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合金元素與鐵、碳的相互作用合金元素加入鋼中后，主要以三種形式存在鋼中。即：與鐵形成固溶體；與碳形成碳化物；在高合金鋼中還可能形成金屬間化合物。槽鋼和角鋼
1. 溶于鐵中幾乎所有的合金元素（除Pb外）都可溶入鐵中, 形成合金鐵素體或合金奧氏體, 按其對α-Fe或γ-Fe的作用, 可將合金元素分為擴大奧氏體相區和縮小奧氏體相區兩大類。擴大γ相區的元素—亦稱奧氏體穩定化元素, 主要是Mn、Ni、Co、C、N、Cu等, 它們使A3點(γ-Fe α-Fe的轉變點)下降, A4點( γ-Fe的轉變點)上升, 從而擴大γ-相的存在范圍。其中Ni、Mn等加入到一定量后, 可使γ相區擴大到室溫以下, 使α相區消失, 稱為完全擴大γ相區元素。另外一些元素(如C、N、Cu等), 雖然擴大γ相區, 但不能擴大到室溫, 故稱之為部分擴大γ相區的元素。縮小γ相區元素——亦稱鐵素體穩定化元素, 主要有Cr、Mo、W、V、Ti、Al、Si、B、Nb、Zr等。它們使A3點上升, A4點下降(鉻除外, 鉻含量小于7%時, A3點下降; 大于7%后,A3點迅速上升), 從而縮小γ相區存在的范圍, 使鐵素體穩定區域擴大。按其作用不同可分為完全封閉γ相區的元素(如Cr、Mo、W、V、Ti、Al、Si等)和部分縮小γ相區的元素(如B、Nb、Zr等)。2. 形成碳化物合金元素按其與鋼中碳的親和力的大小, 可分為碳化物形成元素和非碳化物形成元素兩大類。常見非碳化物形成元素有：Ni、Co、Cu、Si、Al、N、B等。它們基本上都溶于鐵素體和奧氏體中。常見碳化物形成元素有：Mn、Cr、W、V、Nb、Zr、Ti等(按形成的碳化物的穩定性程度由弱到強的次序排列)，它們在鋼中一部分固溶于基體相中，一部分形成合金滲碳體, 含量高時可形成新的合金碳化合物。
2、SPHC－首位S為鋼Steel的縮寫，P為板Plate的縮寫，H為熱Heat的縮寫，C商業Commercial的縮寫，整體表示一般用熱軋鋼板及鋼帶。3、SPHD－表示沖壓用熱軋鋼板及鋼帶。4、SPHE－表示深沖用熱軋鋼板及鋼帶。5、SPCC－表示一般用冷軋碳素鋼薄板及鋼帶。其中第三個字母C為冷Cold的縮寫。需保證抗拉試驗時，在牌號末尾加T為SPCCT。6、SPCD－表示沖壓用冷軋碳素鋼薄板及鋼帶，相當于中國08AL（13237）優質碳素結構鋼。7、SPCE－表示深沖用冷軋碳素鋼薄板及鋼帶，相當于中國08AL（5213）深沖鋼。需保證非時效性時，在牌號末尾加N為SPCEN。冷軋碳素鋼薄板及鋼帶調質代號：退火狀態為A，標準調質為S，1/8硬為8，1/4硬為4，1/2硬為2，硬為1。表面加工代號：無光澤精軋為D，光亮精軋為B。如SPCC-SD表示標準調質、無光澤精軋的一般用冷軋碳素薄板。再如SPCCT-SB表示標準調質、光亮加工，要求保證機械性能的冷軋碳素薄板。8、JIS機械結構用鋼牌號表示方法為：S+含碳量+字母代號（C、CK），其中含碳量用中間值×100表示，字母C：表示碳 K：表示滲碳用鋼。如碳結卷板S20C其含碳量為0.18-0.23%。硅鋼牌號
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4. 鋼種及牌號(1)40Cr低淬透性調質鋼：這類鋼的油淬臨界直徑為30mm～40mm，用于制造一般尺寸的重要零件。(2)35CrMo中淬透性合金調質鋼：這類鋼的油淬臨界直徑為40mm～60mm,加入鉬不僅可提高淬透性，而且可防止第二類回火脆性。(3)40CrNiMo高淬透性合金調質鋼：這類鋼的油淬臨界直徑為60mm-100mm，多半是鉻鎳鋼。鉻鎳鋼中加入適當的鉬，不但具有好的淬透性，還可第二類回火脆性。5. 熱處理和組織性能合金調質鋼的終熱處理是淬火加高溫回火（調質處理）。合金調質鋼淬透性較高，一般都用油，淬透性特別大時甚至可以空冷，這能減少熱處理缺陷。合金調質鋼的終性能決定于回火溫度。一般采用500℃-650℃回火。通過選擇回火溫度，可以獲得所要求的性能。為防止第二類回火脆性，回火后快冷（水冷或油冷），有利于韌性的提高。合金調質鋼常規熱處理后的組織是回火索氏體。對于表面要求耐磨的零件（如齒輪、主軸），再進行感應加熱表面淬火及低溫回火，表面組織為回火馬氏體。表面硬度可達55HRC～58HRC。合金調質鋼淬透調質后的屈服強度約為800MPa, 沖擊韌性在800kJ/m2心部硬度可達22HRC～25HRC。若截面尺寸大而未淬透時，性能顯著降低。
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