合金結(jié)構(gòu)鋼又稱(chēng)合結(jié)鋼，是在碳素結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)上，加入5以下的一種或幾種元素。鋼中加入合金元素，*先是提高了鋼的淬透性，*證鋼經(jīng)過(guò)熱處理后獲得良好的綜合機(jī)械性能，具有高的強(qiáng)度和足夠的韌性。由于具有合適的淬透性，經(jīng)適宜的金屬熱處理后，顯微組織為均勻的索氏體、貝氏體或極細(xì)的珠光體，因而具有較高的抗拉強(qiáng)度和屈強(qiáng)比（一般在0.85左右），較高的韌性和疲勞強(qiáng)度，和較低的韌性－脆性轉(zhuǎn)變溫度，可用于制造截面尺寸較大的機(jī)器零件。
合金元素作用
①增大鋼的淬透性。淬透性是指鋼淬火時(shí)，從表層起淬成馬氏體層的深度，是取得良好綜合性能的主要參數(shù)。除Co外，幾乎所有合金元素如 Mn、Mo、Cr、Ni、Si和C、N、B等都能提高鋼的淬透性，其中 Mn、Mo、Cr、B的作用*強(qiáng)，其次是Ni、Si、Cu。而強(qiáng)碳化物形成元素如 V、Ti、Nb等，只有溶于奧氏體中時(shí)才能增大鋼的淬透性。
②影響鋼的回火過(guò)程。由于合金元素在回火時(shí)能阻礙鋼中各種原子的擴(kuò)散，因而在同樣溫度下和碳素鋼相比，一般均起到延遲馬氏體的分解和碳化物的聚集長(zhǎng)大作用，從而提高鋼的回火穩(wěn)定性,即提高鋼的抗回火軟化能力,V、W、Ti、Cr、Mo、Si的作用比較顯著，Al、Mn、Ni的作用不明顯。含有較高含量的碳化物形成元素如V、W、Mo等的鋼，在500～600℃回火時(shí)，析出細(xì)小彌散的特殊碳化物質(zhì)點(diǎn)如V4C3、Mo2C、W2C等,代替部分較粗大的合金滲碳體,使鋼的強(qiáng)度不再下降反而升高,即出現(xiàn)二次硬化（見(jiàn)回火）。Mo對(duì)鋼的回火脆性有阻止或減弱的作用。
③影響鋼的強(qiáng)化和韌化。Ni以固溶強(qiáng)化方式強(qiáng)化鐵素體；Mo、V、Nb等碳化物形成元素,既以彌散硬化方式又以固溶強(qiáng)化方式提高鋼的屈服強(qiáng)度；碳的強(qiáng)化作用*顯著。此外，加入這些合金元素，一般都細(xì)化奧氏體晶粒，增加晶界的強(qiáng)化作用。影響鋼的韌性因素比較復(fù)雜，Ni改善鋼的韌性；Mn易使奧氏體晶粒粗化，對(duì)回火脆性敏感；降低P、S含量，提高鋼的純凈度，對(duì)改善鋼的韌性有重要作用（見(jiàn)金屬的強(qiáng)化）。
分類(lèi)
1、根據(jù)熱處理工藝的不同大體分為：
（1）調(diào)質(zhì)結(jié)構(gòu)鋼：許多重要零件如軸類(lèi)、連桿、重要螺栓等，多是在承受很大的交變應(yīng)力和沖擊負(fù)荷等多種復(fù)合應(yīng)力下工作，因此要求有較高的強(qiáng)度和韌性的綜合機(jī)械性能。為了達(dá)到上述要求，鋼件必須經(jīng)過(guò)淬火及高溫回火處理（即調(diào)質(zhì)處理），淬火處理得馬氏體組織，然后高溫回火得到索氏體組織。調(diào)質(zhì)鋼的含碳量在0.3－0.5之間，碳量低不易淬硬，回火后得不到所需強(qiáng)度；碳量高則韌性低，在使用中發(fā)生脆性斷裂。
