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结构钢合金元素 在结构钢中的作用 有三个方面：①增大钢的淬透性。淬透性是指钢淬火时，从表层起淬成马氏体层的深度，是取得良好综合性能的主要参数。除co外，几乎所有合金元素 如mn、mo、cr、ni、si和c、n、b等都能提高钢的淬透性，其中mn、mo、cr、b的作用最强，其次是ni、si、cu。而强碳化物形成元素 如v、ti、nb等，只有溶于奥氏体中时才能增大钢的淬透性。
②影响钢的回火过程。由于合金元素 在回火时能阻碍钢中各种原子的扩散，因而在同样温度下和碳素 钢相比，一般均起到延迟马氏体的分解和碳化物的聚集长大作用，从而提高钢的回火稳定性,即提高钢的抗回火软化能力,v、w、ti、cr、mo、si的作用比较显着，al、mn、ni的作用不明显。含有较高含量的碳化物形成元素 如v、w、mo等的钢，在500～600℃回火时，析出细小弥散的特殊碳化物质点如v4c3、mo2c、w2c等,代替部分较粗大的合金渗碳体,使钢的强度不再下降反而升高,即出现二次硬化（见回火）。mo对钢的回火脆性有阻止或减弱的作用。
③影响钢的强化和韧化。ni以固溶强化方式强化铁素 体；mo、v、nb等碳化物形成元素 ,既以弥散硬化方式又以固溶强化方式提高钢的屈服强度；碳的强化作用最显着。此外，加入这些合金元素 ，一般都细化奥氏体晶粒，增加晶界的强化作用。影响钢的韧性因素 比较复杂，ni改善钢的韧性；mn易使奥氏体晶粒粗化，对回火脆性敏感；降低p、s含量，提高钢的纯净度，对改善钢的韧性有重要作用（见金属的强化）。
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分类 合金结构钢一般分为调质结构钢和表面硬化结构钢。
①调质结构钢这类钢的含碳量一般约为0.25％～0.55％，对于既定截面尺寸的结构件，在调质处理（淬火加回火）时，如果沿截面淬透，则力学性能良好，如果淬不透，显微组织中出现有自由铁素 体，则韧性下降。对具有回火脆性倾向的钢如锰钢、铬钢、镍铬钢等，回火后应快冷。这类钢的淬火临界直径，随晶粒度和合金元素 含量的增加而增大，例如，40cr和35simn钢约为30～40mm，而40crnimo和30crni2mov钢则约为60～100mm，常用于制造承受较大载荷的轴、连杆等结构件。
②表面硬化结构钢用以制造表层坚硬耐磨而心部柔韧的零部件,如齿轮、轴等。为使零件心部韧性高,钢中含碳量应低，一般在0.12～0.25％，同时还有适量的合金元素 ，以保证适宜的淬透性。氮化钢还需加入易形成氮化物的合金元素 （如al、cr、mo等）。渗碳或碳氮共渗钢，经850～950℃渗碳或碳氮共渗后，淬火并在低温回火(约200℃)状态下使用。氮化钢经氮化处理(480～580℃)，直接使用，不再经淬火与回火处理。
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