合金元素在钢中的主要作用
合金元素在钢中的主要作用
简述几种常见合金元素在钢中的主要作用为了改善和提高钢的某些性能和使之获得某些特殊性能而有意在冶炼过程中加入的元素称为合金元素。
常用的合金元素有铬，镍，钼，钨，钒，钛，铌，锆，钴，硅，锰，铝，铜，硼，稀土等。
磷，硫，氮等在某些情况下也起到合金的作用。
(1)铬(Cr)铬能增加钢的淬透性并有二次硬化的作用，可提高碳钢的硬度和耐磨性而不使钢变脆。
含量超过12%时，使钢有良好的高温抗氧化性和耐氧化性腐蚀的作用，还增加钢的热强性。
铬为不锈钢耐酸钢及耐热钢的主要合金元素。
铬能提高碳素钢轧制状态的强度和硬度，降低伸长率和断面收缩率。
当铬含量超过15%时，强度和硬度将下降，伸长率和断面收缩率则相应地有所提高。
含铬钢的零件经研磨容易获得较高的表面加工质量。
铬在调质结构中的主要作用是提高淬透性，使钢经淬火回火后具有较好的综合力学性能，在渗碳钢中还可以形成含铬的碳化物，从而提高材料表面的耐磨性。
含铬的弹簧钢在热处理时不易脱碳。
铬能提高工具钢的耐磨性、硬度和红硬性，有良好的回火稳定性。
在电热合金中，铬能提高合金的抗氧化性、电阻和强度。
（2）镍（Ni）镍在钢中强化铁素体并细化珠光体，总的效果是提高强度，对塑性的影响不显著。
一般地讲，对不需调质处理而在轧钢、正火或退火状态使用的低碳钢，一定的含镍量能提高钢的强度而不显著降低其韧性。
据统计，每增加1%的镍约可提高强度。
随着镍含量的增加，钢的屈服程度比抗拉强度提高的快，因此含镍钢的比可较普通碳素钢高。
镍在提高钢强度的同时，对钢的韧性、塑性以及其他工艺的性能的损害较其他合金元素的影响小。
对于中碳钢，由于镍降低珠光体转变温度，使珠光体变细；又由于镍降低共析点的含碳量，因而和相同的碳含量的碳素钢比，其珠光体数量较多，使含镍的珠光体铁素体钢的强度较相同碳含量的碳素钢高。
反之，若使钢的强度相同，含镍钢的碳含量可以适当降低，因而能使钢的韧性和塑性有所提。
镍可以提高钢对疲劳的抗力和减小钢对缺口的敏感性。
合金元素在钢中的主要作用
合金元素在钢中的主要作用合金元素是指将两种或多种金属或非金属加入到基本金属中，以改变其物理、化学和机械性能的材料。
钢是一种合金，其中含有一定比例的碳和其他合金元素。
合金元素在钢中起到了重要的作用，使钢具有不同的特性和适用性。
首先，合金元素可以改变钢的力学性能。
例如，添加镍和铬可以增强钢的抗拉强度和硬度，使其具有更好的耐磨性和耐腐蚀性。
钴和钨的添加可以增强钢的抗磨性和高温强度，使其适用于高温工作环境。
钛和铌的加入可以改善钢的焊接性能，使其具有更好的可塑性和可加工性。
其次，合金元素可以改变钢的化学性质。
例如，锰的添加可以提高钢的硬化性能，促进碳的溶解和扩散。
磷和硫的加入可以改善钢的冷加工性能，使其具有更好的可塑性和可加工性。
硅的加入可以提高钢的热导率和抗腐蚀性能。
通过调整合金元素的含量和比例，可以满足不同要求的钢的化学性质。
此外，合金元素还可以改变钢的热性能。
例如，添加铝和钛可以提高钢的氧化稳定性，使其在高温环境下具有更好的耐热性。
镍和铜的加入可以改善钢的导热性能，在高温下具有更好的热传导性能。
铍和银的添加可以提高钢的导电性能，使其适用于电气工程。
同时，合金元素还可以改变钢的结构和相变性。
例如，钼和钒的加入可以改善钢的定向结构，提高其强度和塑性。
锑和铅的添加可以促进钢的相变行为，改善其物理性能。
