進(jìn)入 80 年代,一個(gè)涉及廣泛工業(yè)領(lǐng)域和專用材料門類的品種開發(fā),借助于冶金工藝技術(shù)方面的成就達(dá)到了頂峰。在鋼的化學(xué)成分-工藝-組織-性能的四位一體的關(guān)系中,次突出了鋼的組織和微觀精細(xì)結(jié)構(gòu)的主導(dǎo)地位,也表明低合金鋼的基礎(chǔ)研究已趨于成熟,以前所未有的新的概念進(jìn)行合金設(shè)計(jì)。
在結(jié)構(gòu)鋼和工具鋼中,鉻能顯著提高強(qiáng)度、硬度和耐磨性,但同時(shí)降低塑性和韌性。鉻又能提高鋼的抗氧化性和耐腐蝕性,因而是不銹鋼,耐熱鋼的重要合金元素。
鎳能提高鋼的強(qiáng)度,而又保持良好的塑性和韌性。鎳對酸堿有較高的耐腐蝕能力,在高溫下有防銹和耐熱能力。但由于鎳是較稀缺的資源,故應(yīng)盡量采用其他合金元素代用鎳鉻鋼。
不形成碳化物元素,如硅、鋁、銅、鎳、鈷等。這類元素一般以原子狀態(tài)存在于奧氏體、鐵素體等固溶體中。合金元素中一些比較活潑的元素,如鋁、錳、硅、鈦、鋯等,極易和鋼中的氧和氮化合,形成穩(wěn)定的氧化物和氮化物,一般以夾雜物的形態(tài)存在于鋼中。錳、鋯等元素也和硫形成硫化物夾雜。鋼中含有足夠數(shù)量的鎳、鈦、鋁、鉬等元素時(shí)能形成不同類型的金屬間化合物。有的合金元素如銅、鉛等,如果含量超過它在鋼中的溶解度,則以較純的金屬相存在。
合金鋼根據(jù)其元素含量分為低合金鋼和高合金鋼:
(1)低合金鋼:含有較少的合金元素和較好的焊接性能,類似于低碳鋼。焊接前后,通常不需要特殊的工藝措施。通過焊接低碳鋼,可以使用具有類似焊接部件的低碳鋼焊條或焊條。
(2)高合金鋼:高合金元素,難以焊接。焊接方法和工藝措施通常不需要特殊的工藝措施來焊接低碳鋼。