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合金結構鋼是在碳素結構基礎上，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，保證鋼經過熱處理后獲得良好的綜合機械性能，具有高的強度和足夠的韌性。
1、根據熱處理工藝的不同大體分為：
（1）調質結構鋼：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力和沖擊負荷等多種復合應力下工作，因此要求有較高的強度和韌性的綜合機械性能。為了達到上述要求，鋼件必須經過淬火及高溫回火處理（即調質處理），淬火處理得馬氏體組織，然后高溫回火得到索氏體組織。調質鋼的含碳量在0.3－0.5%之間，碳量低不易淬硬，回火后得不到所需強度；碳量高則韌性低，在使用中發生脆性斷裂。
（2）表面硬化鋼：制成的零件通過某種熱片處理可以得到堅硬耐磨的表面層和柔韌適當的心部。如齒輪為了傳遞扭矩，必須有足夠強度，在換擋過程中又承受沖擊負荷，又要求有韌性，在嚙合過程中，齒輪又承受強烈的磨損而就有耐磨性因此，齒輪應具有整體強度高和“表硬內韌”的性能。
2、按熱處理工藝，主要有：
（1）受用低碳鋼滲碳淬火：含碳量一般在0.10－0.25%之間，以保證零件心部有良好的韌性。作滲碳用的合結鋼加入＜2%‘鉻、＜4.5%鎳、2%錳、0.001－0.004%硼，可以提高鋼的淬透性，改善零件心部組織和性能外，還能提高滲碳層的強度和塑性；有時還加入微量的鈦、釩等元素，起細化晶粒，防止滲碳時發生過熱的影響。
（2）采用滲氮處理：合結鋼中含有鋁的鋼如38CrMoAL屬滲氮鋼。鋁可和氮化合形成氮化鋁，增加表面硬度和耐磨。
（3）采用碳鋼高頻感應加熱表層淬火：合金結構鋼按治金質量分為優質鋼和高級優質鋼（鋼號后加“A”）；用途分為壓力加工（熱壓力加工或冷壓力加工）和切削加工用鋼；按供應狀態分為不熱處理、正火、退火或高溫回火。
（1）20Mn2
用于制造截面較?。ㄖ睆讲淮笥?0mm）的零件，可代替20Cr鋼。常用于制造滲碳小齒輪、小軸；要求不高的活塞銷、十籽銷頭、柴油機套筒、汽門頂桿等；也可用作調質鋼，如制造冷鐓螺栓。
（2）30Mn2
用作小截面重要緊固件（經調質處理），通?？捎糜谥圃炱?、拖拉機及一般機械的車架縱梁、變速箱齒輪、軸、冷鐓螺栓及較大截面的調質件；在礦山機械制造中，可用于制造要求心部強度較高的滲碳件，如起重機的后軸和軸頸等。
（3）35Mn2
用作連桿、心軸、曲軸、半軸、操縱桿、風機配件、直徑小于15mm的冷鐓各種重要螺栓等承受較高應力的機械零件。在制造小截面（直徑小于20mm）零件時，可代替40Cr鋼。
（4）40Mn2
用于制造午載荷條件下工作的零件，如軸、半軸、曲軸、活塞桿、蝸桿、操縱桿、杠桿、連桿。有載荷的螺栓、螺釘、加固環、彈簧等，以及其他需要調質的零件。在制造小截面（直徑小于40mm）零件時，與40Cr鋼相近。
（5）45Mn2
用于制造在較高應力與磨損條件下工作的零件，在直徑小于60mm時，性能與40Cr鋼相當。用作汽車、拖拉機和通用機械的萬向接頭軸、車軸、軸、連桿蓋、摩擦盤、蝸桿、齒輪、齒輪油、電車和蒸氣機車軸、車箱軸、重載荷機架，以及冷拉狀態中的螺栓和螺帽等。
（6）50Mn2
用于制造在高應力及承受強烈磨損條件下工作的大型零件，如萬向接頭軸、齒輪、曲軸、連桿、各類小軸等；重型機械上在滾動軸承中工作的主軸、軸及大型齒輪；汽車上的傳動花鍵軸及承受沖擊載荷的心軸等，也可用于制造板簧和平卷簧。
