鋼材知識(shí)
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合金結(jié)構(gòu)鋼介紹及其用途
2016-04-12 來源：
合金結(jié)構(gòu)鋼用作機(jī)械零件和各種工程構(gòu)件并含有一種或數(shù)種一定量的合金元素的鋼。可根據(jù)添加元素的不同，并采取適當(dāng)?shù)募庸すに嚕色@得不同的特殊性能。
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。合金鋼種類很多，通常按合金元素含量多少分為低合金鋼（含量<5%），中合金鋼（含量5%～10%），高合金鋼（含量>10%）；按質(zhì)量分為優(yōu)質(zhì)合金鋼、特質(zhì)合金鋼；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、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。又分為普通合金結(jié)構(gòu)鋼和特殊用途合金結(jié)構(gòu)鋼。前者包括低合金高強(qiáng)度鋼、低溫用鋼、超高強(qiáng)度鋼、滲碳鋼、調(diào)質(zhì)鋼和非調(diào)質(zhì)鋼；后者包括彈簧鋼、滾珠軸承鋼、易切削鋼、冷沖壓鋼等。 要求具有較高的屈服強(qiáng)度、抗拉強(qiáng)度和疲勞強(qiáng)度，還有足夠的塑性和韌性。 一般采用電弧爐和氧氣頂吹轉(zhuǎn)爐冶煉，要求高的采用爐外精煉、電渣重熔或真空處理、真空感應(yīng)爐冶煉或雙真空冶煉、合適的熱處理。這類鋼的合金元素含量都相當(dāng)高，主要有耐蝕鋼、耐熱鋼、耐磨鋼、磁鋼以及具有其他特殊物理和化學(xué)性能的特殊鋼。
除此之外，合金鋼為得到或改進(jìn)鋼的某些性能而在鋼中加入一種或多種合金元素規(guī)定含量界限值(GB/T 13304)
的金屬材料。，合金結(jié)構(gòu)鋼廣泛用于船舶、車輛、飛機(jī)、導(dǎo)彈、兵器、鐵路、橋梁、壓力容器、機(jī)床等結(jié)構(gòu)上。 合金結(jié)構(gòu)鋼比碳素鋼有更好的力學(xué)性能，特別是熱處理性能優(yōu)良。 其牌號(hào)通常是以“數(shù)字+元素符號(hào)+數(shù)字”的方法來表示。牌號(hào)中起首的兩位數(shù)字表示鋼的平均含碳量的萬分?jǐn)?shù)，元素符號(hào)及其后的數(shù)字表示所含合金元素及其平均含量的百分?jǐn)?shù)。 若合金元素含量小于1.5%，則不標(biāo)其含量。 高級(jí)優(yōu)質(zhì)鋼在牌號(hào)尾部增加符號(hào)“A”例如，16Mn、20Cr、40Cr、40Mn2、30CrMnSi、38CrMoAlA等。
各種合金結(jié)構(gòu)鋼的用途：
（1）20Mn2：用于制造截面較?。ㄖ睆讲淮笥?0mm）的零件，可代替20Cr鋼。常用于制造滲碳小齒輪、小軸；要求不高的活塞銷、十籽銷頭、柴油機(jī)套筒、汽門頂桿等；也可用作調(diào)質(zhì)鋼，如制造冷鐓螺栓。
（2）30Mn2：用作小截面重要緊固件（經(jīng)調(diào)質(zhì)處理），通常可用于制造汽車、拖拉機(jī)及一般機(jī)械的車架縱梁、變速箱齒輪、軸、冷鐓螺栓及較大截面的調(diào)質(zhì)件；在礦山機(jī)械制造中，可用于制造要求心部強(qiáng)度較高的滲碳件，如起重機(jī)的后軸和軸頸等。
（3）35Mn2：用作連桿、心軸、曲軸、半軸、操縱桿、風(fēng)機(jī)配件、直徑小于15mm的冷鐓各種重要螺栓等承受較高應(yīng)力的機(jī)械零件。在制造小截面（直徑小于20mm）零件時(shí)，可代替40Cr鋼。
