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随着科学技术和工业的发展，对材料提出了更高的要求，如更高的强度，抗高温、高压、低温，耐腐蚀、磨损以及其它特殊物理、化学性能的要求，碳钢已不能完全满足要求。
碳钢的在性能上主要有以下几方面的不足：(1)淬透性低一般情况下，碳钢水淬的最大淬透直径只有10mm-20mm。(2)强度和屈强比较低如普通碳钢Q235钢的σs为235MPa，而低合金结构钢16Mn的σs则为360MPa以上。40钢的σs/σb仅为0.43，远低于合金钢。(3)回火稳定性差由于回火稳定性差，碳钢在进行调质处理时，为了保证较高的强度需采用较低的回火温度，这样钢的韧性就偏低；为了保证较好的韧性，采用高的回火温度时强度又偏低，所以碳钢的综合机械性能水平不高。(4)不能满足特殊性能的要求碳钢在抗氧化、耐蚀、耐热、耐低温、耐磨损以及特殊电磁性等方面往往较差，不能满足特殊使用性能的需求。
合金钢的分类：按合金元素含量：1、低合金钢（合金元素总量低于5%）、中合金钢（合金元素总量为5%-10%）、高合金钢（合金元素总量高于10%）。2、按合金元素成分：铬钢（Cr-Fe-C)、铬镍钢（Cr-Ni-Fe-C)、锰钢（Mn-Fe-C)、硅锰钢（Si-Mn-Fe-C)。3、按小试样正火或铸态组织分：珠光体钢、马氏体钢、铁素体钢、奥氏体钢、莱氏体钢。4、按用途分：合金结构钢、合金工具钢、特殊性能钢。
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合金钢通常是在调质后使用，用于制造高应力及磨损条件下工作的零件，制造直径80mm以下的零件时钢的性能与45Cr相近；也可在正火及高温回火后使用，用于制造中等负荷、截面尺寸较大的零件。例如：重型机械上用作滚动轴承中的主轴、轴及大型齿轮；汽车上的传动花键轴以及承受冲击负荷的心轴；一般机械上用作齿轮、蜗杆、齿轮轴、曲轴、连杆等。此外，此钢还可用来制造板弹簧及平卷簧等。
12Cr1MoV合金钢板钢热轧薄钢板和钢带钢板知识优质碳素结构钢热轧薄钢板和钢带用于汽车、航空工业及其他部门。其钢的牌号为沸腾钢:08F、10F、15F;2、优质碳素结构钢热轧厚钢板和宽钢带优质碳素结构钢热轧厚钢板和宽钢带用于各种机械结构件。其钢的牌号为低碳钢括:05F、08F、08、10F、10、15F、20、25、20Mn、25Mn等专用结构钢板1、压力容器用钢板:用大写R在牌号尾表示，其牌号可用屈服点也可用含碳量或含合金元素表示。西安再如:20R、16MnR、15MnVNR、8MnMoNbR、MnNiMoNbR、15CrMoR等均用含碳量或含合金元素来表示。
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抗高温碳化：高温碳化是材料暴露于高温下含碳的气体或液态环境中由于气体与材料表面发生高温反应，吸附在其表面上那一部分碳原子产生的表面增碳现象。金属表面吸收大量的谈，碳连续不断地渗入金属内部，当超过了碳在金属中的溶解度，高温下降形成许多不稳定的碳化物、析出石墨等，这就大大地降低了材料的耐腐蚀性能和综合力学性能。特别是不锈钢和耐热钢，由于碳化，在钢中出现大量的碳化铬，从而造成钢的贫铬，使耐腐蚀性能及抗高温氧化性能显著降低。碳化是一种危害很大的高温腐蚀形态，但它不像高温氧化和硫化那样普遍。使用高合金的耐热钢是解决高温碳化的重要途径。在工程中常用25Cr-20Ni钢和25Cr-35Ni钢来制造高温裂解炉的炉管，效果很好。硅是提高钢抗高温碳化的有利元素之一，但它在钢中的含量不宜超过2%。碳化物稳定元素铌、钛、钨等对提高抗高温碳化性能是有利的。改变气氛的成分能改变碳化条件，改善高温碳化的环境1Cr6Si2Mo钢●用途： 用于工作温度小于600℃的锅炉吊挂、省煤器管夹、定位板，工作温度小于650℃以下的燃气轮机气缸衬套，还广泛用于石油工业等。●工艺性能：1.冶炼：电炉冶炼。2.热加工：始锻温度1160℃，终锻温度850℃，锻轧后砂冷或堆冷。该钢有空淬现象，热加工后快冷后发生裂纹，应缓冷。另外，该钢有脱碳倾向，加热时温度阶段应保证断面温度均匀，如保持时间长，应保持还原气氛。3.冷加工：薄板（＜3mm）可在室温下弯曲、卷边，如需要进行较复杂的成型，则可预热到200℃，以提高塑性。如果变形量打，也可分几次变形，中间经过消除应力退火。 4.切削性能：切削性能尚可，由于含铬量较高，故较粘、较韧。
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40Cr焊接工艺要点:1、一般在退火(正火)状态下进行焊接。2、焊接方法不受限制3、用较大线能量，适当提高预热温度，一般预热温度及层间温度可控制在250~300℃之间。4、焊接材料应保证熔敷金属的成分与母材基本相同，如J107-Cr 5、焊后应及时进行调质热处理。若及时进行调质处理有困难，可进行中间退火或在高于预热的温度下保温一段时间，以排除扩散氢并软化组织。对结构复杂、焊缝较多的产品，可在焊完一定数量的焊缝后，进行一次中间退火。
钢板的材质：1-碳素结构钢板：Q195钢板、Q235钢板、SS400钢板、10#钢板、20#钢板、35#钢板、45#钢板、60#钢板、70#钢板、85#钢板、45Mn钢板、50Mn钢板、65Mn钢板、60si2mn钢板、Q345A钢板、Q345B钢板、Q345C钢板、Q345D钢板、Q345E钢板等。2-碳素工具钢板：T7A工具钢板、T8A工具钢板、T8MnA工具钢板、T10A工具钢板、T11工-具钢板、T12A工具钢板、T13A工具钢板等。3-低合金结构钢：09Mn2钢板、12Mn钢板、16Mn钢板、15MnV钢板、15MnTi钢板等。4-弹簧钢板：55Si2Mn弹簧板、55Si2MnB弹簧板、60Si2Mn弹簧板、60Si2MnA。5-弹簧板、60Si2CrA弹簧板、60Si2CrVA弹簧板、55CrMnA弹簧板、60CrMnA弹簧板等。6-轴承钢板：GCr6轴承板、GCr9轴承板、GCr9SiMn轴承板、GCr15轴承板、GCr15SiMn轴承板等。7-合金结构钢板：30Mn钢板、40M钢板、50Mn钢板、20Mn2钢板、30Mn2钢板、35Mn2钢板、40Mn2钢板、45Mn2钢板、50Mn2钢板、20MnV钢板、30Mn2MOW钢板、27SiMn钢板、20MnSi钢板
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