（7）20MnV
用于制造鍋爐、高壓容器、大型高壓管道等；也可用作沖壓用鋼，如自行車鏈條、活塞銷、齒輪等；還可用于制造直徑不大于20mm的礦用鏈壞。
（8）30Mn2MoW
用于制造載荷較大的零件，如連桿螺栓、曲軸、拉桿、齒輪等；可代替30CrNi3制造截面直徑小于80mm的重要調質件；當采用表面淬火工藝時，可以制造截面更大的零件。
（9）27SiMn
用于制造高韌性和耐磨性的熱沖壓零件；也可用于制造不經熱處理的零件，或在正火后使用，如拖拉機的履帶銷等；還可用作鑄件。
（10）35SiMn
用于制造中等速度、 中等載荷或高載荷而沖擊不大的零件，如傳動齒輪、心軸、連桿、蝸桿、電車軸、發動機軸、飛輪等；還可用于制造汽輪機的葉輪、400℃以下和重要緊固件等。
（11）42SiMn
與35SiMn鋼相同，但主要用作表面淬火鋼。
（12）20SiMn2MoV、25SiMn2MoV
用于制造截面較大、載荷較高、應力狀態復雜或低溫下長期運轉的機件，石油機械鉆井提升系統的輕型吊壞、吊卡、射孔器等，以下其他截面較大的連接件。
（13）37SiMn2MoV
用于制造大截面承受重載荷的重要零件，如重型機械的軸、齒輪、轉子、連桿、螺栓等零件；石油化工中用作高壓容器、大螺栓等；還可用作工作溫度在-15℃～450℃的大螺栓緊固件。
（14）4OB
用于制造比40鋼截面大、性能要求高的零件，如齒輪、轉向拉桿、軸、凸輪，以及拖拉機曲軸柄等零件；制造要求不高的小尺寸零件時，可代替40Cr鋼。
（15）45B、50B
用于制造截面較大、強度要求較高的零件，如拖拉機的曲軸、連桿及其他零件；可代替50鋼、50Mn鋼或50Mn2鋼制造要求淬透性較高的零件；制造小尺寸零件時，其性能與40Cr鋼相當。
（16）40MnB
用于制造汽車、拖拉機及其他中、小機械設備的中、小截面的調質零件，如轉向軸、半軸、蝸桿、花鍵軸和機床主軸、齒輪等，可代替40Cr鋼。用作尺寸較小的零件時，性能與40CrNi鋼相近。
（17）45MnB
用于代替40Cr鋼或45Cr鋼制造中、小截面的調質零件，如機床的齒輪、鉆床的主軸、拖拉機的拐軸、凸輪、曲軸、花鍵軸、齒輪、惰軸和軸套等。
（18）20Mn2B
用于代替20Cr鋼制造心部強度要求高、表面耐磨、尺寸較大、形狀較簡單、承受一般載荷的滲碳零件，如機床的各種齒輪、套軸、離合器、汽車的氣閥挺桿、楔形鎖銷、轉向滾動輪軸、調整螺栓等。用作小截面零件時，性能與20CrMnTi、12Cr2Ni4鋼相近。
（19）20MnMoB
用于代替20CrMnTi、12CrNi3鋼制造心部強度要求較高的中等載荷的滲碳齒輪及其他零件，如汽車、拖拉機的齒輪和載荷大的機床齒輪，也用于制造活塞銷等零件。
（20）15MnVB、20MnVB
用于制造模數較大，載荷較高的中、小尺寸的滲碳零件，如重型機床的齒輪和軸、汽車的后橋齒輪和變速箱齒輪等。
（21）40MnVB
用于代替40Cr、45Cr、42CrMo鋼制造汽車、拖拉機、機床及礦山機械的重要調質零件，如軸、齒輪等。用作小截面的零件，可代替40CrNi鋼。
（22）20MnTiB、25MnTiBRE
用于制造承受中等載荷、截面較小的齒輪及其他滲碳零件，如拖拉機、推土機、汽車的變速箱齒輪、軸等。
（23）20SiMnVB
