钢材—含碳量对碳钢的组织和力学性能的影响
简述碳元素对钢材基本组织和性能的影响规律。
简述碳元素对钢材基本组织和本能的影响规律。
当含碳量小于0.8%时，钢材的基本组织由碳素体和珠光体组成，其间随着含碳量的提高，碳素体逐渐减少而珠光体逐渐增多，钢材则表现出强度、硬度逐渐提高而塑性、任性逐渐降低。
当含碳量大于0.8%时，钢材的基本组织由珠光体和渗碳体组成，此后随着含碳量增加，珠光体逐渐减少而渗碳体相对增加，从而使钢材的硬度逐渐增大，而塑性和韧性逐渐减小，且强度下降。
碳是决定钢的力学性能的最主要因素，随含碳量的增加，硬度增大，塑性、韧性下降。
当含碳量<0.77%时，随含碳量的增加，强度增加，而当含碳量>1.0%以后，强度反而下降。
碳素钢按其含碳量的不同，可分为三种种类，分别是：低碳钢——含碳量wc≤0.25%、中碳钢——含碳量wc0.25%～0.60%、高碳钢——含碳量wc>0.60%。
钢的制取都是一项高成本低效率的工作。
如今，钢以其低廉的价格、可靠的性能成为世界上使用最多的材料之一，是建筑业、制造业和人们日常生活中不可或缺的成分。
可以说钢是现代社会的物质基础。
扩展资料：为了改善钢的性能，在冶炼碳素钢的基础上，加入一些合金元素而炼成的钢，如铬钢、锰钢、铬锰钢、铬镍钢等。
按其合金元素的总含量，可分为：1、低合金钢--合金元素的总含量≤5%。
2、中合金钢--合金元素的总含量5%～10%。
3、高合金钢--合金元素的总含量>10%。
根据添加元素的不同，并采取适当的加工工艺，可获得高强度、高韧性、耐磨、耐腐蚀、耐低温、耐高温、无磁性等特
殊性能。
简述碳、硅、锰、磷、硫五元素对钢材的性能的影响
简述碳、硅、锰、磷、硫五元素对钢材的性能的影响摘要：钢材在现代生产建设中应用较为广泛，是建筑业、制造业和人们日常生活中不可或缺的成分，而化学元素对钢材的组织和性能有重要的影响，下面以碳、硅、锰、磷、硫这五大元素为例简述化学元素对钢材的性能的影响，进而改善钢材的性能使之适用于更广泛的场所。
关键词：韧性；强度；塑性；焊接性能1.定义1.1碳（C）：是一种主要呈四价的非金属元素，无臭无味的固体。
化学符号为C，在常温下具有稳定性，不易反应、极低的对人体的毒性，甚至可以以石墨或活性炭的形式安全地摄取，化学符号为C，位于元素周期表的第二周期IVA族。
1.2硅（Si）：是一种四价的非金属元素，硅也是极为常见的一种元素，然而它极少以单质的形式在自然界出现，而是以复杂的硅酸盐或二氧化硅的形式，广泛存在于岩石、砂砾、尘土之中。
主要以合金的形式使用，也与陶瓷材料一起用于金属陶瓷中，或用作半导体材料和光生电池的元件。
化学符号是Si，旧称矽。
原子序数14，相对原子质量28.0855，有无定形硅和晶体硅两种同素异形体，属于元素周期表上第三周期，IVA族的类金属元素。
1.3锰（Mn）：是一种多价金属元素，质硬而脆，单质是一种灰白色、硬脆、有光泽的过渡金属。
纯净的金属锰是比铁稍软的金属，含少量杂质的锰坚而脆，潮湿处会氧化。
元素符号Mn，原子序数25。
1.4磷（P）：是一种氮族多价非金属元素，广泛存在于它的各种化合物中，元素符号P，是第15号化学元素，处于元素周期表的第三周期、第ⅤA族。
1.5硫（S）：是一种多价的非金属元素，无味无嗅不溶于水，通常单质硫是黄色的晶体，又称作硫磺。
硫元素在自然界中通常以硫化物、硫酸盐或单质的形式存在。
对人体而言，单质硫通常是无毒无害的，而其他含硫化合物可能有一定毒性，如硫化物毒性一般比较大。
化学符号S，原子序数16，硫是氧族元素（ⅥA族）之一，在元素周期表中位于第三周期。
2.对钢材的性能的影响2.1碳（C）：碳含量对钢材的强度、塑性、韧性和焊接性能等存在不⼩的影响。
10.含碳量对力学性能的影响
二，含碳量对力学性能的影响珠光体的力学性能：●铁素体是软韧相，渗碳体是硬脆相。
珠光体由铁素体和渗碳体所组成，渗碳体以细片状分散地分布在铁素体基体上，起了强化作用。
因此珠光体有较高的强度和硬度，但塑性较差。
●珠光体内的层片越细，则强度越高。
●在平衡结晶条件下，珠光体的机械性能大体是：含碳量对各种退火碳钢性能的影响如图4.22：●在亚共析钢中，随着含碳量的增加，珠光体逐渐增多，强度，硬度升髙，而塑性、韧性下降。
当含碳量达到0.77%时，其性能就是珠光体的性能。
●在过共析钢中，含碳量在接近1%时其强度达到最高值，含碳量继续增加，强度下降。
这是由于脆性的二次渗碳体在含碳量高于1%时于晶界形成连续的网络，使钢的脆性大大增加。
●因此在用拉伸试验测定其强度时，会在脆性的二次渗碳体处出现早期裂纹，并发展至断裂，使抗拉强度下降。
白口铁：含有大量渗碳体，所以脆性很大强度很低含碳量对塑性的影响及大致原因渗碳体的硬度很髙，但是极脆，不能使合金的塑性提髙，合金的塑性变形主要由铁素体来提供。
因此，合金中含碳量增加而使铁素体减少时，铁碳合金的塑性不断降低。
当组织中出现以渗碳体为基体的莱氏体时，塑性降低到接近于零值。
含碳量对冲击韧性的影响及大致原因冲击韧性对组织十分敏感。
含碳量增加时，脆性的滲碳体增多，当出现网状的二次渗碳体时，韧性急剧下降。
总起来看，韧性比塑性下降的趋势要大。
含碳量对硬度的影响及大致原因硬度是对组织組成物或组成相的形态不十分敏感的性能，它的大小主要决定于组成相的数量和硬度。
因此，随着含碳量的增加、高硬度的渗碳体增多，低硬度的铁素体减少，铁碳合金的硬度呈直线升高为保证工业上使用的铁碳合金具有适当的塑性和韧性：1.合金中渗碳体相的数量：不应过多2.碳素钢和普通低中合金钢中的含碳量：不超过1.3%。
