碳钢含量元素分析说明
碳素结构钢的定义与分类
碳素结构钢的定义与分类碳素结构钢钢中除含有主要为了脱氧而加入的硅、锰元素外,不含其他有意加入的合金元素;钢中硫、磷杂质含量较高,一般来说普通质量碳素结构钢的硫的质量分数不大于%、磷的质量分数不大于%；优质碳素结构钢硫和磷的质量分数不大于%;这类钢通常以热轧状态交货和使用,主要用于工程结构;一、我国标准的规定根据国家标准GB/T 13304-1991钢分类,碳素结构钢属于非合金钢,是非合金钢中的一种;非合金钢还包括优质碳素结构钢、碳素工具钢、碳素弹簧钢、易切削碳素钢,以及其他一些具有特殊性能和用途的钢;一按化学成分非合金钢各元素规定含量的界限值如表1-1-1所示;对钢规定的任一元素的规定含量符合表中所列相应元素的界限范围时,这些钢不非合金钢;表1－1－11 钢为非合金化的符合对非合金钢的合金元素规定含量界限值的规定；2 不规定热处理退火、正火、消除应力及软化处理不作为热处理；3 如产品标准或技术条件中有规定,其特性值应符合下列条件：碳的质量分数最高值≥ %；硫或磷的质量分数最高值≥ %；氮的质量分数最高值≥ %；抗拉强度最低值≤ 690MPa；屈服点或屈服强度最低值≤ 360MPa；伸长率最低值Lo= Fo ≤ 33%；弯心直径最低值≥试件厚度；冲击功最低值20℃,V型,纵向标准试样≤ 27J；洛氏硬度最高值HRB ≥ 60;注：力学性能的规定值是指用厚度为316mm钢料纵向或横向试样测定的性能;4 未规定其他质量要求;优质非合金钢是指除普通质量非合金钢和特殊质量非合金钢以外的非合金钢;在生产过程中需要特别控制质量例如控制晶粒度,降低硫、磷含量,改善表面质量或增加工艺控制等,以达到比普通质量非合金钢特殊的质量要求例如良好的抗脆断性能,良好的冷成形性能等,但这种钢的生产控制不如特殊质量非合金钢严格如不控制淬透性;特殊质量非合金钢是指生产过程中需要特别严格控制质量的性能例如控制淬透性和纯洁度的非合金钢,应符合下列条件;1 钢材要经热处理并至少具有下列一种特殊要求的非合金钢包括易切钢和工具钢：①要求淬火和回火,或模拟表面硬化状态下的冲击性能；②要求淬火或淬火和回火后的淬硬层深度或表面硬度；③要求限制表面缺限,比冷镦和冷挤压用钢的规定更严格；④要求限制非金属夹杂物含量和或要求内部材质均匀性;2 钢材不进行热处理并至少应具有下述一种特殊要求的非合金钢：①要求限制非金属夹杂物含量和或内部材质均匀性,例如钢板抗层状撕裂性能;②要求限制磷含量和或硫含量最高值,并符合如下规定：熔炼分析值≤ %；成品分析值≤ %;③要求残余元素的含量同时作如下限制：铜熔炼分析最高质量分数≤ %；钴熔炼分析最高质量分数≤ %；钒熔炼分析最高质量分数≤ %;④表面质量的要求比冷镦和冷挤压用钢的规定更严格;3具有规定的电磁性能的钢;三按主要性能及使用特性分,GB/T 700-1988所包括的碳素结构钢主要属于以规定最低强度为主要特性的非合金钢,是需要保证钢的强度特性的工程结构和机械结构用的非合金钢;这类钢要求限制最低抗拉强度、最低屈服强度,并具有一定的综合力学性能和工艺性能;二、国外和国际ISO标准规定一国际标准ISO的规定根据国际标准ISO 4948-1：1982钢分类-第1部分：根据化学成分钢分为非合金钢和合金钢的规定,根据钢的化学成分分为非合金钢和合金钢;非合金钢与合金钢中元素含量界限值如表1-1-3所示;对于表中所列的所有元素,规定的钢中每个元素的质量分数比表中所列相应元素小时,这种钢为非合金钢;对表中列出元素的熔炼分析仅规定了最低值和范围时,应根据最低值进行分类;当锰的熔炼分析仅规定最大值时,应根据该最大值进行分类;除锰以外的其他元素,仅规定熔炼分析最大值时,取该值的倍进行分类;根据国际标准ISO 4948-2：1981钢分类—第2部分：非合金钢和合金钢按主要质量级别和主要性能及使用特性的分类的规定,按主要质量级别非合金钢分为普通钢base steel、非合金优质钢unalloyedquality steel和非合金特殊钢unalloyed special steel;普通钢是指不规定在生产中需特别控制质量要求的钢,并应同时满足下列4个条件：1 钢是非合金化的;2 不规定进行热处理例如消除应力处理、软化处理、退火或正火,不作为热处理;3 如产品标准或技术条件中有规定,其特性值应符合以下条件：抗拉强度最低值≤ 690MPa；屈服强度最低值≤ 360MPa；伸长率最低值Lo=5d ≤ 26%；弯心直径最低值≥1试样厚度；冲击功最低值20C,ISOV型缺口,纵向≤27J；洛氏硬度最高值HRB ≥ 60；碳的质量分数最高值≥ %；磷的质量分数最高值≥ %；硫的质量分数最高值≥ %；氮的质量分数最高值≥ %;注：上述力学性能为3—16mm厚度钢材性能,并适用于有关标准或技术条件规定的横向或纵向试样;4 未规定其他质量要求非合金优质钢是指在生产过程中与普通钢比较需要特别加以控制例如控制晶粒度、减少硫和磷的含量、改善表面质量或增加生产控制等,以达到特殊的质量要求,如良好的抗脆断性能、良好的冷成形性能等;但这种钢的生产控制不如要求控制淬透性的经典的非合金特殊钢那样严格;非合金优质钢是不包括在普通钢和非合金特殊钢的钢;非合金特殊钢是指生产中要求与生产控制淬透性的经典非合金特殊钢一样专门加强质量控制的钢;下列非合金钢为特殊钢：。
SAE J403 SAE碳钢化学成分
SAE碳钢化学成分SAE J403 （2001年11月修订）1. 范围1941年，SAE 钢铁部与美国钢铁协会合作在表达SAE钢铁成分范围方面发生了很大的变化。
现在所实行的计划是基于铸造或热力分析以及样件的产品特性分析，而不是SAE钢中的碳及其他元素制造的无公差限制的产品。
在钢铁业中铁的化学成分已是一个众所关心的问题。
铁的等级提高了运送的效率是大家都承认的，且此次为科技创新，提高产品质量方面提供给了一个机会，因此，为这些等级的产品提供了更多应用的可能性。
完整且公正的研究决定着最需要的规定的等级，且成分的可行性也有如此要求。
选出钢中最常用等级的钢并保存在修订版中。
表1,2,3A和3B已给出铸造或热化学成分限制等级。
SAE J409已给出产品分析中铸造或热力限制要求。
因为AISI不再指明铁的等级名称，文件中所列等级即为SAE等级。
众所周知需要的是化学成分，而不是表中所提到的其他方面。
如要求该种铁，可通过以下三种方式获得所规定的化学成分：a)通过最小限制b)通过最大限制c)通过最大和最小限制其范围。
表4给出了碳钢的不同元素的铸造或热力分析。
该表给出了最大限度和最低限度间的范围（即：0.06范围是0.19-0.25）。
SAE J409给出了不同标准产品的铸造或热力限制。
ISTC 部门1开发了一个程序，该程序允许维持文件中所列等级。
这包括对全行业的调查。
技术协会将进行该项调查。
该项标准的出台是对其的补充或是在等级列表中除去某些等级。
基于让等级满足SAE等级的标注及化学成分，新等级应满足以下条件：至少生产或消耗225吨/年，且至少有2个用户或生产商赞助。
基于SAE J1081中的准则，新的铁成分将被视为新标准的铁，直至新的生产铁达到生产水平或使用水平，并作为标准铁。
基于等级调查，等级的删除应得到大家的一致同意。
且删除等级应在SAE J1249中存档。
当要求说明铸造或热力分析以说明与表1,2,3A或3B的化学限制相符时，除了说明碳，镁，磷，硫的含量，也得说明铜，铬，镍，钼及硅元素的含量。
试样的碳含量与显微组织的对应关系
一、概述碳是普通钢中最常见的合金元素，它对钢的性能有着重要的影响。
在钢中的含碳量不同，会对钢的显微组织造成不同的影响。
研究试样的碳含量与显微组织的对应关系对于理解钢的性能具有重要意义。