通过对合金元素的选择和控制，可以调节钢的晶粒尺寸、晶界强度和晶界活性，从而改善钢的内部结构和力学性能。
综上所述，合金元素在钢中起着重要的作用，通过调节它们的含量和比例，可以改变钢的力学性能、化学性质、热性能和结构性能，使钢具有更好的性能和适用性。
合理的合金设计和控制是制造高品质钢材的关键。
第七章 合金元素在钢中作用
4．常用钢种
40 40 4ZSiMn 低淬透性合金调质钢 Cr、 MnB、 38 40 中淬透性合金调质钢 CrMoAl、 CrNi 高淬透性合金调质钢 CrMnMo、 Cr Ni4WA 40 25 2
四、合金弹簧钢
1．弹簧性能特点
要求必须具有高的弹性极限，高的屈 要求必须具有高的弹性极限， 强比（Gs/50）高的疲劳强度（ 强比（Gs/50）高的疲劳强度（尤其 是缺口疲劳强度） 是缺口疲劳强度）及足够韧性。
4.合金元素对M相变温度也有影响 4.合金元素对M
大多数合金元素使Ms点下降 大多数合金元素使Ms点下降
第二节 合金钢的分类与编号
一、合金钢分类 通用分类方法有 : 1．按合金元素的质量分数 2．按合金元素的种类分：铬钢、锰钢、铬镍 按合金元素的种类分：铬钢、锰钢、 钢、硅锰钼钒钢等 3．按主要用途分
建 筑 及 工 程 用 结 构 钢 结构钢 机 械 制 造 用 结 构 钢 工 具 钢 特 殊 性 能 钢
二、合金钢的牌号
命名原则：由钢中碳的质量分数、 命名原则：由钢中碳的质量分数、 合金元素的种类和质量分数的组合 来表示。 来表示。当钢中合金元素的平均质 量分数<1.5%钢号中只标出元素符 量分数<1.5%钢号中只标出元素符 不标明元素的平均质量分数。 号，不标明元素的平均质量分数。 >1.5%、2.5%、3.5%在元素符 当>1.5%、2.5%、3.5%在元素符 号的后面相应标出2 ……。 号的后面相应标出2、3、4……。
例：20crMnTi钢制造汽车变速箱 20crMnTi钢制造汽车变速箱 齿轮工艺路线： 齿轮工艺路线： 锻造 正火 加工齿形 局部镀 铜（防渗碳） 渗碳 防渗碳） 预冷淬火+ 预冷淬火+ 低温回火 喷丸 磨齿 20crMnTi汽车变速齿轮热处理工 20crMnTi汽车变速齿轮热处理工 艺曲线及显微组织与力学性能。 艺曲线及显微组织与力学性能。
合金元素对钢的影响和作用
合金元素对钢的影响和作用合金元素是指将两种或多种化学元素合成钢材中的一种。
合金元素可以对钢的性能和特性产生重要的影响。
以下是一些常见的合金元素对钢的影响和作用。
1.碳（C）：碳是最常见的钢合金元素，可以增加钢的硬度和强度。
高碳钢通常用于制作切削工具和机械零件。
2.硅（Si）：硅在钢中起着脱氧剂的作用，帮助去除钢中的氧气。
它还可以提高钢的抗氧化和耐腐蚀性能。
3.锰（Mn）：锰可以提高钢的强度和韧性。
它还可以增加钢的冷加工硬化性能和耐磨性。
4.磷（P）：磷可以改善钢的加工性能和机械性能。
在一些应用中，高磷钢可用于制造高速工具钢。
5.硫（S）：硫在钢中具有良好的切削性能。
但过多的硫会降低钢的塑性和韧性。
6.镍（Ni）：镍可以提高钢的强度和韧性，同时还可以提高钢的耐腐蚀性能。
高镍不锈钢常用于制造化工设备和船舶。
7.铬（Cr）：铬可以增加钢的硬度、强度和耐腐蚀性能。
不锈钢中通常含有较高比例的铬。
8.钼（Mo）：钼可以提高钢的硬度、强度和热稳定性。
