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§7-1 钢的合金化天津立兴金属制品有限公司022-26801886 13602061168 宋嫣然
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
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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。
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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。
常见非碳化物形成元素有:Ni、Co、Cu、Si、Al、N、B等。它们基本上都溶于铁素体和奥氏体中。常见碳化物形成元素有:M、Cr、W、V、N、Z、Ti等(按形成的碳化物的稳定性程度由弱到强的次序排列)，它们在钢中一部分固溶于基体相中，一含量高时可形成新的合金碳化合物。对奥氏体和铁素体存在范围的影响
扩大或缩小γ相区的元素均同样扩大或缩小Fe-Fe3C相图中的γ相区, 且同样Ni或M的含量较多时, 可使钢在室温下得到单相 (如1Cr18Ni9和ZGMn13高锰钢等)， 而Cr、Ti、Si等超过一定含量时, 可使钢在室温获得单相铁素体组织 (如1Cr17Ti高铬等)。
对Fe-Fe3C相图临界点(S和E点)的影响
扩大γ相区的元素使Fe-Fe3C相图中的共析转变温度下降, 缩小γ相区的元素则使其上升, 并都使共析反应在一个温度范围内进行。几乎所有的合金元素都使共析点(S)和共晶点(E)的碳含量降低，即S点和E点左移, 强碳化物形成元素的作用尤为强烈。
合金元素对钢热处理的影响
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合金元素的加入会影响钢在热处理过程中的组织转变。
1. 合金元素对加热时相转变的影响
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合金元素影响加热时奥氏体形成的速度和奥氏体晶粒的大小。
(1)对奥氏体形成速度的影响: Cr、Mo、W、V等强碳化物形成元素与碳的亲合力大, 形成难溶于奥氏体的合金碳化物, 显著减慢奥氏体形成速度;Co、Ni等部分非碳化物形成元素, 因增大碳的扩散速度, 使奥氏体的形成速度加快;Al、Si、M等合金元素对奥氏体形成速度影响不大。
(2)对奥氏体晶粒大小的影响:大多数合金元素都有阻止奥氏体晶粒长大的作用, 但影响程度不同。强烈阻碍晶粒长大的元素有:V、
sae4340是美国的材料牌号。天津立兴金属制品有限公司有高的强度、韧度和杰出的淬透性和抗过热的稳定性，但白点敏感性高，有回火脆性。焊接性较差，焊前需经高温预热，焊后需应力，经调质后运用。
美国标准和国内标准并不一样，所以一样材料并不存在，只能提供是类似或对应材料。
sae4340化学成份：
碳 C ：0.38～0.43
硅 Si：0.15～0.35
锰 M：0.60～0.80
硫 S ：≤0.040
磷 P ：≤0.035
铬 Cr：0.70～0.90
钼 Mo：0.20～0.30
镍 Ni：1.65～2.00
力学性能：
抗拉强度 σ (M：≥980(100)
屈服强度 σ (MP)：≥835(85)
伸长率 δ5 (%)：≥12
断面收缩率 ψ (%)：≥55
冲击功 A(J)：≥78
参考对应钢号：
我国GB钢号：40CrNiMoA
德国DIN钢号：36CrNiMo4
德国DIN材料编号：1.6511
法国NF标准：40NCD3
日本JIS标准：SNCM439
英国BS标准：816M40
美国AISI/ASTM：4340
美国UNS标准：G43400
| 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 |
| 480 | 75.902 | 81.654 | 93.122 | 98.837 | 104.540 | 115.909 | 138.499 |
| 530 | 83.917 | 90.286 | 102.987 | 109.319 | 115.638 | 128.240 | 153.296 |
| 630 | 99.947 | 107.549 | 122.716 | 130.281 | 137.833 | 152.902 | 182.890 |
圆钢是指截面为圆形的实心长条其规格以直径表示，单位毫米(mm)，如" 50mm"即表示直径为50毫米的圆钢。圆钢是指截面为圆形的实心长条。其规格以直径表示，单位毫米(mm)，如" 50mm"即表示直径为50毫米的圆钢。
圆钢分为锻制和三种。热轧圆钢的规格为5.5-250毫米。其中:5.5-25毫米的小圆钢大多以直条成捆的供应，常用作钢筋、及各种机械零件;大于25毫米的圆钢，主要用于制造机械零件的管坯等。按化学成分分类
碳素钢按化学成分(即以含碳量)可分为低碳钢、中碳钢和高碳钢。
(1) 低碳钢
又称软钢，含碳量从0.10%至0.30%低碳钢易于接受各种加工如锻造，焊接和切削，常用于制造链条，铆钉，螺栓，轴等。碳量0.25%~0.60%的碳素钢。有镇静钢、半镇静钢、沸腾钢等多种产品。除碳外还可含有少量锰(0.70%~1.20%)。按产品质量分为普通碳素结构钢和优质碳素结构钢。热加工及切削性能良好，焊接性能较差。强度、硬度比低碳钢高，而塑性和韧性低于低碳钢。可不经热处理，直接使用热轧材、冷拉材，亦可经热处理后使用。淬火、回火后的中碳钢具有良好的综合力学性能。能够达到的 硬度约为HRC55(HB538)，σ为600~1100MPa。所以在中等强度水平的各种用途中，中碳钢得到广泛的应用，除作为建筑材料外，还大量用于制造各种机械零件。
立兴金属制品有限公司主要生产 辽宁葫芦岛42crmo钢板，产品遍布全国二十多个省、市、自治区,均达到标准。 公司可根据客户的需求，采用新材料、新技术、新工艺，设计制作高质量、高标准的产品，
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