发布时间:2023-04-13 点此:19次
根据所添加的不同合金元素,可以具有各种不同的特殊性能。总的来说就是突出了其淬透性,硬度,任性,弹性,强度,耐磨性等等钢材需要突出一些特点。比如:加入铬可以提高淬透性,硬度,强度和耐腐蚀性。加入钨和钒可以提高硬度,耐磨性,但降低任性。
含CR(铬)材料比碳钢有好的淬透性、淬火回火后的硬度、耐磨性、抗氧化性
含V(钒)后材料有比较好的强度、韧性。不过一般要钼锰配合,能大幅提高钢的强度和韧性
碳钢根据含碳量高->低硬度、脆性也会随着变高->低但相应的塑性也会变的低->高
所以现在CRMOVMN的合金钢用途比较广泛
低合金钢和碳钢在性能上主要有以下几点不同:(1)淬透性高于碳钢。一般情况下,碳钢水淬的最大淬透直径只有10mm-20mm。(2)强度和屈强高于碳钢。如普通碳钢Q235钢的σs为235MPa,而低合金结构钢16Mn的σs则为360MPa以上。40钢的σs/σb仅为0.43,远低于合金钢。(3)回火稳定性高于碳钢。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)低合金钢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。
碳素合金钢的优点:
1、强度高,塑性韧性好。
由于合金元素作用,其强度相对普通碳素钢高25%--50%,延伸率为15%--23%,室温下冲击韧性高于60J/cm^2。
2、焊接性好。
由于含碳量低,合金元素含量少,其塑性好,淬透性低,不宜在焊缝处出现淬火组织或裂纹。
3、冷热压力加工性能好。
由于其塑性好,变形抗力小,压力加工后不易产生裂纹。
4、耐腐蚀性好。
在各种大气条件下比碳素钢具有更高的耐腐蚀性能。
碳素合金钢的缺点:
1、碳素合金钢的淬透性差
碳素合金钢选用水淬后,其临界淬进直径为15~20mm,对于直径大于20mm的零件,即使用水淬也不可能淬透,不能保证整个截面得到一致的综合力学性能。所以,对于要求高的大型零件,碳素合金钢肯定是不适用的。
2、碳素合金钢的高温强度低,红硬性差
碳素合金钢在200℃以上温度使用时,其强度和硬度会很快降低。
3、碳素合金钢不能获得良好的综合性能
例如,采用调质处理来试图获得良好的综合性能时,若要保证较高的强度,则韧度较低,若要保证较好的韧度,则强度又偏低。这是由于碳素合金钢回火稳定性差的缘故。
4、碳素合金钢不具有特殊的性能
例如,要求高温硬度或张度,抗氧化,耐蚀性,特殊电、磁性能等,用碳素合金钢都无法获得。碳素合金钢也具有一些优点,如通过改变它的碳含量和进行适当的热处理,可获得许多工业生产上所要求的性能。由于碳素合金价格低廉,生产容易,加工性能好,至今仍然是工业上应用最广泛的钢铁材料,占钢材总用量的80%以上。
碳素钢与合金钢的本质区别,是钢中是否含有为了改变钢的特性而加入的合金元素;此外,与碳素钢相比,合金钢的淬透性高,耐蚀、耐热、耐磨性好,可以满足各种特殊性能需求。
碳素钢是指以Fe-Fe3C二元合金为基础,含有Mn、Si、Al等脱氧剂以及S(硫)、P(磷)等杂质元素的金属材料,例如20钢、35钢、40钢等。
合金钢是以碳素钢为基础,加入一种或者多种元素来提高钢的加工性能和使用性能,例如结构钢40CrNiM6,不锈钢3Cr13、0Cr18Ni9Ti,工具钢W18Cr4V等。
1、低碳优质合金钢有着比碳钢更高的强度和韧性,而且它的强化效果随组织不平衡程度的增大而趋于明显,就和退火态合金钢的强度并不比碳钢有很大的优越性,而在正火态,合金钢的强度比碳钢明显增加,经淬火、回火后,合金钢的强化效果最显著。
2、低碳优质合金钢的淬硬性主要取决于含碳量,与相同碳量的碳钢相比略有提高,但合金钢的淬透性与回火稳定性明显提高,所以合金钢适于不锈钢工程中制造截面尺寸大,要求获得较厚淬硬层,或要求强度,硬度,塑性,韧性较高的钢件,而且合金钢淬火时冷却速度可比碳钢缓慢,不易变形,开裂,这对于形状复杂或要求变形小的零件是特别有利的。
3、有的低碳优质合金钢还有着很好的热硬性以及其他特殊性能,如耐热,耐蚀,抗磨以及磁性等。
4、低碳优质合金钢价格较责,成型工艺及热处理工艺也较复杂,所以在满足使用要求的前提下,应该优先选用碳素钢,可是对于尺寸大,形状复杂,要求强化性能高,精度高的不锈钢零件,或要求热硬性及其他特殊性能的零件,仍应采用合金钢。
缺点:
1、低碳优质合金钢施工的时候,当它的合金元素含量在3%以下的情况下,那么需要进行再加工,这样才能够达到它的工艺性能。
2、由于它焊接的难度较大,那么会对制造的成本费用有着一定的影响。它的粘合比较难控制,所以必须要经过一定的焊接处理,才能够正常的使用。
一、两者的用途不同
1、普通碳素钢的用途:此类钢的应用范围非常广泛,其中大部分用作焊接、铆接或栓接的钢结构件,少数用于制作各种机器部件。
2、低合金钢的用途:低合金钢在工程机械、船舶、桥梁、高层建筑、锅炉及压力容器、电力、各种车辆的制造中得到了广泛的应用。
二、两者的特点不同:
1、普通碳素钢的特点:与优质碳素钢相比,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。
2、低合金钢的特点: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。
三、两者的概述不同:
1、普通碳素钢的概述:普通碳素钢壹是普通碳素结构钢的简称。含碳量小于0.38%,以小于0.25%最为常用。属于低碳钢,每个金属牌号表示该钢种在厚度小于16mm时的最低屈服点。
2、低合金钢的概述:低合金钢是指合金元素总量小于5%的合金钢。低合金钢是相对于碳钢而言的,是在碳钢的基础上,为了改善钢的性能,而有意向钢中加入一种或几种合金元素。
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