它经常用于制造高温和高压应用的钢材。
9.钛（Ti）：钛可以提高钢的耐热性和耐腐蚀性能。
它常用于制造航空和航天等高强度应用的钢材。
10.铌（Nb）：铌可以提高钢的强度和耐腐蚀性能。
它常用于制造高温和高强度应用的钢材。
11.钒（V）：钒可以提高钢的硬度、强度和耐磨性。
它常用于制造工具钢和汽车零件。
除了上述合金元素，还有其他一些可以用作合金的元素，如铜、锡、铝等。
不同的合金元素的添加可以根据特定的应用要求来设计钢材的成分。
通过合理地选择和控制合金元素的含量，可以实现特定性能和特性的钢材。
根据使用环境和功能要求，可以定制不同的合金化钢材，以满足各种工业和商业需求。
总结起来，合金元素对钢的影响和作用可以包括提高钢的硬度、强度、韧性、耐腐蚀性、耐磨性、耐热性和加工性能等。
不同元素的添加会产生不同的效果，因此在钢材的设计和生产过程中，必须仔细考虑合金元素的选择和控制。
这样可以生产出具有特定性能和特性的钢材，满足各种应用的需求。
§5—1合金元素在钢中的主要作用
§5—1合金元素在钢中的主要作用
1、促进钢的淬火性能：钢中的淬火性能是指钢在加热和冷却过程中的组织性能。
合金元素的存在有助于提高钢的淬火性能，使钢在冷却过程中有助于形成好的晶体结构。
2、提高钢的硬度：合金元素加入钢中有助于提高钢的屈服强度、抗拉强度和硬度，硬度在一定程度上取决于合金元素的类别和数量。
3、增加钢的韧性：经过合金元素处理后，钢的抗屈服性可进一步提高，同时也提高了钢的韧性，韧性指的是钢材在沿着其中一方向的钢材断裂时，它所承受的变形能力，也就是钢材在拉伸时断裂前所耗费的能量。
4、改善钢的耐腐蚀性能：合金元素加入钢中可以改善钢的耐腐蚀性能，使钢在高温、腐蚀性环境中能更好地保持完好的外观，同时也增加了钢的耐磨性。
5、提升钢的强度：合金元素加入钢中有助于提高钢的强度。
合金元素例如铬、锰等可以在钢中形成一种稳定的均质化套结构，使钢的强度提高。
6、增加钢的热稳定性：加入合金元素可以提高钢的热稳定性，使钢能够耐受更高温度的处理，同时还可以改善晶粒细化。
7、改善钢的焊接性能：合金元素可以改善钢的焊接性能。
合金元素在钢中的作用
1. 合金元素对钢性能的影响钢材中合金元素可以提高钢铁材料洁净度、均匀度、组织细度等影响材料性能，提高冶金行业资源、能源利用效率，实现节能、环保，促进钢铁行业可持续发展。
主要有以下几个方面：(1)结晶强化。
结晶强化就是通过控制结晶条件，在凝固结晶以后获得良好的宏观组织和显微组织，从而提高金属材料的性能。
它包括：(2)形变强化。
金属材料经冷加工塑性变形可以提高其强度。
这是由于材料在塑性变形后位错运动的阻力增加所致。
(3)固溶强化．通过合金化(加入合金元素)组成固溶体，使金属材料得到强化称为固溶强化。
(4)相变强化。
合金化的金属材料，通过热处理等手段发生固态相变，获得需要的组织结构，使金属材料得到强化，称为相变强化。
(5)晶界强化。
晶界部位的自由能较高，而且存在着大量的缺陷和空穴，在低温时，晶界阻碍了位错的运动，因而晶界强度高于晶粒本身；但在高温时，沿晶界的扩散速度比晶内扩散速度大得，晶界强度显著降低。
因此强化晶界对提高钢的热强性是很有效的。
硼对晶界的强化作用，是由于硼偏集于晶界上，使晶界区域的晶格缺位和空穴减少，晶界自由能降低；硼还减缓了合金元素沿晶界的扩散过程；硼能使沿晶界的析出物降低，改善了晶界状态，加入微量硼、锆或硼+锆能延迟晶界上的裂纹形成过程；此外，它们还有利于碳化物相的稳定。
