钢材的10种合金元素，你都知道吗？！
合金元素是钢的结合元素。
不同的合金元素对钢的影响不同。
不同合金元素的组合也会赋予钢材不同的性能。
组成钢的合金元素有很多种，但最常用的就是我们经常提到的那些。
我们来看看10种常见的合金元素。
1. 铬
碳钢中添加13%以上的铬就是不锈钢。
不锈钢的耐腐蚀性能非常好，在许多情况下可以防止铁氧化。
主要是因为铬首先氧化铁，并在钢上形成保护层，防止铁氧化。
铬还可以改善钢的性能，用量虽小，但聊胜于无。
此外，铬还能提高钢的强度、硬度和热处理性能。
含铬量高的钢一般为不锈钢，但也有一些含铬量高的非不锈钢，如D2工具钢。
2. 钼
钼与铬一样，会影响钢的耐腐蚀性。
不仅如此，钼还可以提高钢的淬透性、韧性和抗拉强度。
钼通过降低热处理过程中的淬火速度来提高钢的淬透性，赋予钢优异的强度和坚固性。
钼提高了耐氯化物腐蚀性，并可以减少钢中发生点蚀的机会。
3. 钒
钒用于帮助控制钢的晶粒尺寸，细化晶粒。
在钢中添加钒会形成碳化钒，从而细化晶粒。
这种细晶粒结构有助于提高钢的韧性。
在某些钢中，碳化钒还可以提高钢的硬度和强度。
高钒含量的合金钢包括：A3、A9、O1 和 D2 工具钢。
许多刀片钢的钒含量也很高，例如 M390 和 VG 10。
4. 锰
钢通常通过在热处理过程中添加锰来稳定。
如果想提高钢材的硬度和强度，就需要对钢材进行热处理：加热和淬火。
淬火速度很快，速度越快，过程越不稳定。
为了解决这个问题，制造商在钢的热处理过程中添加锰。
这使得即使淬火速度较慢，钢的硬度和强度也能增加相同的量。
而且，可以稳定加工过程并减少钢材出现缺陷的可能性。
许多钢的锰含量较高，如A10、A4、O2工具钢和201不锈钢。
5. 镍
镍是一种奥氏体促进剂，用于制造奥氏体不锈钢。
当钢中铬含量在18%左右或更高，镍含量大于8%时，即可生产奥氏体不锈钢。
铬和镍的结合使钢具有极强的耐腐蚀性。
奥氏体钢也是应用最广泛的不锈钢之一。
镍可以改善钢的机械性能，即使在较低温度下也能提高其韧性和冲击强度。
所有奥氏体不锈钢以及 23xx 和 25xx 等合金钢都含有大量镍。
6. 硅
硅可能是钢中最常见的合金元素，几乎所有钢的制造过程中都需要硅。
硅可以在炼钢过程中对铁矿石进行净化、脱氧和去除杂质。
除了其清洁性能之外，硅还影响钢的机械性能。
它可以提高某些钢的强度、淬透性和磁性。
许多钢中都含有硅，从 ASTM A36 到 AISI 440C 钢。
一般来说，高强度钢的硅含量较高。
7. 铜
铜是钢中常见的合金，通常少量添加。
铜可以改善钢的化学性能，提高其耐腐蚀性能。
铜含量越高，钢的防锈能力越好。
与标准碳钢相比，各种耐候钢的铜含量相对较高，因为耐候钢经常在腐蚀环境中使用。
铜还可以提高钢的机械性能并使其可沉淀硬化。
沉淀硬化是一种用于避免金属晶体结构无序从而提高其强度的过程。
在低碳钢中，铜含量通常低于0.40%（按重量计）。
例如，ASTM A36 的最大铜含量为 0.20%。
在耐候钢和其他类型的高强度低合金钢（HSLA）中，铜含量相对较高。
8. 钨
不同钢中的钨含量不同。
某些钢中的钨含量是残留的或无意的，例如 AISI 1018 钢。
有些钢有意添加钨，以改善不同用途钢的机械和化学性能。
由于钨的熔化温度较高，因此添加钨是为了提高钢的熔化温度。
钨还具有较高的硬度，因此还可以提高钢的耐磨性。
此外，钨还可以提高钢的耐腐蚀性能。
在合金钢中，钨含量的数值差别很大。
在高强度低合金钢中，钨含量甚至可以低于1%。
在高速工具钢中，钨的应用非常广泛，钨含量甚至可能超过15%（按重量计）。
T1、M1、M7等高速工具钢含有钨。
9. 硼
按重量计，低至 0.001% 的硼就能对钢的机械性能产生巨大影响。
对机械性能最明显的影响是改变钢的淬透性。
为此，在钢的热处理过程中常常添加硼。
但硼含量过高会降低钢的淬透性。
此外，高含量的硼会导致钢变脆并失去韧性。
许多不同等级的钢中都添加了硼，但有些是专有的。
含硼合金钢通常用于制造经常磨损的零件，例如土方设备和曲轴。
10. 铅
尽管铅经常被添加到钢合金中，但它本身并不是合金元素。
钢中添加的铅不与钢中的碳、铁和其他元素结合。
铅不仅不溶于钢，而且作为夹杂物保留在钢中。
虽然铅对钢的力学性能影响不大。
但它提高了钢的切削加工性，因为它在切削工具和钢中充当润滑剂。
焊接加铅钢材容易产生裂纹，不推荐使用。
铅应在钢材加工前添加，而不是在焊接时添加。
AISI 级含铅钢通常带有“L”标记。 常见的合金钢有11L18和12L14。
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