钢材—含碳量对碳钢的组织和力学性能的影响
钢材—含碳量对碳钢的组织和力学性能的影响含碳量少，一般组织由铁素体和珠光体组成，淬火后多为板条马氏体；低碳钢韧性大，硬度低，耐磨性差含碳量高，组织一般由渗碳体跟珠光体组成，淬火后多为片状马氏体；高碳钢脆性大，硬度高，耐磨性好一般碳的含量越高硬度越大，韧性降低！以下是各种钢的特点的一些简介：1碳钢碳钢也叫碳素钢，是含碳量wc小于2％的铁碳合金。
碳钢除含碳外一般还含有少量的硅、锰、硫、磷。
按用途可以把碳钢分为碳素结构钢、碳素工具钢和易切削结构钢三类。
碳素结构钢又可分为建筑结构钢和机器制造结构钢两种。
按含碳量可以把碳钢分为低碳钢(wc≤0.25％)，中碳钢(wc 0.25％一0.6％)和高碳钢(wc >O．6％)按磷、硫含量可以把碳素钢分为普通碳素钢(含磷、硫较高)、优质碳素钢(含磷、硫较低)和高级优质钢(含磷、硫更低) 。
一般碳钢中含碳量越高则硬度越高，强度也越高，但塑性降低。
2碳素结构钢这类钢主要保证力学性能，故其牌号体现其力学性能，用Q+数字表示，其中“Q”为屈服点“屈”字的汉语拼音字首，数字表示屈服点数值，例如Q275表示屈服点为275MPa。
若牌号后面标注字母A、B、C、D，则表示钢材质量等级不同，含s、P的量依次降低，钢材质量依次提高。
若在牌号后面标注字母“F”则为沸腾钢，标注“b”为半镇静钢，不标注“F，’或“b”者为镇静钢。
例如Q235-A·F表示屈服点为235MPa的A级沸腾钢，Q235-c表示屈服点为235MPa的c级镇静钢。
碳素结构钢一般情况下都不经热处理，而在供应状态下直接使用。
通常Q195、Q215、Q235钢碳的质量分数低，焊接性能好，塑性、韧性好，有一定强度，常轧制成薄板、钢筋、焊接钢管等，用于桥梁、建筑等结构和制造普通铆钉、螺钉、螺母等零件。
Q255和Q275钢碳的质量分数稍高，强度较高，塑性、韧性较好，可进行焊接，通常轧制成型钢、条钢和钢板作结构件以及制造简单机械的连杆、齿轮、联轴节、销等零件。
碳的质量分数对铁碳合金的组织和力学性能的影响
碳的质量分数对铁碳合金的组织和力学性能的影响
随着钢中碳的质量分数的增加，平衡组织中的铁素体量不断减少，渗碳体量不断增多，钢的力学性能将发生明显的变化。
当碳的质量分数W（C）<0.9%时，随着碳的质量分数的增加，钢的强度和硬度提高，而塑性和韧性降低；当碳的质
量分数W（C）>0.9%时，由于Fe
3C
II
的数量随着碳的质量分数的增加，而急剧增多，
并明显地呈网状分布于奥氏体晶界上，这样降低了钢的塑性和韧性，也降低了钢的强度。
铁碳合金相图的应用
1．正确选材：
①.C≤0.25％，低碳钢：塑性好，韧性好。
②0.25％<C<0.60％，中碳钢：综合机械性能好。
③.0.60％≤C≤1.4％，高碳钢：硬度高，耐磨性好。
2．制定工艺性能：
①铸造方面：
共晶成分的铁碳合金铸造时，组织致密，不易偏析。
②锻造方面：
钢加热到固相线AE以下200℃及A3线上170℃之间，利用奥氏体塑性
好。
③焊接方面：
④热处理方面：。
各种元素对钢材性能的影响
之答禄夫天创作1、碳（C）：钢中含碳量增加，屈服点和抗拉强度升高，但塑性和冲击性降低，当碳量0.23%超出时，钢的焊接性能变坏，因此用于焊接的低合金结构钢，含碳量一般不超出0.20%。
碳量高还会降低钢的耐大气腐蚀能力，在露天料场的高碳钢就易锈蚀；此外，碳能增加钢的冷脆性和时效敏感性。
2、硅（Si）：在炼钢过程中加硅作为还原剂和脱氧剂，所以镇静钢含有0.15－0.30%的硅。
如果钢中含硅量超出0.50-0.60%,硅就算合金元素。
硅能显著提高钢的弹性极限，屈服点和抗拉强度，故广泛用于作弹簧钢。
在调质结构钢中加入 1.0－1.2%的硅，强度可提高15－20%。
硅和钼、钨、铬等结合，有提高抗腐蚀性和抗氧化的作用，可制造耐热钢。
含硅1－4%的低碳钢，具有极高的导磁率，用于电器工业做矽钢片。
硅量增加，会降低钢的焊接性能。
3、锰（Mn）：在炼钢过程中，锰是良好的脱氧剂和脱硫剂，一般钢中含锰0.30－0.50%。
在碳素钢中加入0.70%以上时就算“锰钢”，较一般钢量的钢不单有足够的韧性，且有较高的强度和硬度，提高钢的淬性，改善钢的热加工性能，如16Mn钢比A3屈服点高40%。
含锰11－14%的钢有极高的耐磨性，用于挖土机铲斗，球磨机衬板等。
锰量增高，减弱钢的抗腐蚀能力，降低焊接性能。
4、磷（P）：在一般情况下，磷是钢中有害元素，增加钢的冷脆性，使焊接性能变坏，降低塑性，使冷弯性能变坏。
因此通常要求钢中含磷量小于0.045%，优质钢要求更低些。
5、硫（S）：硫在通常情况下也是有害元素。
使钢发生热脆性，降低钢的延展性和韧性，在锻造和轧制时造成裂纹。
硫对焊接性能也晦气，降低耐腐蚀性。
所以通常要求硫含量小于0.055%，优质钢要求小于0.040%。
在钢中加入0.08-0.20%的硫，可以改善切削加工性，通常称易切削钢。
6、铬（Cr）：在结构钢和工具钢中，铬能显著提高强度、硬度和耐磨性，但同时降低塑性和韧性。
铬又能提高钢的抗氧化性和耐腐蚀性，因而是不锈钢，耐热钢的重要合金元素。
碳素结构钢的含碳量,晶体组织与其性能间的关系
碳素结构钢的含碳量,晶体组织与其性能间的关系.《碳素结构钢的含碳量、晶体组织与其性能间的关系》一、碳素结构钢的含碳量碳素结构钢是由铁、碳元素组成的一种合金钢，其特殊的性质在于含碳量超过0.8%的钢被称为碳素钢。
碳素结构钢，也就是铁元素含量为0.4%-2.4%,碳元素含量0.8%-1.6%的碳钢。
含碳量超1.2%,则将钢分为低合金碳素钢、中合金碳素钢和高合金碳素钢三类。