二、试样的碳含量与显微组织的关系1. 低碳钢低碳钢中碳含量较低，通常在0.05以下。
在显微组织上，低碳钢通常呈现出铁素体结构，颗粒较细。
由于碳含量低，低碳钢的硬度较低，但具有良好的可塑性和焊接性，适用于冷弯、成型和焊接加工。
2. 中碳钢中碳钢的碳含量介于0.3至0.6之间。
在显微组织上，中碳钢通常呈现出珠光体和铁素体的混合结构。
相比低碳钢，中碳钢具有较高的硬度和强度，但塑性略低。
中碳钢适用于制造强度要求较高的零件和工具。
3. 高碳钢高碳钢的碳含量较高，通常在0.6以上。
在显微组织上，高碳钢通常呈现出较多的珠光体和少量的渗碳体。
高碳钢具有极高的硬度和强度，但塑性较差。
高碳钢适用于制造刀具、弹簧和轴承等要求硬度和耐磨性的零件。
三、试样碳含量与显微组织的研究方法1. 金相显微镜观察金相显微镜是观察试样显微组织的常用方法，通过对试样进行磨削、腐蚀和着色处理，可以清晰地观察到试样的显微组织结构，从而对其进行分析。
2. 碳含量分析通过碳含量分析仪器，可以准确地测定试样中的碳含量，为对应于试样的显微组织提供客观的数据支持。
3. 热处理试验通过对试样进行不同的热处理实验，可以观察和分析试样在不同碳含量下的显微组织变化，从而揭示试样的碳含量与显微组织的对应关系。
四、结论通过对试样的碳含量与显微组织的对应关系进行研究，可以得出不同碳含量下试样的显微组织特点，进而指导材料的选用和加工工艺的选择。
这对于提高材料的利用率、降低成本，并且提高产品质量和性能具有重要的意义。
期待未来的研究能够进一步深入，为相关领域的发展提供更多有益的信息和支持。
五、碳含量与钢材性能的综合影响除了对显微组织的影响外，试样的碳含量还会综合影响钢材的其他性能。
下面将从硬度、强度、韧性和耐腐蚀性等方面进行详细说明。
65号碳钢材质含量表
65号碳钢材质含量表摘要：1.65号碳钢的简介与用途2.65号碳钢的化学成分3.65号碳钢的机械性能4.65号碳钢的热处理工艺5.65号碳钢的焊接性能6.65号碳钢的加工与应用实例正文：65号碳钢是我国常用的一种高质碳结构钢，以其优良的机械性能和焊接性能广泛应用于各种工程领域。
下面我们就来详细了解65号碳钢的各方面性能及应用。
一、65号碳钢的简介与用途65号碳钢是一种高质碳结构钢，其碳含量约为0.62%～0.70%，锰含量约为0.50%～0.80%，具有良好的强度、韧性和耐磨性。
因此，65号碳钢广泛应用于制造各种重型机械、工程结构、石油钻具等。
二、65号碳钢的化学成分65号碳钢的化学成分主要包括碳（C）、锰（Mn）、硅（Si）、铬（Cr）、镍（Ni）、铜（Cu）等元素。
其中，碳含量对65号碳钢的强度和硬度有显著影响，锰含量能提高钢的强度和韧性。
三、65号碳钢的机械性能65号碳钢具有较高的抗拉强度、屈服强度和硬度，同时具有良好的韧性和耐磨性。
这些优良的机械性能使其在各种工程领域得到广泛应用。
四、65号碳钢的热处理工艺65号碳钢的热处理工艺通常包括退火、正火、调质等。
退火主要用于降低硬度、提高塑性和韧性；正火用于提高强度和硬度；调质处理则能进一步提高钢的的综合性能。
五、65号碳钢的焊接性能65号碳钢的焊接性能较好，可采用各种焊接方法进行焊接。
在焊接过程中，应注意控制焊接电流、电压和焊接速度，以保证焊接质量。
六、65号碳钢的加工与应用实例65号碳钢在实际应用中，通常需要进行各种加工工艺，如切割、锻造、车削、铣削等。
此外，65号碳钢还广泛应用于石油钻具、工程结构、重型机械等领域。
总之，65号碳钢凭借其优良的机械性能和焊接性能，在国内外工程领域享有很高的声誉。
碳钢 1010 或者 1022 材质
碳钢是一种常见的金属材料，它具有许多优秀的性能和广泛的用途。
其中，碳钢 1010 和 1022 材质是两种常见的碳钢材料，它们在工业生产和制造领域中扮演着重要角色。
本文将从两种碳钢材质的化学成分、物理性能、加工工艺以及适用范围等方面进行介绍，并对其在工程领域中的应用进行详细分析。
1. 碳钢 1010 材质的特点碳钢 1010 是一种低碳钢，其化学成分中含有少量碳元素。
通常情况下，碳钢 1010 的碳含量在0.08至0.13之间。
碳钢1010的成分中还含有少量的锰、磷和硫等元素。
由于其低碳含量，碳钢 1010 具有良好的可塑性和焊接性，同时具有较高的强度和硬度。
碳钢 1010 广泛用于制造冷镦件、螺栓、螺母等工程零部件，以及汽车、机械设备等领域。
2. 碳钢 1022 材质的特点碳钢 1022 是一种中碳钢，其化学成分中含有较高的碳元素。
一般情况下，碳钢 1022 的碳含量在0.18至0.23之间，同时还含有少量的锰、磷和硫等元素。
由于其较高的碳含量，碳钢 1022 具有良好的强度和硬度，但可塑性和焊接性相对较差。
碳钢 1022 主要用于制造螺纹钢筋、螺纹钢筋连接套筒、螺栓等工程零部件，以及建筑、桥梁等领域。
3. 碳钢 1010 和 1022 材质的比较碳钢 1010 和 1022 材质在化学成分、物理性能和适用范围上存在明显的差异。
两者的碳含量不同，决定了其强度、硬度和可塑性的差异。
碳钢 1010 具有较好的可塑性和焊接性，适用于制造工程零部件、汽车、机械设备等领域；而碳钢 1022 具有较高的强度和硬度，适用于制造螺纹钢筋、螺栓等工程零部件、以及建筑、桥梁等领域。
4. 碳钢 1010 和 1022 材质的加工工艺在实际生产和制造过程中，碳钢 1010 和 1022 材质经常需要进行各种加工工艺，以满足不同工程零部件的要求。
碳钢 1010 可以通过冷拨、热轧等工艺进行成形和加工，制造各类螺栓、螺钉等工程零部件；而碳钢 1022 则可以通过热轧、冷拨、锻造等工艺进行成形和加工，制造螺纹钢筋、螺纹钢筋连接套筒等建筑零部件。
钢的成分分析汇总
钢的成分分析汇总钢是一种由铁和碳组成的合金，同时还包含其他元素如硅、锰、硫、磷、铜、镍等。
这些元素的添加能够改善钢的性能，例如提高强度、耐蚀性、磁性、可焊性等。
钢的成分分析非常重要，因为不同的成分会影响钢的性能和用途。
以下是钢的常见成分分析汇总。
1.铁（Fe）：钢的主要成分是铁，其含量通常在98%以上。
铁是钢的主体和支撑，具有良好的可塑性和韧性。
2.碳（C）：碳是钢中最重要的合金元素之一、它的含量决定了钢的硬度和强度。
低碳钢（含碳量小于0.25%）具有良好的可塑性和焊接性能，多用于汽车结构、建筑材料等。
高碳钢（含碳量超过0.6%）具有很高的硬度和强度，适用于制作刀具、弹簧等。
3.硅（Si）：硅用于提高钢的耐热性和抗氧化性。
它还能提高钢的流动性和可塑性，降低钢的磁性。
硅的含量通常在0.15-0.5%之间。
4.锰（Mn）：锰用于增加钢的硬度和强度，促进钢在冷却和热处理过程中的形变。
锰的含量通常在0.25-1.5%之间。
5.硫（S）：硫是钢中的杂质元素，会降低钢的塑性和韧性，增加钢的脆性。
因此，在特殊用途的钢中需要控制硫的含量。
6.磷（P）：磷也是钢中的杂质元素，会降低钢的韧性和延展性，增加脆性。
磷的含量也需要控制在较低水平。
7.铜（Cu）：铜用于提高钢的耐蚀性和抗氧化性能。
铜还能增加钢的硬度和强度，改善钢的可焊性和加工性能。
8.镍（Ni）：镍可以提高钢的韧性、延展性和耐蚀性。
已经广泛应用于航空航天、化工和核工业等领域。
以上是钢的常见成分分析汇总。
除了上述元素之外，钢中还可以含有其他元素，如磷、硫、锡、钼、铝等，根据不同钢的用途和要求进行调整和控制。
成分分析对于钢的生产和应用具有重要意义，可以确保钢材的质量和性能的稳定性。
火花光源原子发射光谱仪测定碳素钢和中低合金钢中的多种元素含量