(6)综合强化。
在实际生产上，强化金属材料大都是同时采用几种强化方法的综合强化，以充分发挥强化能力。
例如：1）固溶强化十形变强化，常用于固溶体系合金的强化。
2）结晶强化+沉淀强化，用于铸件强化。
3）马氏体强化+表面形变强化。
对一些承受疲劳载荷的构件，常在调质处理后再进行喷丸或滚压处理。
4）固溶强化+沉淀强化。
对于高温承压元件常采用这种方法，以提高材料的高温性能。
有时还采用硼的强化晶界作用，进一步提高材料的高温强度。
2.合金元素的存在形式根据合金元素与碳的作用不同，可将合金元素分为两大类：碳化物形成元素，它们比Fe具有更强的亲碳能力，在钢中将优先形成碳化物，依其强弱顺序为Zr、等，它们大多是过渡族元素，在周期表上均位Fe、Mn、Cr、Mo、W、V、Nb、Ti 于Fe的左侧；非碳化物形成元素，主要包括Ni、Si、Co、Al等，他们与碳一般不生成碳化物而固溶于固溶体中，或生成其它化合物如AlN，一般位于周期表的右侧。
各元素在合金钢中的作用
各元素在合金钢中的作用合金钢由铁和其他元素组成，这些元素对合金钢的性能具有重要的影响。
在合金钢中，各元素的作用可以分为强化作用、抗腐蚀作用、抗磨损作用以及调节作用等。
强化作用是合金钢中各元素最重要的作用之一、添加一些合适的合金元素可以显著提高合金钢的强度、硬度和耐久性。
以下是一些常见的强化元素及其作用：1.碳（C）：铁与碳的组合形成了最常见的钢。
碳可以增加钢的硬度和强度，并改善耐磨性。
高碳钢通常用于制造刀具和弹簧等需要高硬度和强度的产品。
2.硅（Si）：硅可以有效地提高钢的强度和硬度，并有助于控制钢的晶粒尺寸。
硅还可以降低钢的热脆性。
3.锰（Mn）：锰可以提高钢的韧性、硬度和强度，同时促进晶粒细化。
锰还有助于降低钢的热脆性。
4.铬（Cr）：铬是一种常用的合金元素，可以提高钢的硬度、耐磨性和抗腐蚀性。
铬能够形成一层致密的氧化膜，称为“氧化铬膜”，有效地防止钢的进一步氧化和腐蚀。
5.钼（Mo）：钼可以提高钢的强度、硬度和耐切削性能。
钼还可以提高钢的耐高温性能和抗腐蚀性。
6.钛（Ti）：钛可以阻碍钢中的晶粒生长，从而细化钢的晶粒结构。
钛还可以提高钢的强度和耐腐蚀性。
抗腐蚀作用是另一个重要的元素作用。
以下是在合金钢中常用的抗腐蚀元素及其作用：1.镍（Ni）：镍能够提高钢的耐腐蚀性。
镍在钢中的溶解度很高，能够有效地阻止钢的腐蚀。
2.钼：前面已经提到，钼可以提高钢的抗腐蚀性能，特别是在酸性和氯化物环境中。
3.铜（Cu）：铜可以提供钢的抗腐蚀性能，特别是在含有硫酸和盐酸等化学物质的环境中。
抗磨损作用是另一个重要的元素作用。
以下是在合金钢中常用的抗磨损元素及其作用：1.钼：钼可以提高钢的耐磨性能，特别是在高温和高压力条件下。
2.钽（Ta）：钽可以提高钢的抗磨损性能和耐高温性能。
3.铌（Nb）和钛：铌和钛可以用于合金钢中，以提高其耐磨性和耐热性。
最后，元素还可以用于调节合金钢的特性。
以下是一些常用的调节元素及其作用：1.硼（B）：硼可以提高钢的硬度和强度，并有助于钢的热处理和淬火过程。
合金元素在钢中的作用
四、合金元素对Fe-Fe3C状态图的影响
在铁碳合金中加入某种合金元素后，相当于二元合金变成了 三元和金。因此，必然会引起Fe-Fe3C状态图中临界点、相 区等发生相应变化。
