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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
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合金結(jié)構(gòu)鋼又稱合結(jié)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。由于具有合適的淬透性，經(jīng)適宜的金屬熱處理后，顯微組織為均勻的索氏體、貝氏體或極細(xì)的珠光體，因而具有較高的抗拉強(qiáng)度和屈強(qiáng)比（一般在0.85左右），較高的韌性和疲勞強(qiáng)度，和較低的韌性－脆性轉(zhuǎn)變溫度，可用于制造截面尺寸較大的機(jī)器零件。
合金元素作用
①增大鋼的淬透性。淬透性是指鋼淬火時(shí)，從表層起淬成馬氏體層的深度，是取得良好綜合性能的主要參數(shù)。除Co外，幾乎所有合金元素如 Mn、Mo、Cr、Ni、Si和C、N、B等都能提高鋼的淬透性，其中 Mn、Mo、Cr、B的作用，其次是Ni、Si、Cu。而強(qiáng)碳化物形成元素如 V、Ti、Nb等，只有溶于奧氏體中時(shí)才能增大鋼的淬透性。
②影響鋼的回火過(guò)程。由于合金元素在回火時(shí)能阻礙鋼中各種原子的擴(kuò)散，因而在同樣溫度下和碳素鋼相比，一般均起到延遲馬氏體的分解和碳化物的聚集長(zhǎng)大作用，從而提高鋼的回火穩(wěn)定性,即提高鋼的抗回火軟化能力,V、W、Ti、Cr、Mo、Si的作用比較顯著，Al、Mn、Ni的作用不明顯。含有較高含量的碳化物形成元素如V、W、Mo等的鋼，在500～600℃回火時(shí)，析出細(xì)小彌散的特殊碳化物質(zhì)點(diǎn)如V4C3、Mo2C、W2C等,代替部分較粗大的合金滲碳體,使鋼的強(qiáng)度不再下降反而升高,即出現(xiàn)二次硬化（見(jiàn)回火）。Mo對(duì)鋼的回火脆性有阻止或減弱的作用。
③影響鋼的強(qiáng)化和韌化。Ni以固溶強(qiáng)化方式強(qiáng)化鐵素體；Mo、V、Nb等碳化物形成元素,既以彌散硬化方式又以固溶強(qiáng)化方式提高鋼的屈服強(qiáng)度；碳的強(qiáng)化作用。此外，加入這些合金元素，一般都細(xì)化奧氏體晶粒，增加晶界的強(qiáng)化作用。影響鋼的韌性因素比較復(fù)雜，Ni改善鋼的韌性；Mn易使奧氏體晶粒粗化，對(duì)回火脆性敏感；降低P、S含量，提高鋼的純凈度，對(duì)改善鋼的韌性有重要作用（見(jiàn)金屬的強(qiáng)化）。