火花光源原子发射光谱仪测定碳素钢和中低合金钢中的多种元素含量用火花光源原子放射光谱法对碳素钢和中低合金钢中多元素分析，可参见国家标准GB/T 4336-2002，并作为对各种一般钢材的常规分析办法。
1．办法适用范围本法适用于碳素钢和中低合金钢中的、、、、、、、、、、、、、、、、、、19种元素的同时测定。
测定含量范围见表3-10。
本法可用于电炉、感应炉、电渣炉和转炉等铸态或锻轧样品的分析。
表3-10各种元素的测定范围 2．操作办法 (1)块状试样的制备将钢水注入规定的模具中，用法脱氧剂铝的含量应小于0.35％。
从模具中取出的试样应具有代表性，普通在钢样高度下端1/3处，用切割机切割样品，并去掉表面1mm厚度氧化层。
要求样品的直径大于16mm，厚度大于2mm，保证样品表面平整、洁净，可用研磨机研平表面。
块状样品电极制备好以后，要用法钨电极作为对电极，可选用直径4～7mm，顶端加工成40o～120o的圆锥形钨棒，纯度＞99％，也可用法直径1mm的平头钨电极。
(2)火花光源激发将块状样品电极和钨电极置于火花台上，在99.99％的庇护下，接通电源，用火花光源使样品激发，并将放射的光谱引入分光室，所用光栅的倒线色散率应小于0.6nm/mm，焦距为0.5～1.0m,通过色散元件，将光谱衍射在165.0～511.0nm波长范围，用于碳、硫、磷、硼等元素的测定。
(3)谱线观测在观测谱线波长范围内，由两条和两条以上的元素特征分析线举行定性辨别，再对选定的分析线和内标线的强度举行测量，按照分析线的相对强度，从标准工作曲线上求出样品中各个待测元素的含量。
应该用法标准物质(含量有一定梯度)来绘制标准工作曲线，待测元素的含量，应在标准工作曲线呈线性的含量范围以内。
3．分析工作条件测定中推举的仪器工作条件见表3-110测定中推举的分析线和内标线见表3-12。
表3-11推举的仪器工作条件表3-12推举的分析线和内标线当用法火花光源直读光谱仪时，分析的定性、定量结果，可在液晶显示器上挺直显现，分析结果的精密度要满足国标第1页共2页。
碳钢分析仪化验碳钢的成分及其含量
碳钢分析仪化验碳钢的成分及其含量点击次数：478 发布时间：2009-9-1碳素钢是指碳含量低于2%，并有少量硅、锰以及磷、硫等杂质的铁碳合金。
碳素钢是指钢中除含有一定量为了脱氧而加入的硅(一般不超过0.40%)和锰(一般不超过0.80%，较高含量可到1.20%)和金元素外，不含其他合金元素(残余元素除外)的钢。
根据碳含量的高低又大致可分为低碳钢(含碳量一般小于0.25%)；中碳钢(含碳量一般在0.25—0.60%之间)。
但他们之间并没有很严格的界限。
碳素钢的性能主要取决于含碳量。
含碳量增加，钢的强度、硬度升高，塑性、韧性和可焊性降低。
与其他钢类相比，碳素钢使用最早，成本低，性能范围宽，用量最大。
工业上应用的碳素钢碳含量一般不超过1.4%。
这是因为含碳量超过此量后，钢表面现出很大的硬脆性，并且加工困难，失去生产和使用价值。
碳素钢的种类碳素钢通常按含碳量分为低碳钢(碳含量为0.04％～0.25％) 、中碳钢(碳含量为0.25％～0.6％) 、高碳钢( 碳含量为0.6％～1.35％) 。
碳素钢按质量分为普通碳素钢，其有害杂质磷、硫含量均小于0.05％，包括甲类钢(A类钢，保证力学性能)、乙类钢(B类钢，保证化学成分)和特类钢(C类钢，保证力学性能和化学成分)；优质碳素钢，有害杂质磷、硫含量均小于0.04％；高级优质碳素钢，有害杂质磷、硫含量小于0.03％。
优质碳素结构钢规定硫、磷的允许含量比普通碳素钢低，所以综合机械性能比普通碳素钢好。
碳素钢按用途又分为碳素结构钢和碳素工具钢，前者主要用于制造各种结构件和机器零件，一般属低碳钢和中碳钢；后者用于制造刀具、量具、模具等，一般属高碳钢。
高碳钢属于工具钢。
低碳钢如20号钢一般多用来制作渗碳零件。
热处理工艺是先进行渗碳处理，随后进行淬火和低温回火。
经这样处理后零件表面具有较高的硬度而心部具有良好的塑性。
而中碳钢如45号钢根据使用条件不同，热处理方式也不同。
一般做热加工使用的要进行调质处理，即淬火后高温回火。
碳素钢
基本简介含碳量小于1.35%，除铁、碳和限量以内的硅、锰、磷、硫等杂质外，不含其他合金元素的钢。
碳素钢的性能主要取决于含碳量。
含碳量增加，钢的强度、硬度升高，塑性、韧性和可焊性降低。
与其他钢类相比，碳素钢使用最早，成本低，性能范围宽，用量最大。
适用于公称压力PN≤32.0MPa，温度为-30-425℃的水、蒸汽、空气、氢、氨、氮及石油制品等介质。
常用牌号有WC1、WCB、ZG25及优质钢20、25、30及低合金结构钢16Mn基本分类按化学成分分类常称工具钢，含碳量从0.60%至1.70%，可以淬硬和回火。
锤，撬棍等由含碳量0.75%的钢制造；切削工具如钻头，丝攻，铰刀等由含碳量0.90% 至1.00% 的钢制造。
按钢的品质分类按钢的品质可分为普通碳素钢和优质碳素钢。
（1）普通碳素结构钢又称普通碳素钢，对含碳量、性能范围以及磷、硫和其他残余元素含量的限制较宽。
在中国和某些国家根据交货的保证条件又分为三类：甲类钢（A类钢）是保证力学性能的钢。
乙类钢（B类钢）是保证化学成分的钢。
特类钢(C类钢）是既保证力学性能又保证化学成分的钢，常用于制造较重要的结构件。
中国目前生产和使用最多的是含碳量在0.20%左右的A3钢（甲类3号钢），主要用于工程结构。
有的碳素结构钢还添加微量的铝或铌（或其他碳化物形成元素）形成氮化物或碳化物微粒，以限制晶粒长大，使钢强化，节约钢材。
在中国和某些国家，为适应专业用钢的特殊要求，对普通碳素结构钢的化学成分和性能进行调整，从而发展了一系列普通碳素结构钢的专业用钢（如桥梁、建筑、钢筋、压力容器用钢等）。
（2）优质碳素结构钢和普通碳素结构钢相比，硫、磷及其他非金属夹杂物的含量较低。
根据含碳量和用途的不同，这类钢大致又分为三类：①小于0.25%C为低碳钢，其中尤以含碳低于0.10%的08F,08Al等，由于具有很好的深冲性和焊接性而被广泛地用作深冲件如汽车、制罐……等。
20G则是制造普通锅炉的主要材料。
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。
碳钢和合金钢
第九章碳钢及合金钢工业用钢第一节工业用钢的分类及牌号表示方法钢是经济建设中使用最广、用量最大的金属材料,在现代工农业生产中占有重要地位.碳钢：含碳量在%～%之间的铁碳合金称为碳素钢,简称碳钢.合金钢：在碳钢的基础上特意地加入一种或几种合金元素,使其使用性能和工艺性能得以提高的铁基的合金称为合金钢.钢中除铁、碳及合金元素外,还有炼钢时随生铁、脱氧剂和燃料带入的硅、锰、硫、磷、氮、氢、氧等元素.钢的分类方法多种多样,其主要方法有如下几种：一、钢材的品种为便于采购、订货和管理,我国目前将钢材按外形分为型材、板材、管材、金属制品四大类,共十六大品种：1．型材钢轨、型钢圆钢、方钢、扁钢、六角钢、工字钢、槽钢、角钢及螺纹钢等、线材直径 5-10毫米的圆钢和盘条等.2．板材薄钢板：厚度等于和小于 4毫米的钢板；厚钢板：厚度大于 4毫米的钢板；又可分为中板厚度大于4mm小于20mm、厚板厚度大于20mm小于60mm、特厚板厚度大于60mm；钢带：也叫带钢,实际上是长而窄并成卷供应的薄钢板；电工硅钢薄板：也叫硅钢片或矽钢片.3．管材无缝钢管：用热轧、热轧—冷拔或挤压等方法生产的管壁无接缝的钢管；焊接钢管：将钢板或钢带卷曲成型,然后焊接制成的钢管.4．金属制品：包括钢丝、钢丝绳、钢绞线等.二、钢的分类钢的种类繁多,为了便于生产、使用和研究,可以按照化学成分、冶金质量和用途对钢进行分类.1．按化学成分分类.