3.1对奥氏体形成的影响
合金元素的加入提高了钢奥氏体化温度和延长了奥氏体化的 时间。Al、Ti、Nb、V元素强烈阻止了奥氏体晶粒长大，W 、Mo中等阻止奥氏体晶粒长大，C、P、Mn（高碳时）促进 奥氏体晶粒长大。
3.2 对Fe-Fe3C状态图中γ区的影响 根据对Fe-Fe3C状态图中γ区的影响，可以将合金元素分为 扩大γ区的元素和缩小γ区的元素两大类。
二、合金元素与碳氮的作用
碳是提高钢的强度和硬度的最有效元素合金元素 根据其与钢中碳的相互作用，可分为碳化物形成元 素和非碳化物形成元素两大类。 1、非碳化物形成元素 这类元素在钢中不能与碳化合，主要以原子态存在 于奥氏体中，Si、Al、Cu、Ni和Mo等即属于这一类 元素。
2、碳化物形成元素
这类元素能与钢中的碳化合，形成各种类型的碳化物。按其与碳结合 的能力由强到弱，这类元素依次是Ti、Zr、V、Nb、W、Mo、Cr、Mn 。只要有碳化物形成元素存在，Fe3C就不是钢中唯一的碳化物。 Ti、Zr、V、Nb等是强碳化物形成元素，能与碳单独结合，形成TiC、 ZrC、VC、NbC等特殊化合物。 Mn是弱碳化物形成元素，多溶于渗碳体中，形成渗碳体类型的碳化物 ，如（Fe、Mn)3C，这类碳化物常称为合金渗碳体。 W、Mo、Cr等是中强合金元素，当其含量低时，多溶于渗碳体，形成（ Fe、W)3C、（Fe、Mo)3C、（Fe、Cr)3C等合金渗碳体；而当其含量 足够高时，则单独形成（W、Fe)6C、（Cr、Fe)7C3和Cr23C6等特殊化 合物。
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§5－1 合金元素在钢中的主要作用教学过程一、复习提问：碳素钢的性能特点二、新课教学：合金元素在钢中的主要作用（强化铁素体、形成合金碳化物、细化晶粒、提高钢的淬透性、提高钢的回火稳定性）三、课后小结：合金钢与碳素钢的区别四、作业安排：练习册P23，一、1、2；二、1、2、4；三、6五、板书设计（见下页）：六、教学后记：§5－1 合金元素在钢中的主要作用1、定义：为改善钢的性能，在冶炼时有目的地加入一种或几种合金元素的钢。
2、含碳量：＜2.11%。
3、常用元素： Cr铬、Ni镍、Mo钼、W钨、V钒、Ti钛、Al铝、B硼、Nb铌、Nd钕。
4、合金元素的影响：可以得到所需的力学性能，用于重要零件；特殊物理（熔点、磁性）、化学（耐热、耐腐蚀）性能；特殊工艺性能（焊接、热处理）；使C曲线右移，淬透性提高。
一、强化铁素体（除铅外）：1、存在形式：大多数合金元素溶于α-Fe，形成合金铁素体。
2、作用：3、对韧性的影响：Si＜1.0%、Mn＜1.5%，F韧性不下降，超过此量，则F韧性下降。
Cr≤2%、Ni≤5%，明显强化F，提高F韧性。
二、形成合金碳化物：1、存在形形式（合金元素与碳亲和力不同）：（1）非碳化物形成元素：镍、钴、铜、硅、铝、硼，不形成碳化物，溶于F 和A ，形成合金F 和合金A 。
（2）弱碳化物形成元素：Mn 锰，与碳亲和力弱，大部分溶于F 或A ，少部分溶于Cm ，形成合金渗碳体。
（3）中碳化物形成元素：Cr 铬、Mo 钼、W 钨，和碳亲和力强，形成合金渗碳体，硬度提高，明显提高低合金钢强度，组织比Cm 稳定。
（4）强碳化物形成元素：V 钒、Nb 铌、Ti 钛，与碳形成特殊碳化物，比合金Cm 有更高的熔点、硬度和耐磨性，组织更稳定。
