合金钢合金钢是一类除碳外，还与其他元素形成的合金，范围从1wt.%到50wt.%，这些元素的用处就是增强材料的各种性能。元素通常包括锰、镍、铬、钼、钒、硅和硼。不太常见的元素包括铝、钴、铜、铈、铌、钛、钨、锡、锌、铅和锆。合金钢的种类包括：1.低合金钢2.高强度低合金(HSLA)钢3.高合金钢4.不锈钢(比如：SUS631)5.微合金钢6.高级高强度钢（AHSS）7.马氏体时效钢8.工具钢低合金钢通常含有少于8%的非铁元素，而高合金钢含有超过8%的非铁元素。与碳钢相比，两者通常都具有优异的机械性能。合金钢的特性合金钢可以包含多种元素，每种元素都可以增强材料的各种性能，例如机械耐热性和耐腐蚀性。添加少于5wt.%的少量元素往往会改善机械性能，例如提高淬透性和强度，而高达20wt.%的较大添加量可提高高温或低温下的耐腐蚀性和稳定性。下表总结了向钢中添加各种元素以及重量分例对于钢材的影响。元素象征重量%功能铝AL0.95–1.30渗氮钢中的合金元素铋Bi——提高可加工性硼B0.001–0.003提高淬透性铬CR0.5–2.0提高淬透性4–18耐腐蚀性能铜CU0.1–0.4耐腐蚀性能铅Pb——提高可加工性锰MN0.25–0.40防止与硫结合变脆>1提高淬透性钼MO0.2–0.5抑制晶粒生长镍NI2–512–20增加韧性提高耐腐蚀性硅SI0.2–0.7提高强度和淬透性2提高屈服强度（弹簧钢）更高的百分比增加磁性硫S0.08–0.15提高机械加工性（易切削钢特性）钛TI——降低铬钢的马氏体硬度钨W——在高温下增加硬度钒V0.15在保持延展性的同时增加强度，促进细晶粒结构总的来说，与碳钢相比，合金钢可以表现出更高的强度、延展性和韧性。然而，缺点是合金钢通常具有较低的机械加工性、焊接性和成形性。合金钢生产加工合金钢的合金化和加工方法取决于所需的结果。所需的元素组合首先在超过1600°C的熔炉中熔化8到12小时。然后将钢在500°C以上退火，以去除杂质并改变物理和化学特性。接下来，在重复退火和除鳞过程之前，用氢氟酸从钢表面去除退火过程中产生的氧化铁皮（氧化铁的混合物）。最后，将钢熔化并浇铸成轧制并成型为最终形式。合金钢应用由于合金钢包含多种钢，因此其应用范围很广。低合金钢由于其极高的强度、可加工性、成本效益和可用性而被用于广泛的行业。它们存在于军用车辆、建筑设备、船舶、管道、压力容器石油钻井平台和结构部件中。高合金钢制造成本高且难以加工。尽管如此，它们卓越的硬度、韧性和耐腐蚀性使它们成为结构部件、汽车应用、化学加工和发电设备的理想选择。
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