碳钢、合金钢两大类.碳钢：低碳钢Wc＜%、中碳钢Wc=%～%和高碳钢Wc>%合金钢：按钢中含合金元素总量Me%分为低合金钢Me<5%、中合金钢Me=5～10%和高合金钢Me>10%.按合金元素的种类可分为锰钢、铬钢、硼钢、铬镍钢、硅锰钢等.按用途分类结构钢工具钢工程结构钢机器结构钢建筑工程用钢桥梁工程用钢船舶工程用钢车辆工程用钢渗碳钢属于低碳钢或低碳合金钢调质钢属于中碳钢或中碳合金钢弹簧钢属于中、高碳钢或中、高碳合金钢滚动轴承钢属高碳合金钢一般属于低碳钢或低碳低合金钢刃具钢一般属于高碳钢模具钢或高碳高合金钢量具钢不锈钢耐热钢耐磨钢2．按冶金质量分类.按钢中所含有害杂质硫、磷的多少,可分为：普通钢：S%≤%,P%≤%优质钢：S%、P%≤%高级优质钢：S%≤%,P%≤%此外,按冶炼时脱氧程度,可将钢分为沸腾钢脱氧不完全、镇静钢脱氧较完全和半镇静钢三类.3．按金相组织分类按钢退火态的金相组织可分为亚共析钢、共析钢、过共析钢三种.按钢正火态的金相组织可分为珠光体钢、贝氏体钢、马氏体钢、奥氏体钢等四种.4．按成形方法分类.锻钢、铸钢、热轧钢、冷轧钢等.5．按用途分类.按钢的用途可分为结构钢、工具钢、特殊性能钢三大类.实际中给钢的产品命名时,常常把成分、质量和用途几种分类方法结合起来,如碳素结构钢、优质碳素结构钢、碳素工具钢、高级优质碳素工具钢、合金结构钢、合金工具钢等.三、钢的牌号表示方法钢的牌号简称钢号,是对每一种具体钢产品所取的名称,是人们了解钢的一种共同语言.钢编号的原则主要有两条：一是根据编号可以大致看出该钢的成分；二是根据编号可大致看出该钢的用途.我国钢的牌号表示方法,根据国家标准钢铁产品牌号表示方法GB221-79中规定,采用汉语拼音字母、化学元素符号和阿拉伯数字相结合的方法表示.即：①钢号中化学元素采用国际化学符号表示,例如 Si、Mn、Cr …… 等,混合稀土元素用“RE”或“Xt”表示.②产品名称、用途、冶炼和浇注方法等,一般采用汉语拼音缩写字母表示.③钢中主要化学元素含量 %采用阿拉伯数字表示.一碳钢的牌号表示方法见第四章碳钢的分类、用途及牌号表示方法二合金钢的牌号表示方法1两位数字＋合金元素符号＋数字＋质量等级符号“A”1当合金元素的平均含量＜%时,钢号中一般只标出元素符号,而不标明含量；但在特殊情况下易致混淆者,在元素符号后亦可标以数字“1”,例如钢号“12CrMoV”和“12Cr1MoV”,前者铬含量为,后者为,其余成分全部相同.2当合金元素的平均含量≥%、≥%、≥%……时,则相应地在元素符号后面标以2、3、4…… ；如果为高级优质钢,则在其钢号后加“A”, 以区别于一般优质钢.例如：18Cr2Ni4WA.3钢中的钒V、钛Ti、铝Al、硼B、稀土Re等合金元素,均属微合金元素,虽然含量很低,仍应在钢号中标出.例如20MnVB钢中,钒：～%,硼：～%.4专门用途的合金结构钢,钢号冠以或后缀代表该钢种用途的符号.例如,铆螺专用的30CrMnSi钢,钢号表示为ML30CrMnSi.举例：1．20CrMnTi：表示平均含碳量为%,主要合金元素Cr、Mn含量均低于%,并含有微量元素Ti的合金结构钢；2．60Si2Mn：表示平均含碳量为%,主要合金元素Mn含量低于%,Si含量为～%的合金结构钢.练习：40Cr、45Mn22．低合金高强度结构钢旧的编号方法,基本上和合金结构钢相同.新牌号的编制方法与碳素结构钢相同.如旧牌号的16Mn为新牌号的Q345.3．滚动轴承钢“G”＋ Cr ＋数字＋其它元素符号.字母“G”为“滚”字头,表示为滚动轴承钢类,高碳铬轴承钢的含碳量不标出,数字表示平均含铬量的千分之几,如GCr15,平均含铬量为％.渗碳轴承钢的钢号表示方法,基本上和合金结构钢相同.4．合金工具钢和高速工具钢数字＋合金元素符号＋数字说明：①合金工具钢中,当W C≥%时,含碳量不标出,如Cr12、CrWMn；当W C＜%时,以千分之几表示,如9SiCr、3Cr2W8V.②对于含铬量低的钢,其含铬量以千分之几表示,并在数字前加“0”,以示区别.如平均Cr =%的低铬工具钢的钢号为“Cr06”.③高速钢,一般不标出含碳量,只标出合金元素平均含量的百分之几.如“钨18铬4矾”W18Cr4V,简称18-4-1,“钨6钼5铬4矾2”W6Mo5Cr4V2,简称6-5-4-2.5．不锈钢和耐热钢同合金工具钢.例如：“2Cr13”钢的平均碳含量为%.说明：1钢中含碳量≤%者,钢号前分别冠以“00”表示之, 如00Cr17Ni14Mo2； W C≤%者,冠以“0”表示之,、0Cr18Ni9.2对钢中主要合金元素以百分之几表示；对钛、铌、锆、氮……等微量元素则按合金结构钢对微合金元素的表示方法,只标出元素符号,如1Cr18Ni9Ti.第二节合金元素在钢中的作用一、碳钢的优缺点优点：冶炼工艺简单,可热处理强化,压力加工和机械加工性能好,价格低廉.不足之处：（1）加热时,晶粒易长大；（2）淬透性低.形状复杂、尺寸大的零件,在淬火时易开裂、淬不透；（3）回火稳定性差.回火温度高时,强度和硬度显着下降,不能在高温下使用.回火稳定性是指淬火钢在回火时抵抗硬度下降的能力.（4）强度不够高.碳钢的屈强比在左右,合金钢为～.碳钢强度低,增加截面积提高构件刚度会使重量增加,构件笨重,不能满足重量轻、体积小、效率高的要求.（5）不具备特殊性能.化工、仪表等要求耐腐蚀、耐高温、无磁等性能,碳钢不能满足特殊性能的要求.二、合金元素在钢中的作用1．合金元素在钢中的分布为了使钢获得预期的性能,而有目的地加入钢中的化学元素称为合金元素.按其与碳的亲和力的大小,可将合金元素分为非碳化物形成元素和碳化物形成元素两大类,在钢中主要以固溶体和化合物的形式存在.1非碳化物形成元素：包括Ni、Co、Cu、Si、Al、N、B 等,在钢中不与碳化合,大多溶入铁素体、奥氏体或马氏体中,产生固溶强化；有的形成其它化合物如Al2O3、AlN、SiO2、Ni3Al等.2 碳化物形成元素： Mn、Cr、Mo、W、V、Nb、Zr、Ti 等.形成碳化物的倾向由弱到强这类合金元素在钢中,一是可溶入渗碳体中形成合金渗碳体,如Fe,Mn3C、Fe,Cr3C等,是低合金钢中存在的主要碳化物,比渗碳体的硬度高,且稳定.二是强碳化物形成元素与碳形成特殊碳化物,如TiC、NbC、VC、MoC、WC、Cr3C6等,它们具有高熔点、高硬度、高耐磨性、稳定性好,主要存在于高碳高合金钢中,产生弥散强化,提高钢的强度、硬度和耐磨性.3其它：如稀土元素,钢号中统一用Re表示.2．合金元素在钢中的作用作用机理比较复杂,可归纳以下几个方面：1阻碍晶粒奥氏体晶粒长大,细化晶粒；2提高淬透性 Co除外；3提高回火稳定性,防止回火脆性；4提高钢的使用性能,使之具有耐热、抗腐蚀、高耐磨等特殊的性能；5提高钢的强韧性.金属材料的强化是通过阻碍位错的移动来实现的,主要方法有：固溶强化,提高强度和硬度；细晶强化,提高强韧性；位错强化,位错密度增加,提高强度；弥散强化第二相强化,细小均匀的第二相硬质点分布在基体上,阻碍位错移动面强化；加工硬化,金属产生塑性变形后位错密度增加,晶料变得细碎,使金属的强度硬度提高.大多数的合金元素较好利用了上述前四种强化机制.如合金钢淬火时,形成马氏体,马氏体中含较高的位错密度,马氏体的形成分割了A的晶粒,使之细小,马氏体中碳的过饱和产生固溶强化,回火时析出的碳化物颗粒又产生弥散强化,等等.第三节结构钢结构钢按用途分为工程结构钢和机器结构钢两大类.一、工程结构钢用于制作各种工程构件的钢称为工程结构钢,如制作房屋、桥梁、起重机机械、锅炉、压力容器、钻井架、车辆构件等,所以又称工程构件用钢或建筑工程用钢,包括碳素结构钢和低合金高强度结构钢.1．