① 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。
② 合金鋼的性能為什麼比碳鋼好
鋼材添加其它元素可以改變鋼材的很多性質,比如鎳、鉻合金鋼抗腐蝕 鎢鋼 高硬度 錳鋼高彈性等等, 性質有很大改變
③ 合金鋼與碳鋼相比有哪些優點
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,碳素鋼的耐腐蝕性 和耐磨性普遍不好 所以一般都是用來做結構件,不適合做接觸件,比如軸承 等
④ 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。
⑤ 8合金鋼與碳鋼相比為什麼力學性能要好
合金元素的加入改變了金屬的熱處理溫度和其微觀組織,合金元素可能形成間隙固溶體,位錯固溶體,還有細化晶粒的作用,所以行嫩會比碳鋼好。(相同碳含量)
⑥ 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。
⑦ 合金結構鋼為什麼比碳素結構鋼力學性能好
素結構鋼
這類鋼主要保證力學性能,故其牌號體現其力學性能,用q+數字表示,其中「q」為屈服點「屈」字的漢語拼音字首,數字表示屈服點數值,例如q275表示屈服點為275mpa。若牌號後面標注字母a、b、c、d,則表示剛才質量等級不同,含s、p的量依次降低,鋼材質量依次提高。若在牌號後面標注字母「f」則為沸騰鋼,標注「b」為半鎮靜鋼,不標注「f」或「b」者為鎮靜鋼。例如q235-a·f表示屈服點為235mpa的a級沸騰鋼,q235-c表示屈服點為235mpa的c級鎮靜鋼
碳素結構鋼一般情況下都不經熱處理,而在供應狀態下直接使用。通常q195、q215、q235鋼碳的質量分數低,焊接性能好,塑性、韌性好,有一定強度,常軋製成薄板、鋼筋、焊接鋼管等,用於橋梁、建築等結構和製造普通螺釘、螺母等零件。q255和q275鋼碳的質量分數稍高,強度較高,塑性、韌性交好,可進行焊接,通常軋製成型鋼、條鋼和鋼板作結構件以及製造簡單機械的連桿、齒輪、聯軸節、稍等零件
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。
合金鋼種類很多,通常按合金元素含量多少分為低合金鋼(含量<5%),中合金鋼(含量5%~10%),高合金鋼(含量>10%);按質量分為優質合金鋼、特質合金鋼;按特性和用途又分為合金結構鋼、不銹鋼、耐酸鋼、耐磨鋼、耐熱鋼、合金工具鋼、滾動軸承鋼、合金彈簧鋼和特殊性能鋼(如軟磁鋼、永磁鋼、無磁鋼)等。
⑧ 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。
⑨ 合金剛與碳鋼比較,為什麼合金鋼的力學性能好熱處理變形小而且合金鋼的耐磨性能也比碳鋼高
合金鋼里添加了鎢(W):鎢熔點高,比重大,是貴生的合金元素。鎢與碳形成碳化鎢有很高的硬度和耐磨性。在工具鋼加鎢,可顯著提高紅硬性和熱強性;鈮(Nb):鈮能細化晶粒和降低鋼的過熱敏感性及回火脆性,提高強度;氮(N):氮能提高鋼的強度,低溫韌性和焊接性,增加時效敏感性;釩(V):釩是鋼的優良脫氧劑。鋼中加0.5%的釩可細化組織晶粒,提高強度和韌性。釩與碳形成的碳化物,在高溫高壓下可提高抗氫腐蝕能力;鈦(Ti):鈦是鋼中強脫氧劑。它能使鋼的內部組織緻密,細化晶粒力;降低時效敏感性和冷脆性。改善焊接性能; 鉬(Mo):鉬能使鋼的晶粒細化,提高淬透性和熱強性能,在高溫時保持足夠的強度和抗蠕變能力﹙長期在高溫下受到應力,發生變形,稱蠕變﹚。結構鋼中加入鉬,能提高機械性能。 還可以抑制合金鋼由於火而引起的脆性。在工具鋼中可提高紅硬性;鎳(Ni):鎳能提高鋼的強度,而又保持良好的塑性和韌性。鎳對酸鹼有較高的耐腐蝕能力,在高溫下有防銹和耐熱能力;鉻(Cr):在結構鋼和工具鋼中,鉻能顯著提高強度、硬度和耐磨性。硅(Si):在煉鋼過程中加硅作為還原劑和脫氧劑,所以鎮靜鋼含有0.15-0.30%的硅。如果鋼中含硅量超過0.50-0.60%,硅就算合金元素。硅能顯著提高鋼的彈性極限,屈服點和抗拉強度;錳(Mn):在煉鋼過程中,錳是良好的脫氧劑和脫硫劑,一般鋼中含錳0.30-0.50%。在碳素鋼中加入0.70%以上時就算「錳鋼」,較一般鋼量的鋼不但有足夠的韌性,且有較高的強度和硬度,提高鋼的淬性,改善鋼的熱加工性能,如16Mn鋼比A3屈服點高40%。含錳11-14%的鋼有極高的耐磨性,用於挖土機鏟斗,球磨機襯板等。
⑩ 為什麼大多數合金鋼比含碳量相同的碳鋼具有較高的回火穩定性
由於合金鋼中含有較多的碳化物形成元素如,鉻、鎢、鉬、鈦、釩等,它們與碳有較強的親和力,使碳化物向奧氏體溶解時,合金元素擴散困難,加之合金碳化物的穩定性高,使碳化物的溶解比較困難,因此,合金鋼在加熱時需要較高的溫度和較長的時間。由此原因,合金鋼也具有較高的揮霍穩定性。