釩、鈦、銅、鎢、鋁、鈷、鈮、鋯和其他元素等），有的還含有某些非金屬元素（如硼、氮等）的鋼。

合金鋼的分類方法有很多，最常用的方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，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。

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。合金鋼的硬度耐磨性 淬透性 耐腐蝕性等比碳素鋼優秀 在機械零件中應用比碳素鋼要廣。性能很突出。根據所添加的不同合金元素，可以具有各種不同的特殊性能。

二、包含元素不同

合金鋼與碳鋼相比含有較多其他元素。

1、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。

2、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。

三、化學性能不同

1、碳鋼中含有一定量的碳，硬度越大，強度也越高，但塑性較低 。

2、而合金鋼中則再加入另外元素，如錳、鎳、鉻、硅等，使其獲得不同的機械與化學性能，以達到更好的使用要求。

8. 合金工具鋼的用途分類

合金工具鋼的淬硬性、淬透性、耐磨性和韌性均比碳素工具鋼高，按用途大致可分為刃具、模具和量具用鋼3類。其中碳含量高的鋼（碳質量分數大於0.80%）多用於製造刃具、量具和冷作模具，這類鋼淬火後的硬度在HRC60以上，且具有足夠的耐磨性；碳含量中等的鋼（碳質量分數 0.35%~0.70%）多用於製造熱作模具，這類鋼淬火後的硬度稍低，為HRC50~55,但韌性良好。 刃具在工作條件下產生強烈的磨損並發熱，還有震動和承受一定的沖擊負荷。刃具用鋼應具有高的硬度、耐磨性、紅硬性和良好的韌性。為了保證其具有高的硬度，滿足形成合金碳化物的需要，鋼中碳質量分數一般在0.80%~1.45%。鉻是這類鋼的主要合金元素，質量分數一般在0.50%~1.70%，有的鋼還含有鎢，以提高切削金屬的性能。這類工具鋼因含有合金元素，因此淬透性比碳素工具鋼好，熱處理產生的變形小，具有高的硬度和耐磨性。常用的鋼類有鉻鋼、硅鉻鋼和鉻鎢錳鋼等。
[應用場合]：主要用於製造低速切削刃具（如木工工具、鉗工工具、鑽頭、銑刀、拉刀等）及測量工具（如卡尺、千分尺、塊規、樣板等）。量具刃具鋼要求具有高硬度（62～65HRC）、高耐磨性、足夠的強韌性、高的熱硬性（即刃具在高溫時仍能保持高的硬度）；為保證測量的准確性，要求量具刃具鋼具有良好的尺寸穩定性。
[化學成分]：量具刃具鋼具有高碳成分，wC=0.8%～1.50%，以保證高的硬度和耐磨性。加入的合金元素有Cr、Si、Mn、W等，用以提高鋼的淬透性、耐回火性、熱硬性和耐磨性。
[常用刃具鋼]：9SiCr是應用廣泛的刃具鋼，用於製作要求變形小的各種薄刃低速切削刃具，如板牙、絲錐、鉸刀等。
[常用量具鋼]：高精度量具（如塊規）可採用Cr2、CrWMn等量具刃具鋼製造，也可用軸承鋼（如GCr15）製造；簡單量具(如卡尺、樣板、直尺、量規等)多用碳素工具鋼（如T10A）；要求精密並須防止腐蝕的量具，採用不銹鋼3Cr13、9Cr18。
[熱處理]：量具刃具鋼的預先熱處理為球化退火，最終熱處理為淬火加低溫回火，熱處理後硬度達60～65HRC。高精度量具在淬火後可進行冷處理，以減少殘余奧氏體量，從而增加其尺寸穩定性。為了進一步提高尺寸穩定性，淬火回火後，還可進行時效處理。 模具大致可分為冷作模具、熱作模具和塑料模具3類，用於鍛造、沖壓、切型、壓鑄等。由於各種模具用途不同，工作條件復雜，因此對模具用鋼，按其所製造模具的工作條件，應具有高的硬度、強度、耐磨性，足夠的韌性，以及高的淬透性、淬硬性和其他工藝性能。由於這類用途不同，工作條件復雜，因此對模具用鋼的性能要求也不同。
冷作模具包括冷沖模、拉絲模、拉延模、壓印模、搓絲模、滾絲板、冷鐓模和冷擠壓模等。冷作模具有鋼，按其所製造具的工作條件，應具有高的硬度、強度、耐磨性、足夠的韌性，以及高的淬透性、淬硬性和其他工藝性能。用於這類用途的合金工具用鋼一般屬於高碳合金鋼，碳質量分數在0.80%以上，鉻是這類鋼的重要合金元素，其質量分數通常不大於5%。但對於一些耐磨性要求很高，淬火後變形很小模具用鋼，最高鉻質量分數可達13%，並且為了形成大量碳化物，鋼中碳質量分數也很高，最高可達2.0%~2.3%。冷作模具鋼的碳含量較高，其組織大部分屬於過共析鋼或萊氏體鋼。常用的鋼類有高碳低合金鋼、高碳高鉻鋼、鉻鉬鋼、中碳鉻鎢釧鋼等。[應用場合]：冷作模具用於冷態下（工作溫度低於200～300℃）金屬的成形加工，如冷沖模、冷擠壓模、剪切模等。這類模具承受很大的壓力、強烈的摩擦和一定的沖擊，因此，要求具有高硬度、耐磨性和足夠的韌性。此外，形狀復雜、精密、大型的模具還要求具有較高的淬透性和小的熱處理變形。
