生成开发报告

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合金钢

合金钢已有100多年的历史，19世纪下半叶合金钢在工业上得到广泛应用。

1868年英国人RF穆舍特发明了成分为2.5％Mn-7％W的自硬钢，使切削速度提高到5m/min。

1870年，美国密西西比河上修建了跨度158.5米的桥梁，所用材料是铬钢（1.5-2.0%Cr）；后来，一些工业国家改用镍钢（3.5%Ni）建造大跨度桥梁或制造军舰。

1901年西欧出现高碳铬滚动轴承钢。

1910年，开发出18W-4Cr-1V高速工具钢，切削速度进一步提高到每分钟30米。

20世纪20年代以后，这一时期不锈钢与耐热钢问世。

1920年德国人E.毛勒发明了18-8型不锈耐酸钢。

1929年美国出现Fe​​-Cr-Al电阻丝。

1939年，德国开始在电力工业中使用奥氏体耐热钢。

第二次世界大战后直至20世纪60年代，主要是发展高强度钢和超高强度钢的时代。由于航空工业和火箭技术发展的需要，出现了许多新的高强度钢和超高强度钢种，如沉淀硬化型高强度不锈钢和各种低合金高强度钢。20世纪60年代以后，许多新的冶金技术，特别是炉外精炼技术被广泛采用。合金钢开始向高纯净度、高精度、超低碳方向发展，出现了马氏体时效钢、超纯铁素体不锈钢等新钢种。

国际上常用的合金钢牌号有数千个，规格数万种，合金钢产量约占钢总产量的10%，是国民经济建设和国防建设中大量使用的重要金属材料。

20世纪70年代以来，世界范围内合金高强钢的发展进入了一个新的时期，以控制轧制技术、微合金化冶金技术为基础，形成了现代低合金高强钢的新概念——微合金钢。

20世纪80年代，借助冶金工艺技术方面的成就，各种工业材料和特种材料的发展达到了顶峰。在钢的化学成分、工艺、组织和性能的关系中，首次突出了钢组织和组织的主导地位，这也表明低合金钢的基础研究已趋于成熟，并以前所未有的新理念进行合金设计。[1]

合金元素报告

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介绍

合金钢的主要合金元素有硅、锰、铬、镍、钼、钨、钒、钛、铌、锆、钴、铝、铜、硼、稀土等。

其中钒、钛、铌、锆等是钢中强碳化物形成元素，只要有足够的碳，在适当条件下，它们就能形成自身的碳化物，当缺碳或在高温条件下时，它们以原子状态进入固溶体；锰、铬、钨、钼是碳化物形成元素，一部分以原子状态进入固溶体，另一部分形成替代合金渗碳体；铝、铜、镍、钴、硅等是不形成碳化物的元素，一般以原子状态存在于固溶体中。

影响

合金结构钢

1、碳（C）：钢中含碳量增加，屈服点和抗拉强度提高，但塑性和抗冲击性能下降。当碳含量超过0.23%时，钢的焊接性能变坏。因此，焊接用低合金结构钢的碳含量一般不超过0.20%。碳含量过高也会降低钢的耐大气腐蚀性能。露天料场的高碳钢容易生锈；另外，碳能增加钢的冷脆性和时效敏感性。

2、硅（Si）：硅在炼钢过程中作为还原剂和脱氧剂加入，因此镇静钢中含硅0.15-0.30%。如果钢中硅含量超过0.50-0.60%，硅就被认为是一种合金元素。硅能显著提高钢的弹性极限、屈服点和抗拉强度，因此被广泛用作弹簧钢。在调质结构钢中加入1.0-1.2%的硅，可使强度提高15-20%。硅与钼、钨、铬等结合有提高耐腐蚀性和抗氧化性的作用，可用来制造耐热钢。含硅1-4%的低碳钢具有极高的磁导率，在电气工业中用来制造硅钢片。硅含量增加会降低钢的焊接性能。

3、锰（Mn）：在炼钢过程中，锰是良好的脱氧剂和脱硫剂。一般钢中含锰0.30-0.50%。当碳钢中加入0.70%以上时，就称为“锰钢”。这种钢与普通钢相比，不仅具有足够的韧性，而且强度和硬度也较高，提高了钢的淬硬性，改善了钢的热加工性能。例如16Mn钢的屈服点比A3高40%。含锰11-14%的钢具有极高的耐磨性，用于挖掘机铲斗、球磨机衬板等。锰含量的增加使钢的耐腐蚀性能减弱，焊接性能降低。

