常用合金鋼知識

一、合金鋼分類

所謂合金鋼，即在碳鋼的基礎(chǔ)上加入一些合金元素，比如Si、Mn、W、V、Ti、Cr、Ni、Mo等，能夠改善鋼的強(qiáng)度、韌性、淬透性、可焊接性等性能。合金鋼可按照合金元素含量進(jìn)行分類，而在工業(yè)生產(chǎn)生活中，合金鋼會被具體地用到特定的行業(yè)，按照用途進(jìn)行分類也很常見。

按照合金元素含量多少分類

低合金鋼：合金總量低于5%；

中合金鋼：合金總量為5~10%；

高合金鋼：合金總量高于10%。

按照用途分類

合金結(jié)構(gòu)鋼：低合金結(jié)構(gòu)鋼(也稱普通低合金鋼)；合金滲碳鋼、合金調(diào)質(zhì)鋼、合金彈簧鋼；滾珠軸承鋼

合金工具鋼：合金刃具鋼(含低合金刃具鋼、高速鋼)；合金模具鋼(含冷模具鋼、熱模具鋼)；量具用鋼

特殊性能鋼：不銹鋼、耐熱鋼、耐磨鋼等。

二、合金鋼編號

1）低合金高強(qiáng)度結(jié)構(gòu)鋼 

其牌號由代表屈服點(diǎn)的漢語拼音字母（Q）、屈服極限數(shù)值、質(zhì)量等級符號（A、B、C、D、E）三個(gè)部分按順序排列。例如Q390A，表示屈服強(qiáng)度σs＝390N/mm2、質(zhì)量等級A的低合金高強(qiáng)度結(jié)構(gòu)鋼。

2）合金結(jié)構(gòu)鋼 

其牌號由“兩位數(shù)字十元素符號+數(shù)字”三部分組成。前面兩位數(shù)字代表鋼中平均碳質(zhì)量分?jǐn)?shù)的萬倍，元素符號表示鋼中所含的合金元素，元素符號后面數(shù)字表示該元素的平均質(zhì)量分?jǐn)?shù)的百倍。合金元素的平均質(zhì)量分?jǐn)?shù)＜1.5%時(shí)，一般只標(biāo)明元素而不標(biāo)明數(shù)值；當(dāng)平均質(zhì)量分?jǐn)?shù)≥1.5％、≥2.5％、≥3.5%，…時(shí)，則在合金元素后面相應(yīng)地標(biāo)出2， 3，4，…。例如40Cr，其平均碳的質(zhì)量分?jǐn)?shù)Wc=0.4％，平均鉻的質(zhì)量分?jǐn)?shù)WCr＜1.5％。如果是高級優(yōu)質(zhì)鋼，則在牌號的末尾加“A”。例如38CrMoAlA鋼，則屬于高級優(yōu)質(zhì)合金結(jié)構(gòu)鋼。

3）滾動軸承鋼

在牌號前面加“G”(“滾”字漢語拼音的首位字母)，后面數(shù)字表示鉻的質(zhì)量分?jǐn)?shù)的千倍，其碳的質(zhì)量分?jǐn)?shù)不標(biāo)出。例如GCr15鋼，就是平均鉻的質(zhì)量分?jǐn)?shù)WCr＝1.5％的滾動軸承鋼。鉻軸承鋼中若含有除鉻外的其它合金元素時(shí)，這些元素的表示方法同一般的合金結(jié)構(gòu)鋼。滾動軸承鋼都是高級優(yōu)質(zhì)鋼，但牌號后不加“A”。

4）合金工具鋼 

這類鋼的編號方法與合金結(jié)構(gòu)鋼的區(qū)別僅在于：當(dāng)Wc＜1％時(shí)，用一位數(shù)字表示碳的質(zhì)量分?jǐn)?shù)的千倍；當(dāng)碳的質(zhì)量分?jǐn)?shù)≥1%時(shí)，則不予標(biāo)出。例如Cr12MoV鋼，其平均碳的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為Wc=1.45％~1.70%，所以不標(biāo)出；Cr的平均質(zhì)量分?jǐn)?shù)為12％，Mo和V的質(zhì)量分?jǐn)?shù)都是小于1.5%。又如9SiCr鋼，其平均Wc=0.9％，平均WCr均＜1.5％。不過高速工具鋼例外，其平均碳的質(zhì)量分?jǐn)?shù)無論多少均不標(biāo)出。因合金工具鋼及高速工具鋼都是高級優(yōu)質(zhì)鋼，所以它的牌號后面也不必再標(biāo)“A”。

