合金鋼在普通碳素鋼基礎(chǔ)上添加適量的一種或多種合金元素而構(gòu)成的鐵碳合金。根據(jù)添加元素的不同，并采取適當(dāng)?shù)募庸すに?，可獲得高強(qiáng)度、高韌性、耐磨、耐腐蝕、耐低溫、耐高溫、無磁性等特殊性能。合金鋼的主要合金元素有硅、錳、鉻、鎳、鉬、鎢、釩、鈦、鈮、鋯、鈷、鋁、銅、硼、稀土等。其中釩、鈦、鈮、鋯等在鋼中是強(qiáng)碳化物形成元素，只要有足夠的碳，在適當(dāng)條件下，就能形成各自的碳化物，當(dāng)缺碳或在高溫條件下，則以原子狀態(tài)進(jìn)入固溶體中；錳、鉻、鎢、鉬為碳化物形成元素，其中一部分以原子狀態(tài)進(jìn)入固溶體中，另一部分形成置換式合金滲碳體；鋁、銅、鎳、鈷、硅等是不形成碳化物元素，一般以原子狀態(tài)存在于固溶體中。合金鋼種類很多，通常按合金元素含量多少分為低合金鋼（含量5），中合金鋼（含量510），高合金鋼（含量10）；按質(zhì)量分為優(yōu)質(zhì)合金鋼、特質(zhì)合金鋼；按特性和用途又分為合金結(jié)構(gòu)鋼、不銹鋼、耐酸鋼、耐磨鋼、耐熱鋼、合金工具鋼、滾動軸承鋼、合金彈簧鋼和特殊性能鋼（如軟磁鋼、永磁鋼、無磁鋼）等。在鋼中除含鐵、碳和少量不可避免的硅、錳、磷、硫元素以外，還含有一定量的合金元素，鋼中的合金元素有硅、錳、鉬、鎳、硌、礬、鈦、鈮、硼、鉛、稀土等其中的一種或幾種，這種鋼叫合金鋼各的合金鋼系統(tǒng)，隨各自的資源情況、生產(chǎn)和使用條件不同而不同，國外以往曾發(fā)展鎳、硌鋼系統(tǒng)，我國則發(fā)現(xiàn)以硅、錳、釩、鈦、鈮、硼、鉛、稀土為主的合金鋼系統(tǒng)合金鋼在鋼的總產(chǎn)量中約占百分之十幾，一般是在電爐中冶煉的按用途可以把合金鋼分為8大類，它們是：合金結(jié)構(gòu)鋼、彈簧鋼、軸承鋼、合金工具鋼、高速工具鋼、不銹鋼、耐熱不起皮鋼，電工用硅鋼。合金工具鋼合金工具鋼具有更高硬度、耐磨性，更好的淬透性、熱硬性和回火穩(wěn)定性等。因而可以制造模具、量具和其它工具。1、低合金工具鋼低合金工具鋼是在碳素工具鋼的基礎(chǔ)上，加入少量的合金元素Cr、Mn、Si、W、V等，提高鋼的淬透性和回火穩(wěn)定性，因而提高鋼的強(qiáng)度、耐磨性和熱硬性。在230260回火后硬度仍保持HRC60以上，從而保證一定的熱硬性。常用的低合金工具鋼有9SiCr、CrWMn等。低合金工具鋼的熱處理為球化退火、淬火和低溫回火。最后組織為回火馬氏體、合金碳化物和少量殘余奧氏體。2、高速鋼高速鋼是一種高碳合金工具鋼，用高速鋼制的刀具，可以進(jìn)行高速切削，具有良好的熱硬性。當(dāng)切削溫度高達(dá)600左右時(shí)硬度仍無明顯下降。高速鋼中含有大量的合金元素W、Mo、Cr、V等，使鋼具有高的硬度和耐磨性，較高的熱硬性，足夠的強(qiáng)度和韌性等。這些性能當(dāng)然也要通過適當(dāng)?shù)臒崽幚聿拍鼙ＷC。高速鋼的鑄態(tài)組織中有粗大的魚骨狀合金碳化物，使鋼的機(jī)械性能降低，但不能用熱處理來消除，只有采用反復(fù)鍛擊的辦法將其擊碎，并均勻分布在基體上。高速鋼鍛造之后，要進(jìn)行退火，以消除應(yīng)力，降低硬度，為以后的淬火作組織上的準(zhǔn)備。高速鋼只有通過正確的淬火和回火才能使性能充分發(fā)揮出來。W18Cr4V鋼的最終熱處理工藝曲線如圖所示。淬火溫度較高的目的是使大量的合金碳化物溶入奧氏體中，以得到良好的紅硬性。高速鋼淬火后，還保留一部分殘余奧氏體，一次回火難以全部消除，影響鋼的硬度和耐磨性，故必須經(jīng)多次回火使其全部轉(zhuǎn)變，一般常采用560三次回火，每次保溫1小時(shí)。3、硬質(zhì)合金硬質(zhì)合金是將特制的高熔點(diǎn)、高硬度的金屬碳化物粉末和粘結(jié)劑混合，壓制成型，再經(jīng)燒結(jié)而成的一種粉末冶金材料。硬質(zhì)合金的性能特點(diǎn)是：硬度高HRA(8693)，相當(dāng)于HRC(6981)。熱硬性好(可達(dá)9001100)，耐磨性優(yōu)良。因此硬質(zhì)合金主要用做切削工具。其刀具的切削速度比高速鋼可提高47倍，壽命提高580倍，制造模具、量具壽命可提高20150倍。有的金屬材料如奧氏體耐熱鋼和不銹鋼等用高速鋼無法切削加工，若用含WC的硬質(zhì)合金就可以切削加工。合金模具鋼用于制作冷、熱模具的鋼種為模具鋼1.冷模具鋼包括冷鐓模、拉絲模、滾絲模等，屬于接近室溫狀態(tài)下對金屬進(jìn)行變形加工的一種模具。要求有高的硬度和良好的耐磨性，以及足夠的強(qiáng)度和韌性，熱處理變形要小。小模具用CrWMn來制造，大型模具采用淬透性高、抗磨性高的Cr12鋼來制造。這類鋼熱處理過程是球化退火，淬火，低溫回火?；鼗鸷蠼M織是回火馬氏體，合金碳化物和少量的殘余奧氏體。2.熱模具鋼在高溫下工作的模具鋼如熱鍛模。要求在高溫下有高的強(qiáng)度及足夠的耐磨性和韌性，良好的抗熱疲勞性，為使整體性能一致，還需有良好的淬透性。合金量具鋼合金量具鋼用于制造各種測量工具，如千分尺、量規(guī)、塊規(guī)等。常用量具為了保證量具的精確度，制造量具的鋼應(yīng)具有良好的尺寸穩(wěn)定性、較高的硬度及耐磨性。量具鋼沒有專用鋼。尺寸小、形狀簡單、精度較低的量具，用高碳鋼制造；復(fù)雜的精密量具用低合金刃具鋼制造。