4、磷（P）：一般来说，磷是钢中的有害元素，它使钢的冷脆性增大，焊接性能变坏，塑性降低，冷弯性能变坏。因此，通常要求钢中磷含量小于0.045%，对优质钢要求就更低了。

5、硫（S）：硫在一般情况下也是有害元素。它使钢产生热脆性，降低钢的塑性和韧性，在锻造和轧制时引起裂纹。硫还不利于焊接性能，降低耐蚀性。因此，通常要求硫含量小于0.055%，优质钢要求小于0.040%。钢中加入0.08-0.20%的硫，可改善切削加工性，通常称为易切削钢。

6、铬（Cr）：在结构钢和工具钢中，铬能显著提高强度、硬度和耐磨性，但同时降低塑性和韧性。铬还能提高钢的抗氧化性和抗腐蚀性，因此是不锈钢和耐热钢的重要合金元素。

7、镍（Ni）：镍能提高钢的强度，同时保持良好的塑性和韧性。镍对酸、碱有较高的抗腐蚀性能，在高温下具有防锈、耐热性能。但由于镍属稀缺资源，应尽可能采用其它合金元素来代替镍铬钢。

8、钼（Mo）：钼能细化钢的晶粒，提高淬透性和耐热性，在高温下保持足够的强度和抗蠕变性（高温下长期受力引起变形，称为蠕变）。结构钢中加入钼，可提高机械性能。还可抑制合金钢因淬火引起的脆性。在工具钢中可改善红变。

9、钛（Ti）：钛是钢中强烈的脱氧剂。能使钢的内部组织致密，细化晶粒强度，降低时效敏感性和冷脆性，改善焊接性能。在铬18镍9奥氏体不锈钢中加入适量的钛，可避免晶间腐蚀。

10、钒（V）：钒是钢的优良脱氧剂。钢中加入0.5%左右的钒，能细化晶粒，提高强度和韧性。钒与碳形成的碳化物，能提高钢在高温高压下的抗氢腐蚀能力。

11、钨（W）：钨熔点高，比重大，是一种贵重的合金元素。钨与碳形成的碳化钨具有很高的硬度和耐磨性。在工具钢中加入钨，可明显提高红硬性和热强度，可用作切削刀具和锻模。

12、铌（Nb）：铌能细化晶粒并降低钢的过热敏感性和回火脆性，提高强度，但降低塑性和韧性。在普通低合金钢中加入铌，可提高耐大气腐蚀和高温下抗氢、氮、氨腐蚀的能力。铌能改善焊接性能。在奥氏体不锈钢中加入铌，可防止晶间腐蚀。

13.钴（Co）：钴是一种稀有而珍贵的金属，多用于特殊钢和合金，如耐热钢和磁性材料。

14、铜（Cu）：武钢用大冶矿生产的钢中常含铜。铜能提高强度和韧性，特别是耐大气腐蚀性能。缺点是在热加工时易产生热脆性。铜含量超过0.5%时，塑性明显下降。铜含量低于0.50%时，对焊接性无影响。

15、铝（Al）：铝是钢中常用的脱氧剂。钢中加入少量铝，能细化晶粒，提高冲击韧性，如深冲薄板用的08Al钢。铝还具有抗氧化、抗腐蚀性能。铝与铬、硅等配合，能明显改善钢的高温剥落性能和高温抗腐蚀性能。铝的缺点是影响钢的热加工性能、焊接性能和切削性能。

16、硼（B）：钢中加入少量的硼，可以改善钢的密度和热轧性能，提高钢的强度。

17、氮（N）：氮能提高钢的强度、低温韧性和焊接性，增加时效敏感性。

18、稀土（Xt）：稀土元素是指元素周期表中原子序数为57-71的15种镧系元素。这些元素都是金属，但它们的氧化物与“土”很相似，所以通常被称为稀土。在钢中加入稀土，可以改变钢中夹杂物的成分、形态、分布和性质，从而改善钢的各种性能，如韧性、焊接性、冷加工性能等。在犁铧钢中加入稀土，可以提高耐磨性。

