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碳钢的不足:
(1)淬透性低。一般情况下，碳钢的淬透直径只有10mm-20mm。
(2) 强度和屈强比较低。如普通碳钢钢的σ为235MPa，而低的σ则为360MPa以上。40钢的 仅为0.43, 远低于合金钢。
(3) 回火稳定性差。由于回火稳定性差，碳钢在进行调质处理时，为了保证较高的强度需采用较低的回火温度，这样钢的韧性就偏低;为了保证较好的韧性，采用高的回火温度时强度又偏低，所以碳钢的综合机械性能水平不高。
(4) 不能满足特殊性能的要求。碳钢在抗氧化、耐蚀、耐热、耐低温、耐磨损以及特殊电磁性等方面往往较差，不能满足特殊使用性能的需求。
合金钢的分类
按合金元素含量多少，分为:
(合金元素总量低于5%)、
中合金钢(合金元素总量为5%-10%)
高合金钢(合金元素总量高于10%)。
按所含的主要合金元素，分为:
铬钢(Cr-Fe-C)铬镍钢(Cr-Ni-Fe-C)-Fe-C)
硅锰钢(Si-M-Fe-C)
按小试样正火或铸态组织，分为:铁素体钢
奥氏体钢
莱氏体钢
按用途分为:
合金结构钢的首部用数字标明碳含量。规定结构钢以万分之一为单位的数字(两位数)、工具钢和特殊性能钢以千分之一为单位的数字(一位数)来表示碳含量，而工具钢的碳含量超过1%时，碳含量不标出。
| 牌号 | 等级 | 屈服点￠，Mp | 抗拉强度￠b | 伸长率 | 纵向冲击功，AKV,J(℃) | 180℃弯曲试验d=弯 |
| ≤16 | >16-35 | >35-50 | Mp | 20 | 0 | -20 |
| 不小于 | 不小于 | ≤16 | >16 | |||
| Q390 | A | 390 | 370 | 350 | 490-650 | 18 |
| B | 390 | 370 | 350 | 490-650 | 18 | 34 |
| C | 390 | 370 | 350 | 490-650 | 19 | |
| D | 390 | 370 | 350 | 490-650 | 19 | |
| E | 390 | 370 | 350 | 490-650 | 19 | |
| Q420 | A | 420 | 400 | 380 | 520-680 | 17 |
| B | 420 | 400 | 380 | 520-680 | 17 | 34 |
| C | 420 | 400 | 380 | 520-680 | 18 |
专用钢用其用途的汉语拼音字首来标明。
如:滚珠轴承钢,在钢号前标以"G"。GCr15表示含碳量约1.0%、铬含量约1.5%(这是一个特例, 铬含量以千分之一为单位的数字表示)的滚珠轴承钢。
Y40Mn,表示碳含量为0.4%、锰含量少于1.5%等等。
，则在钢的末尾加"A"字表明，例如20Cr2Ni4A
§7-1 钢的合金化
在钢中加入合金元素后，钢的基本组元铁和碳与加入的合金元素会发生交互作用。钢的合金化目的是希望利用合金元素与铁、碳的相互作用和对铁碳相图及对钢的热处理的影响来改善钢的组织和性能
相互作用
合金元素与铁、碳的相互作用
合金元素加入钢中后，主要以三种形式存在钢中。即:与铁形成固溶体;与碳形成碳化物;在高合金钢中还可
1. 溶于铁中
几乎所有的合金元素(除)都可溶入铁中, 形成合金铁素体或合金按其对α-Fe或γ-Fe的作用, 可将合金元素分为扩大奥氏体相区和缩小奥氏体相区两大类。
扩大γ相区的元素-亦称奥氏体稳定化元素, 主要Ni、Co、C、N、Cu等, 它们使A3点(γ-Fe α-Fe的转变点)下降, A4点( γ-Fe的转变点)上升, 从而扩大γ-相的存在范围。其中Ni、M等加入到一定量后, 可使γ相区扩大到室温以下, 使α相区消失, 称为完全扩大γ相区元素。另外一些元素(如C、N、Cu等), 虽然扩大γ相区, 但不能扩大到室温, 故称之为部分扩大γ相区的元素。
缩小γ相区元素--亦称铁素体稳定化元素, 主要有Cr、Mo、W、V、Ti、Al、Si、B、、等。它们使A3点上升, A4点下降(铬除外, 铬含量小于7%时, A3点下降; 大于7%后,A3点迅速上升), 从而缩小γ相区存在的范围, 使铁素体稳定区域扩大。按其作用不同可分为完全封闭γ相区的元素(如Cr、Mo、W、V、Ti、Al、Si等)和部分缩小γ相区的元素(如B、、等)。
2. 形成碳化物合金元素按其与钢中碳的亲和力的大小, 可分为碳化物形成元素和非碳化物形成元素两大类。
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