alloysteelIntheordinarycarbonsteelonthebasisofaddingsomeoneormorealloyingelementswhichconstitutetheiron-carbonalloy.Accordingtothedifferentelementsadded,andtakeappropriateprocessingtechnology.Willbehigh-intensity,hightoughness,wearresistance,corrosionresistance,lowtemperatureresistance,hightemperature,non-magnetic,andotherspecialproperties.Steelisthemainalloyingelementssilicon,manganese,chromium,nickel,molybdenum,tungsten,vanadium,titanium,niobium,zirconium,cobalt,aluminum,copper,boron,suchasrareearth.Includingvanadium,titanium,niobium,zirconium,suchasinsteelisstrongcarbideformingelements.Aslongasthereissufficientcarbon,underappropriateconditions,willbeabletoformtheirowncarbide；Whencarbonormissinginthehigh-temperatureconditions,whileatomicentersolidsolution.Manganese,chromium,tungsten,molybdenumcarbideformationoftheelements.Atomicpartofthestatetoentersolidsolution,anotherpartofareplacementalloycementite；Aluminum,copper,nickel,cobalt,siliconcarbideformingelementsisnot,tothegeneralstateofatomsinsolidsolutioninexistence.Therearemanykindsofsteel,normallydividedintothenumberofalloyelementsinlowalloysteel(content10%)；Bymassintohigh-qualitysteel,alloysteelqualities；Accordingtocharacteristicsandusesaredividedintoalloystructuralsteel,stainlesssteel,acid-proofsteel,wear-resistantsteel,heat-resistantsteel,alloytoolsteel,rollingbearingsteel,springsteelandspecialalloysteelperformance(suchassoftmagnets,permanentmagnetsteel,non-magneticSteel).Insteel,inadditiontoiron,carbonandasmallamountoftheinevitablesilicon,manganese,phosphorus,sulfur,alsocontainacertainamountofalloyingelements.Alloyelementsinsteelwithsilicon,manganese,molybdenum,nickel,Ge,alumina,titanium,niobium,boron,lead,rareearth,andsooneorseveralofthem,Steelisthesteelthatthesteelsystem.Withtheirresources,theproductionanduseofdifferentconditionsanddifferent.Foreignpreviousdevelopmentnickel,steelGesystem,Chinawasfoundtosilicon,manganese,vanadium,titanium,niobium,boron,lead,rareearth-basedsteelalloysteelinthesteelsysteminthetotaloutputofabout10percent.Generallyinthesmeltingfurnacebytheuseofthesteelcanbedividedintoeightmajorcategories.Theyare:alloystructuralsteel,springsteel,bearingsteel,alloytoolsteel,highspeedtoolsteel,stainlesssteel,heat-resistantskincannotaffordsteel,siliconsteelelectrician.AlloytoolsteelThealloytoolsteelhasahigherdegreeofhardness,theresistancetowear,betterhardenability,hotrigidityandtempering