影响广播

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合金元素对铁碳合金相图的影响

标题

1、合金元素对A相区域的影响：1）扩大A相区域（Mn、Ni、Co）；2）缩小A相区域（Cr、V、Mo、Si）；3）正是由于这个原因，我们才可以生产出奥氏体钢和铁素体钢；

2、合金元素对S点和E点的影响：凡是扩大A相面积的元素，都将引起S点和E点向左下方移动；凡是缩小A相面积的元素，都将引起S点和E点向左上方移动。

合金元素对S点、E点的影响：如图1所示：

图1 标题

合金元素对钢的热处理的影响

1. 对奥氏体化的影响 - 大多数合金元素（镍和钴除外）都会减慢奥氏体化过程。因此，在热处理时需要比碳钢更高的加热温度和更长的保温时间。 - 碳化物不易分解。

2、对奥氏体晶粒大小的影响——大多数合金元素都有阻碍奥氏体晶粒长大的作用。但锰和硼的作用却相反，能促进奥氏体晶粒长大。因此，除锰钢外，合金钢加热时不易过热。这有利于淬火后获得细小的马氏体；也有利于适当提高加热温度，使更多的合金元素溶解在奥氏体中，增加淬透性，改善钢的力学性能。[2]

3、合金元素对奥氏体转变的影响——除钴外，所有合金元素均使C曲线右移，降低钢的临界冷却速度，提高钢的淬透性（如图7-4所示）。有些合金元素还使C曲线的形状发生改变。此外，大多数合金元素还使Ms点降低。

加热和冷却对钢相变的影响

钢在加热时的主要固态相变是由非奥氏体相向奥氏体相转变，即奥氏体化过程。整个过程与碳的扩散有关。在合金元素中，非碳化物形成元素降低碳在奥氏体中的活化能，提高奥氏体形成速度；而强碳化物形成元素则强烈阻碍碳在钢中的扩散，明显减慢奥氏体化进程。

钢在冷却过程中的相变是指过冷奥氏体的分解，包括珠光体转变（共析分解）、贝氏体转变和马氏体转变。以合金元素对过冷奥氏体等温转变曲线的影响为例，除钴和铝外，大多数合金元素都起着减缓奥氏体等温分解的作用，但各元素所起的作用不同。不形成碳化物的元素（如硅、磷、镍、铜）和少量碳化物形成元素（如钒、钛、钼、钨）对奥氏体向珠光体和向贝氏体转变的影响差别不大，从而使转变曲线右移。

如果碳化物形成元素（如钒、钛、铬、钼和钨）以高浓度存在，它们会显著延迟奥氏体向珠光体的转变，但不会显著延迟奥氏体向贝氏体的转变，从而导致这两个转变的等温转变曲线从“鼻子”处分离，形成两个C形。[3]

对钢的晶粒尺寸和淬硬性的影响

影响奥氏体晶粒大小的因素很多，钢的脱氧、合金化条件与“奥氏体本征晶粒大小”有关。一般来说，一些不形成碳化物的元素，如镍、硅、铜、钴等，对阻止奥氏体晶粒长大的作用较弱，而锰、磷则有促进晶粒长大的倾向。碳化物形成元素如钨、钼、铬等，对阻止奥氏体晶粒长大的作用中等。强碳化物形成元素如钒、钛、铌、锆等，对阻止奥氏体晶粒长大有较强的作用，并起细化晶粒的作用。铝虽然是不形成碳化物的元素，但它是细化晶粒和控制晶粒开始粗化温度最常用的元素。

钢的淬硬性(见淬火)主要取决于钢的化学成分和晶粒大小。除钴、铝等元素外，大多数合金元素溶入固溶体后，都能不同程度地抑制过冷奥氏体向珠光体和贝氏体的相变，增加获得的马氏体组织量，从而提高钢的淬硬性。[4]

对钢的力学性能和回火性能的影响

钢的性能取决于铁的固溶体和碳化物的性质及其相对分布。合金元素对钢的力学性能的影响也与此有关。溶解在铁素体中的合金元素起固溶强化作用，使强度和硬度提高，但同时相对地降低韧性和塑性。