用于制造截面較大、載荷較高，并要求較高強度和耐磨性的滲碳零件，或高速工作且承受沖擊的滲碳零件，如拖拉機的滑動齒輪、齒圈、齒輪軸，機床的主軸、蝸桿、爪形離合器等。
（24）15Cr、15CrA
用于制造工作速度較高而截面不大的、心部韌性高的滲碳零件，如套管、曲柄銷、活塞銷、活塞環、聯軸節，以及工作速度較高、受力不大的小齒輪、小凸齒輪、軸和軸承圈、鉚釘、螺釘等零件。
(25)20Cr
用于制造心部強度要求較高和表面承受磨損、尺寸較大的，或形狀較復雜而載荷不大的滲碳零件，如齒輪、齒輪軸、凸輪、活塞銷、蝸桿、頂桿等；也可用于制造工作速度較高并承受中等沖擊載荷的調質零件。
（26）30Cr、35Cr
用于制造在磨損和摩擦條件下，或在很大沖擊載荷下工作的重要零件，如軸、小軸、平衡杠桿、搖桿、連桿、螺栓、螺帽、齒輪和各種滾子等；也可用作表面淬火鋼。
（27）40Cr
用于制造較重要的調質零件，如在交變載荷下工作的零件；中等轉速和中等截面的零件；經調質并高頻表面淬火后可用作載荷和耐磨性較高而無很大沖擊的零件，如齒輪、套筒、軸、曲軸、連桿、連桿蓋、連桿螺釘、螺帽等。
（28）45Cr
與40Cr鋼相近。用于制造較重要的調質零件；經調質并高頻表面淬火后可用作載荷和耐磨性較高的零件，如齒輪、套筒、軸、銷子等。
（29）50Cr
用于制造承受重載荷及摩擦的零件，如熱軋用軋輥、減速機軸、齒輪、傳動軸、止推環、支承輥的心軸、拖拉機離合器齒輪、柴油機連桿、螺栓、挺桿、重型礦山機械的高強度與耐磨齒輪、油膜軸承套等；也可用于制造彈簧。
（30）38CrSi
用于制造直徑為30mm～40mm、強度和耐磨性要求較高的零件，如汽車、拖拉機和其他機器的小軸、螺栓、拔叉軸、履帶銷、起重勾、進氣閥、內燃機的油泵齒輪等；也可用作冷作的沖擊工具，如鉚釘機壓頭等。
（31）12CrMo
用于制造鍋爐及汽輪機蒸氣參數達510℃的主汽管，管壁溫度達540℃的過熱器管和相應的鍛件；也適用于制造彈性元件。
（32）15CrMo
同上，可用于制造蒸氣參數達530℃的高壓鍋爐的過熱器管、蒸氣導管及相應鍛件。
（33）20CrMo
用于制造汽輪機、鍋爐的隔板等；機械的高級滲碳零件，如齒輪、軸等；化工設備的非腐蝕性介質中及溫度低于250℃的、含有氮氫混合物的介質中工作的高壓導管及緊固件。
（34）30CrMo、30CrMoA
用于制造中型機械截面較大的零件，如軸、主軸、受高載荷的操縱輪、螺栓、雙頭螺栓、齒輪等；化工設備的焊接件、板材和管材構成的焊接結構、在氮氫混合物的介質中溫度不超過250℃工作的高壓導管；汽輪機、鍋爐中在溫度低于450℃工作的緊固件、溫度低于500℃受壓的法蘭和螺母，以及在300MPa、溫度低于400℃工作的導管。
（35）35CrMo
用于制造高載荷下工作的重要結構件。特別是受沖擊、震動、彎曲、扭曲載荷的機件，如車軸、發動機傳動機件、大電機軸，汽輪發電機主軸、葉輪、緊固零件、曲軸、連桿，石油工業的穿孔器；鍋爐中溫度低于480℃工作的緊固件；化工設備的非腐蝕介質中溫度在450～500℃工作的厚壁無縫高壓導管；大截面的齒輪、軸、汽輪發電機的轉子、直徑小于500mm的支承軸，以及重載荷的傳動軸，可代替40CrNi鋼。
（36）42CrMo
用于制造比35CrMo要求強度更高或截面更大的零件，如軸、齒輪、連桿、變速器齒輪、機車牽引用的大齒輪、增壓器傳動齒輪；也可用于制造彈簧、彈簧夾等類似零件，1 200m～2 000m石油井鉆桿接頭與打撈工具等?？纱婧囕^高的調質鋼。