碳素结构钢的含碳量越高，其韧性和塑性也会随之增加，但是同时其加工性能也会随之下降，同时热处理的工艺也会受影响。
综上，选择合适的碳素结构钢，必须根据其含碳量进行区分。
二、晶体组织与碳素结构钢性能的关系晶体组织能够直接影响碳素结构钢的性能，因此，在分析碳素结构钢的性能之前，必须先从晶体组织出发。
晶体组织可分为同晶组织、马氏体组织和等轴尺寸组织三类。
同晶组织由非枝晶网络形成，其特点是晶内材料具有较高的硬度与抗拉强度，但同时塑性较差，热处理工艺也相对较困难;马氏体组织是一种较易产生的晶体结构，可以通过热处理调节，其强度和耐磨性要高于同晶组织，其加工性能也较好;等轴尺寸组织是晶体中最广泛的形式，其特点是强度较高，耐蚀性也较好，同时具有良好的应变塑性，在热处理工艺上也容易较同晶组织。
从以上可以看出，不同的晶体组织对碳素结构钢的性能具有重要的影响，因而有助于指导碳素结构钢的开发与加工。
三、性能与工艺碳素结构钢的性能与碳含量、晶体组织、热处理工艺的参数有着非常密切的关系，因此，正确的热处理工艺对改善碳素结构钢的性能是至关重要的。
在正确选择以前两步中参数，以及搭配正确的热处理工艺之后，便可以诞生优质的碳素结构钢，同时既具有足够的强度，又具有较好的耐腐蚀性和附加塑性能等性质。
最常见的热处理工艺有正火处理、退火处理，以及疲劳回复等。
正火处理，其性能一般取决于热处理温度差别，如果含碳量较高，一般采用低温正火处理，而在低温正火处理上，一般可以分成普通正火处理，准硬化正火处理，以及淬火正火处理等。
中南大学制造工程训练答案
工程材料实习报告一、填空1 ．热处理工艺过程通常由加热、保温、冷却三个阶段组成。
热处理的目的是改变金属内部的组织结构，改善力学性能。
2. 退火处理有如下作用：消除中碳钢铸件缺陷；改善高碳钢切削加工性能；去除大型铸件、锻件应力。
3. 常用的表面热处理方法有表面淬火与化学热处理等几种，表面热处理的目的是改善零件的表面性能，表面处理后零件的心部性能一般影响不大。
4. 工具（刀具、量具和模具）需要高硬度和高耐磨性，淬火之后，应在150-250℃温度范围内进行低温回火；弹簧和弹性零件需要高强度、高弹性和一定的韧性，淬火之后应在300-500℃温度范围进行中温回火；齿轮和轴类等零件需要获得良好的综合力学性能，淬火之后，应在500-650℃温度范围内进行高温回火。
5 ．钢与铸铁的基本区别之一是含碳量不同，钢的含碳量在2.11%以下，铸铁的含碳量在2.11% 以上。
而钢的含碳量在0.25%以下时称为低碳钢，含碳量为0.25-0.60%为中碳钢，含碳量在大于0.6%时为高碳钢。
6 ．调质是淬火与高温回火相结合的热处理工艺。
二、名词解释退火：金属缓慢加热到一定温度，保持足够时间，然后以适宜速度冷却的过程；正火：将工件加热至Ac3或Acm 以上30~50℃，保温一段时间后，从炉中取出在空气中或喷水、喷雾或吹风冷却的金属热处理工艺；淬火：钢加热到临界温度Ac3（亚共析钢）或Ac1（过共析钢）以上某一温度，保温一段时间，使之全部或部分奥氏体1化，然后以大于临界冷却速度的冷速快冷到Ms 以下（或Ms 附近等温）进行马氏体（或贝氏体）转变的热处理工艺；强度：表征金属材料抵抗断裂和变形的能力；塑性：金属材料在外力作用下产生永久变形而不被破坏的能力；冲击韧度：反应材料在冲击载荷的作用下抵抗断裂破坏的能力。
三、将下列各种牌号的材料，填入合适的类别，并举例说明可以制造何种零件Q235 45 QT600-2 HT200 KTB350-06 60Si2MnW18Cr4V 35CrMo T10 T12A 1Cr18Ni9 9SiCrQ２３５碳素结构钢，可以制造螺栓键轴W18Cr4V 高速钢，可以制造切削刀具模具４５碳素结构钢，可以制造轴齿轮1Cr18Ni9不锈钢，可以制造医疗工具量具T10碳素工具钢，可以制造锯条冲头HT200灰口铸铁，可以制造底座泵体阀体T12A 高级优质碳素工具钢，可以制造量规KTB350-06可锻铸铁, 可以制造扳手犁刀35CrMo 合金调质钢，可以制造齿轮主轴QT600-2 球墨铸铁，可以制造连杆曲轴60Si2Mn 合金弹簧钢，可以制造减震弹簧9SiCr 合金工具钢，可以制造丝锥四、问答：1 ．碳钢的力学性能与含碳量有何关系？低碳钢、中碳钢、高碳钢的力学性能有何特点？答：碳含量对碳钢力学性能的影响：随着碳含量的增加，钢的硬度始终上升，塑性、韧性始终下降；当碳含量小于0.9%时，随着碳含量的增加强度增加，反之，强度下降。
钢内部组织及对钢性能的影响
经验交流之三——钢内部组织及对钢材性能的影响钢是以铁为基体的合金。
不同成分的铁碳合金在不同温度下有不同的组织状态。
通常钢内部组织有：铁素体、珠光体、索氏体、屈氏体、贝氏体、马氏体。
其各组织定义如下：铁素体：铁素体是钢组织中强度低、质软、延展性极好的组织。
其组织中C的溶解度很小，室温条件下只能溶解0.006%。
珠光体：珠光体是铁素体和渗碳体（渗碳体是铁和碳的化合物，其中碳在渗碳体中溶解量很高，因此性质硬而脆）的机械混合物，因其显微组织中有指纹状的珍珠光泽故得此名。
其机械性能介于铁素体和渗碳体之间，因此强度、硬度适中，塑、韧性较好。
索氏体：索氏体也是铁素体与渗碳体的混合物，不过它比珠光体要细的多，因此又称为细珠光体，它必须在1000倍的高倍显微镜下才能分辨出来。
生产中，低碳钢、中碳钢和低合金钢加热到临界温度（600-650℃）以上，然后在空气中冷却即可得到索氏体组织。
索氏体具有良好的综合力学性能，它既有较高的强度，又有良好的冲击韧性。