碳素结构钢见第四章碳钢的分类、编号及用途.2．低合金高强度结构钢用途：在大气和海洋中工作的的大型焊接结构件,如建筑结构、桥梁、车辆、船舶、输油输气管道、压力容器等.性能特点：强度高,良好的塑性、韧性、冷冲压性能及焊接性能 ,可抵抗大气腐蚀.成分特点：低碳<%,保证良好的塑性；合金元素：以Mn为主,强化铁素体基体,产生固溶强化；Nb、Re等,细化晶粒,提高强韧性.共11个牌号,6个等级,以强度等级分类,如表所示.热处理工艺特点：一般在热轧空冷状态下使用,必要时经正火处理后使用.正火处理的温度在Ac3+30～50℃,使用态组织为P+F.典型牌号及用途：1在Q345较低级别的钢中,16Mn最具有代表性,是目前我国用量最多、产量最大的一种低合金高强度钢.其派生钢种有16MnRe、16MnCu等,Re的主要作用是提高塑性和韧性,提高疲劳强度,降低冷脆转变温度,Cu的主要作用是通过钝化提高耐蚀性.这类钢多用于船舶、车辆、桥梁等大型钢结构.2对Q420级的15MnVN、14MnVTiRe等,加入了钒、氮起到细化晶粒和第二相强化作用,稀土又起净化晶界作用,提高强韧性,因此强度高于15MnTi.3Q460级的钢种,如14MnMoVBRe,加入钼和微量硼元素,可推迟奥氏体冷却时的铁素体析出,而对贝氏体转变则影响不大,正火后得到贝氏体组织,然后再高温回火,以稳定组织,消除内应力,提高塑性和韧性,焊接性好,适于制造400～500℃的锅炉、中温高压容器等.工程结构用钢的发展趋势：低合金高强度钢由于其强度高,韧性和加工性能优异,合金元素耗量少,并且不需进行复杂的热处理,已越来越受到重视.目前,这类钢发展趋势是：a通过微合金化与合理的轧制工艺结合起来,实行控制轧制,以达到更高的强度.b通过合金化改变基体组织,提高强度.在钢中加入较多的其它元素,如Cr、Mn、Mo、Si、B等,使钢在热轧空冷的条件下即可得到贝氏体组织,甚至马氏体组织.这种马氏体在冷却过程中可发生自回火过程,甚至不需要专门进行回火.c超低碳化.为了保证韧性和焊接性能,含碳量进一步降低,甚至降到PPM级,此时必须采用真空冶炼,或真空去气的先进冶炼工艺.二、机器结构钢指用于制造各种机器零件,如轴类零件、齿轮、弹簧和轴承等所用的钢种,又称机器零件用钢,包括优质碳素结构钢和合金结构钢.机器零件用钢不但要求钢材具有高的强度、塑性和韧性,良好的疲劳强度和耐磨性；而且还要求具有良好的切削加工性能和热处理工艺性能.机器零件用钢一般都经过热处理后使用.按用途不同,分为渗碳钢、调质钢、弹簧钢、轴承钢等.1．渗碳钢用途：主要作于制作承受交变载荷、很大的接触应力,并在冲击和严重磨损条件下工作的零件,如汽车、重型机床齿轮、活塞销,内燃机的凸轮轴等.性能要求：“表硬心韧”.要求零件表面硬度高、耐磨,心部则具有较高的韧性和足够的强度以承受冲击.一般渗碳件表面渗碳层淬火后硬度≥58HRC,心部35～45HRC.成分：Wc＝—%,保证心部塑韧性；主加元素Cr、Ni、Mn、B,强化基体,提高淬透性,保证心部强韧性；微量元素V、Ti、W、Mo,防止渗碳时过热,细化晶粒,提高耐磨性.分类和典型牌号：低淬透性渗碳钢,典型钢种20、20Cr,其水淬临界直径20－35mm,渗碳淬火后,心部强韧性较低,只适于制造受冲击载荷较小的耐磨零件,如活塞销、凸轮、滑块、小齿轮等.中淬透性渗碳钢,典型钢种为20CrMnTi,其油淬临界直径约为25～60mm,主要用于制造承受中等载荷、要求足够冲击韧性和耐磨性的汽车、拖拉机齿轮等零件.高淬透性渗碳钢,典型钢种为18Cr2Ni4WA、20Cr2Ni4A,其油淬临界直径>100mm,主要用于制造大截面、高载荷的重要耐磨件,如飞机、坦克中的曲轴、大模数齿轮等.常用牌号：15、20、20Cr、20CrMnTi、20MnTiB等,通常尺寸小、受力小的零件,采用低碳钢,而尺寸大的、受力大的则采用低碳合金钢.热处理特点：预备热处理,一般是正火,组织为P＋F,目的是调整硬度,改善组织和切削加工性能；最终热处理,一般是渗碳后直接淬火＋低温回火.其组织为：表面组织为“M回＋细小碳化物＋少量Ar”,心部组织依钢的淬透性及工件尺寸而定,淬透时为低碳M回,未淬透为低碳M回＋F＋P.应用举例：下面以应用广泛的20CrMnTi钢为例,分析其热处理工艺规范.20CrMnTi是中淬透性钢,适宜制造承受高速中载并且抗冲击和耐磨损的零件.如汽车、拖拉机的后桥和变速箱齿轮、离合器轴、伞齿轮和一些重要的轴类零件.用20CrMnTi钢制作齿轮的加工工艺路线如下：下料→锻造→正火→机加工齿形→渗碳,预冷淬火＋低温回火→磨齿.预备热处理为正火,正火后的组织为S＋F,其目的是改善锻造组织；调整硬度170～210HBS便于机加工.最终热处理为渗碳后预冷到875℃直接淬火＋低温回火；预冷的目的在于减少淬火变形,同时在预冷过程中,渗层中可以析出二次渗碳体,在淬火后减少了残余奥氏体量.最终热处理后组织由表面到心部为“M回＋细小碳化物＋少量A残→M回+少量A残→低碳M＋F＋P.2．调质钢采用调质处理,即淬火+高温回火后使用的优质碳素钢和合金结构钢,统称为调质钢.应用：用于受力较复杂的重要结构零件.如机床主轴、火车发动机曲轴、汽车后桥半轴等轴类零件,以及连杆、螺栓、齿轮等.性能要求：具有良好的综合力学性能,即高的强度、良好塑性和韧性.成分特点：碳含量：中碳Wc：～％,保证热处理后具有足够的强度、良好的塑性和韧性.含碳量太低,强度硬度不足；太高,塑性、韧性降低；为达到两者兼顾,取中碳范围.一般碳素调质钢的淬透性低,含碳量偏上限；合金调质钢淬透性好,随合金元素的增加,含碳量趋于下限,如30CrMnSi、38CrMoAl.合金元素：主加Cr、Ni、Mn、Si、Al等,提高淬透性,调质处理后有良好的综合力学性能；辅加W、Mo元素,防止高温回火脆性,细化晶粒,提高回火稳定性.分类及典型牌号：按淬透性的高低,调质钢大致可以分为三类：①低淬透性调质钢.典型钢种45、40Cr,这类钢的油淬临界直径最大为30～40mm,广泛用于制造一般尺寸的重要零件,如轴、齿轮、连杆螺栓等.35SiMn、40MnB是为节约铬而发展的代用钢种.②中淬透性调质钢.典型钢种40CrNi,这类钢的油淬临界直径最大为40～60mm,含有较多的合金元素,用于制造截面较大、承受较重载荷的零件,如曲轴、连杆等.③高淬透性调质钢.典型钢种40CrNiMoA,这类钢的油淬临界直径为60～100mm,多半为铬镍钢.铬、镍的适当配合,可大大提高淬透性,并能获得比较优良的综合机械性能.用于制造大截面、承受重负荷的重要零件,如汽轮机主轴、压力机曲轴、航空发动机曲轴等.钢种的选择根据零件的工作载荷大小及其尺寸、形状来确定的.载荷大、尺寸大、形状复杂的零件,为保证有足够的淬透性,就要采用合金调质钢.热处理工艺特点：1预备热处理：采用完全退火或正火高淬透性的调质钢正火后应再高温回火,其目的是细化晶粒,改善组织；调整硬度,改善切削加工性能.组织P+F.2最终热处理：调质处理,组织为回火索氏体,具有良好的综合机械性能.调质处理＋表面淬火、低温回火.对除了要求良好综合机械性能外,还要求表面具有高硬度、高耐磨性的调质件,调质处理后还需进行“表面淬火+低温回火”处理,表面淬火多采用感应加热表面淬火.表面组织为M回,心部为S回.举例：通过实例分析热处理工艺规范1用40Cr制作拖拉机上的连杆、螺栓.其工艺路线为：下料→锻造→退火或正火→粗机加工→调质→精机加工→装配.在工艺路线中,预备热处理采用退火或正火,其目的是改善锻造组织,细化晶粒；调整硬度、便于切削加工；为淬火做好组织准备.