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合金結(jié)構(gòu)鋼是在碳素結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)上，加入5%以下的一種或幾種元素。鋼中加入合金元素，首先是提高了鋼的淬透性，保證鋼經(jīng)過(guò)熱處理后獲得良好的綜合機(jī)械性能，具有高的強(qiáng)度和足夠的韌性。
1、根據(jù)熱處理工藝的不同大體分為：
（1）調(diào)質(zhì)結(jié)構(gòu)鋼：許多重要零件如軸類、連桿、重要螺栓等，多是在承受很大的交變應(yīng)力和沖擊負(fù)荷等多種復(fù)合應(yīng)力下工作，因此要求有較高的強(qiáng)度和韌性的綜合機(jī)械性能。為了達(dá)到上述要求，鋼件必須經(jīng)過(guò)淬火及高溫回火處理（即調(diào)質(zhì)處理），淬火處理得馬氏體組織，然后高溫回火得到索氏體組織。調(diào)質(zhì)鋼的含碳量在0.3－0.5%之間，碳量低不易淬硬，回火后得不到所需強(qiáng)度；碳量高則韌性低，在使用中發(fā)生脆性斷裂。
（2）表面硬化鋼：制成的零件通過(guò)某種熱片處理可以得到堅(jiān)硬耐磨的表面層和柔韌適當(dāng)?shù)男牟俊Ｈ琮X輪為了傳遞扭矩，必須有足夠強(qiáng)度，在換擋過(guò)程中又承受沖擊負(fù)荷，又要求有韌性，在嚙合過(guò)程中，齒輪又承受強(qiáng)烈的磨損而就有耐磨性因此，齒輪應(yīng)具有整體強(qiáng)度高和“表硬內(nèi)韌”的性能。
2、按熱處理工藝，主要有：
（1）受用低碳鋼滲碳淬火：含碳量一般在0.10－0.25%之間，以保證零件心部有良好的韌性。作滲碳用的合結(jié)鋼加入＜2%‘鉻、＜4.5%鎳、2%錳、0.001－0.004%硼，可以提高鋼的淬透性，改善零件心部組織和性能外，還能提高滲碳層的強(qiáng)度和塑性；有時(shí)還加入微量的鈦、釩等元素，起細(xì)化晶粒，防止?jié)B碳時(shí)發(fā)生過(guò)熱的影響。
（2）采用滲氮處理：合結(jié)鋼中含有鋁的鋼如38CrMoAL屬滲氮鋼。鋁可和氮化合形成氮化鋁，增加表面硬度和耐磨。
（3）采用碳鋼高頻感應(yīng)加熱表層淬火：合金結(jié)構(gòu)鋼按治金質(zhì)量分為優(yōu)質(zhì)鋼和高級(jí)優(yōu)質(zhì)鋼（鋼號(hào)后加“A”）；用途分為壓力加工（熱壓力加工或冷壓力加工）和切削加工用鋼；按供應(yīng)狀態(tài)分為不熱處理、正火、退火或高溫回火。
（1）日展20Mn2
用于制造截面較小（直徑不大于50mm）的零件，可代替20Cr鋼。常用于制造滲碳小齒輪、小軸；要求不高的活塞銷、十籽銷頭、柴油機(jī)套筒、汽門頂桿等；也可用作調(diào)質(zhì)鋼，如制造冷鐓螺栓。
（2）日展30Mn2
用作小截面重要緊固件（經(jīng)調(diào)質(zhì)處理），通常可用于制造汽車、拖拉機(jī)及一般機(jī)械的車架縱梁、變速箱齒輪、軸、冷鐓螺栓及較大截面的調(diào)質(zhì)件；在礦山機(jī)械制造中，可用于制造要求心部強(qiáng)度較高的滲碳件，如起重機(jī)的后軸和軸頸等。
（3）日展35Mn2
用作連桿、心軸、曲軸、半軸、操縱桿、風(fēng)機(jī)配件、直徑小于15mm的冷鐓各種重要螺栓等承受較高應(yīng)力的機(jī)械零件。在制造小截面（直徑小于20mm）零件時(shí)，可代替40Cr鋼。
（4）日展40Mn2
用于制造午載荷條件下工作的零件，如軸、半軸、曲軸、活塞桿、蝸桿、操縱桿、杠桿、連桿。有載荷的螺栓、螺釘、加固環(huán)、彈簧等，以及其他需要調(diào)質(zhì)的零件。在制造小截面（直徑小于40mm）零件時(shí)，與40Cr鋼相近。
（5）日展45Mn2
用于制造在較高應(yīng)力與磨損條件下工作的零件，在直徑小于60mm時(shí)，性能與40Cr鋼相當(dāng)。用作汽車、拖拉機(jī)和通用機(jī)械的萬(wàn)向接頭軸、車軸、軸、連桿蓋、摩擦盤、蝸桿、齒輪、齒輪油、電車和蒸氣機(jī)車軸、車箱軸、重載荷機(jī)架，以及冷拉狀態(tài)中的螺栓和螺帽等。
（6）日展50Mn2
用于制造在高應(yīng)力及承受強(qiáng)烈磨損條件下工作的大型零件，如萬(wàn)向接頭軸、齒輪、曲軸、連桿、各類小軸等；重型機(jī)械上在滾動(dòng)軸承中工作的主軸、軸及大型齒輪；汽車上的傳動(dòng)花鍵軸及承受沖擊載荷的心軸等，也可用于制造板簧和平卷簧。