屈氏体：屈氏体是一种最细的珠光体组织，它同样是铁素体与渗碳体的极弥散的混合物，因此又称为极细珠光体。
由于屈氏体的组织比索氏体更细，因而它比索氏体具有更高的硬度、强度，同时具有良好的冲击韧性。
贝氏体：贝氏体分上贝氏体和下贝氏体。
其中上贝氏体是奥氏体（奥氏体是碳在面心立方晶格中的固溶体，由于面心立方体原子间空隙较大，所以碳在其中的溶解度高。
其强度并不高，但塑性、韧性很好）在550-350℃范围内等温转变产物，其中铁素体形成密集而相互平行的扁片，渗碳体呈短片状断续分布在铁素体片层之间。
其上贝氏体硬度可达HRC45左右。
下贝氏体是奥氏体在350℃以下范围内的等温转变产物，其中铁素体呈针状，极为细小的渗碳体质点呈弥散状分布在针状铁素体内，硬度可达HRC55左右。
上贝氏体和下贝氏体相比，下贝氏体除具有较高的硬度外，还有良好的韧性。
马氏体：马氏体是有奥氏体以大于临界冷却速度从高温冷却到马氏体开始转变温度以下时，过冷奥氏体转变为马氏体。
本单元练习题(铁碳合金)参考答案(秦)知识分享
本单元练习题（铁碳合金）（一）填空题1、铁碳合金的主要力学性能与碳的质量分数之间的关系规律是：当w c﹤0.9%时，随着碳质量分数的增加，其强度、硬度增加，而塑性、韧性降低；当w c>0.9%时，其强度、塑性、韧性降低，而硬度增加。
2、铁碳合金在室温下平衡组织组成物的基本相是铁素体和渗碳体，随着碳的质量分数的增加，渗碳体相的相对量增多，铁素体相的相对量却减少。
3、珠光体是一种复相组织，它由铁素体和渗碳体按一定比例组成。
珠光体用符号P 表示。
4、铁碳合金中，共析钢的w c= 0.77 %，室温平衡组织为P ；亚共析钢的w c=0.0218~0.77%，室温平衡组织为P+F ；过共析钢的w c= 0.77~2.11 %，室温5、铁碳合金结晶过程中，从液体中析出的渗碳体称为一次渗碳体；从奥氏体中析出的渗碳体称为二次渗碳体；从铁素体中析出的渗碳体称为三次渗碳体。
（二）判断题１．高碳钢的性能优于低碳钢。
（×）２．铁碳合金的结晶都是在某一恒定温度下进行的。
（×）３．纯铁在固态下会发生同素异晶转变。
（√）４．共析钢是指碳质量分数为0.77%的铁碳合金。
（√）５．一般来说，中碳钢不仅强度、硬度较高，而且塑性、韧性也较好。
（√）6. 碳钢平衡结晶后组织中不会出现有莱氏体组织。
（√）7. 铁素体是碳在α-Fe中的间隙固溶体，碳溶解度不超过0.0218%。
（√ ）8. 碳钢和白口铸铁是属于铁碳合金。
（√）9. 低碳钢中的珠光体，其碳的质量分数较低；高碳钢中的珠光体，其碳的质量分数较高。
（×）10. α-Fe和γ-Fe都是纯铁的同素异晶体。
（√）（三）选择题1．下面所列的组织中，脆性最大的是（ d ）；塑性最好的是（c ）。
(a)Ld (b)P (c)A (d)Fe3C2．在平衡状态下，下列钢的牌号中强度最高的是（d ）,塑性最好的是（c ）。
(a)45 钢(b)65钢(c)08F钢(d)T10钢。
钢材中的化学成分对钢材性能的影响
建筑工程常用钢材中的化学成分对钢材性能的影响钢材的性能主要取决于其中的化学成分。
钢的化学成分主要是铁和碳，此外还有少量的硅、锰、磷、硫、氧和氮等元素，这些元素的存在对钢材性能也有不同的影响。
（一）碳（C）碳是形成钢材强度的主要成分，是钢材中除铁以外含量最多的元素。
含碳量对普通碳素钢性能的影响如图7.13所示。
由图7.13可看出，一般钢材都有最佳含碳量，当达到最佳含碳量时，钢材的强度最高。
随着含碳量的增加，钢材的硬度提高，但其塑性、韧性、冷弯性能、可焊性及抗锈蚀能力下降。
因此，建筑钢材对含碳量要加以限制，一般不应超过0.22%，在焊接结构中还应低于0.20%。
图7.13含碳量对碳素结构钢性能的影响（二）硅（Si）硅是还原剂和强脱氧剂，是制作镇静钢的必要元素。
硅适量增加时可提高钢材的强度和硬度而不显著影响其塑性、韧性、冷弯性能及可焊性。
在碳素镇静钢中硅的含量为0.12%～0.3%，在低合金钢中硅的含量为0.2%～0.55%。
硅过量时钢材的塑性和韧性明显下降，而且可焊性能变差，冷脆性增加。
（三）锰（Mn）锰是钢中的有益元素，它能显著提高钢材的强度而不过多降低塑性和冲击韧性。
锰有脱氧作用，是弱脱氧剂，同时还可以消除硫引起的钢材热脆现象及改善冷脆倾向。
锰是低合金钢中的主要合金元素，含量一般为 1.2%～1.6%，过量时会降低钢材的可焊性。
（四）硫（S）和磷（P）硫是钢中极其有害的元素，属杂质。
钢材随着含硫量的增加，将大大降低其热加工性、可焊性、冲击韧性、疲劳强度和抗腐蚀性。
此外，非金属硫化物夹杂经热轧加工后还会在厚钢板中形成局部分层现象，在采用焊接连接的节点中，沿板厚方向承受拉力时，会发生层状撕裂破坏。
因此，对硫的含量必须严加控制，一般不超过0.045%～0.05%，Q235的C级与D级钢要求更严。
磷可提高钢材的强度和抗锈蚀能力，但却严重降低钢材的塑性、韧性和可焊性，特别是在温度较低时使钢材变脆，即在低温条件下使钢材的塑性和韧性显著降低，钢材容易脆裂。
影响钢材性能的因素
影响钢材性能的因素一、化学成分的影响碳素结构钢由纯铁、碳及多种杂质元素组成。
其中，纯铁约占99%。
在低合金结构钢中，还可加入合金元素，但总量通常不得超过5%。
钢材的化学成分对其性能有着重要的影响。
C）（1）碳（C）是形成钢材强度的主要成分。
纯铁较软，而化合物渗碳体（Fe3及渗碳体与纯铁的混合物珠光体则十分坚硬，钢的强度来自渗碳体和珠光体。
碳含量提高，钢材强度就会提高，但塑性、韧性、冷弯性能、可焊性及抗锈蚀性能下降，因此不能采用碳含量过高的钢材。