（37）12CrMoV、12Cr1MoV
用于制造蒸氣參數達540℃的主氣管、轉向導葉環、、汽輪機隔板、隔板外環，及管壁溫度不大于570℃的各種過熱器管、導管和相應的零件。12Cr1MoV鋼的抗氧化性和熱強性比12CrMoV鋼好。
（38）35CrMoV
用于制造重型和中型機械承受高應力的重要零件，如長期在500℃～520℃下工作汽輪機轉子葉輪；高級渦輪鼓風機和壓縮機的轉子、蓋盤、軸盤；功率不大的發電機軸；強力發動機的零件。
（39）25Cr2MoV
用于制造汽輪機整體轉子、套筒、閥、主汽閥、調節閥，蒸氣參數可達535℃；受熱在550℃以下的螺母、受熱在530℃以下的螺栓，以及其他長期工作在510℃左右的連接件；也可用作滲氮鋼。
（40）25Cr2Mo1VA
用于制造汽輪機蒸氣參數達565℃的前氣缸、螺栓、閥桿等。
（41）20Cr3MoWVA
用于制造溫度低于520℃和70MPa下工作的高壓加氫設備的管子和其他零件。
（42）38CrMoA1
高級滲氮鋼。用于制造高耐磨性、高疲勞強度和較高強度 、處理后尺寸精確的氮化零件，或各種受沖擊載荷不大而耐磨性高的滲碳零件，如仿模、氣缸套、座套、底蓋、活塞螺栓、齒輪、滾子、檢驗規、樣板、高壓閥門、閥桿、橡膠和塑料用擠壓機、搪床的搪桿和蝸桿、精密磨床的主軸等。
（43）20CrV
用于制造表面要求有高的硬度和耐磨性、心部有較高強度而截面又不大的滲碳零件，如齒輪、、活塞銷、小軸、分配軸、蝸輪傳動齒輪、頂桿、汽門推桿，及其他重要零件；汽輪機工作溫度為350℃～500℃耐熱螺母及墊圈，以及非腐蝕性介質中工作的高壓管道。
（44）40CrV
用于制造重要零件。如曲軸、不滲碳的齒輪、推桿、受強應力的雙頭螺栓、螺釘、機車連桿、螺旋槳、軸承支架、橫梁；氮化的小軸、各種齒輪和銷子；截面不大的高壓鍋爐給水泵軸；420℃、30 MPa高溫高壓下工作的螺栓、連桿。
（45）50CrV
用于制造截面較大的承受動載荷和高應力的重要零件；截面較大受強應力的螺旋彈簧和扭桿彈簧，以及在溫度低于300℃下工作的閥門彈簧和活塞彈簧。
(46)15CrMn
用于制造齒輪、蝸輪、塑料模具、汽輪機密封軸套?？膳c15CrMo鋼互換使用。
（47）20CrMn
用于制造截面不大、承受中等壓力而又無大沖擊載荷的零件，如齒輪、軸、蝸桿、主軸、機械無級變速裝置的摩擦輪、調整器套筒等。
（48）40CrMn
用于制造高速、高彎曲載荷條件下工作的軸和連桿；高速、高載荷而無強力沖擊載荷條件下工作的齒輪軸、水泵轉子、離合器、小軸、心軸；高壓容器蓋板螺栓。
（49）20CrMnSi
用于制造強度高的焊接結構件和工作應力較高的零件，冷沖壓成形的零件。
（50）25CrMnSi
用于制造拉桿、重要的焊接和沖壓零件、高強度的焊接結構件（鋼板或鋼管結構件）。
（51）30CrMnSi、30CrMnSiA
用于制造在震動載荷下工作的焊接結構和鉚接結構，如高壓鼓風機葉片、閥板；高速高載荷的砂輪軸、齒輪、鏈輪、軸、離合器摩擦片、螺栓、螺帽、軸套等，以及溫度不高而要求耐磨的零件。
（52）20CrMnMo
用于制造要求表面硬度高、耐磨性好的重要滲碳零件，如齒輪、凸輪、曲軸、連桿、活塞銷、球頭銷、石油鉆機的牙輪、鉆頭等。
（53）40CrMnMo
用于制造截面較大并要求高強度、高韌性的零件，如載重汽車的后橋半軸、軸、偏心軸、齒輪軸、齒輪、連桿及汽輪機零件?？纱?0CrNiMoA鋼
（54）20CrMnTi
