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合金結(jié)構(gòu)鋼由于具有合適的，經(jīng)適宜的后，為均勻的、或極細(xì)的，因而具有較高的和（一般在0.85左右），較高的韌性和，和較低的，可用于制造截面尺寸較大的機(jī)器零件 [1]
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合金元素作用編輯
有三個(gè)方面：
①增大鋼的。淬透性是指鋼時(shí)，從表層起淬成層的深度，是取得良好綜合性能的主要參數(shù)。除Co外，幾乎所有合金元素如 Mn、Mo、Cr、Ni、Si和C、N、B等都能提高鋼的淬透性，其中 Mn、Mo、Cr、B的作用，其次是Ni、Si、Cu。而強(qiáng)碳化物形成元素如 V、Ti、Nb等，只有溶于中時(shí)才能增大鋼的淬透性。
②影響鋼的過(guò)程。由于合金元素在回火時(shí)能阻礙鋼中各種原子的擴(kuò)散，因而在同樣溫度下和相比，一般均起到延遲馬氏體的分解和的聚集長(zhǎng)大作用，從而提高鋼的,即提高鋼的抗回火軟化能力,V、W、Ti、Cr、Mo、Si的作用比較顯著，Al、Mn、Ni的作用不明顯。含有較高含量的如V、W、Mo等的鋼，在500～600℃回火時(shí)，析出細(xì)小彌散的特殊碳化物質(zhì)點(diǎn)如V4C3、Mo2C、W2C等，代替部分較粗大的，使鋼的強(qiáng)度不再下降反而升高,即出現(xiàn)。Mo對(duì)鋼的有阻止或減弱的作用。
③影響鋼的強(qiáng)化和韌化。Ni以方式強(qiáng)化；Mo、V、Nb等碳化物形成元素,既以彌散硬化方式又以固溶強(qiáng)化方式提高鋼的；碳的強(qiáng)化作用最顯著。此外，加入這些合金元素，一般都細(xì)化，增加的強(qiáng)化作用。影響鋼的韌性因素比較復(fù)雜，Ni改善鋼的韌性；Mn易使奧氏體晶粒，對(duì)回火脆性；降低P、S含量，提高鋼的純凈度，對(duì)改善鋼的韌性有重要作用 [2] 。
分類編輯
合金結(jié)構(gòu)鋼一般分為結(jié)構(gòu)鋼和表面硬化結(jié)構(gòu)鋼。
①調(diào)質(zhì)結(jié)構(gòu)鋼 這類鋼的含碳量一般約為0.25%～0.55%，對(duì)于既定截面尺寸的結(jié)構(gòu)件，在（淬火加）時(shí)，如果沿截面淬透，則力學(xué)性能良好，如果淬不透，中出現(xiàn)有自由，則韌性下降。對(duì)具有傾向的鋼如、、等，回火后應(yīng)快冷。這類鋼的淬火，隨和合金元素含量的增加而增大，例如，和鋼約為30～40mm，而和30CrNi2MoV鋼則約為 60～100mm，常用于制造承受較大載荷的軸、等結(jié)構(gòu)件。
②表面硬化結(jié)構(gòu)鋼 用以制造表層堅(jiān)硬耐磨而心部柔韌的零部件,如、軸等。為使零件心部韌性高,鋼中含碳量應(yīng)低，一般在0.12～0.25%，同時(shí)還有適量的合金元素，以保證適宜的。氮化鋼還需加入易形成氮化物的合金元素（如Al、Cr、Mo等）。或鋼，經(jīng)850～950℃滲碳或碳氮共滲后，淬火并在低溫回火(約200℃)狀態(tài)下使用。氮化鋼經(jīng)(480～580℃)，直接使用，不再經(jīng)淬火與。
生產(chǎn)工藝編輯
根據(jù)和鋼的質(zhì)量要求，合金結(jié)構(gòu)鋼的冶煉，可采用氧氣頂吹、、；或再加、。可采用或模鑄。鋼錠應(yīng)緩慢冷卻或熱送鍛造、軋制。鋼錠加熱時(shí)，應(yīng)力求溫度均勻并有足夠的保溫時(shí)間，以改善缺陷和避免鍛、軋時(shí)變形不均勻；鍛、軋后的鋼材，尺寸小的、特別是含碳0.2%左右的滲碳鋼，在600℃以上時(shí)應(yīng)快速冷卻,以免加重；截面較大的，應(yīng)采取措施消除和白點(diǎn)。應(yīng)盡可能淬火成，然后成組織；滲碳鋼在過(guò)程中，滲層濃度梯度不宜過(guò)大,以免在滲層上出現(xiàn)連續(xù);氮化鋼必需先經(jīng)熱處理得到所需的性能，再經(jīng)最后精加工才能進(jìn)行氮化。后除將脆薄的“白層”研磨除去外，不再加工 [1] 。
化學(xué)成分
鋼的牌號(hào)和化學(xué)成分（熔煉分析）應(yīng)符合表1規(guī)定。
表1
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牌號(hào) |
等級(jí) |
化學(xué)成分 |
脫氧方法 |
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C |