（7）日展20MnV
用于制造鍋爐、高壓容器、大型高壓管道等；也可用作沖壓用鋼，如自行車鏈條、活塞銷、齒輪等；還可用于制造直徑不大于20mm的礦用鏈壞。
（8）日展30Mn2MoW
用于制造載荷較大的零件，如連桿螺栓、曲軸、拉桿、齒輪等；可代替30CrNi3制造截面直徑小于80mm的重要調(diào)質(zhì)件；當(dāng)采用表面淬火工藝時(shí)，可以制造截面更大的零件。
（9）日展27SiMn
用于制造高韌性和耐磨性的熱沖壓零件；也可用于制造不經(jīng)熱處理的零件，或在正火后使用，如拖拉機(jī)的履帶銷等；還可用作鑄件。
（10）日展35SiMn
用于制造中等速度、 中等載荷或高載荷而沖擊不大的零件，如傳動(dòng)齒輪、心軸、連桿、蝸桿、電車軸、發(fā)動(dòng)機(jī)軸、飛輪等；還可用于制造汽輪機(jī)的葉輪、400℃以下和重要緊固件等。
（11）日展42SiMn
與35SiMn鋼相同，但主要用作表面淬火鋼。
（12）日展20SiMn2MoV、25SiMn2MoV
用于制造截面較大、載荷較高、應(yīng)力狀態(tài)復(fù)雜或低溫下長(zhǎng)期運(yùn)轉(zhuǎn)的機(jī)件，石油機(jī)械鉆井提升系統(tǒng)的輕型吊壞、吊卡、射孔器等，以下其他截面較大的連接件。
（13）日展37SiMn2MoV
用于制造大截面承受重載荷的重要零件，如重型機(jī)械的軸、齒輪、轉(zhuǎn)子、連桿、螺栓等零件；石油化工中用作高壓容器、大螺栓等；還可用作工作溫度在-15℃～450℃的大螺栓緊固件。
（14）日展4OB
用于制造比40鋼截面大、性能要求高的零件，如齒輪、轉(zhuǎn)向拉桿、軸、凸輪，以及拖拉機(jī)曲軸柄等零件；制造要求不高的小尺寸零件時(shí)，可代替40Cr鋼。
（15）日展45B、50B
用于制造截面較大、強(qiáng)度要求較高的零件，如拖拉機(jī)的曲軸、連桿及其他零件；可代替50鋼、50Mn鋼或50Mn2鋼制造要求淬透性較高的零件；制造小尺寸零件時(shí)，其性能與40Cr鋼相當(dāng)。
（16）日展40MnB
用于制造汽車、拖拉機(jī)及其他中、小機(jī)械設(shè)備的中、小截面的調(diào)質(zhì)零件，如轉(zhuǎn)向軸、半軸、蝸桿、花鍵軸和機(jī)床主軸、齒輪等，可代替40Cr鋼。用作尺寸較小的零件時(shí)，性能與40CrNi鋼相近。
（17）日展45MnB
用于代替40Cr鋼或45Cr鋼制造中、小截面的調(diào)質(zhì)零件，如機(jī)床的齒輪、鉆床的主軸、拖拉機(jī)的拐軸、凸輪、曲軸、花鍵軸、齒輪、惰軸和軸套等。
（18）日展20Mn2B
用于代替20Cr鋼制造心部強(qiáng)度要求高、表面耐磨、尺寸較大、形狀較簡(jiǎn)單、承受一般載荷的滲碳零件，如機(jī)床的各種齒輪、套軸、離合器、汽車的氣閥挺桿、楔形鎖銷、轉(zhuǎn)向滾動(dòng)輪軸、調(diào)整螺栓等。用作小截面零件時(shí)，性能與20CrMnTi、12Cr2Ni4鋼相近。
（19）日展20MnMoB
用于代替20CrMnTi、12CrNi3鋼制造心部強(qiáng)度要求較高的中等載荷的滲碳齒輪及其他零件，如汽車、拖拉機(jī)的齒輪和載荷大的機(jī)床齒輪，也用于制造活塞銷等零件。
（20）日展15MnVB、20MnVB
用于制造模數(shù)較大，載荷較高的中、小尺寸的滲碳零件，如重型機(jī)床的齒輪和軸、汽車的后橋齒輪和變速箱齒輪等。
（21）日展40MnVB
用于代替40Cr、45Cr、42CrMo鋼制造汽車、拖拉機(jī)、機(jī)床及礦山機(jī)械的重要調(diào)質(zhì)零件，如軸、齒輪等。用作小截面的零件，可代替40CrNi鋼。
（22）日展20MnTiB、25MnTiBRE
用于制造承受中等載荷、截面較小的齒輪及其他滲碳零件，如拖拉機(jī)、推土機(jī)、汽車的變速箱齒輪、軸等。
（23）日展20SiMnVB
用于制造截面較大、載荷較高，并要求較高強(qiáng)度和耐磨性的滲碳零件，或高速工作且承受沖擊的滲碳零件，如拖拉機(jī)的滑動(dòng)齒輪、齒圈、齒輪軸，機(jī)床的主軸、蝸桿、爪形離合器等。
（24）日展15Cr、15CrA
用于制造工作速度較高而截面不大的、心部韌性高的滲碳零件，如套管、曲柄銷、活塞銷、活塞環(huán)、聯(lián)軸節(jié)，以及工作速度較高、受力不大的小齒輪、小凸齒輪、軸和軸承圈、鉚釘、螺釘?shù)攘慵?span>
(25)20Cr