[化學成分]：冷作模具鋼一般具有高的含碳量，wC=1.0%～2.0%，以獲得高硬度和高耐磨性。加入合金元素Cr、Mo、W、V等，以提高耐磨性、淬透性和耐回火性。
[常用冷作模具鋼]：Crl2型鋼包括Cr12、Cr12MoV等，這類鋼的淬透性及耐磨性好，熱處理變形小，常用於大型冷作模具。其中Crl2MoV鋼除耐磨性不及Cr12鋼外，強度、韌性都較好，應用最廣。尺寸較小的冷作模具可選用低合金冷作模具鋼CrWMn等，也可採用刃具鋼9SiCr或軸承鋼GCr15。
[熱處理]：Crl2型鋼屬於萊氏體鋼，加工前應進行反復鍛打並退火。Cr12型鋼的最終熱處理一般為淬火和回火，獲回火馬氏體、碳化物和殘余奧氏體組織，硬度為 60～64HRC。
熱作模具分為錘鍛、模鍛、擠壓和壓鑄幾種主要類型，包括熱鍛模、壓力機鍛模、沖壓模、熱擠壓模和金屬壓鑄模等。熱變形模具在工作中除要承受巨大的機械應力外，還要承受反復受熱和冷卻的做用，而引起很大的熱應力。熱作模具鋼除應具有高的硬度、強度、紅硬性、耐磨性和韌性外，還應具有良好的高溫強度、熱疲勞穩定性、導熱性和耐蝕性，此外還要求具有較高的淬透性，以保證整個截面具有一致的力學性能。對於壓鑄模用鋼，還應具有表面層經反復受熱和冷卻不產生裂紋，以及經受液態金屬流的沖擊和侵蝕的性能。這類鋼一般屬於中碳合金鋼，碳質量分數在0.30% ~0.60%，屬於亞共析鋼，也有一部分鋼由於加入較多的合金元素（如鎢、鉬、釩等）而成為共析或過共析鋼。常用的鋼類有鉻錳鋼、鉻鎳鋼、鉻鎢鋼等。
[應用場合]：熱作模具用於熱態金屬的成形式加工，如熱鍛模、壓鑄模、熱擠壓模等。熱作模具工作時受到比較高的沖擊載荷，同時模腔表面要與熾熱金屬接觸並發生摩擦，局部溫度可達500℃以上，並且還要不斷反復受熱與冷卻，常因熱疲勞而使模腔表面龜裂，故要求熱作模具鋼在高溫下具有較高的綜合力學性能及良好的耐熱疲勞性。此外，必須具有足夠的淬透性。
[化學成分]：熱作模具鋼為中碳成分，wC=0.3%～0.6%，以獲得綜合力學性能；合金元素有Cr、Mn、Ni、Mo、W、Si等，其中Cr、Mn、Ni主要作用是提高淬透性； W、Mo提高耐回火性並防止回火脆性； Cr、W、Mo、Si還提高鋼的耐熱疲勞性。
[常用熱作模具鋼]：5CrMnMo和5CrNiMo是最常用的熱鍛模具鋼，其中5CrMnMo常用來製造中小型熱鍛模，5CrNiMo常用於製造大中型熱鍛模；對於受靜壓力作用的模具（如壓鑄模、擠壓模等），應選用3Cr2W8V或4Cr5W2VSi鋼。
[熱處理]：熱鍛模坯料鍛造後需進行退火，以消除鍛造應力，降低硬度，利於切削加工；最終熱處理為淬火、高溫（或中溫）回火，回火後獲得均勻的回火索氏體或回火托氏體，硬度約為40HRC左右。
塑料模具包括熱塑性塑料模具和熱固性塑料模具。塑料模具用鋼要求具有一定的強度、硬度、耐磨性、熱穩定性和耐蝕性等性能。此外，還要求具有良好的工藝性，如熱處理變小、加工性能好、耐蝕性好、研磨和拋光性能好、補焊性能好、粗糙度高、導熱性好和工作條件尺寸和形狀穩定等。一般情況下，注射成形或擠壓成形模具可選用熱作模具鋼；熱固性成形和要求高耐磨、高強度的模具可選用冷作模具鋼。[性能要求]：塑料模具所受的應力和磨損較小，主要失效形式為模具表面質量下降，因此應具備以下性能：①良好的加工性能，在較高預硬硬度（28～35HRC），便於進行切削加工或電火花加工，易於蝕刻各種圖案、文字和符號；②良好的拋光性，模具拋光後表面達到高鏡面度(一般Ra值為0.1～0.012μm)；③較高的硬度（熱處理後硬度應超過45~55HRC），良好的耐磨性，足夠的強度和韌性；④熱處理變形小（保證精度）、良好的焊接性（便於進行模具焊補）等。
[常用塑料模具鋼]：由於塑料模對力學性能的要求不高，所以材料選擇有較大的機動性。常用塑料模具鋼的牌號、性能及用途見下表。表中所列鋼號大多為國產塑料模具鋼號，現階段仍有許多塑料模採用國外鋼號（如日本、美國、德國、瑞典等）或根據國外鋼號生產的改良鋼種。 量具應具有良好的尺寸穩定性、高耐磨性、高硬度和一定的韌性。因此，量具用鋼慶應具有硬度高、組織穩定、耐磨性好，以及良好的研磨和加工性能、熱處理變形小、膨脹系數小和耐蝕性好。這類鋼一般屬於過共析鋼，加入的合金元素有鉻、錳、鎢、鉬等。常用的鋼類有鉻鋼、鉻鎢錳鋼、錳釩鋼等。