调质钢的韧脆转变温度是评价力学性能的重要指标。

①提高转变温度的元素有B、P、C、Si、Cu、Mo、Cr等；

②降低转变温度的元素有Ni、Mn；

③少量时使转变温度升高，大量时使转变温度降低的元素有Ti、V；

④少量时使转变温度降低，大量时使转变温度升高的元素有Al。

合金钢的回火稳定性比碳钢好。这是因为合金元素在回火过程中阻碍了钢中原子的扩散，从而延缓了马氏体的分解，在相同温度下抵抗回火软化。碳化物形成元素对回火软化的延迟作用特别明显。钴和硅虽然不是碳化物形成元素，但它们对渗碳体核的形成和长大有很强的延迟作用，因此对回火软化也有延迟作用。[5]

对钢的焊接性和加工性的影响

焊接性和切削加工性是衡量钢的工艺性能的主要方面。凡能提高淬透性的合金元素对钢的焊接性都不是很好。这是因为当焊缝热影响区在熔合线附近冷却时，容易形成马氏体等硬而脆的组织，从而可能引起开裂。另一方面，热影响区熔合线附近的晶粒容易因高热而粗化。因此，合金钢中含有能细化晶粒的元素，如钛、钒等，是有利的。

在钢中添加适量的硫、铅等元素，可以改善钢的切削加工性（见易切削钢）。合金钢中的合金元素一般能提高钢的硬度，从而增加切削阻力，加剧刀具磨损。通过改变钢的基体组织、夹杂物的类型、数量和形状，可以影响钢的切削加工性。[6]

对钢的耐腐蚀性能的影响

铬是不锈耐酸钢和耐热钢的主要合金元素。合金钢中铬含量若达到12%左右，钢表面就会形成致密的铬氧化物，使钢在氧化性介质中的耐腐蚀性能发生突变，大大提高。铬、铝、硅等元素能提高钢的抗氧化性能和对高温气体的耐腐蚀性能，但过量的铝和硅会使钢的热塑性变差。镍主要用于形成和稳定奥氏体组织，使钢获得良好的力学性能、耐腐蚀性能和加工性能。钼能使不锈耐酸钢快速钝化，提高其对含氯离子溶液和其他非氧化性介质的耐腐蚀性能。钛和铌通常用于将碳固定在合金钢中，形成稳定的碳化物，以减轻碳对合金钢耐腐蚀性能的有害影响。铜与磷配合使用时，可提高钢的耐大气腐蚀性能。[7]

分类报告

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1、按合金元素含量分

1）低合金钢中合金元素总含量小于或等于5%；

2）中合金钢中合金元素总含量在5%~10%之间；

3）高合金钢中合金元素总含量大于或者等于10%；

2.按合金元素种类分

有铬钢、锰钢、铬锰钢、铬镍钢、铬镍钼钢、硅锰钼钒钢等。

3.按主要用途分类

（1）结构钢

1）建筑工程结构钢

2）机械制造用结构钢

（2）工具钢

（3）特殊性能钢

合金钢

合金钢的种类很多，通常按合金元素含量分为低合金钢（高合金钢（含量>10%））；按质量分为优质合金钢和特殊合金钢；按特性和用途分为合金结构钢、不锈钢、耐酸钢、耐磨钢、耐热钢、合金工具钢、滚动轴承钢、合金弹簧钢和特殊性能钢（如软磁钢、永磁钢、非磁性钢等）。

各国的合金钢体系随各自的资源条件、生产和使用条件不同而不同。国外过去发展了镍、钒钢体系，而我国则发现了以硅、锰、钒、钛、铌、硼、铅和稀土为基础的合金钢体系。合金钢约占钢总产量的10%，一般用电炉冶炼。按用途，合金钢可分为8大类，即：合金结构钢、弹簧钢、轴承钢、合金工具钢、高速工具钢、不锈钢、耐热不结垢钢、电工硅钢。

调质钢

1、中碳合金钢，合金元素含量较低；

2、强度高；

3.用于高温螺栓、螺母等。[8]

弹簧钢

1、碳含量比调质钢高；

2经过调质处理，强度更高，抗疲劳性能更高；

3为弹簧材质。

滚动轴承钢

1、高碳合金钢，合金含量较高；

2、硬度、耐磨性高且均匀；

3适用于滚动轴承。

合金工具钢

又称测量工具钢

1、高碳合金钢，合金元素含量低；

2、具有较高的硬度和耐磨性，机械加工性能好，稳定性好；

3用于测量工具材料。

特殊性能钢

1.低碳高合金钢；

2、耐腐蚀性能好；

3.用于耐腐蚀，有的可用作耐热材料。

耐热钢

1.低碳高合金钢；

2.耐热性良好；3.