调质工艺采用830℃加热、油淬、得到马氏体组织；然后在525℃回火水冷,水冷为防止第二类回火脆性,最终使用状态下的组织为回火索氏体,具有良好综合机械性能.245或40Cr钢制造机床主轴或齿轮的生产工艺流程一般为：下料→锻造→正火→机加工→调质处理→精加工→局部表面淬火+低温回火→磨削.讨论题：1.有一40Cr钢制机床主轴,心部要求有良好的强韧性200～300HBS,轴颈处要求硬而耐磨54～58HRC,试回答下列问题：（1）应选择何种预备及最终热处理（2）说明各热处理后的组织分析：40Cr为低淬透性钢,应采用正火作预备热处理,细化晶粒,改善组织及切削加工性能；正火处理后的组织为P+F；最终热处理宜选用调质处理,然后对轴颈处进行“表面淬火+低温回火”的热处理,可达到性能要求.调质处理后的组织为回火索氏体；“表面淬火+低温回火”后,心部组织仍为回火索氏体,表面组织则为“M回＋少量A残”.2．某厂用45钢制作一批齿轮,制作过程中因45钢数量有够用,想用20钢代替.试问：这两种钢在制作齿轮的热处下工艺上有何不同,并指出热处理后的组织.分析：45钢为调质钢,制作齿轮时,预备热处理采用正火,组织为S＋F,细化组织、改善切削加工性能；最终热处理为调质处理,组织为S回,获得良好综合力学性能；最后齿面再进行“表面淬火＋低温回火”,齿轮心部组织为S回,齿面组织“M回＋少量A残”,提高齿面硬度及耐磨性,消除淬火应力.20钢为渗碳钢,预备热处理采用正火,组织为S＋F；机加工成形后渗碳,再淬火＋低温回火,齿面组织为“M回＋细小渗碳体＋少量A残”,心部为“板条M回＋S＋F”.新的趋势：用低碳和金刚经“淬火+ 低温回火”得到低碳马氏体代替中碳调质钢,可以提高零件的承载能力,减轻重量.在汽车、石油、矿山方面应用效果好.应用实例：1汽车螺栓：用15MnVB代替40Cr,承载能力提高45—70%；使用寿命延长；2用20SiMnMoV代替35CrMo制造石油钻井用的吊环,使吊环质量减轻68公斤.3．弹簧钢应用：用于制造汽车、拖拉机和火车的板弹簧或螺旋弹簧.性能要求：具有高的弹性极限和屈强比,高的疲劳强度和足够的塑性、韧性.成分特点：Wc ：—% ,多数% 左右,为中、高碳：含碳量过高,塑性和韧性降低,疲劳极限也下降.Me ：Si、Mn、Cr、V、Nb、Mo、W .主加元素Mn、Si,提高淬透性,提高强度及屈强比；辅加元素 W、Mo、V等,进一步提高淬透性,细化晶粒,提高回火稳定性和耐热性.常用牌号：65Mn 、60Si2Mn、50CrVA热处理工艺：根据弹簧的加工成形方法不同,弹簧分为热成形弹簧和冷成形弹簧.一般,截面尺寸>10～15mm的弹簧采用热成形方法；截面尺寸<10mm采用冷成形方法.1热成型弹簧：淬火+中温回火,组织为T回.这类弹簧多用热轧钢丝或钢板制成.以60Si2Mn制造的汽车板簧为例,工艺路线如下：下料→加热压弯成型→淬火+中温回火→喷丸处理→装配成型后采用淬火+中温回火350～500℃,组织为T回,硬度39～52HRC,具有高的弹性极限、屈强比和足够的韧性喷丸处理可进一步提高疲劳强度.如用板簧经喷丸处理,使用寿命提高5～6倍.2冷成型弹簧：去应力退火.这类弹簧是用铅浴索氏体化处理的冷拉钢丝或油淬回火钢丝冷圈成型.成型后不必淬火处理,只需进行一次去应力退火处理250～300℃保温1小时,目的是消除内应力、稳定尺寸.由于冷拉过程中产生加工硬化,强度大大提高.4．滚动轴承钢用于制作各类滚动轴承的内外套圈、滚动体.常用钢种和牌号：有两大类1高碳铬轴承钢：GCr15、GCr15SiMn.含碳量：～,高碳,过共析成分,保证形成足够铬的碳化物强化相,提高强度、硬度及耐磨性.合金元素：主加Cr元素,提高淬透性和接触疲劳抗力,细化晶粒.对大尺寸轴承,加入Si、Mn进一步提高淬透性.从化学成分看,滚动轴承钢属于工具钢范畴,所以这类钢也经常用于制造各种精密量具、冷冲模具、丝杠、冷轧辊和高精度的轴类等耐磨零件.2高碳无铬轴承钢：为了节铬,加入了Mo、V得到的,常用牌号GMnMoVRE、GSiMnMoV,其性能与GCr15相近.热处理工艺：1预备热处理：采用球化退火,获得球状珠光体,改善组织,降低硬度<210HBS,便于切削加工.2最终热处理：淬火+低温回火150～180℃,M回＋细小粒状碳化物＋A残,硬度61～65HRC.低温回火保持淬火后的高硬度和高耐磨性,消除淬火应力.对精密轴承零件,为了将残余奥氏体降低到最低程度,提高尺寸稳定性,常采用淬火后冷处理,并时效.冷处理后,恢复到室温,立即低温回火.第四节工具钢工具钢是用来制造刀具、模具和量具的钢.按化学成分分为碳素工具钢、低合金工具钢、高合金工具钢等.按用途分为刃具钢、模具钢和量具钢.刃具：用于切削加工的工具,车刀,刨刀,转头等；模具：用于进行压力加工的工具.冷作模具：〈200—3000C；热作模具：〉600 0C；量具：测量尺寸的工具,如卡尺、千分尺、块规等.共性：一般都在磨损条件下工作,要求具有高硬度和高耐磨性.不同：具体工作条件的不同,对各自的性能又有特殊要求.如刃具钢要求热硬性好,冷作模具钢要求热处理变形小,热作模具钢要求在高温下保持高的硬度和韧性,量具钢要求热处理后组织稳定好.所以,各类工具在钢材的选用和热处理方法上各有其特点.一、刃具钢1．切削刃具的工作条件及性能要求切削刃具的种类繁多,工况条件各有特点,性能要求也各有不同.以车刀为例：工作条件：1刀刃与工件之间发生剧烈的摩擦,造成严重的磨损；。
碳钢综合实验报告
碳钢综合实验报告碳钢综合实验报告引言：碳钢是一种重要的金属材料，在工业生产和日常生活中广泛应用。
为了深入了解碳钢的性质和特点，我们进行了一系列的综合实验。
本报告旨在总结实验结果，并对碳钢的性能进行分析和讨论。
实验一：碳钢的化学成分分析在这个实验中，我们采用了化学分析的方法来确定碳钢的化学成分。
首先，我们使用了光谱分析仪对样品进行了表面成分分析。
结果显示，样品中含有铁、碳、锰等元素。
接下来，我们使用了电感耦合等离子体发射光谱仪对样品进行了更加详细的分析。
通过比对标准样品的光谱图，我们确定了样品中的各种元素的含量。
实验二：碳钢的力学性能测试为了了解碳钢的力学性能，我们进行了拉伸实验和硬度测试。
在拉伸实验中，我们将碳钢样品放在拉伸机上，逐渐增加载荷并记录应力-应变曲线。
通过分析曲线的特征，我们可以得出材料的屈服强度、抗拉强度和延伸率等参数。
硬度测试则通过在样品表面施加一定的载荷，测量其表面的硬度来评估材料的硬度。
实验三：碳钢的热处理热处理是改变碳钢组织和性能的一种重要方法。
我们在实验中选择了两种常用的热处理方法：退火和淬火。
通过将样品加热至一定温度后，迅速冷却至室温，我们观察到样品的组织结构发生了明显的变化。
退火处理使得碳钢的晶粒变得细小且均匀，提高了材料的韧性；而淬火处理则使得碳钢的组织变为马氏体，提高了材料的硬度。
实验四：碳钢的耐蚀性测试碳钢的耐蚀性是其在特定环境中抵抗腐蚀的能力。
我们使用了盐雾试验来评估碳钢的耐蚀性。
将样品暴露在盐雾环境中一段时间后，我们观察到样品表面出现了腐蚀现象。
通过对腐蚀程度的评估，我们可以得出碳钢在不同环境中的耐蚀性能。
实验五：碳钢的应用实例最后，我们选取了几个具有代表性的碳钢应用实例进行了介绍。
例如，碳钢在汽车制造中的应用，可以用于制造车身和发动机零部件，具有良好的强度和韧性；碳钢在建筑领域中的应用，可以用于制造桥梁和建筑结构，具有良好的承重能力和耐久性。
结论：通过一系列的综合实验，我们对碳钢的性质和特点有了更加深入的了解。
钢铁中碳含量的测定方法
1 .红外吸收法基于红外吸收法发展出的燃烧红外吸收法是属于碳（和硫）定量分析专用方法。
其原理是将试样在氧气流中燃烧，生成C02,在一定压力下，C02吸收红外线的能量与其浓度成正比，因此测出C02气体流经红外吸收器前后的能量变化，则可计算出含碳量。