含碳量低于0.25%时为低碳钢、0.25%～0.6%时为中碳钢、高于0.6%时为高碳钢，结构用钢材的含碳量一般不高于0.22%，对于焊接结构，以不大于0.2%为宜。
（2）锰（Mn）是有益元素，能显著提高钢材强度但又不会过多降低塑性和韧性。
锰是弱脱氧剂，且能消除硫对钢的热脆影响。
在低合金钢中，锰是合金元素，含量为1.0%～1.7%，因锰过多时会降低可焊性，故对其含量有所限制。
（3）硅（Si）是有益元素，有较强的脱氧作用，同时可使钢材颗粒变细，控制适量时可以提高强度而不显著影响塑性、韧性、冷弯性能及可焊性，过量则会恶化可焊性和抗锈蚀性能，碳素镇静钢中一般为0.12%～0.3%，低合金钢中一般为0.2%～0.55%。
（4）钒（V）、铌（Nb）、钛（Ti）的作用都是使钢材晶粒细化。
我国的低合金钢都含有这三种元素，它们作为锰以外的合金元素，既可以提高钢材的强度，又可以保持良好的塑性、韧性。
（5）铝（Al）、铬（Cr）、镍（Ni）。
铝不但是强脱氧剂，而且能细化晶粒，低合金钢的C级、D级、E级都规定铝含量不得低于0.015%，以保证必要的低温韧性。
铬和镍是提高钢材强度的合金元素，用于Q390钢和Q420钢。
（6）硫（S）、磷（P）、氧（O）、氮（N）都是有害元素。
硫容易使钢材在高温时出现裂纹（称为热脆），还会降低钢材的韧性、抗疲劳性能和抗腐蚀性能，必须严格控制含量。
磷在低温下会使钢材变脆（称为冷脆），但也有有益的一面，其可以提高钢的强度和抗锈蚀能力，有时也可以作为合金元素。
钢材中各元素对性能性的影响
钢材中各元素对性能性的影响1、碳(C）：钢中含碳量增加，屈服点和抗拉强度升高,但塑性和冲击性降低,当碳量0。
23%超过时,钢的焊接性能变坏，因此用于焊接的低合金结构钢，含碳量一般不超过0。
20％。
碳量高还会降低钢的耐大气腐蚀能力，在露天料场的高碳钢就易锈蚀；此外，碳能增加钢的冷脆性和时效敏感性。
2、硅（Si）：在炼钢过程中加硅作为还原剂和脱氧剂,所以镇静钢含有0。
15－0。
30%的硅。
如果钢中含硅量超过0.50—0。
60%，硅就算合金元素.硅能显著提高钢的弹性极限，屈服点和抗拉强度,故广泛用于作弹簧钢。
在调质结构钢中加入 1.0－1.2％的硅，强度可提高15－20%。
硅和钼、钨、铬等结合，有提高抗腐蚀性和抗氧化的作用，可制造耐热钢。
含硅1－4％的低碳钢,具有极高的导磁率,用于电器工业做矽钢片。
硅量增加，会降低钢的焊接性能。
3、锰（Mn):在炼钢过程中，锰是良好的脱氧剂和脱硫剂，一般钢中含锰0.30-0。
50%,在碳素钢中加入0.70%以上时就算“锰钢”，较一般钢量的钢不但有足够的韧性，且有较高的强度和硬度，提高钢的淬性，改善钢的热加工性能,如16Mn钢比A3屈服点高40%。
含锰11－14%的钢有极高的耐磨性,用于挖土机铲斗，球磨机衬板等。
锰量增高，减弱钢的抗腐蚀能力,降低焊接性能。
4、磷（P）：在一般情况下,磷是钢中有害元素，增加钢的冷脆性，使焊接性能变坏，降低塑性，使冷弯性能变坏.因此通常要求钢中含磷量小于0。
045%，优质钢要求更低些.5、硫（S）：硫在通常情况下也是有害元素。
使钢产生热脆性，降低钢的延展性和韧性,在锻造和轧制时造成裂纹。
硫对焊接性能也不利，降低耐腐蚀性。
所以通常要求硫含量小于0.055%，优质钢要求小于0。
040%。
在钢中加入0.08—0。
20％的硫，可以改善切削加工性，通常称易切削钢。
6、铬（Cr）：在结构钢和工具钢中,铬能显著提高强度、硬度和耐磨性，但同时降低塑性和韧性.铬又能提高钢的抗氧化性和耐腐蚀性,因而是不锈钢，耐热钢的重要合金元素。
含碳量对组织和性能的影响PPT012
（7）氧的影响
氧在钢中的存在也是有害元素，由于炼钢是一个氧化过程， 氧在钢液中起到去除杂质的积极作用，但在随后的脱氧过程 中不能完全将它除净，氧在钢中的溶解度很小，在700℃时 为0.008%，在500℃时在铁素体中的溶解பைடு நூலகம்<0.001%。
显微偏析都可以通过扩散退火减弱或消除。
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（3）缩孔 大多数金属和合金在凝固过程要发生体积收缩。如果没有足够的液体继续补充，就会在铸 锭(件)中形成收缩孔洞，简称缩孔。根据缩孔的位置和分布，可分为集中缩孔和分散缩孔。
几种缩30 孔形式
不同凝固方式示意图 (a)壳状凝固 (b)壳状－糊31状混合凝固 (c)糊状凝固
氧溶入铁素体一般降低钢的强度、塑性和韧性，氧在钢中 主要以氧化物方式存在，如（FeO、Fe2O3、Fe3O4、MnO、 SiO2、Al2O3等），所以它对钢的性能的影响主要取决于这些 氧化物的性能，数量、大小和分布等。
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（2）钢锭的宏观组织与缺陷 （1）钢锭的宏观组织
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细晶区(激冷区)：温度较低的模壁使与之接触的液体会产生强烈的过冷而形成的。当模壁 被加热以后，这些晶体在湍流熔液的影响下，有很多从模壁上脱离下来。它们可能留下来或 大部分重新熔化，只有那些仍然靠近模壁的晶粒成长而形成细晶区。 柱状晶区：细晶区前沿不易形核，随着液相温度逐渐降低，已生成的晶体向液体内生长而 形成柱状晶。它们也可能是树枝晶，并且有择尤取向（铸造织构）。柱状晶区的厚度主要由 等轴晶区的出现早晚所控制。
含碳量对铁碳合金平衡组织和性能的影响.