多用作耐热材料，有的可用作耐腐蚀材料。

低温钢

1.低碳合金钢，根据耐低温性能要求，合金元素可高可低；

2、耐低温性能好；

3.用于低温材料（特种钢为镍钢）。

根据碳化物倾向进行分类

根据钢中各种元素形成碳化物的倾向，合金钢可分为三类：

合金钢

①强碳化物形成元素，如钒、钛、铌、锆等。

只要有足够的碳，这些元素在适当的条件下，就会形成自己的碳化物；只有在碳缺乏或高温的条件下，它们才会以原子状态进入固溶体。

②碳化物形成元素，如锰、铬、钨、钼等。这些元素一部分以原子状态进入固溶体，另一部分形成置换型合金渗碳体，如（Fe，Mn）3C、（Fe，Cr）3C等。若含量超过一定限度（锰除外），则形成自身的碳化物，如（Fe，Cr）7C3、（Fe，W）6C等。

③不形成碳化物的元素，如硅、铝、铜、镍、钴等，这些元素一般以原子状态存在于奥氏体、铁素体等固溶体中。合金元素中有些比较活泼的元素，如铝、锰、硅、钛、锆等，极易与钢中的氧、氮结合生成稳定的氧化物和氮化物，一般以夹杂物形式存在于钢中。锰、锆等元素还与硫形成硫化物夹杂。当钢中含有足够量的镍、钛、铝、钼等元素时，可以形成不同类型的金属间化合物。有些合金元素，如铜、铅，若含量超过其在钢中的溶解度，则以比较纯净的金属相存在。

按相变点分类

钢的性能取决于钢的相组成、相的成分和结构、钢中各相的体积成分及相对分布状态。合金元素就是通过影响上述因素而起作用的。对钢的相变点的影响主要是改变相变点在钢中的位置，大致可归纳为以下三个方面：

①改变相变点温度。一般来说，扩大γ相（奥氏体）区的元素，如锰、镍、碳、氮、铜、锌等，使A3点温度降低，A4点温度升高；反之，缩小γ相区的元素，如锆、硼、硅、磷、钛、钒、钼、钨、铌等，则使A3点温度升高，A4点温度降低。只有钴使A3和A4点温度都升高。铬的作用比较特殊，铬含量小于7%时，A3点温度下降，大于7%时，A3点温度升高。

②改变共晶点S的位置。减少γ相面积的元素将使共晶点S的温度升高；扩大γ相面积的元素则起相反作用。另外，几乎所有的合金元素都会降低共晶点S的碳含量，使S点左移。但碳化物形成元素如钒、钛、铌等(包括钨和钼)在含量达到一定限度后，会使S点右移。

③改变γ相的形状、尺寸和位置。这种作用比较复杂，一般在合金元素含量较高时能引起明显的变化。例如，当镍或锰含量较高时，可使γ相区扩大到室温以下，使钢成为单相的奥氏体组织；当硅或铬含量较高时，可使γ相区收缩到很小的尺寸，甚至完全消失，使钢在任何温度下都成为铁素体组织。[9]

品牌编号公告

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合金金牌的一般命名原则

合金钢的碳含量、合金元素的种类、合金元素的含量都应在牌号中体现。

例：合金弹簧钢60Si2Mn

碳含量~0.6%；硅含量~2%；锰含量Mn~1%。

结构钢新闻

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低合金结构钢

1、性能特点：强度高，有足够的塑性和韧性，焊接性能良好。广泛应用于建筑、桥梁等。

2.化学成分特点低碳钢（碳含量

3.热处理特性一般不进行热处理。

4.常用钢种有16Mn、15MnTi等[10]

合金渗碳钢

1、性能特点：用于制造表面要求坚硬耐磨，心部要求韧性好、耐冲击的零件，如齿轮、凸轮等（有良好的渗碳能力和淬硬性）

2、化学成分特征：低碳钢（碳含量0.1~0.25%）；主要合金元素有Cr、Mn、Ti、V等，其主要作用是提高淬透性、防止过热。

3、热处理特点：预先热处理为正火、渗碳，其次为淬火、低温回火。以20CrMnTi为例生产汽车变速箱齿轮，其工艺路线为：锻造—正火—齿形加工—局部镀铜—渗碳—预冷淬火、低温回火—喷丸—磨齿。