（4）40Mn2：用于制造午載荷條件下工作的零件，如軸、半軸、曲軸、活塞桿、蝸桿、操縱桿、杠桿、連桿。有載荷的螺栓、螺釘、加固環(huán)、彈簧等，以及其他需要調(diào)質(zhì)的零件。在制造小截面（直徑小于40mm）零件時(shí)，與40Cr鋼相近。
（5）45Mn2：用于制造在較高應(yīng)力與磨損條件下工作的零件，在直徑小于60mm時(shí)，性能與40Cr鋼相當(dāng)。用作汽車、拖拉機(jī)和通用機(jī)械的萬向接頭軸、車軸、軸、連桿蓋、摩擦盤、蝸桿、齒輪、齒輪油、電車和蒸氣機(jī)車軸、車箱軸、重載荷機(jī)架，以及冷拉狀態(tài)中的螺栓和螺帽等。
（6）50Mn2：用于制造在高應(yīng)力及承受強(qiáng)烈磨損條件下工作的大型零件，如萬向接頭軸、齒輪、曲軸、連桿、各類小軸等；重型機(jī)械上在滾動(dòng)軸承中工作的主軸、軸及大型齒輪；汽車上的傳動(dòng)花鍵軸及承受沖擊載荷的心軸等，也可用于制造板簧和平卷簧。
（7）20MnV：用于制造鍋爐、高壓容器、大型高壓管道等；也可用作沖壓用鋼，如自行車鏈條、活塞銷、齒輪等；還可用于制造直徑不大于20mm的礦用鏈壞。
（8）30Mn2MoW：用于制造載荷較大的零件，如連桿螺栓、曲軸、拉桿、齒輪等；可代替30CrNi3制造截面直徑小于80mm的重要調(diào)質(zhì)件；當(dāng)采用表面淬火工藝時(shí)，可以制造截面更大的零件。
（9）27SiMn：用于制造高韌性和耐磨性的熱沖壓零件；也可用于制造不經(jīng)熱處理的零件，或在正火后使用，如拖拉機(jī)的履帶銷等；還可用作鑄件。
（10）35SiMn：用于制造中等速度、 中等載荷或高載荷而沖擊不大的零件，如傳動(dòng)齒輪、心軸、連桿、蝸桿、電車軸、發(fā)動(dòng)機(jī)軸、飛輪等；還可用于制造汽輪機(jī)的葉輪、400℃以下和重要緊固件等。
（11）42SiMn：與35SiMn鋼相同，但主要用作表面淬火鋼。
（12）20SiMn2MoV、25SiMn2MoV：用于制造截面較大、載荷較高、應(yīng)力狀態(tài)復(fù)雜或低溫下長(zhǎng)期運(yùn)轉(zhuǎn)的機(jī)件，石油機(jī)械鉆井提升系統(tǒng)的輕型吊壞、吊卡、射孔器等，以下其他截面較大的連接件。
（13）37SiMn2MoV：用于制造大截面承受重載荷的重要零件，如重型機(jī)械的軸、齒輪、轉(zhuǎn)子、連桿、螺栓等零件；石油化工中用作高壓容器、大螺栓等；還可用作工作溫度在-15℃～450℃的大螺栓緊固件。
（14）4OB：用于制造比40鋼截面大、性能要求高的零件，如齒輪、轉(zhuǎn)向拉桿、軸、凸輪，以及拖拉機(jī)曲軸柄等零件；制造要求不高的小尺寸零件時(shí)，可代替40Cr鋼。
（15）45B、50B：用于制造截面較大、強(qiáng)度要求較高的零件，如拖拉機(jī)的曲軸、連桿及其他零件；可代替50鋼、50Mn鋼或50Mn2鋼制造要求淬透性較高的零件；制造小尺寸零件時(shí)，其性能與40Cr鋼相當(dāng)。
（16）40MnB：用于制造汽車、拖拉機(jī)及其他中、小機(jī)械設(shè)備的中、小截面的調(diào)質(zhì)零件，如轉(zhuǎn)向軸、半軸、蝸桿、花鍵軸和機(jī)床主軸、齒輪等，可代替40Cr鋼。用作尺寸較小的零件時(shí)，性能與40CrNi鋼相近。
（17）45MnB：用于代替40Cr鋼或45Cr鋼制造中、小截面的調(diào)質(zhì)零件，如機(jī)床的齒輪、鉆床的主軸、拖拉機(jī)的拐軸、凸輪、曲軸、花鍵軸、齒輪、惰軸和軸套等。