对应名称为：工业纯铁、亚共析钢、共析钢、过共析钢、亚共晶白口铸 铁、共晶白口铸铁、过共晶白口铸铁
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四．含碳量对铁碳合金力学性能的影响
1. 对碳钢力学性能的影响 钢的含碳量越高，软韧相ɑ越少而硬脆相Fe3C越 多，钢的强度和硬度越高，而塑性和韧性越低。 当含碳量超过0.9%时，由于Fe3CⅡ呈连续网状分 布在原奥氏体晶界上，使钢的强度降低。 为保证工业用钢具有足够的强度、一定的塑性 和韧性，钢的含碳量一般不超过1.3％。 2. 对白口铸铁力学性能的影响 碳量大于2.11%的白口铸铁，有硬而脆的莱氏体， 难加工，在工业上应用不多。
从液态合金中结晶的一次渗碳体呈长条状共晶反应形成的共晶渗碳体是莱氏体的基体从奥氏体中析出的二次渗碳体呈网络状分布于奥氏体晶界上共析反应形成的共析渗碳体呈片状分布于珠光体中从铁素体中析出的三次渗碳体呈小片状分布于铁素体晶界上
四、含碳量对铁碳合金平衡组织和性能的影响
一．关于渗碳体 不同阶段形成的渗碳体形态不同，名称各异。 从液态合金中结晶的一次渗碳体呈长条状， 共晶反应形成的共晶渗碳体是莱氏体的基体， 从奥氏体中析出的二次渗碳体呈网络状分布于奥氏体晶界上， 共析反应形成的共析渗碳体呈片状分布于珠光体中， 从铁素体中析出的三次渗碳体呈小片状分布于铁素体晶界上。
上一内容 铁碳合金平衡组织和性能的影响
二．含碳量对铁碳合金平衡相的影响 随含碳量的增加，铁碳合金中渗碳体的相对量增加，铁素体的相 对量减小。这可以用杠杆定律计算得到 三．含碳量对铁碳合金平衡组织的影响 随含碳量的增加，铁碳合金的室温组织发生了变化。变化依次为：
常见元素对钢性能的影响
普通钢中硅的含量范围在0.17~0.37%。
铬是碳化物形成元素。
它形成硬的碳化物Cr7C3和Cr23C6，另一方面还可以与碳形成复合碳化物。
所有这些碳化物都比初始的渗碳体硬。
作为铁素体形成元素，铬降低了A4温度并提高A3温度，因此以γ-相为代价稳定了α-相。
如果在纯铁中加入大于11%的铬，那么γ-相会全部消失。
4.铬Cr铬的主要作用：在钢中含足够的碳时铬提高钢的硬度，含1%碳的低铬钢是非常硬的；在低碳钢中加入的铬能够提高强度但延展性有所降低；铬提高钢的高温强度；铬提供中等淬透性；在高碳钢中，铬改善耐磨性能；当加入大量的铬，直到25%时，由于在钢的表面形成保护性的氧化物层而改善耐腐蚀能力；与镍元素等配合能提高抗氧化性和钢的热强性，并进一步提高抗腐蚀性；铬促进晶粒长大，导致钢的脆性增加。
铬是结构钢、工具钢、轴承钢、不锈钢和耐热钢中应用很广的元素。
铬在一些钢和合金中的含量范围：铬钢0.30~1.60%，奥氏体铬-镍不锈钢15.0~30.0%，马氏体铬钢4.0~18.0%，铁索体铬钢10.5~27.0%，沉淀硬化钢12.2~18.0%，5.钨W钨是非常强的碳化物形成元素。
它形成非常硬而又稳定的碳化物W2C、WC 和复合碳化物Fe4W2C。
这些碳化物溶解很慢并且只在很高的温度溶解。
因此钨是工具钢的重要成分，尤其是高速工具钢。
在这些钢中，钨显著地提高二次硬化后的硬度。
作为铁素体形成元素，钨降低A4温度而提高A3温度。
钨的主要作用：钨抑制晶粒长大并因此有晶粒细化的作用；钨减少在热加工和热处理过程中的脱碳；钨提高耐磨性；它提高淬火及回火钢的高温硬度；在一些高温合金中，钨提高蠕变强度；钨对淬透性的贡献是非常重要的；钨限制回火软化，含钨的钢加热到600~700℃碳化物仍不会沉淀，从而避免了钢的软化。
是高速工具钢、合金工具钢中应用较多的元素之一。
对钢抗氧化性不利。
钨在一些钢中的含量范围：钨-铬钢1.75%，高速工具钢1.15~21.0%，热作工具钢0~19.0%，冷作工具钢0~2.0%，抗冲击钢0~3.0%.6.钼Mo钼是强的碳化物形成元素。
含碳量对碳钢的组织和力学性能有什么影响
含碳量对碳钢的组织和力学性能有什么影响含碳量对碳钢的组织和力学性能有什么影响2011-04-16 20：22一般碳的含量越高硬度越大，韧性降低！以下是各种钢的特点的一些简介：1碳钢碳钢也叫碳素钢，是含碳量wc小于2%的铁碳合金。
碳钢除含碳外一般还含有少量的硅、锰、硫、磷。
按用途可以把碳钢分为碳素结构钢、碳素工具钢和易切削结构钢三类。
碳素结构钢又可分为建筑结构钢和机器制造结构钢两种。
按含碳量可以把碳钢分为低碳钢(wc≤0.25%)，中碳钢(wc 0.25%一0.6%)和高碳钢(wc O.6%)按磷、硫含量可以把碳素钢分为普通碳素钢(含磷、硫较高)、优质碳素钢(含磷、硫较低)和高级优质钢(含磷、硫更低)。
一般碳钢中含碳量越高则硬度越高，强度也越高，但塑性降低。
2碳素结构钢这类钢主要保证力学性能，故其牌号体现其力学性能，用Q+数字表示，其中"Q"为屈服点"屈"字的汉语拼音字首，数字表示屈服点数值，例如Q275表示屈服点为275MPa。
若牌号后面标注字母A、B、C、D，则表示钢材质量等级不同，含s、P的量依次降低，钢材质量依次提高。
若在牌号后面标注字母"F"则为沸腾钢，标注"b"为半镇静钢，不标注"F，'或"b"者为镇静钢。
例如Q235-A·F表示屈服点为235MPa的A级沸腾钢，Q235-c表示屈服点为235MPa 的c级镇静钢。
碳素结构钢一般情况下都不经热处理，而在供应状态下直接使用。
通常Q195、Q215、Q235钢碳的质量分数低，焊接性能好，塑性、韧性好，有一定强度，常轧制成薄板、钢筋、焊接钢管等，用于桥梁、建筑等结构和制造普通铆钉、螺钉、螺母等零件。
Q255和Q275钢碳的质量分数稍高，强度较高，塑性、韧性较好，可进行焊接，通常轧制成型钢、条钢和钢板作结构件以及制造简单机械的连杆、齿轮、联轴节、销等零件。
第三章-铁碳合金相图【详解版】
⑴ 五个单相区：
L、、、、Fe3C ⑵ 七个两相区: L+、
L+、L+Fe3C、 +、 +Fe3C、+ 、 +Fe3C
• ⑶ 三个三相区：即HJB (L++)、ECF(L++ Fe3C)、 PSK(++ Fe3C)三条水平线
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4. 铁碳合金分类
• （1） 工业纯铁 <0.0218% C 亚共析钢 <0.77% C
• 亚共析钢随含碳量增加，P 量增加，钢的强度、硬度 升高，塑性、韧性下降。
0.77%C时，组织为100% P, 钢的性能即P的性能。
＞0.9%C，Fe3CⅡ为晶界 连续网状，强度下降, 但 硬度仍上升。
＞2.11%C，组织中有以
Fe3C为基的Ld’,合金太脆.
