特殊用途合金結(jié)構(gòu)鋼(特種合金鋼)

　　碳鋼的硬度是非常不均勻的，特別是大塊的碳鋼更是如此?？朔@一因難的辦法是在煉鋼過程中，往鋼水中加入適量的特殊元素，如鉻、鎢、錳、鎳等等，制成合金鋼。合金鋼已被應(yīng)用并將繼鉄應(yīng)用于許多方面，如用來制造切削工具、重武器以及汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的鋼制部件等等。

　　特種合金鋼種類很多，通常按合金元素含量多少分為低合金鋼，中合金鋼，高合金鋼，按質(zhì)量分為優(yōu)質(zhì)合金鋼、特質(zhì)合金鋼。

　　特種合金鋼簡(jiǎn)介

　　在普通碳素鋼基礎(chǔ)上添加適量的一種或多種合金元素而構(gòu)成的鐵碳合金。根據(jù)添加元素的不同，并采取適當(dāng)?shù)募庸すに?，可獲得高強(qiáng)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(qiáng)碳化物形成元素，只要有足夠的碳，在適當(dāng)條件下，就能形成各自的碳化物，當(dāng)缺碳或在高溫條件下，則以原子狀態(tài)進(jìn)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(tài)進(jìn)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(tài)存在于固溶體中。

　　合金鋼種類很多，按特性和用途又分為合金結(jié)構(gòu)鋼、不銹鋼、耐酸鋼、耐磨鋼、耐熱鋼、合金工具鋼、滾動(dòng)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。

　　在鋼中除含鐵、碳和少量不可避免的硅、錳、磷、硫元素以外，還含有一定量的合金元素，鋼中的合金元素有硅、錳、鉬、鎳、硌、礬、鈦、鈮、硼、鉛、稀土等其中的一種或幾種，這種鋼叫合金鋼 各的合金鋼系統(tǒng)，隨各自的資源情況、生產(chǎn)和使用條件不同而不同，國外以往曾發(fā)展鎳、硌鋼系統(tǒng)，我國則發(fā)現(xiàn)以硅、錳、釩、鈦、鈮、硼、鉛、稀土為主的合金鋼系統(tǒng) 合金鋼在鋼的總產(chǎn)量中約占百分之十幾，一般是在電爐中冶煉的按用途可以把合金鋼分為8大類，它們是：合金結(jié)構(gòu)鋼、彈簧鋼、軸承鋼、合金工具鋼、高速工具鋼、不銹鋼、耐熱不起皮鋼，電工用硅鋼。

　　合金鋼的三大類

　　合金鋼根據(jù)各種元素在鋼中形成碳化物的傾向，可分為三類：

　?、購?qiáng)碳化物形成元素，如釩、鈦、鈮、鋯等。

　　這類元素只要有足夠的碳，在適當(dāng)?shù)臈l件下，就形成各自的碳化物;僅在缺碳或高溫的條件下,才以原子狀態(tài)進(jìn)入固溶體中。

　　②碳化物形成元素，如錳、鉻、鎢、鉬等。這類元素一部分以原子狀態(tài)進(jìn)入固溶體中，另一部分形成置換式合金滲碳體,如(Fe，Mn)3C、(Fe，Cr)3C等,如果含量超過一定限度(除錳以外)，又將形成各自的碳化物,如(Fe，Cr)7C3、(Fe，W)6C等。

　?、? 不形成碳化物元素，如硅、鋁、銅、鎳、鈷等。這類元素一般以原子狀態(tài)存在于奧氏體、鐵素體等固溶體中。合金元素中一些比較活潑的元素，如鋁、錳、硅、鈦、鋯等，極易和鋼中的氧和氮化合，形成穩(wěn)定的氧化物和氮化物，一般以夾雜物的形態(tài)存在于鋼中。錳、鋯等元素也和硫形成硫化物夾雜。鋼中含有足夠數(shù)量的鎳、鈦、鋁、鉬等元素時(shí)能形成不同類型的金屬間化合物。有的合金元素如銅、鉛等，如果含量超過它在鋼中的溶解度，則以較純的金屬相存在。

　　部分特種合金鋼的特點(diǎn)及用途

　　1.調(diào)質(zhì)鋼：中碳型合金鋼，合金元素含量較低;強(qiáng)度較高;用于高溫螺栓、螺母材料等。

　　2.彈簧鋼：含碳量比調(diào)質(zhì)鋼高;經(jīng)調(diào)質(zhì)處理，強(qiáng)度較高，抗疲勞強(qiáng)度較高;用于彈簧材料。

　　3.滾動(dòng)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;用于滾動(dòng)軸承。

　　4.合金工具鋼：量具鋼 高碳型特種合金鋼，合金元素含量較低;具有高的硬度和耐磨性，機(jī)加工性能好，穩(wěn)定性好;用于量具材料。

　　5.特種性能鋼：不銹鋼 低碳高特種合金鋼;抗腐蝕性好;用于抗腐蝕、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;用于耐熱材料、部分可做抗腐蝕材料。

　　7.低溫鋼：低碳特種合金鋼，根據(jù)耐低溫程度合金元素有高有低;抗低溫性好;用于低溫材料(專用鋼為鎳鋼)。