碳鋼的不足:

(1)淬透性低。一般情況下，碳鋼的淬透直徑只有10mm-20mm。

(2) 強(qiáng)度和屈強(qiáng)比較低。如普通碳鋼鋼的σ為235MPa，而低的σ則為360MPa以上。40鋼的 僅為0.43, 遠(yuǎn)低于合金鋼。

(3) 回火穩(wěn)定性差。由于回火穩(wěn)定性差，碳鋼在進(jìn)行調(diào)質(zhì)處理時，為了保證較高的強(qiáng)度需采用較低的回火溫度，這樣鋼的韌性就偏低;為了保證較好的韌性，采用高的回火溫度時強(qiáng)度又偏低，所以碳鋼的綜合機(jī)械性能水平不高。

(4) 不能滿足特殊性能的要求。碳鋼在抗氧化、耐蝕、耐熱、耐低溫、耐磨損以及特殊電磁性等方面往往較差，不能滿足特殊使用性能的需求。

合金鋼的分類

按合金元素含量多少，分為:

 (合金元素總量低于5%)、

中合金鋼(合金元素總量為5%-10%)

高合金鋼(合金元素總量高于10%)。

按所含的主要合金元素，分為:

鉻鋼(Cr-Fe-C)鉻鎳鋼(Cr-Ni-Fe-C)-Fe-C)

硅錳鋼(Si-M-Fe-C)

按小試樣正火或鑄態(tài)組織，分為:鐵素體鋼

奧氏體鋼

萊氏體鋼

按用途分為:

合金結(jié)構(gòu)鋼的首部用數(shù)字標(biāo)明碳含量。規(guī)定結(jié)構(gòu)鋼以萬分之一為單位的數(shù)字(兩位數(shù))、工具鋼和特殊性能鋼以千分之一為單位的數(shù)字(一位數(shù))來表示碳含量，而工具鋼的碳含量超過1%時，碳含量不標(biāo)出。

專用鋼用其用途的漢語拼音字首來標(biāo)明。

如:滾珠軸承鋼,在鋼號前標(biāo)以"G"。GCr15表示含碳量約1.0%、鉻含量約1.5%(這是一個特例, 鉻含量以千分之一為單位的數(shù)字表示)的滾珠軸承鋼。

Y40Mn,表示碳含量為0.4%、錳含量少于1.5%等等。

，則在鋼的末尾加"A"字表明，例如20Cr2Ni4A

§7-1 鋼的合金化

在鋼中加入合金元素后，鋼的基本組元鐵和碳與加入的合金元素會發(fā)生交互作用。鋼的合金化目的是希望利用合金元素與鐵、碳的相互作用和對鐵碳相圖及對鋼的熱處理的影響來改善鋼的組織和性能

相互作用

合金元素與鐵、碳的相互作用

合金元素加入鋼中后，主要以三種形式存在鋼中。即:與鐵形成固溶體;與碳形成碳化物;在高合金鋼中還可

1. 溶于鐵中

幾乎所有的合金元素(除)都可溶入鐵中, 形成合金鐵素體或合金按其對α-Fe或γ-Fe的作用, 可將合金元素分為擴(kuò)大奧氏體相區(qū)和縮小奧氏體相區(qū)兩大類。

擴(kuò)大γ相區(qū)的元素-亦稱奧氏體穩(wěn)定化元素, 主要Ni、Co、C、N、Cu等, 它們使A3點(γ-Fe α-Fe的轉(zhuǎn)變點)下降, A4點( γ-Fe的轉(zhuǎn)變點)上升, 從而擴(kuò)大γ-相的存在范圍。其中Ni、M等加入到一定量后, 可使γ相區(qū)擴(kuò)大到室溫以下, 使α相區(qū)消失, 稱為完全擴(kuò)大γ相區(qū)元素。另外一些元素(如C、N、Cu等), 雖然擴(kuò)大γ相區(qū), 但不能擴(kuò)大到室溫, 故稱之為部分?jǐn)U大γ相區(qū)的元素。

縮小γ相區(qū)元素--亦稱鐵素體穩(wěn)定化元素, 主要有Cr、Mo、W、V、Ti、Al、Si、B、、等。它們使A3點上升, A4點下降(鉻除外, 鉻含量小于7%時, A3點下降; 大于7%后,A3點迅速上升), 從而縮小γ相區(qū)存在的范圍, 使鐵素體穩(wěn)定區(qū)域擴(kuò)大。按其作用不同可分為完全封閉γ相區(qū)的元素(如Cr、Mo、W、V、Ti、Al、Si等)和部分縮小γ相區(qū)的元素(如B、、等)。

2. 形成碳化物合金元素按其與鋼中碳的親和力的大小, 可分為碳化物形成元素和非碳化物形成元素兩大類。