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• 三、 含碳量对工艺性能的影响
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2)亚共析钢的 结晶过程
L→L+A →A→A+F先共析 AS(0.77% C) →P 室温组织为：P+F
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20钢组织
40钢组织
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• 亚共析钢室温下的组织 为F+P。
• 在0.0218~0.77%C 范围 内珠光体的量随含碳量 增加而增加。
60钢组织
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bcc
fcc
bcc
二、铁碳合金中的基本相
铁碳合金中的组元：Fe、C
L相：液态下无限互溶、成分均匀
Fe和C
固溶体相：C溶于Fe中形成 F、A等
金属化合物相：Fe与C化合形成Fe3C
q235钢的含碳量范围
q235钢的含碳量范围
Q235钢是一种低碳钢，其含碳量范围为0.12%至0.20%。
下面将从不同角度来探讨Q235钢的含碳量范围的意义及其影响。
含碳量是决定钢材性能的重要因素之一。
在Q235钢中，碳元素作为合金元素的一部分，对钢材的力学性能和物理性能有着重要的影响。
合理的含碳量能够使钢材具有良好的强度和韧性，同时不会导致过度脆化或过度软化。
含碳量范围的选择与Q235钢的加工工艺密切相关。
在钢材的热处理过程中，不同的含碳量会对相变组织和显微组织产生影响。
过高或过低的含碳量都会影响钢材的加工性能和综合性能。
因此，控制Q235钢的含碳量范围是保证钢材质量稳定性的关键。
含碳量的选择还与Q235钢的使用环境和用途密切相关。
在一些特殊的工程领域，要求钢材具有更高的强度和韧性，这就要求在Q235钢中适当提高含碳量，以增加钢材的硬度和强度。
而在一些特殊用途领域，如电力传输领域，要求钢材具有良好的焊接性能和低温韧性，这就要求降低Q235钢的含碳量，以提高钢材的塑性和韧性。
Q235钢的含碳量范围还与其热处理工艺密切相关。
在热处理过程中，适当的含碳量范围能够使钢材获得理想的显微组织和力学性能。
过高或过低的含碳量会导致相变组织不完全或过度，从而影响钢材的性能。
Q235钢的含碳量范围是确定其力学性能、物理性能、加工性能和使用性能的重要因素之一。
合理的含碳量范围能够使钢材具有良好的强度、韧性、塑性和焊接性能。
因此，在生产和使用过程中，控制好Q235钢的含碳量范围，对保证钢材质量和工程质量具有重要意义。
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钢材—含碳量对碳钢的组织和力学性能的影响
含碳量少，一般组织由铁素体和珠光体组成，淬火后多为板条马氏体；低碳钢韧性大，硬度低，耐磨性差含碳量高，组织一般由渗碳体跟珠光体组成，淬火后多为片状马氏体；高碳钢脆性大，硬度高，耐磨性好一般碳的含量越高硬度越大，韧性降低！
以下是各种钢的特点的一些简介：
1 碳钢碳钢也叫碳素钢，是含碳量wc小于2％的铁碳合金。
碳钢除含碳外一般还含有少量的硅、锰、硫、磷。
按用途可以把碳钢分为碳素结构钢、碳素工具钢和易切削结构钢三类。
碳素结构钢又可分为建筑结构钢和机器制造结构钢两种。
按含碳量可以把碳钢分为低碳钢(wc≤0.25％)，中碳钢(wc 0.25％一0.6％)和高碳钢(wc >O．6％)按磷、硫含量可以把碳素钢分为普通碳素钢(含磷、硫较高)、优质碳素钢(含磷、硫较低)和高级优质钢(含磷、硫更低) 。
一般碳钢中含碳量越高则硬度越高，强度也越高，但塑性降低。
2 碳素结构钢这类钢主要保证力学性能，故其牌号体现其力学性能，用Q+数字表示，其中“Q”为屈服点“屈”字的汉语拼音字首，数字表示屈服点数值，例如Q275表示屈服点为275MPa。
若牌号后面标注字母A、B、C、D，则表示钢材质量等级不同，含s、P 的量依次降低，钢材质量依次提高。
若在牌号后面标注字母“F”则为沸腾钢，标注“b”为半镇静钢，不标注“F，’或“b”者为镇静钢。
例如Q235-A·F表示屈服点为235MPa的A 级沸腾钢，Q235-c表示屈服点为235MPa的c级镇静钢。
碳素结构钢一般情况下都不经热处理，而在供应状态下直接使用。
通常Q195、Q215、Q235钢碳的质量分数低，焊接性能好，塑性、韧性好，有一定强度，常轧制成薄板、钢筋、焊接钢管等，用于桥梁、建筑等结构和制造普通铆钉、螺钉、螺母等零件。
Q255和Q275钢碳的质量分数稍高，强度较高，塑性、韧性较好，可进行焊接，通常轧制成型钢、条钢和钢板作结构件以及制造简单机械的连杆、齿轮、联轴节、销等零件。
3 优质结构钢这类钢必须同时保证化学成分和力学性能。
其牌号是采用两位数字表示钢中平均碳的质量分数的万分数(wс×10000)。