2、作用：碳化物种类、性能、在钢中分布状态，直接影响钢的性能、热处理相变。
如果碳化物以弥散状分布，则强度↑、硬度↑、耐磨性↑，对工具钢有重要意义。
三、细化晶粒（除Mn 外）： 1、元素作用：Mn 使晶粒长大倾向增大，即过热。
其他元素加热时抑制A 长大，降低长大速度V 、Nb 、Ti 形成的碳化物，铝在钢中形成的AlN 、Al2O3细小质点，相当于孕育剂，增加形核率。
2、结果：细化晶粒，使强度↑、韧性↑。
使晶粒细化。
四、提高钢的淬透性(除钴外)： 1、作用：合金元素溶于A ，使过冷A 稳定性增强，推迟珠光体转变，使C 曲线右移，V 临↓、淬透性↑。
2、结果：淬透性好，可采用冷却能力较低的介质，防变形、开裂，保持尺寸和形状精度。
在同样淬火条件下，合金钢淬硬层较深，大截面零件组织均匀，综合力学性能提高。
3、常用元素：Mo 、Mn 、Cr 、Ni 、Si 、B 。
4、特例：微量的B （0.0005%～0.003%）可明显提高淬透性。
五、提高钢的稳定性：1、回火稳定性：钢在回火时，抵抗软化、抵抗硬度下降的能力。
2、产生原因：合金元素阻碍M 分解，且碳化物不易析出，即使析出也不易长大，保持较大弥散度，硬度下降慢。
§5－2 合金钢的分类和牌号教学过程一、复习提问：合金元素在钢中的主要作用二、新课教学：合金钢的分类合金钢的牌号三、课后小结：牌号识读四、作业安排：练习册P23，一、3；二、3、5；五、板书设计（见下页）：六、教学后记：§5－2 合金钢的分类和牌号一、合金钢的分类：1、按用途分：1.1合金结构钢：低合金高强度结构钢低合金结构钢：低合金耐候钢合金渗碳钢：低合金专业用钢合金调质钢：合金弹簧钢：热成形弹簧钢、冷成形弹簧钢。
滚动轴承钢：1.2合金工具钢：刀具、模具、量具。
合金刀具钢：低合金刀具钢、高速钢合金模具钢：冷作模具钢、热作模具钢合金量具钢1.3特殊性能钢：不锈钢：铬不锈钢、镍不锈钢、铬锰不锈钢耐热钢：抗氧化钢、热强钢耐磨钢2、按合金元素总含量分类：低合金钢：合金元素总量＜5%中合金钢：合金元素总量5%～10%高合金钢：合金元素总量＞10%3、按质量分类（S、P含量）：3.1优质钢：S、P≤0.035%3.2高级优质钢: S、P≤0.025%3.3特级优质钢: S≤0.015%，P≤0.025%二、合金钢牌号：1、合金结构钢：1.1原则：两位数字（含碳量）+主要合金元素符号+数字（合金含量）优质“A”，特级“E”两位数字表示平含碳量的万分数。
合金元素＜1.5%，不标；合金元素1.5～2.5%时，标2；合金元素2.5～3.5%时，标3；依此类推。
1.2举例：40Cr-合金调质钢，平均含碳量为0.4%，主要合金元素为Cr，含量＜1.5%。
16Mn-低合金结构钢，平均含碳量为0.16%，主要合金元素为Mn，含量＜1.5%。
（区别15Mn：较高含锰量碳素结构钢，含碳量为0.15%Mn0.7～1%，Mn前数字为5的倍数，无其他合金元素符号）。
60Si2Mn-合金弹簧钢，平均含碳量为0.6%，主要合金元素Si含量1.5～2.5%，Mn含量＜1.5%。
20Cr2Ni4A-合金渗碳钢，平均含碳量为0.2%，主要合金元素Cr 含量1.5～2.5%，Ni含量3.5～4.5%，优质钢。
2、合金工具钢：2.1原则：一位数字（含碳量）+主要合金元素符号+数字（合金含量）优质“A”，特级“E”一位数字表示平含碳量的千分之几，C≥1%则不标数字。