高渔炉燃烧-红外吸收法原理近年来，红外气体分析技术发展很快，各种利用高频感应加热燃烧及红外光谱吸收原理的分析仪器也迅速地出现。
对于高频燃烧红外吸收法测定碳和硫，一般应考虑以下几个因素：试样的干燥性、电磁感性、几何尺寸，试样量，助熔剂的种类、配比、加入次序及加入量，空白值的设置等。
该法优点是定量准确，干扰项较少。
适合对碳含量准确度有较高要求，且生产中有足够时间进行检测的用户。
2 .发射光谱法元素在受到热或电激发时，会由基态跃迁到激发态，而激发态会自发地返回到基态。
在由激发态返回到基态的过程中，会释放每种元素的特征谱线，根据特征谱线的强度可以测定出其含量。
发射光谱仪原理在冶金行业，由于生产的急迫性，需要在很短的时间内分析出炉水内所有主要元素的含量，而不仅仅是碳含量。
火花直读发射光谱仪由于能够快速得到稳定的结果，所以成为该行业的首选。
但该法对于样品制备有特定要求。
例如，火花光谱法分析铸铁试样时，要求分析表面的碳都以碳化物的形式存在，不能有游离石墨，否则就会影响分析结果。
有用户利用薄片样品急冷快，白口化好的特点，将样品制成薄片后，用火花光谱分析法测定铸铁中碳的含量。
火花光谱法分析碳素钢线状样品时，须严格加工处理好样品并使用小样品分析夹具将样品"直立"或"平躺"放在火花台上进行分析，以提高分析的精密度。
3 .波长色散X射线法波长色散X-射线分析仪可以对多元素进行快速同时测定。
分光鼻体与检图同同步瞥动迸行E波长色散X射线荧光光谱仪原理在X射线激发下，被测元素原子的内层电子发生能级跃迁而发出次级X射线（即X荧光）。
波长色散型X射线荧光光谱仪（WDXRF）是用晶体分光而后由探测器接收经过衍射的特征X射线信号。
合金钢材 (2)
合金钢材1. 简介合金钢是一种由铁和其他元素（如碳、铬、镍、钼等）合金化制成的钢材。
相比普通钢材，合金钢具有更高的强度、硬度和耐磨性。
由于其出色的性能，合金钢广泛用于制造工程机械、汽车零部件、航空航天器材和船舶等领域。
2. 合金钢的种类合金钢可以根据其成分和性能分为多种不同的类型，下面介绍几种常见的合金钢。
2.1. 碳钢碳钢中主要合金元素是碳，通常含碳量在0.2%至2.11%之间。
碳可以提高钢的硬度和强度，但会降低其韧性。
碳钢广泛应用于建筑和桥梁等领域。
2.2. 铬钢铬钢中添加了铬元素，通常含铬量在12%至30%之间。
铬能提高钢的耐腐蚀性和抗氧化性能。
铬钢常用于制造不锈钢、汽车零部件和压力容器等。
2.3. 镍钢镍钢中加入了镍元素，通常含镍量在3%至25%之间。
镍能提高钢的韧性和耐腐蚀性。
镍钢广泛应用于船舶和航空航天器材等领域。
2.4. 钼钢钼钢中添加了钼元素，通常含钼量在0.25%至5%之间。
钼能提高钢的强度和韧性，同时还具有耐磨性和耐高温性能。
钼钢常用于制造高速切削工具和先进的合金材料。
3. 合金钢的制造合金钢的制造过程可以分为以下几个步骤：3.1. 配料首先，根据合金钢的配方要求，将铁矿石、废钢、回炉料等原料按照一定比例混合。
同时，根据不同的合金元素要求，加入适量的合金元素粉末。
3.2. 炼钢配料完成后，原料进入炼钢炉进行冶炼。
在冶炼过程中，高温下的还原剂将氧化铁还原为金属铁，并与合金元素结合，形成合金钢。
3.3. 出钢冶炼完成后，将熔融的合金钢浇铸成坯料。
根据需要，坯料可以进一步加工成不同形状的钢材，如板材、型材、圆钢等。
3.4. 热处理为了提高合金钢的性能，常常需要进行热处理。
常见的热处理方法包括退火、正火、淬火和回火等。
通过热处理，可以改善合金钢的硬度、强度和韧性。
4. 合金钢的应用合金钢由于其优异的性能，被广泛应用于各个领域。
•在工程机械制造中，合金钢可用于制造挖掘机斗齿、履带链轮以及高强度的传动轴等零部件。
碳钢含碳量
碳钢含碳量高的原因及其应用碳钢是指含有碳元素在0.008%~2.11%之间的铁合金。
其中，含碳量高于0.6%的被称为高碳钢。
碳钢含碳量高的原因主要是因为在制造过程中加入了大量的碳元素，这样可以使钢材具有更好的硬度、耐磨性和强度等性质。
下面将从以下几个方面详细介绍碳钢含碳量高的原因及其应用。
一、制造工艺1.1 炼铁工艺在炼铁过程中，需要通过还原反应将铁矿石中的氧化物还原成金属铁。
同时，还要加入适量的焦炭作为还原剂，以提供足够的热量和碳元素。
当焦炭与氧化物反应时，会释放出大量CO和CO2等气体，在高温下与铁矿石反应生成Fe3O4和FeO等化合物。
这些化合物会进一步还原成金属铁，并吸收焦炭中释放出来的碳元素，形成含有较多碳元素的生铁。
1.2 炼钢工艺在生铁中含有大量杂质，需要通过炼钢工艺来去除这些杂质，并控制钢材中的元素含量。
其中，加入适量的碳元素是制造碳钢的重要手段之一。
在炼钢过程中，可以通过加入焦炭、生铁或其他含碳物料来提高钢中的碳含量。
同时，还要根据不同的需求和用途控制其他元素的含量，如硫、磷等。
二、应用领域2.1 机械制造高碳钢具有较高的硬度和强度，可以用于制造各种机械零件和工具。
例如刀片、弹簧、轴承等。
其中，刀片需要具有很好的耐磨性和切削性能，而高碳钢正是满足这些要求的理想材料之一。
2.2 汽车工业汽车零件需要具有较高的强度和耐久性，在汽车工业中广泛使用了许多种类的高强度钢材。
其中，高碳钢作为一种常见的材料被广泛应用于汽车底盘、传动系统和发动机部件等方面。
2.3 建筑工业在建筑工业中，高碳钢也有着广泛的应用。
例如，在桥梁、高楼大厦和大型机械设备等方面，需要使用高强度的钢材来保证结构的稳定性和安全性。
同时，高碳钢还可以用于制造锻件、铸件和焊接件等。
2.4 其他领域除了上述几个领域外，高碳钢还可以在许多其他领域得到应用。
例如航空航天、电子电器、医疗器械等方面都需要使用具有特殊性能的钢材。
其中，高碳钢作为一种重要的材料之一，在这些领域也有着广泛的应用。
钢中常存的杂质元素
2．硫和磷的影响
磷的有害作用在一定的条件下可以加以利用。磷可以提高 钢在大气中的抗腐蚀性能，特别是钢中同时含有铜的情况 下，它的作用更加显著。例如09MnCuPTi、10MnPNbRE 等 低合金高强度结构钢，在这些钢中，由于磷和其它元素合 理配合（如Cu-P-RE、Cu-P-Ti、Cu-P 等），并在保证取得 细晶组织的条件下（如用Al 脱氧的钢），磷的冷脆作用得 以抑制。故在σs、σb 升高的同时，低温韧性仍能保持所 要求的水平。
2．硫和磷的影响
硫是炼钢时不能除尽的有害杂质。硫可以大量溶于液态钢中，而在固 态铁中的溶解度极小。硫和铁能形成FeS，并易于形成低熔点共晶。 当钢凝固结晶时低熔共晶易于沿晶界分布；若把含有硫化物共晶的钢 加热到高温，例如1100℃以上时，共晶体就将熔化，因此就引起轧制 或锻造时的晶界碎裂（热脆）。铸钢件虽然不经锻造，但含硫量高时 也会引起铸件在铸造应力作用下发生热裂。此外硫还对钢的焊接性能 有不良影响，即容易导致焊缝热裂，同时在焊接过程中，硫易于氧化 ，生成SO2 气体，以致焊缝中产生气孔和疏松。
•
3．氮、氢、氧的影响
➢ 氢在钢中的溶解度甚微，对钢的组织看不出什么影响。但 由于氢和应力的联合作用将引起金属材料产生氢脆。钢中 较常见的是“白点”和氢致延迟断裂。
➢ 钢中含有过饱和的氢向裂纹尖端三向应力区内形成的微孔 核心及其它缺陷处扩散聚集形成氢分子，由于微孔核心等 很小，很少的氢气便可产生相当大的压力，这种内压力大 到足以通过塑性变形或解理使裂纹长大或使微孔长大、连 接时便产生氢脆断裂，呈白点特征。