Mn |
Si |
S |
P |
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不大于 |
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Q195 |
— |
0.06～0.12 |
0.25～0.50 |
0.30 |
0.050 |
0.045 |
F、b、Z |
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Q215 |
A |
0.09～0.15 |
0.25～0.55 |
0.30 |
0.050 |
0.045 |
F、b、Z |
|
B |
0.045 |
F、b、Z |
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Q235 |
A |
0.14～0.22 |
0.30～0.65 |
0.30 |
0.050 |
0.045 |
F、b、Z |
|
B |
0.12～0.20 |
0.30～0.70 |
0.045 |
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C |
≤0.18 |
0.35～0.18 |
0.040 |
0.040 |
Z |
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|
D |
≤0.17 |
0.035 |
0.035 |
TZ |
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Q255 |
A |
0.18～0.28 |
0.40～0.70 |
0.30 |
0.050 |
0.045 |
F、b、Z |
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B |
0.045 |
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Q275 |
— |
0.28～0.38 |
0.50～0.80 |
0.35 |
0.050 |
0.045 |
b、Z |
注：Q235A、B級(jí)沸騰鋼錳含量上限為0.60%。
⒌1.1.1 沸騰鋼硅含量不大于0.07%；半鋼硅含量不大于0.17%；鋼硅含量下限值為0.12%。
⒌1.1.2 D級(jí)鋼應(yīng)含有足夠的形成細(xì)晶粒結(jié)構(gòu)的元素，例如鋼中酸溶鋁含量不小于0.015%或全鋁含量不小于0.020%。
⒌1.1.3 鋼中殘余元素鉻、鎳、銅含量應(yīng)各不大于0.30%，氧氣的氮含量應(yīng)不大于0.008%。如供方能保證，均可不做分析。
經(jīng)需方同意，A級(jí)鋼的銅含量，可不大于0.35%。此時(shí)，供方應(yīng)做銅含量的分析，并在質(zhì)量證明書(shū)中注明其含量。
⒌1.1.4 鋼中砷的殘余含量應(yīng)不大于0.080%。用含砷礦冶煉生鐵所冶煉的鋼，砷含量由供需雙方協(xié)議規(guī)定。如原料中沒(méi)有含砷，對(duì)鋼中的含量可以不做分析。
⒌1.1.5 在保證鋼材力學(xué)性能符合本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定情況下，各牌號(hào)A級(jí)鋼的碳、硅、錳含量和各牌號(hào)其他等級(jí)鋼碳、錳含量下限可以不作為交貨條件，但其含量（熔煉分析）應(yīng)在質(zhì)量證明書(shū)中注明。
⒌1.1.6 在供應(yīng)商品鋼錠（包括連鑄坯）、鋼坯時(shí)，供方應(yīng)保證化學(xué)成分（熔煉分析）符合表1規(guī)定，但為保證軋制鋼材各項(xiàng)性能符合本標(biāo)準(zhǔn)要求，各牌號(hào)A、B級(jí)鋼的化學(xué)成分可以根據(jù)需方要求進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整，另訂協(xié)議。
⒌1.2 成品鋼材、商品鋼坯的化學(xué)成分允許偏差應(yīng)符合GB222中表1的規(guī)定。
沸騰鋼成品鋼材和商品鋼坯化學(xué)成分偏差不作保證。
⒌2 冶煉方法
鋼由氧氣、平爐或電爐冶煉，除非需方有特殊要求，并在合同中注明，冶煉方法一般由供方自行決定。
⒌3 交貨狀態(tài)
鋼材一般以熱軋（包括控軋）狀態(tài)交貨。根據(jù)需方要求，經(jīng)雙方協(xié)議，也可以正火處理狀態(tài)交貨（A級(jí)鋼材除外）