用于制造截面在30mm以下，承受高速、中等載荷或重載荷，以及有沖擊和摩擦的重在滲碳零件，如齒輪、齒輪軸、齒圈、十字圈、爪形離合器、蝸桿等。
（55）30CrMnTi
用于制造截面較大的重載荷滲碳件，以及其他受力較大的齒輪、齒輪軸、蝸桿等；心部強度要求高的滲碳齒輪。
（56）20CrNi
用于制造較高載荷下工作的大型重要滲碳零件，如齒輪、鍵、對軸、活塞銷、花鍵軸，及用作具有高沖擊韌性的調質零件。
（57）40CrNi
用于制造截面較大、在熱狀態下鍛造的沖壓的重要零件，如軸、曲軸、齒輪、連桿、螺釘、圓盤等。
（58）45CrNi、50CrNi
用于制造截面較大的軸類或其他較重要的調質零件，如內燃機曲軸、汽車和拖拉的主軸、變速箱曲軸、氣門、螺栓、螺桿等。
（59）12CrNi2
用于制造要求心部韌性較高而強度不太高的受力較復雜的中、小滲碳零件或氰化零件，如傳動齒輪、軸套、活塞銷、推桿、齒套、凸輪、共鍵軸等。
（60）12CrNi3
用于制造承受重載荷并要求高強度、高硬度和高韌性的各種滲碳零件和氰化零件，如傳動齒輪、軸、桿、活塞漲圈、調節螺釘、蚰泵轉子、凸輪軸、萬向節十字頭、軸套、滑輪、氣閥托盤等。
（61）20CrNi3
用于制造重載荷條件下工作的大型滲碳零件，如齒輪、軸、蝸桿、凸輪、活塞銷、螺栓、雙頭螺栓、銷釘等。
（62）30CrNi3
用于制造重要的較大截面的零件和受扭轉載荷及沖擊載荷較高而且要求淬透性的大型重要零件，如曲軸、連桿、齒輪、軸、蝸桿等；熱態鍛造和沖壓零件，如汽輪機葉輪、轉子軸、緊固件等。
（63）37CrNi3
用于制造承受高載荷或沖擊載荷的大截面零件，以及低溫條件下工作并承受沖擊載荷的零件；也可用作熱態鍛造和沖壓的零件，如汽輪機葉輪、轉子軸、緊固件等。
（64）12Cr2Ni4
用于制造截面較大、載荷高、韌性好、交變應力下工作的重要滲碳零件，如受高載荷的各種齒輪、蝸輪、蝸桿、軸、方向接頭叉等；也可在淬火及低溫回火狀態下使用，用于制造高強度、高韌性的機械構件。
（65）20Cr2Ni4
用于制造比12Cr2Ni4鋼性能要求更高的大截面滲碳零件及調質零件，高載荷條件下工作的齒輪、軸齒輪、大截面螺栓和其他連接件，以及承受沖擊載荷大的特大軸承、中型軸承。
（66）20CrNiMo
用于制造中、小型汽車、拖拉機的發動機和傳動系統的齒輪；代替12CrNi3鋼制造要求心部性能較高的滲碳零件和氰化零件，如石油鉆探和冶金采礦用的牙輪鉆頭的牙爪和牙輪體。
（67）40CrNiMoA
用于制造要求韌性好、強度高、截面大的重要調質零件，如重型機械承受高載荷的軸類，直徑大于250mm的汽輪機軸、葉片，高載荷的傳動件、緊固件、曲軸、齒輪等；滲氮處理后，用于制造特殊性能要求的重要零件。經低溫回火或等溫淬火后可用作超高強度鋼。
（68）45CrNiMoVA
用于制造要求強度高或尺寸大且承受高載荷的零件；震動載荷條件下工作的減震器，如重型汽車和牽引車的彈性軸、扭力軸；重型機械重載荷的扭力軸、變速箱軸、摩擦離合器軸等。經淬火、低（中）溫回火后可用作超高強度鋼。
（69）18Cr2Ni4WA
用于制造要求高強度、良好韌性及缺口敏感性低的大截面滲碳零件，如大型齒輪、傳動軸、曲軸、花鍵軸、活塞銷、精密機床控制進刀的蝸輪等；承受零載荷與振動的高強度調度調質零件，如重型或中型機械的連桿、齒輪、曲軸、減速器等，以及內燃機、柴油機受重荷的螺栓等；調質后再進行滲氮，可用作大功率高速發動機的曲軸
