合金鋼的分類、用途及牌號(hào)

合金鋼是在Fe-C合金鋼中加入一定量的合金元素而形成的具有特殊用途的鋼。合金鋼的分類通常以其用途、合金元素含量和冶金質(zhì)量為依據(jù)。根據(jù)其用途和冶金質(zhì)量，它與碳鋼相似。本文僅介紹按合金元素含量進(jìn)行分類。

一、合金鋼的分類

1.根據(jù)合金元素總量，低合金鋼定義為合金小于5%，中合金鋼定義為合金小于10%，高合金鋼定義為合金大于10%。

2.根據(jù)主要合金元素，如3cr3mow2v鋼被稱為鉻鎢硅鋼。

二.根據(jù)合金元素總量，低合金鋼定義為合金小于5%，中合金鋼定義為合金小于10%，高合金鋼定義為合金大于10%。2.根據(jù)主要合金元素，如3cr3mow2v鋼被稱為鉻鎢硅鋼。2、 合金鋼的一級(jí)表示碳含量WC，如果是一位數(shù)，則用千分表示，如果是兩位數(shù)，則用萬分表示，如果沒有數(shù)字，則表示W(wǎng)C≈ 1%（詳見資料）；當(dāng)平均碳含量≤ 0.08%，用“0”表示；當(dāng)平均碳含量≤ 0.03%，用“00”表示。元素后面的數(shù)字表示元素的平均百分比含量。沒有數(shù)字表明該元素的含量低于1.5%。以8Cr2MnWMoVS為例，8表示W(wǎng)C≈ 0.8%，CR2表示W(wǎng)C≈ 錳、鎢、鉬、釩、硫含量均小于1.5%。

三、常用合金元素的作用

在鋼中加入合金元素后，可形成一定量的合金碳化物，細(xì)化晶粒，提高淬透性，提高回火穩(wěn)定性，以滿足提高耐磨性和韌性的要求。主要合金元素及其作用如下：

1.Mn的作用使鋼的淬透性大大提高，馬氏體相變溫度大大降低，淬火后殘余奧氏體含量增加，有利于防止淬火變形，淬火裂紋，穩(wěn)定工件尺寸。但鋼的導(dǎo)熱系數(shù)降低，過熱敏感性增加，第二類回火脆性加劇。錳應(yīng)與鉬、釩、鉻和鎢結(jié)合。它在抗沖擊性和高強(qiáng)度韌性模具鋼方面受到限制。
2.硅的加入提高了鋼的淬透性和回火穩(wěn)定性，顯著提高了變形抗力和沖擊疲勞抗力；它還可以提高鋼的抗氧化性和耐腐蝕性。然而，硅以石墨的形式析出碳，導(dǎo)致嚴(yán)重的脫碳傾向，增加了鋼的過熱敏感性和二次回火脆性。
3.鉻的作用能顯著提高鋼的淬透性，有效提高鋼的回火穩(wěn)定性。隨著碳含量的增加，鋼中相繼形成（Fe·CR）3C、（Fe·CR）23C等碳化物。這些碳化物具有良好的穩(wěn)定性，可以降低鋼的過熱敏感性，提高鋼的耐磨性。鉻對(duì)鋼表面具有鈍化作用，使鋼具有抗氧化性。鉻含量越高，碳化物的不均勻性越大，殘余奧氏體含量越高。低合金鋼中鉻的質(zhì)量分?jǐn)?shù)一般為0.5%～1.5%；高韌性模具鋼中鉻的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為4%～5%；高耐磨微變形模具鋼中鉻的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為6%～12%。
4.鉬能提高合金的淬透性和高溫蠕變強(qiáng)度，且鉬的回火穩(wěn)定性和二次硬化效果優(yōu)于鉻；鉻、錳、硅引起的第二類回火脆性得到抑制。而Mo則增加了脫碳傾向。普通模具鋼中鉬的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.5%～5%。鎢的優(yōu)點(diǎn)之一是能引起二次硬化，提高鋼的熱硬度；在提高鋼的耐磨性和降低過熱敏感性方面優(yōu)于鉬。然而，鎢能顯著降低鋼的導(dǎo)熱系數(shù)。過量的鎢會(huì)使鎢的碳化物不均勻，降低鋼的強(qiáng)度和韌性。在高承載力冷作模具鋼中，鎢的質(zhì)量分?jǐn)?shù)小于18%，鉬和釩有取代鎢、降低鎢含量的趨勢(shì)。釩主要以v4c3的形式存在于鋼中。由于v4c3穩(wěn)定不溶，硬度很高，釩能顯著提高鋼的耐磨性和熱硬度；同時(shí)，釩可以細(xì)化晶粒，降低過熱敏感性。但是，過多的釩會(huì)降低可鍛性和可磨性。因此，釩的質(zhì)量分?jǐn)?shù)一般控制在0.2%～2%之間。鈷的主要作用是提高高速鋼的紅硬性和二次硬化效果。鈷是硬質(zhì)合金材料中的重要結(jié)合劑。
8.鎳的作用可以提高鋼的強(qiáng)度、韌性和淬透性；當(dāng)含量較高時(shí)，可顯著提高鋼的耐蝕性。然而，鎳傾向于增加第二類回火脆性。每種合金鋼是合金元素含量和合金元素含量的較佳組合方案之一。在分析合金鋼的性能和特點(diǎn)時(shí)，可以分析合金元素的含量和組合