磷也是在炼钢过程中不能除尽的元素，一般转炉钢中残留较多(允许 最高含量为0.09%)，碱性平炉钢中残留较少（＜0.06%），而在碱性 电炉和电渣熔炼的钢中，磷可降至0.02%以下。磷在α-铁中的最大溶 解度可达2.55%(1049℃)。随着温度的降低，溶解度逐渐下降。钢中 的磷一般全部固溶于铁中，并产生固溶强化作用，使钢的强度、硬度 显著提高，但剧烈地降低钢的韧性，特别是低温韧性，称为冷脆。此 外，磷铁合金的结晶范围很宽，因此磷具有严重的偏析倾向。
碳素钢成分
碳素钢成分《碳素钢成分全解析》一、引言你有没有想过，那些坚固无比的大桥、结实耐用的汽车框架，它们都是由什么组成的呢？其实啊，碳素钢在其中可是起到了非常关键的作用。
我记得有一次去参观一个老式的钢铁厂，看到那些巨大的钢铁制品，心中就充满了好奇，这些看似冰冷坚硬的东西，到底是由什么神奇的成分组成的呢？了解碳素钢的成分可是非常有意义的，这不仅能让我们明白很多日常用品的制造奥秘，还能在选择一些相关产品时做出更明智的决定。
二、成分分析1. 铁（Fe）- 名字和来源：铁是碳素钢中最主要的成分，它是从铁矿石中提炼出来的。
想象一下，在深深的地下，那些铁矿石就像沉睡的宝藏，经过一系列复杂的开采、选矿和冶炼过程，才变成了我们所看到的铁。
- 作用和效果：铁就像是建筑物的骨架，它赋予了碳素钢基本的强度和硬度。
就像我们盖房子，没有坚固的骨架，房子就会摇摇欲坠。
在实际使用中，比如我们常见的铁制工具，像斧头、锤子等，铁的存在让它们能够承受很大的力量而不容易变形。
- 优缺点：从优点来说，铁的强度高，价格相对比较便宜，这使得碳素钢在很多大规模的建设中成为首选材料。
但是，铁也有缺点，它很容易生锈。
我就有过这样的经历，家里的一把铁制的小铲子，放在院子里一段时间后，就布满了锈迹，用起来也不那么顺手了。
而且，铁的质地比较硬，有时候缺乏一些柔韧性。
2. 碳（C）- 名字和来源：碳在自然界中广泛存在，像煤炭就是富含碳的物质。
在碳素钢的生产过程中，会精确地控制碳的含量。
- 作用和效果：碳是影响碳素钢性能的关键因素。
少量的碳可以增加钢的硬度和强度。
就好比在面团里加入一点盐，会让面团变得更有劲道一样。
我曾经见过铁匠打铁，在铁里加入适量的碳后，打出来的铁制品更加坚固耐用。
- 优缺点：适量的碳能提升碳素钢的性能，但如果碳含量过高，钢就会变得很脆。
我在一个小作坊里看到过一些次品铁制品，老板说是因为碳含量没控制好，导致那些铁制品一敲就断，根本没法正常使用。
碳钢含量元素分析说明
化学元素在合金钢及合金材料中的作用2011-7-4 中国化工仪器网作者：佚名点击：57化学元素在合金钢及合金材料中的作用元素分析仪金属元素分析仪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。
SAE J403-2009 SAE碳素钢化学成分
修订原理a. 表1——依据1002、1003、1004和1007钢号调查，修订了表中脚注1，添加了脚注2、4和5。
b．表2——依据1515和1521钢号调查，添加、修订了其它元素脚注，因此不需引用表1。
C．表3A——依据11V41钢号调查，添加、修订了其它元素脚注，因此不需引用表1。
d．表3B——添加、修订了其它元素脚注，因此不需引用表1。
e．表6——添加了表1、表3A和表3B中需记录的其它元素。
由于表4和表5不适用于此部分，因此将表4和表5删除。
添加了脚注3。
f．表4和表5——修订标准化学范围和限值(最大值下限)。
1范围1941年，SAE钢铁部与美国钢铁协会（AISI）合作，对SAE钢成分范围表示方法作重大改变。
现在所采用的这种方案大体上依据较窄的熔炼化学分析范围和关于单个试样的一定的成品分析偏差。
该方案代替原先提供的用于SAE钢中，然而没有碳和其它元素的公差的固定范围和界限值。
多年来，钢化学成分的变化已成为钢铁行业关心的问题。
人们认识到在钢的生产中，钢号较少时，会改善交货情况，并为技术、生产操作和质量等方面的提高提供良好的契机，这样可以充分开发这些钢号产品所固有特性的应用。
综合、合理的研究目的在于确定哪一种规定的钢号最为常用和具有这种要求的成分组合的可行性。
通过研究已经选出最常用的钢号并保留其在现行的修订版。
这些钢号的熔炼分析化学成分组成范围或界限值在表1、表2、表3A、表3B中给出，这些熔炼分析化学成分界限值或范围应满足SAE J409中所给出的产品分析标准偏差。
因为AISI不再发布钢级标识，所以本标准中所列的钢级就是SAE钢号。
人们注意到除了前面提及的表中列出的化学成分外，有时，化学成分应满足特殊用途或特殊加工的要求。
当需要此类钢时，用以下三种方式之一来规定有要求的化学成分的元素：（a）最小限定值；（b）最大限定值；（c）最大和最小限定值所限定的范围。
碳钢各元素的标准熔炼分析界限值和范围在表4中给出。
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化学元素在合金钢及合金材料中的作用2011-7-4 中国化工仪器网作者：佚名点击：57化学元素在合金钢及合金材料中的作用元素分析仪金属元素分析仪
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。
7、镍(Ni)：镍能提高钢的强度，而又保持良好的塑性和韧性。
镍对酸碱有较高的耐腐蚀能力，在高温下有防锈和耐热能力。
但由于镍是较稀缺的资源，故应尽量采用其他合金元素代用镍铬钢。
8、钼(Mo)：钼能使钢的晶粒细化，提高淬透性和热强性能，在高温时保持足够的强度和抗蠕变能力(长期在高温下受到应力，发生变形，称蠕变)。
结构钢中加入钼，能提高机械性能。
还可以抑制合金钢由于火而引起的脆性。
在工具钢中可提高红性。
9、钛(Ti)：钛是钢中强脱氧剂。
它能使钢的内部组织致密，细化晶粒力；降低时效敏感性和冷脆性。
改善焊接性能。
在铬18镍9奥氏体不锈钢中加入适当的钛，可避免晶间腐蚀。
10、钒(V)：钒是钢的优良脱氧剂。
钢中加0.5%的钒可细化组织晶粒，提高强度和韧性。
钒与碳形成的碳化物，在高温高压下可提高抗氢腐蚀能力。
11、钨(W)：钨熔点高，比重大，是贵生的合金元素。
钨与碳形成碳化钨有很高的硬度和耐磨性。
在工具钢加钨，可显著提高红硬性和热强性，作切削工具及锻模具用。
12、铌(Nb)：铌能细化晶粒和降低钢的过热敏感性及回火脆性，提高强度，但塑性和韧性有所下降。
在普通低合金钢中加铌，可提高抗大气腐蚀及高温下抗氢、氮、氨腐蚀能力。
铌可改善焊接性能。
在奥氏体不锈钢中加铌，可防止晶间腐蚀现象。
13、钴(Co)：钴是稀有的贵重金属，多用于特殊钢和合金中，如热强钢和磁性材料。
14、铜(Cu)：武钢用大冶矿石所炼的钢，往往含有铜。
铜能提高强度和韧性，特别是大气腐蚀性能。
缺点是在热加工时容易产生热脆，铜含量超过0.5%塑性显著降低。
当铜含量小于0.50%对焊接性无影响。
15、铝(Al)：铝是钢中常用的脱氧剂。
钢中加入少量的铝，可细化晶粒，提高冲击韧性，如作深冲薄板的08Al钢。
铝还具有抗氧化性和抗腐蚀性能，铝与铬、硅合用，可显著提高钢的高温不起皮性能和耐高温腐蚀的能力。
铝的缺点是影响钢的热加工性能、焊接性能和切削加工性能。
16、硼(B)：钢中加入微量的硼就可改善钢的致密性和热轧性能，提高强度。
17、氮(N):氮能提高钢的强度，低温韧性和焊接性，增加时效敏感性。
18、稀土(Xt)：稀土元素是指元素周期表中原子序数为57-71的15个镧系元素。
这些元素都是金属，但他们的氧化物很象“土”，所以习惯上称稀土。
钢中加入稀土，可以改变钢中夹杂物的组成、形态、分布和性质，从而改善了钢的各种性能，如韧性、焊接性，冷加工性能。
在犁铧钢中加入稀土，可提高耐磨性。
文章链接：中国化工仪器网/News/Detail/20404.html。