合金結(jié)構(gòu)鋼由于具有合適的淬透性,，經(jīng)適宜的金屬熱處理后,，顯微組織為均勻的索氏體,、貝氏體或極細(xì)的珠光體,，因而具有較高的抗拉強(qiáng)度和屈強(qiáng)比（一般在0.85左右）,，較高的韌性和疲勞強(qiáng)度，和較低的韌性－脆性轉(zhuǎn)變溫度,，可用于制造截面尺寸較大的機(jī)器零件 [1] ,。

合金元素作用

有三個(gè)方面：

①增大鋼的淬透性。淬透性是指鋼淬火時(shí)，從表層起淬成馬氏體層的深度,，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,，只有溶于奧氏體中時(shí)才能增大鋼的淬透性。

②影響鋼的回火過程,。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碳素鋼相比，一般均起到延遲馬氏體的分解和碳化物的聚集長大作用,，從而提高鋼的回火穩(wěn)定性,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,。含有較高含量的碳化物形成元素如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,，代替部分較粗大的合金滲碳體,，使鋼的強(qiáng)度不再下降反而升高,即出現(xiàn)二次硬化。Mo對鋼的回火脆性有阻止或減弱的作用,。

③影響鋼的強(qiáng)化和韌化,。Ni以固溶強(qiáng)化方式強(qiáng)化鐵素體；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)化方式提高鋼的屈服強(qiáng)度；碳的強(qiáng)化作用,。此外，加入這些合金元素,，一般都細(xì)化奧氏體晶粒,，增加晶界的強(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易使奧氏體晶粒粗化，對回火脆性敏感,；降低P,、S含量，提高鋼的純凈度,，對改善鋼的韌性有重要作用 [2] ,。

分類合金結(jié)構(gòu)鋼一般分為調(diào)質(zhì)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%,，對于既定截面尺寸的結(jié)構(gòu)件,，在調(diào)質(zhì)處理（淬火加回火）時(shí)，如果沿截面淬透,，則力學(xué)性能良好,，如果淬不透，顯微組織中出現(xiàn)有自由鐵素體,，則韌性下降,。對具有回火脆性傾向的鋼如錳鋼、鉻鋼,、鎳鉻鋼等,，回火后應(yīng)快冷。這類鋼的淬火臨界直徑,，隨晶粒度和合金元素含量的增加而增大,，例如,，40Cr和35SiMn鋼約為30～40mm，而40CrNiMo和30CrNi2MoV鋼則約為 60～100mm,，常用于制造承受較大載荷的軸,、連桿等結(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,如齒輪,、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,，以保證適宜的淬透性。氮化鋼還需加入易形成氮化物的合金元素（如Al,、Cr,、Mo等）。滲碳或碳氮共滲鋼,，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)氮化處理(480～580℃),，直接使用,，不再經(jīng)淬火與回火處理。

生產(chǎn)工藝

根據(jù)鋼種和鋼的質(zhì)量要求,，合金結(jié)構(gòu)鋼的冶煉,，可采用氧氣頂吹轉(zhuǎn)爐、平爐,、電弧爐,；或再加電渣重熔、真空除氣,。鑄錠可采用連鑄或模鑄,。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，以改善偏析缺陷和避免鍛,、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,以免加重帶狀組織,；截面較大的鍛件,，應(yīng)采取措施消除內(nèi)應(yīng)力和白點(diǎn),。調(diào)質(zhì)鋼應(yīng)盡可能淬火成馬氏體組織，然后回火成索氏體組織,；滲碳鋼在滲碳過程中,，滲層濃度梯度不宜過大,以免在滲層晶界上出現(xiàn)連續(xù)網(wǎng)狀碳化物;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,。氮化處理后除將脆薄的“白層"研磨除去外,，不再加工 [1] 。

中國標(biāo)準(zhǔn)

標(biāo)準(zhǔn)號 StandardNo：GB/T 3077-1999

標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)StandardState ：現(xiàn)行

代替國標(biāo)號ReplacedStandard ：GB/T 3077-1988

采用國際標(biāo)準(zhǔn)號AdoptedInternational Standard No：

采標(biāo)名稱AdoptedInternational Standard Name：DIN EN 10083-1:1991

采用程度ApplicationDegree ： NEQ

采用國際標(biāo)準(zhǔn)AdoptedInternational Standard ：其他

國際標(biāo)準(zhǔn)分類號(ICS) ：75.140.20

中國標(biāo)準(zhǔn)分類號(CCS) ：H40

標(biāo)準(zhǔn)類別StandardSort：基礎(chǔ)

相關(guān)概念

結(jié)構(gòu)鋼

結(jié)構(gòu)鋼是指符合特定強(qiáng)度和可成形性等級的鋼,?？沙尚涡砸钥估囼?yàn)中斷后伸長率表示。結(jié)構(gòu)鋼一般用于承載等用途,，在這些用途中鋼的強(qiáng)度是一個(gè)重要設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn),。

結(jié)構(gòu)鋼可以細(xì)分為：合金結(jié)構(gòu)鋼、碳素結(jié)構(gòu)鋼,、低合金結(jié)構(gòu)鋼,、耐熱結(jié)構(gòu)鋼等等。

合金鋼

合金鋼 alloy steel 鋼里除鐵,、碳外，加入其他的合金元素,，就叫合金鋼,。 在普通碳素鋼基礎(chǔ)上添加適量的一種或多種合金元素而構(gòu)成的鐵碳合金。根據(jù)添加元素的不同,，并采取適當(dāng)?shù)募庸すに?，可獲得高強(qiáng)度、高韌性,、耐磨,、耐腐蝕、耐低溫,、耐高溫,、無磁性等特殊性能 [3] 。

其他信息

可分為普通合金結(jié)構(gòu)鋼和特殊用途合金結(jié)構(gòu)鋼,。前者包括低合金高強(qiáng)度鋼,、低溫用鋼、超高強(qiáng)度鋼,、滲碳鋼,、調(diào)質(zhì)鋼和非調(diào)質(zhì)鋼；后者包括彈簧鋼,、滾珠軸承鋼,、易切削鋼,、冷沖壓鋼等。

要求具有較高的屈服強(qiáng)度,、抗拉強(qiáng)度和疲勞強(qiáng)度,，還有足夠的塑性和韌性。

一般采用電弧爐和氧氣頂吹轉(zhuǎn)爐冶煉,，要求高的采用爐外精煉,、電渣重熔或真空處理、真空感應(yīng)爐冶煉或雙真空冶煉,、合適的熱處理,。

這類鋼的合金元素含量都相當(dāng)高，主要有耐蝕鋼,、耐熱鋼,、耐磨鋼、磁鋼以及具有其他特殊物理和化學(xué)性能的特殊鋼,。

合金結(jié)構(gòu)鋼廣泛用于船舶,、車輛、飛機(jī),、,、兵器、鐵路,、橋梁,、壓力容器、機(jī)床等結(jié)構(gòu)上,。

合金結(jié)構(gòu)鋼比碳素鋼有更好的力學(xué)性能,，特別是熱處理性能優(yōu)良。

其牌號通常是以“數(shù)字+元素符號+數(shù)字"的方法來表示,。牌號中起首的兩位數(shù)字表示鋼的平均含碳量的萬分?jǐn)?shù),，元素符號及其后的數(shù)字表示所含合金元素及其平均含量的百分?jǐn)?shù)。

若合金元素含量小于1.5%,，則不標(biāo)其含量,。

高級優(yōu)質(zhì)鋼在牌號尾部增加符號“A"例如，16Mn,、20Cr,、40Mn2、30CrMnSi,、38CrMoAlA等