合金钢:性能、加工与应用

合金钢是一种钢，除了碳，是与其他元素合金，从1wt .%到50wt .%，用于提高材料的各种性能[1]。

这些元素通常包括锰、镍、铬、钼、钒、硅和硼。不太常见的元素包括铝、钴、铜、铈、铌、钛、钨、锡、锌、铅和锆。

在这里，你将了解到:

• 合金钢种类
• 合金钢性能
• 合金钢的生产加工
• 合金钢的应用及应用领域

合金钢种类

合金钢有多个子类。这些包括:

• 低合金钢

• 高强度低合金钢

• 高合金钢

• 不锈钢

• 微合金化钢

• 高级高强度钢(AHSS)

• 马氏体时效钢

• 工具钢

低合金钢一般含非铁元素低于8%，而高合金钢含非铁元素[2]高于8%。与碳钢[3]相比，这两种钢通常具有优越的机械性能。

在这里阅读更多关于不同钢材类型的信息:

• 不锈钢:性能、生产、实例和应用
• 高级高强度钢:名称、等级和应用
• 马氏体时效钢:性能、加工和应用

合金钢性能

合金钢可以包含各种各样的元素，每一种元素都可以增强材料的各种性能，如机械热性能和耐腐蚀性。添加量小于5 wt.%的元素可以改善机械性能，例如提高淬透性和强度，而添加量大于20 wt.%的元素则可以提高耐腐蚀性和在高温或低温下的稳定性[2]。

下表[2]总结了在钢中添加各种元素的影响，以及典型的重量分数。

总的来说，相对于碳素结构钢，合金钢可以表现出增加的强度，延展性和韧性。然而，缺点是合金钢通常具有较低的可加工性，焊接性和成形性。

生产加工

合金钢的合金化和加工方法取决于期望的结果。所需的元素组合首先在1600°C以上的熔炉中熔化8至12小时。然后对钢进行500°C以上的退火，以去除杂质并改变其物理和化学性质[4]。

接下来，在重复退火和除垢过程之前，用氢氟酸从钢表面去除退火过程中产生的磨皮(氧化铁的混合物)。最后，将钢熔化并浇铸成最终的形状。

应用实例

由于合金钢一词包含了多种钢材，所以它的应用领域很广。

低合金钢由于其极高的强度、可加工性、成本效益和可用性而广泛应用于各种行业。它们存在于军用车辆、建筑设备、船舶、管道、压力容器、石油钻井平台和结构部件中。例子包括HY80而且HY100．

高合金钢制造成本高，加工难度大。然而，它们优越的硬度、韧性和耐腐蚀性使它们成为结构部件、汽车应用、化学加工和发电设备的理想选择。高合金钢的例子包括牌号他，高频，HH，嗨，香港,霍奇金淋巴瘤．

R. Elliott，铸铁技术公司。巴特沃斯，1988，第1页

[2] J. T. Black和R. A. Kohser, DeGarmo的《制造中的材料和工艺》，第12版。威利，2017，第105页

“低合金钢和高合金钢的区别”，Amardeep钢铁中心博客，2017年12月27日。［在线］．[访问日期:2018年10月10日]。

B. Index，“合金钢制造工艺”，科学，2017年4月25日。(在线)。可用:https://sciencing.com/alloy -钢-制造-过程- 7267414. - html。[访问日期:2018年10月17日]。