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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。




厚度170mm以下的叶轮以及各种重要紧固件；在农业机械上多用锄铲柄，犁滚等耐磨零件，此钢可完全替代40Cr作调质钢。 11 42SiMn 主要用作表面淬火钢，在高频淬火及中温回火状态下用于制造中速和中等负荷的齿轮零件；在调质后高频淬火、低温回火状态下能够与制造表面要求高硬度、较高耐磨性的较大截面零件，如主轴、轴、齿轮等，也可在淬火后低、中温回火状态下用于制造中速、高负荷的零件，如齿轮、主轴、液压泵转子，滑块等，可代40CrNi钢。 12 13 20SiMn2MoV 25SiMn2MoV 用于制造截面较大，负荷较重，应力状态复杂或在低温下长期运转的机件，如石油机械钻井机系统的轻型吊环、吊卡、射孔器等。



除Co外，几乎所有合金元素如 Mn、Mo、Cr、Ni、Si和C、N、B等都能提高钢的淬透性，其中 Mn、Mo、Cr、B的作用强，其次是Ni、Si、Cu。而强碳化物形成元素如 V、Ti、Nb等，只有溶于奥氏体中时才能增大钢的淬透性。
②影响钢的回火过程。由于合金元素在回火时能阻碍钢中各种原子的扩散，因而在同样温度下和碳素钢相比，一般均起到延迟马氏体的分解和碳化物的聚集长大作用，从而提高钢的回火稳定性,即提高钢的抗回火软化能力,V、W、Ti、Cr、Mo、Si的作用比较显著，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。




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