合金钢

合金钢是一类除碳外，还与其他元素形成的合金，范围从1wt.%到50wt.%，这些元素的用处就是增强材料的各种性能。元素通常包括锰、镍、铬、钼、钒、硅和硼。不太常见的元素包括铝、钴、铜、铈、铌、钛、钨、锡、锌、铅和锆。

合金钢的种类

包括：

1.低合金钢

2.高强度低合金(HSLA)钢

3.高合金钢

4.不锈钢(比如：SUS631)

5.微合金钢

6.高级高强度钢（AHSS）

7.马氏体时效钢

8.工具钢

低合金钢通常含有少于8%的非铁元素，而高合金钢含有超过8%的非铁元素。与碳钢相比，两者通常都具有优异的机械性能。

合金钢的特性

合金钢可以包含多种元素，每种元素都可以增强材料的各种性能，例如机械耐热性和耐腐蚀性。添加少于5wt.%的少量元素往往会改善机械性能，例如提高淬透性和强度，而高达20wt.%的较大添加量可提高高温或低温下的耐腐蚀性和稳定性。

下表总结了向钢中添加各种元素以及重量分例对于钢材的影响。

总的来说，与碳钢相比，合金钢可以表现出更高的强度、延展性和韧性。然而，缺点是合金钢通常具有较低的机械加工性、焊接性和成形性。

合金钢生产加工

合金钢的合金化和加工方法取决于所需的结果。所需的元素组合首先在超过1600°C的熔炉中熔化8到12小时。然后将钢在500°C以上退火，以去除杂质并改变物理和化学特性。

接下来，在重复退火和除鳞过程之前，用氢氟酸从钢表面去除退火过程中产生的氧化铁皮（氧化铁的混合物）。最后，将钢熔化并浇铸成轧制并成型为最终形式。

合金钢应用

由于合金钢包含多种钢，因此其应用范围很广。

低合金钢由于其极高的强度、可加工性、成本效益和可用性而被用于广泛的行业。它们存在于军用车辆、建筑设备、船舶、管道、压力容器石油钻井平台和结构部件中。

高合金钢制造成本高且难以加工。尽管如此，它们卓越的硬度、韧性和耐腐蚀性使它们成为结构部件、汽车应用、化学加工和发电设备的理想选择。