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合金元素作用有三個方面：增大鋼的淬透性。淬透性是指鋼淬火時，從表層起淬成馬氏體層的-，是取得-綜合性能的主要參數。除co外，幾乎所有合金元素如 mn、mo、cr、ni、si和c、n、b等都能鋼的淬透性，其中 mn、mo、cr、b的作用強，其次是ni、si、cu。而強碳化物形成元素如 v、ti、nb等，只有溶于奧氏體中時才能增大鋼的淬透性。合金元素作用影響鋼的回火。由于合金元素在回火時能阻礙鋼中各種原子的擴散，因而在同樣溫度下和碳素鋼相比，一般均起到馬氏體的分解和碳化物的長大作用，從而鋼的回火性,即鋼的抗回火軟化能力,v、w、ti、cr、mo、si的作用比較-，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，析出彌散的特殊碳化點如v4c3、mo2c、w2c等,代替部分較的合金滲碳體,使鋼的強度不再下降反而升高,即出現二次硬化。mo對鋼的回火脆性有或減弱的作用。合金元素作用影響鋼的強化和韌化。ni以固溶強化強化鐵素體；mo、v、nb等碳化物形成元素,既以彌散硬化又以固溶強化鋼的屈服強度；碳的強化作用-。此外，加入這些合金元素，一般都細化奧氏體晶粒，晶界的強化作用。影響鋼的韌性因素比較復雜，ni鋼的韌性；mn易使奧氏體晶粒粗化，對回火脆性；p、s含量，鋼的純凈度，對鋼的韌性有重要作用。
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合金結構鋼分類合金結構鋼一般分為調質結構鋼和表面硬化結構鋼。調質結構鋼 這類鋼的含碳量一般約為0.25%～0.55%，對于既定截面尺寸的結構件，在調質處理淬火加回火時，如果沿截面淬透，則力學性能-，如果淬不透，顯微組織中出現有鐵素體，則韌性下降。對具有回火脆性傾向的鋼如錳鋼、鉻鋼、鎳鉻鋼等，回火后應快冷。這類鋼的淬火臨界直徑，隨晶粒度和合金元素含量的而增大，例如，40cr和35simn鋼約為30～40mm，而40crnimo和30crni2mov鋼則約為 60～100mm，常用于制造承受較大載荷的軸、連桿等結構件。合金結構鋼分類表面硬化結構鋼 用以制造表層耐磨而心部柔韌的零部件,如齒輪、軸等。為使零件心部韌性高,鋼中含碳量應低，一般在0.12～0.25%，同時還有適量的合金元素，以-適宜的淬透性。氮化鋼還需加入易形成氮化物的合金元素如al、cr、mo等。滲碳或碳氮共滲鋼，經850～950℃滲碳或碳氮共滲后，淬火并在低溫回火(約200℃)狀態下使用。氮化鋼經氮化處理(480～580℃)，直接使用，不再經淬火與回火處理。
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