例如45钢表示钢中平均碳的质量分数为0.45％；08钢表示钢中平均碳的质量分数为0.08％。
优质碳素结构钢主要用于制造机器零件。
一般都要经过热处理以提高力学性能。
根据碳的质量分数不同，有不同的用途。
08、08F、10、10F钢，塑性、韧性高，具有优良的冷成形性能和焊接性能，常冷轧成薄板，用于制作仪表外壳、汽车和拖拉机上的冷冲压件，如汽车身、拖拉机驾驶室等；15、20、25钢用于制作尺寸较小、负荷较轻、表面要求耐磨、心部强度要求不高的渗碳零件，如活塞销、样板等；30、35、40、45、50钢经热处理(淬火+高温回火)后具有良好的综合力学性能，即具有较高的强度和较高的塑性、韧性，用于制作轴类零件，例如40、45钢常用于制造汽车、拖拉机的曲轴、连杆、一般机床主轴、机床齿轮和其他受力不大的轴类零件；55、60、65钢热处理(淬火+中温回火)后具有高的弹性极限，常用于制作负荷不大、尺寸较小(截面尺寸小于12～15mm)的弹簧，如调压和调速弹簧、柱塞弹簧、冷卷弹簧等。
4 碳素工具钢碳素工具钢是基本上不含合金元素的高碳钢，含碳量在0.65％～1.35％范围内，其生产成本低，原料来源易取得，切削加工性良好，处理后可以得到高硬度和高耐磨性，所以是被广泛采用的钢种，用来制造各种刃具、模具、量具但这类钢的红硬性差，即当工作温度大于250℃时，钢的硬度和耐磨性就会急剧下降而失去工作能力。
另外，碳素工具钢如制成较大的零件则不易淬硬，而且容易产生变形和裂纹。
5 易切削结构钢易切削结构钢是在钢中加入一些使钢变脆的元素，使钢切削时切屑易脆断成碎屑，从而有利于提高切削速度和延长刀具寿命。
使钢变脆的元素主要是硫，在普通低合金易切削结构钢中使用了铅、碲、铋等元素。
这种钢的含硫量ws在0.08％一0.30％范围内，含锰量wMn在0.60％-1.55％范围内。
钢中的硫和锰以硫化锰形态存在，硫化锰很脆并有润滑效能，从而使切屑容易碎断，并有利于提高加工表面的质量。
6 合金
钢在钢中除含有铁、碳和少量不可避免的硅、锰、磷、硫元素以外，还含有一定量的合金元素，钢中的合金元素有硅、锰、钼、镍、铬、钒、钛、铌、硼、铅、稀土等其中的一种或几种，这种钢叫合金钢。
各国的合金钢系统，随各自的资源情况、生产和使用条件不同而不同，国外以往曾发展镍、铬钢系统，我国则发现以硅、锰、钒、钛、铌、硼、稀土为主的合金钢系统。
合金钢在钢的总产量中约占百分之十几，一般是在电炉中冶炼的。
按用途可以把合金钢分为8大类，它们是：合金结构钢、弹簧钢、轴承钢、合金工具钢、高速工具钢、不锈钢、耐热不起皮钢，电工用硅钢。
7普通低合金钢普通低合金钢是一种含有少量合金元素(多数情况下其总量w总不超过3％)的普通合金钢。
这种钢的强度比较高，综合性能比较好，并具有耐腐蚀、耐磨、耐低温以及较好的切削性能、焊接性能等。
在大量节约稀缺合金元素(如镍、铬)条件下，通常lt普通低合金钢可顶1.2—1.3t碳素钢使用，其使用寿命和使用范围更是远远超过碳素钢。
普通低合金钢可以用一般冶炼方法在平炉、转炉中冶炼，成本也和碳素钢接近。
8 工程结构用合金钢这是指工程和建筑结构用的合金钢，包括可焊接的高强度合金结构钢、合金钢筋钢、铁道用合金钢、地质石油钻探用合金钢、压力容器用合金钢、高锰耐磨钢等。
这类钢用作工程和建筑结构件，在合金钢中，这类钢合金含量总量较低，但生产、使用量较大
9 机械结构用合金钢这类钢是指适用于制造机器和机械零件的合金钢。
它是在优质碳紊钢的基础上，适当地加入一种或数种合金元素，用来提高钢的强度、韧性和淬透性。
这类钢通常要经过热处理(如调质处理、表面硬化处理)后使用。
主要包括常用的合金结构钢和合金弹簧钢两大类，其中包括调质处理的合金钢、表面硬化处理的合金钢(渗碳钢、氮化钢、表面高频淬火钢等)、冷塑性成型用合金钢(冷顶锻用钢、冷挤压用钢等)。
按化学成分基本组成系列可分为Mn系钢、SiMn系钢、Cr系钢、CrMo系钢、CrNiMo系钢、Nj系钢、B 系钢等。
10 合金结构钢合金结构钢的含碳量wc比碳素结构钢低一些，一般在O．15％一O．50％的范围内。
除含碳外，还含有一种或几种合金元素，如硅、锰、钒、钛、硼及镍、铬、钼等。
合金结构钢易于淬硬和不易变形或开裂，便于热处理改善钢的性能。
合金结构钢广泛用于制造汽车、拖拉机、船舶、汽轮机、重型机床的各种传动件和紧固件。
低碳合金钢一般进行渗碳处理，中碳合金钢一般进行调质处理。
11 合金工具钢合金工具钢是含有多种合金元素，如硅、铬、钨、钼、钒等的中、高碳钢。
合金工具钢容易淬硬，不易产生变形和裂纹，适于用来制造尺寸大、形状复杂的刃具、模具和量具。
用途不同，合金工具钢的含碳量也不同。
大多数合金工具钢的含碳量wc为0.5％～1.5％。
热变形模具用钢含碳较低，wc在0.3％～0.6％范围内；切削刀具用钢一般含碳wc1％左右；冷加工模具用钢则含碳量较高，如石墨模具钢含碳量wc达1.5％，高碳高铬型冷加工模具用钢含碳量wc高达2％以上。
12 高速工具钢高速工具钢是高碳高合金工具钢，钢中含碳量wc为0.7％-1.4％，钢中含有能形成高硬度碳化物的合金元素，如钨、钼、铬、钒。