所谓合金钢,即在碳钢的基础上加入一些合金元素,比如Si,Mn,W,V,Ti,Cr,Ni,Mo等,改善钢的强度、韧性、淬透性、可焊接性等性能。合金钢按合金元素的含量分为低合金钢(合金元素小于5%);中合金钢(合金元素处于5%-10%);高合金钢(合金元素大于10%),一般来说,合金含量越高,钢的性能越优秀,价格也越高。
工业生产生活中,合金钢会被具体地用到特定的行业,所以,按用途划分也是非常重要的方式。比如这几年非常火的风电钢,就是专门为风电行业量身定做的。合金钢按用途分为三大板块,第一,合金结构钢,第二,合金工具钢,第三,特殊性能钢。
1.1.2.1 Q345(16Mn),综合性能好,应用最为广泛的低合金高强度结构钢,用于车辆、船舶、桥梁等大型钢结构;
1.2.2.1 低淬透性:20Cr,15Cr,用于受力小的耐磨件,如柴油机的活塞鞘、凸轮轴;
1.2.2.2 中淬透性:20CrMnTi,20Mn2TiB,用于中等载荷的耐磨件,如汽车/拖拉机的变速箱齿轮;
1.3.1.1 S能使易脆断,不粘刀,但也能使钢产生热脆性,应把含量控制在0.08-0.3%之间,并且与Mn配合使用;
1.3.1.2 Pb能使刀具温度下降,磨损减少,应把含量控制在0.1-0.35%之间;
1.3.1.3 Ca能形成高熔点的复合氧化物,附在刀刃上,防止磨损,含量控制在0.001-0.005%之间;
1.3.1.4 P能形成Fe-P化学物,有利于刀屑折断,但P又有冷脆性,含量控制在0.05-0.1%之间;
1.3.2.1 低碳易切削钢:Y12,Y15,Y20,常用于制造对力学性能要求不高的各种机器和仪器仪表零件,如螺栓、螺母、销钉、轴、管接头等;
1.3.2.2 中碳易切削钢:Y40Mn,有较高的强度和硬度,适于加工要求刚性高的零件,如丝杠、光杆、齿条和花键轴等;
1.4.2.1 低淬透性:40Cr,40MnB,用于一般尺寸的重要零件,如齿轮、主轴;
1.4.2.2 中淬透性:35CrMo,38CrSi,用于截面尺寸较大的零件,如曲轴、连杆等;
1.4.2.3 高淬透性:37CrNi3,40CrMnMo,用于截面尺寸较大的载重零件,如汽轮机的主轴与叶轮;
Cr为基本合金元素,含量在0.4-0.65%,提高淬透性、耐磨性、疲劳强度;
1.6.2.1 Cr轴承钢:GCr15。用于中小轴承,冷冲模,量具,丝锥等;
2.1.2 典型钢号及用途。9Mn2V, 9SiCr, CrWMn,主要用于板牙,丝锥,钻头,冷冲模,拉刀,低速切削刀具。
热作模具钢:中碳,0.3-0.6%;加入较多的提高淬透性的元素Cr,Ni,Mn,Si;加入产生二次硬化的Mo,W,V;
2.4.2 典型钢号及用途。CrMn, GCr15, CrWMn,用于制作卡尺、螺旋测微仪、块规、塞规等;
3.1.2 典型钢号及用途。1Cr13, 2Cr13, 主要用于叶片、水压机阀、螺栓、螺帽;3Cr13, 4Cr13,主要用于制作医疗工具以及量具。
3.2.2 典型钢号及用途。1Cr17, 1Cr17Ti, 主要用于力学性能要求不高,对耐腐蚀性要求高的构件,如化工行业的硝酸吸收塔、热交换器等。
3.3.2 典型钢号及用途。0Cr18Ni9(304不锈钢), 1Cr18Ni9(302不锈钢), 主要用于化工设备零件、输送管道、抗磁仪表等。