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合金结构钢一般分为调质结构钢和表面硬化结构钢。
①调质结构钢 这类钢的含碳量一般约为0.25%～0.55%，对于既定截面尺寸的结构件，在调质处理（淬火加回火）时，如果沿截面淬透，则力学性能良好，如果淬不透，显组织中出现有自由铁素体，则韧性下降。对具有回火脆性倾向的钢如锰钢、铬钢、镍铬钢等，回火后应快冷。这类钢的淬火临界直径，随晶粒度和合金元素含量的增加而增大，例如，40Cr和35SiMn钢约为30～40mm，而40CrNiMo和30CrNi2MoV钢则约为 60～100mm，常用于制造承受较大载荷的轴、连杆等结构件。
②表面硬化结构钢 用以制造表层坚硬耐磨而心部柔韧的零部件,如齿轮、轴等。为使零件心部韧性高,钢中含碳量应低，一般在0.12～0.25%，同时还有适量的合金元素，以保证适宜的淬透性。氮化钢还需加入易形成氮化物的合金元素（如Al、Cr、Mo等）。渗碳或碳氮共渗钢，经850～950℃渗碳或碳氮共渗后，淬火并在低温回火(约200℃)状态下使用。氮化钢经氮化处理(480～580℃)，直接使用，不再经淬火与回火处理。



Al、Mn、Ni的作用不明显。含有较高含量的碳化物形成元素如V、W、Mo等的钢，在500～600℃回火时，析出细小弥散的特殊碳化物质点如V4C3、Mo2C、W2C等，代替部分较粗大的合金渗碳体，使钢的强度不再下降反而升高,即出现二次硬化。Mo对钢的回火脆性有阻止或减弱的作用。
③影响钢的强化和韧化。Ni以固溶强化方式强化铁素体；Mo、V、Nb等碳化物形成元素,既以弥散硬化方式又以固溶强化方式提高钢的屈服强度；碳的强化作用显著。此外，加入这些合金元素，一般都细化奥氏体晶粒，增加晶界的强化作用。影响钢的韧性因素比较复杂，Ni改善钢的韧性；Mn易使奥氏体晶粒粗化，对回火脆性敏感；降低P、S含量，提高钢的纯净度，对改善钢的韧性有重要作用 [2]  。




合金结构钢主要特性及用途 序号 牌号 用途 1 20Mn2 代替20Cr钢制作渗碳的小齿轮、小轴、低要求的活塞销、十字销头、柴油机套筒、汽门顶杆、变速箱操作杆等。亦可作调质件、冷墩件和铆焊件。 2 30Mn2 用于制作汽车、拖拉机上的车架横梁、变速齿轮、轴。冷镦螺栓以及较大截面的调质件。亦可用来制作心部强度要求较高的渗碳零件，如起重机后车轴和轴颈等。 3 35Mn2 用于制造重型和中型机械中的连杆、心轴、曲轴、冷墩螺栓等，在农业机械上可用作锄铲柄等。在制造小截面（直径<20mm）零件时，可替代40Cr钢。 4 40Mn2 用于制造在重负荷下工作的调质零件，如轴、半轴、曲轴、活塞杆、操纵杆、杠杆、连杆、有载荷的螺栓、螺钉、加固环、弹簧等。




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