4、常用钢种20Cr、20CrMnTi20CrMnTi钢汽车变速箱齿轮热处理工艺曲线如图所示：

标题

合金调质钢

1.性能特点经淬火、回火处理后，具有较高的强度、良好的塑性和韧性，即具有良好的综合力学性能。

2、化学成分特征：中碳钢（0.3~0.5%），主要合金元素有Cr、Mn、Ti、Mo等，主要作用是提高淬透性、细化晶粒、防止过热。

3、热处理特点：预备热处理为退火或正火，最终热处理为淬火+高温回火。

4、常用钢种有40Cr、40CrMn等。40Cr材质的拖拉机连杆螺栓生产工艺流程为：锻造→正火→粗加工→调质→精加工→装配

合金弹簧钢

1。性能特征：生产各种弹性组件，例如线圈弹簧，叶弹簧等。需要具有较高的弹性极限，高屈服强度比，高疲劳强度和足够的韧性。

2。化学成分特征：碳含量（0.5〜0.7％），合金元素主要包括MN，SI，CR，V，MO等。主要功能是提高可耐用性和降温稳定性并防止发脾气。

3。热处理特征

（1）热形成弹簧（尺寸≥8毫米）切割，加热（AC3+〜100°C），形成，残留热量，中等温度（〜430°C）和产物

（2）冷弹簧（尺寸≤8毫米的小弹簧）遮挡，冷钢丝冷滚动，低温退火和产品

4。常用的钢等级：60SI2MN

滚动轴承钢

1。性能特征需要高强度和硬度，高弹性极限和接触疲劳强度，足够的韧性和耐用性，高磨损性以及一定程度的耐腐蚀性。

2。化学成分特征高碳（0.95％

3。热处理特征预热的治疗是在球体上进行退火，最终的热处理是淬火 +低温回火。生产过程如下：滚动，锻造，球体化退火，加工，淬火，淬火和低温回火，磨削，磨碎

4。常用的钢等级：GCR15，GCR15SIMN（请注意CR含量和C含量）。

工具钢报告

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合金切割工具钢

切割工具钢应具有以下性能要求：

（1）高硬度（60小时以上）

（2）高磨损阻力

（3）高热硬度（红色硬度）

（4）具有一定的强度，韧性和可塑性

1。低合金切割工具钢

1。化学成分高碳含量（0.75〜1.5％）；

2。热处理的特征：预处理是球状退火，最终的热处理是淬火 +低温回火。

3。普通钢9SICR和9MN2V9SICR圆形的淬火和回火过程，如图2所示：

图2标题

（2）高速钢

1。化学成分特性

①高C：0.7％～1.5％；

②添加CR可提高可耐用性；

③添加W和MO以改善硬度硬度；

④添加V提高了耐磨性。

2。热处理特征：退火 + 1270℃淬火 + 560 ℃～580℃降温（三次）。

3。典型的钢等级W18CR4V，W6MO5CR4V2W18CR4V钢盘铣刀淬火和回火过程曲线，如图3：

图3标题

合金模具钢

1。冷工作钢用于制造在室温下塑料金属的模具，例如空白模具，冷头模具，剪切模具等（高碳钢> 0.9％）

（ii）热工作钢用于制造模具用于金属的热变形，例如热锻造模具，铸造模具等（碳含量0.3％〜0.6％，过高的C含量都会降低导热率）

合金规钢

1。用于制造测量工具的合金钢称为合金测量工具钢。

2。测量工具在使用过程中将受到磨损，并且必须具有高硬度和耐磨性以及高维稳定性。

3。为了提高尺寸稳定性，淬火后需要冷处理（-50℃〜-78℃）。

碳钢和

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合金钢焊条

合金钢除碳钢以外的其他元素更多

合金钢是指包含其他合金元素的钢，一些钢除以硅和锰作为合金元素或脱氧元素外，还可以根据钢中的合金元素进行脱氧元素。

碳钢主要是指其机械性能取决于钢中的碳含量，通常不添加大量合金元素。

碳钢也称为碳钢，碳含量少于2％，碳钢通常还包含少量的硅，锰，硫和磷，碳钢可以根据其使用三个类别。 0.25％），中碳钢（WC0.25％-0.6％）和高碳钢（WC> 0.6％）[11]

通常，碳钢中的碳含量越高，硬度和强度越高，但可塑性越低。