5）不銹鋼與耐熱鋼 

這類鋼牌號前面數(shù)字表示碳質(zhì)量分?jǐn)?shù)的千倍。例如3Crl3鋼，表示平均質(zhì)量分?jǐn)?shù)Wc＝0.3％，平均質(zhì)量分?jǐn)?shù)WCr＝13％。當(dāng)碳的質(zhì)量分?jǐn)?shù)Wc≤0.03％及Wc≤0.08％時(shí)，則在牌號前面分別冠以“00”及“0”表示，例如00Cr17Ni14Mo2，0Cr19Ni9鋼等。

三、常見合金鋼詳解

普通低合金鋼

Q345，用途：主要用于制造橋梁，船舶，車輛，鍋爐，壓力容器，輸油輸氣管道，大型鋼結(jié)構(gòu)等。在熱軋空冷狀態(tài)下使用,組織為細(xì)晶粒的F+P，不再熱處理。

Q345包括舊鋼號 12MnV ,14MnNb ,16Mn ,18Nb ,16MnCu。

Q420

在正火狀態(tài)下使用,組織為F+S

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Q345包括舊鋼號15MnVN ,14MnVTiRE。

合金調(diào)質(zhì)鋼（低淬透性）

40Cr

用途：用于制造汽車、拖拉機(jī)、機(jī)床和其它機(jī)器上的各種重要零件,如機(jī)床齒輪、主軸、汽車發(fā)動機(jī)曲軸、連桿、螺栓、進(jìn)氣閥。

合金彈簧鋼

65Mn 60Mn2Si

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65Mn 60Mn2Si鋼應(yīng)用舉例：截面≤25mm的彈簧，例如車箱緩沖卷簧。

20Cr

用途：可制造汽車、拖拉機(jī)中的變速齒輪,內(nèi)燃機(jī)上的凸輪軸、活塞銷等機(jī)器零件.能同時(shí)承受強(qiáng)烈的摩擦磨損,較大的交變載荷,特別是沖擊載荷。

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合金滲碳鋼（中淬透性）

20CrMnTi

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滾珠軸承鋼

GCr15

用途：制造滾動軸承的滾動體(滾珠、滾柱、滾針),內(nèi)外套圈等. 或制造精密量具、冷沖模、機(jī)床絲杠等耐磨件.

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低合金刃具鋼

9SiCr CrWMn

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高速鋼

W18Cr4V

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冷模具鋼

Cr12

用途：用于制造各種冷沖模、冷鐓模、冷擠壓模和拉絲模等,工作溫度不超過300 ℃. 要求不高的冷模具用9SiCr等低合金刃具鋼制造.。Cr12大型冷模具用鋼,熱處理變形很小,制造重載和形狀復(fù)雜的模具.

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熱模具鋼

4Cr5MoSiV

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組織為回火馬氏體 粒狀碳化物和少量殘余奧氏體.為了保證熱硬性,要進(jìn)行多次回火.

量具用鋼

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不銹鋼

不銹鋼：指在大氣和一般介質(zhì)中具有很高耐腐蝕性的鋼種。

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馬氏體不銹鋼：1Cr13、2Cr13、3Cr13、4Cr13等, 它們在氧化性介質(zhì)中都有足夠的耐蝕性, 碳含量低的1Cr13、2Cr13鋼耐蝕性較好,且有較好的機(jī)械能,3Cr13、4Cr13鋼因碳含量增加,強(qiáng)度和耐磨性提高,但耐蝕性降低。

鐵素體型不銹鋼：1Cr17、1Cr17Ti等，這類鋼的鉻質(zhì)量分?jǐn)?shù)為17%～30%，碳質(zhì)量分?jǐn)?shù)低于0.15%，為單相鐵素體組織，耐蝕性比Cr13型鋼更好, 在退火或正火狀態(tài)下使用，強(qiáng)度較低、塑性很好。

奧氏體型不銹鋼：Cr18Ni9型（即18-8型不銹鋼）,奧氏體不銹鋼碳含量很低（約0.1%），耐蝕性很好。鋼中常加入Ti或Nb，以防止晶間腐蝕。這類鋼強(qiáng)度、硬度低，無磁性, 塑性、韌性和耐蝕性均較Cr13型不銹鋼更好。采用固溶處理進(jìn)一步提高奧氏體型不銹鋼的耐蝕性。

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來源：材易通 特鋼技術(shù)