9. 合金鋼和合金工具鋼的區別

1、含義上的區別

合金鋼是加入除鐵、碳外，加入其他的合金元素，就叫合金鋼。 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。

合金工具鋼是在碳素工具鋼基礎上加入鉻、鉬、鎢、釩等合金元素的一類鋼種。

2、用途上的區別

合金鋼用於挖土機鏟斗，球磨機襯板等，製造各種彈性元件如常圈簧、板簧等；在室溫下使金屬塑性變形的模具，如落料模、冷鐓模、剪切模等；對金屬進行熱變形加工的模具，如熱鍛模、壓鑄模等。

合金工具鋼廣泛用作刃具、冷、熱變形模具和量具，也可用於製作柴油機燃料泵的活塞、閥門、閥座以及燃料閥噴嘴等。

3、特性上的區別

合金鋼的特性有足夠的強度和抗蠕變能力、良好的塑性和韌性、耐磨、耐腐蝕、耐低溫、耐高溫、無磁性、抗氧化力強。

合金工具鋼的特性有淬硬性、淬透性、韌性都很高且具有足夠的耐磨性。

10. 合金鋼在輪機工程中的應用有哪些

高溫合金鋼的應用領域：1、原子能工業市場原子能工業使用的高溫合金包括：燃料元件包殼材料、結構材料和燃料棒定位格架，高溫氣體爐熱交換器等，均是其他材料難以代替的。我國要陸續建成10座60萬千瓦的核電站。每座60萬千瓦的核電站需用蒸發器"U"形傳熱管100噸。此外，還有大量的堆內構件用不銹鋼精密管和控制棒、核燃料包套管等。這樣僅一座60萬千瓦的核電站堆芯約需要各類核級用管600多噸。核電用高溫合金目前不屬於本公司主要市場，但隨著核電發電設備逐步實現國產化，將帶動對國產高溫合金的需求。核電用高溫合金市場將是公司未來著力進入的目標市場。2、其它領域的高溫合金需求高溫合金材料在玻璃製造、冶金、醫療器械等領域也有著廣泛的用途。在玻璃工業中應用的高溫合金零件多達十幾種，如：生產玻璃棉的離心頭和火焰噴吹坩堝，平板玻璃生產用的轉向輥拉管機大軸、端頭和通氣管、玻璃爐窯的料道、閘板、馬弗套、料碗和電極棒等。冶金工業的軋鋼廠加熱爐的墊塊、線材連軋導板和高溫爐熱電偶保護套管等。醫療器械領域的人工關節等。 高溫合金鋼的應用領域：1、航空航天領域的應用高溫合金從誕生起就用於航空發動機，在現代航空發動機中，高溫合金材料的用量占發動機總重量的40%～60%，主要用於四大熱端部件：燃燒室、導向器、渦輪葉片，此外，還用於機匣、環件、加力燃燒室和尾噴的口等部件。航空航天產業屬於戰略性先導產業，世界航空航天市場總額已高達數千億美元，並且正以每年10%左右的速度穩步增長。2、燃氣輪機領域的高溫合金需求狀況燃氣輪機是高溫合金的另一個主要用途。燃氣輪機裝置是一種以空氣及燃氣為介質的旋轉式熱力發動機，它的結構與飛機噴氣式發動機一致，也類似蒸汽輪機。燃氣輪機的基本原理與蒸汽輪機很相似，不同處在於工質不是蒸汽而是燃料燃燒後的煙氣。燃氣輪機屬於內燃機，所以也叫內燃氣輪機。構造有四大部分：空氣壓縮機，燃燒室，葉輪系統及回熱裝置。燃氣輪機的主要優點是不需連桿、曲柄、飛輪等裝置，又不需鍋爐，因此體積小、重量輕，功率大到100000～200000千瓦，效率高達60%，廣泛用於船舶動力、發電等。因燃氣輪機噴射在葉輪上的氣體溫度高達1300℃，因此葉輪需要用高溫合金來製造。3、汽車廢氣增壓器渦輪