（18）20Mn2B：用于代替20Cr鋼制造心部強(qiáng)度要求高、表面耐磨、尺寸較大、形狀較簡(jiǎn)單、承受一般載荷的滲碳零件，如機(jī)床的各種齒輪、套軸、離合器、汽車的氣閥挺桿、楔形鎖銷、轉(zhuǎn)向滾動(dòng)輪軸、調(diào)整螺栓等。用作小截面零件時(shí)，性能與20CrMnTi、12Cr2Ni4鋼相近。
（19）20MnMoB：用于代替20CrMnTi、12CrNi3鋼制造心部強(qiáng)度要求較高的中等載荷的滲碳齒輪及其他零件，如汽車、拖拉機(jī)的齒輪和載荷大的機(jī)床齒輪，也用于制造活塞銷等零件。
（20）15MnVB、20MnVB：用于制造模數(shù)較大，載荷較高的中、小尺寸的滲碳零件，如重型機(jī)床的齒輪和軸、汽車的后橋齒輪和變速箱齒輪等。
（21）40MnVB：用于代替40Cr、45Cr、42CrMo鋼制造汽車、拖拉機(jī)、機(jī)床及礦山機(jī)械的重要調(diào)質(zhì)零件，如軸、齒輪等。用作小截面的零件，可代替40CrNi鋼。
（22）20MnTiB、25MnTiBRE：用于制造承受中等載荷、截面較小的齒輪及其他滲碳零件，如拖拉機(jī)、推土機(jī)、汽車的變速箱齒輪、軸等。
（23）20SiMnVB：用于制造截面較大、載荷較高，并要求較高強(qiáng)度和耐磨性的滲碳零件，或高速工作且承受沖擊的滲碳零件，如拖拉機(jī)的滑動(dòng)齒輪、齒圈、齒輪軸，機(jī)床的主軸、蝸桿、爪形離合器等。
（24）15Cr、15CrA：用于制造工作速度較高而截面不大的、心部韌性高的滲碳零件，如套管、曲柄銷、活塞銷、活塞環(huán)、聯(lián)軸節(jié)，以及工作速度較高、受力不大的小齒輪、小凸齒輪、軸和軸承圈、鉚釘、螺釘?shù)攘慵?/span>
(25)20Cr：用于制造心部強(qiáng)度要求較高和表面承受磨損、尺寸較大的，或形狀較復(fù)雜而載荷不大的滲碳零件，如齒輪、齒輪軸、凸輪、活塞銷、蝸桿、頂桿等；也可用于制造工作速度較高并承受中等沖擊載荷的調(diào)質(zhì)零件。
（26）30Cr、35Cr：用于制造在磨損和摩擦條件下，或在很大沖擊載荷下工作的重要零件，如軸、小軸、平衡杠桿、搖桿、連桿、螺栓、螺帽、齒輪和各種滾子等；也可用作表面淬火鋼。
（27）40Cr：用于制造較重要的調(diào)質(zhì)零件，如在交變載荷下工作的零件；中等轉(zhuǎn)速和中等截面的零件；經(jīng)調(diào)質(zhì)并高頻表面淬火后可用作載荷和耐磨性較高而無很大沖擊的零件，如齒輪、套筒、軸、曲軸、連桿、連桿蓋、連桿螺釘、螺帽等。
（28）45Cr：與40Cr鋼相近。用于制造較重要的調(diào)質(zhì)零件；經(jīng)調(diào)質(zhì)并高頻表面淬火后可用作載荷和耐磨性較高的零件，如齒輪、套筒、軸、銷子等。
（29）50Cr： 用于制造承受重載荷及摩擦的零件，如熱軋用軋輥、減速機(jī)軸、齒輪、傳動(dòng)軸、止推環(huán)、支承輥的心軸、拖拉機(jī)離合器齒輪、柴油機(jī)連桿、螺栓、挺桿、重型礦山機(jī)械的高強(qiáng)度與耐磨齒輪、油膜軸承套等；也可用于制造彈簧。
（30）38CrSi：用于制造直徑為30mm～40mm、強(qiáng)度和耐磨性要求較高的零件，如汽車、拖拉機(jī)和其他機(jī)器的小軸、螺栓、拔叉軸、履帶銷、起重勾、進(jìn)氣閥、內(nèi)燃機(jī)的油泵齒輪等；也可用作冷作的沖擊工具，如鉚釘機(jī)壓頭等。
（31）12CrMo： 用于制造鍋爐及汽輪機(jī)蒸氣參數(shù)達(dá)510℃的主汽管，管壁溫度達(dá)540℃的過熱器管和相應(yīng)的鍛件；也適用于制造彈性元件。
（32）15CrMo：同上，可用于制造蒸氣參數(shù)達(dá)530℃的高壓鍋爐的過熱器管、蒸氣導(dǎo)管及相應(yīng)鍛件。