（2）表面硬化鋼：制成的零件通過(guò)某種熱片處理可以得到堅(jiān)硬耐磨的表面層和柔韌適當(dāng)?shù)男牟俊Ｈ琮X輪為了傳遞扭矩，必須有足夠強(qiáng)度，在換擋過(guò)程中又承受沖擊負(fù)荷，又要求有韌性，在嚙合過(guò)程中，齒輪又承受強(qiáng)烈的磨損而就有耐磨性因此，齒輪應(yīng)具有整體強(qiáng)度高和“表硬內(nèi)韌”的性能。
2、按熱處理工藝，主要有：
（1）受用低碳鋼滲碳淬火：含碳量一般在0.10－0.25之間，以*證零件心部有良好的韌性。作滲碳用的合結(jié)鋼加入＜2‘鉻、＜4.5鎳、2錳、0.001－0.004硼，可以提高鋼的淬透性，改善零件心部組織和性能外，還能提高滲碳層的強(qiáng)度和塑性；有時(shí)還加入微量的鈦、釩等元素，起細(xì)化晶粒，防止?jié)B碳時(shí)發(fā)生過(guò)熱的影響。
（2）采用滲氮處理：合結(jié)鋼中含有鋁的鋼如38CrMoAL屬滲氮鋼。鋁可和氮化合形成氮化鋁，增加表面硬度和耐磨。
（3）采用碳鋼高頻感應(yīng)加熱表層淬火：合金結(jié)構(gòu)鋼按治金質(zhì)量分為*質(zhì)鋼和***質(zhì)鋼（鋼號(hào)后加“A”）；用途分為壓力加工（熱壓力加工或冷壓力加工）和切削加工用鋼；按供應(yīng)狀態(tài)分為不熱處理、正火、退火或高溫回火。
中國(guó)合金結(jié)構(gòu)鋼的牌號(hào)表示方法
①鋼號(hào)開(kāi)頭的兩位數(shù)字表示鋼的碳含量，以平均碳含量的萬(wàn)分之幾表示，其合金元素平均含量小于1．50％時(shí)，鋼中僅標(biāo)明元素，一般不標(biāo)出含量，如40cr。例：平均含量為1．50％～2．49％，2．50％～3．49％……，相應(yīng)寫(xiě)成2、3……等。如碳含量為0．10％～0．17~／／oo，鉻含量為0．60％～0．90％，鎳含量為2．75％～3．25％的鋼，用12CrNi3表示。
②鋼中的釩V、鈦Ti、鋁AL、硼B(yǎng)、稀土RE等合金元素，均屬微合金元素，雖然含量很低，仍應(yīng)在鋼號(hào)中標(biāo)出。例如20MnVB鋼中。釩為0.07-0.12%，硼為0.001-0.005%。
③***質(zhì)鋼應(yīng)在鋼號(hào)*后加“A”，如12CrNi3A，特**質(zhì)鋼加后綴“E”，如12CrNi3E，以區(qū)別于一般*質(zhì)鋼。
④專(zhuān)門(mén)用途的合金結(jié)構(gòu)鋼，鋼號(hào)冠以(或后綴)代表該鋼種用途的符號(hào)。例如冷鐓和冷頂鍛用鋼(俗稱(chēng)“鉚螺鋼”)在牌號(hào)頭部加前綴“ML，，(“鉚”、“螺’’兩字漢語(yǔ)拼音字母的*個(gè)字母組合)。*證淬透性用鋼在牌號(hào)尾部加后綴“H”(“淬透性”的英文字“Hardenability”的*個(gè)字母，與國(guó)際上常用的符號(hào)一致)。焊接用鋼在牌號(hào)頭部加前綴ttH，，(“焊，，字漢語(yǔ)拼音字母的*個(gè)字母)。非調(diào)質(zhì)鋼和易切削非調(diào)質(zhì)鋼在牌號(hào)頭部加前綴“F’’或“YF”(“非”字或“易非”字漢語(yǔ)拼音字母的*個(gè)字母或組合)。
點(diǎn)擊圖片查看原圖
