常用合金鋼知識
一、合金鋼分類
所謂合金鋼，即在碳鋼的基礎上加入一些合金元素，比如Si、Mn、W、V、Ti、Cr、Ni、Mo等，能夠改善鋼的強度、韌性、淬透性、可焊接性等性能。合金鋼可按照合金元素含量進行分類，而在工業(yè)生產生活中，合金鋼會被具體地用到特定的行業(yè)，按照用途進行分類也很常見。
按照合金元素含量多少分類
低合金鋼：合金總量低于5%；
中合金鋼：合金總量為5~10%；
高合金鋼：合金總量高于10%。
按照用途分類
合金結構鋼：低合金結構鋼(也稱普通低合金鋼)；合金滲碳鋼、合金調質鋼、合金彈簧鋼；滾珠軸承鋼
合金工具鋼：合金刃具鋼(含低合金刃具鋼、高速鋼)；合金模具鋼(含冷模具鋼、熱模具鋼)；量具用鋼
特殊性能鋼：不銹鋼、耐熱鋼、耐磨鋼等。
二、合金鋼編號
1）低合金高強度結構鋼
其牌號由代表屈服點的漢語拼音字母（Q）、屈服極限數值、質量等級符號（A、B、C、D、E）三個部分按順序排列。例如Q390A，表示屈服強度σs＝390N/mm2、質量等級A的低合金高強度結構鋼。
2）合金結構鋼
其牌號由“兩位數字十元素符號+數字”三部分組成。前面兩位數字代表鋼中平均碳質量分數的萬倍，元素符號表示鋼中所含的合金元素，元素符號后面數字表示該元素的平均質量分數的百倍。合金元素的平均質量分數＜1.5%時，一般只標明元素而不標明數值；當平均質量分數≥1.5％、≥2.5％、≥3.5%，…時，則在合金元素后面相應地標出2， 3，4，…。例如40Cr，其平均碳的質量分數Wc=0.4％，平均鉻的質量分數WCr＜1.5％。如果是高級優(yōu)質鋼，則在牌號的末尾加“A”。例如38CrMoAlA鋼，則屬于高級優(yōu)質合金結構鋼。
3）滾動軸承鋼
在牌號前面加“G”(“滾”字漢語拼音的首位字母)，后面數字表示鉻的質量分數的千倍，其碳的質量分數不標出。例如GCr15鋼，就是平均鉻的質量分數WCr＝1.5％的滾動軸承鋼。鉻軸承鋼中若含有除鉻外的其它合金元素時，這些元素的表示方法同一般的合金結構鋼。滾動軸承鋼都是高級優(yōu)質鋼，但牌號后不加“A”。
4）合金工具鋼
這類鋼的編號方法與合金結構鋼的區(qū)別僅在于：當Wc＜1％時，用一位數字表示碳的質量分數的千倍；當碳的質量分數≥1%時，則不予標出。例如Cr12MoV鋼，其平均碳的質量分數為Wc=1.45％~1.70%，所以不標出；Cr的平均質量分數為12％，Mo和V的質量分數都是小于1.5%。又如9SiCr鋼，其平均Wc=0.9％，平均WCr均＜1.5％。不過高速工具鋼例外，其平均碳的質量分數無論多少均不標出。因合金工具鋼及高速工具鋼都是高級優(yōu)質鋼，所以它的牌號后面也不必再標“A”。
5）不銹鋼與耐熱鋼
這類鋼牌號前面數字表示碳質量分數的千倍。例如3Crl3鋼，表示平均質量分數Wc＝0.3％，平均質量分數WCr＝13％。當碳的質量分數Wc≤0.03％及Wc≤0.08％時，則在牌號前面分別冠以“00”及“0”表示，例如00Cr17Ni14Mo2，0Cr19Ni9鋼等。
三、常見合金鋼詳解
普通低合金鋼
Q345，用途：主要用于制造橋梁，船舶，車輛，鍋爐，壓力容器，輸油輸氣管道，大型鋼結構等。在熱軋空冷狀態(tài)下使用,組織為細晶粒的F+P，不再熱處理。
| 化學成分（wt%） | |||||
| C | Mn | Si | V | Nb | Ti |
| 0.18～0.2 | 1.0～1.6 | 0.55 | 0.02～0.15 | 0.015～0.06 | 0.02～0.2 |
| 厚度mm | 機械性能 | |||
| δs(Mpa) | δb(Mpa) | δ5(Mpa) | Akv(20℃)J | |
| ＜16 | ≥345 | 470～630 | 21～22 | 34 |
| 16～35 | ≥325 | |||
| 35～50 | ≥295 | |||
Q345包括舊鋼號 12MnV ,14MnNb ,16Mn ,18Nb ,16MnCu。
Q420
在正火狀態(tài)下使用,組織為F+S
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Q345包括舊鋼號15MnVN ,14MnVTiRE。
合金調質鋼（低淬透性）
40Cr
用途：用于制造汽車、拖拉機、機床和其它機器上的各種重要零件,如機床齒輪、主軸、汽車發(fā)動機曲軸、連桿、螺栓、進氣閥。
合金彈簧鋼
65Mn 60Mn2Si
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65Mn 60Mn2Si鋼應用舉例：截面≤25mm的彈簧，例如車箱緩沖卷簧。
20Cr
用途：可制造汽車、拖拉機中的變速齒輪,內燃機上的凸輪軸、活塞銷等機器零件.能同時承受強烈的摩擦磨損,較大的交變載荷,特別是沖擊載荷。
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合金滲碳鋼（中淬透性）
20CrMnTi
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滾珠軸承鋼
GCr15
用途：制造滾動軸承的滾動體(滾珠、滾柱、滾針),內外套圈等. 或制造精密量具、冷沖模、機床絲杠等耐磨件.
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低合金刃具鋼
9SiCr CrWMn
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高速鋼
W18Cr4V
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冷模具鋼
Cr12
用途：用于制造各種冷沖模、冷鐓模、冷擠壓模和拉絲模等,工作溫度不超過300 ℃. 要求不高的冷模具用9SiCr等低合金刃具鋼制造.。Cr12大型冷模具用鋼,熱處理變形很小,制造重載和形狀復雜的模具.
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熱模具鋼
4Cr5MoSiV
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組織為回火馬氏體 粒狀碳化物和少量殘余奧氏體.為了保證熱硬性,要進行多次回火.
量具用鋼
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不銹鋼
不銹鋼：指在大氣和一般介質中具有很高耐腐蝕性的鋼種。
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馬氏體不銹鋼：1Cr13、2Cr13、3Cr13、4Cr13等, 它們在氧化性介質中都有足夠的耐蝕性, 碳含量低的1Cr13、2Cr13鋼耐蝕性較好,且有較好的機械能,3Cr13、4Cr13鋼因碳含量增加,強度和耐磨性提高,但耐蝕性降低。
鐵素體型不銹鋼：1Cr17、1Cr17Ti等，這類鋼的鉻質量分數為17%～30%，碳質量分數低于0.15%，為單相鐵素體組織，耐蝕性比Cr13型鋼更好, 在退火或正火狀態(tài)下使用，強度較低、塑性很好。
奧氏體型不銹鋼：Cr18Ni9型（即18-8型不銹鋼）,奧氏體不銹鋼碳含量很低（約0.1%），耐蝕性很好。鋼中常加入Ti或Nb，以防止晶間腐蝕。這類鋼強度、硬度低，無磁性, 塑性、韌性和耐蝕性均較Cr13型不銹鋼更好。采用固溶處理進一步提高奧氏體型不銹鋼的耐蝕性。
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來源：材易通 特鋼技術