合金元素＜1.5%，不标；合金元素1.5～2.5%时，标2；合金元素2.5～3.5%时，标3；依此类推。
2.2举例：9Mn2V-合金刀具钢，平均含碳量为0.9%，Mn1.5～2.5%，V＜1.5%。
Cr12MoV-冷模具钢，平均含碳量≥1%，Cr12%，Mo、V＜1.5%。
3、高速钢：C＜1.0%，但不标注。
W18Cr4V：高速钢，C0.7～0.8%,W18%，Cr4%，V＜1.5%。
W6Mo5Cr4V2：高速钢，C0.8～0.9%，W6%，Mo5%，Cr4%，V2%。
4、特殊性能钢：4.1原则：与工具钢相同。
一位数字（含碳量）+主要合金元素符号+数字（合金含量）优质“A”，特级“E”一位数字表示平含碳量的千分之几，C≥1%则不标数字。
0.03%＜C＜0.1%，用“0”，C≤0.03%，用“00”表示。
合金元素＜1.5%，不标；合金元素1.5～2.5%时，标2；合金元素2.5～3.5%时，标3；依此类推。
4.2举例：2Cr13：不锈钢，平均含碳量0.2%，Cr13%0Cr19Ni9：不锈钢，0.03%＜C＜0.1%，Cr19%，Ni9%。
1Cr18Ni9：不锈钢，C=0.1%，Cr18%，Ni9%。
5、特殊专用钢一些特殊专用钢为表示其用途，在钢的牌号前面冠以汉语拼音字母字头，而不标含碳量，合金元素含量的标注也和上述有所不同。
(1)滚动轴承钢前面标“G”，如GCr15。
这里应注意牌号中铬元素后面的数字是表示含铬量的千分数，其他元素仍用百分数表示，如GCrl5SiMn表示含铬量为1.5％，硅、锰含量均小于1.5％的滚动轴承钢。
(2)易切钢也是在牌号前冠以拼音字母“Y”，如Y15表示含碳量为0.15％的易切钢。
原则：G+主要合金元素符号+数字（合金含量）含碳量一般≥1%，不标注。
G在首位，表示滚动轴承钢，铬后数字为含铬量的千分之几。
举例：GCr15：轴承钢，C≥1%，Cr1.5%。
GCr15SiMn:轴承钢，C≥1%，Cr1.5%，Si、Mn＜1.5%6、高级优质合金钢在牌号的最后标上“A”。
如38CrMoAlA表示含碳量为0.38％高级优质合金结构钢。
§5－3 合金结构钢教学过程一、复习提问：合金钢的分类、牌号二、新课教学：低合金结构钢、合金渗碳钢、合金调制钢、合金弹簧钢、滚动轴承钢三、课后小结：合金结构钢性能对比四、作业安排：练习册P23，一、4－８；二、６、７、１4；三、１－５、１０、四、1-5五、板书设计（见下页）：六、教学后记：§5－3 合金结构钢合金结构钢—用于各类工程结构件和制造各种机器零件的钢。
按用途分类：1、低合金结构钢：用于工程结构，如桥梁、船舶、建筑。
低合金高强度结构钢低合金耐候钢低合金专业用钢2、机械制造用钢：用于机械零件，通常是优质或高级优质合金结构钢，按用途和热处理分类：合金渗碳钢合金调质钢合金弹簧钢滚动轴承钢(工具钢)一、低合金结构钢：1、化学成份：含碳量低（0.1%～0.25%）,合金总量＜3%，少量Mn为主加元素，辅加Cu、Ti、V、Si、Nb。
2、热处理状态：一般热轧退火或正火状态下使用。
3、性能特点：强度高，塑性好，焊接性好，冷变形性好，耐腐蚀。
（一）低合金高强度结构钢：1、主加合金元素：Mn、Si、V、Nb、Ti。
2、合金元素作用：Mn、Si强化铁素体，提高强度，V、Nb、Ti细化晶粒，提高韧性。
3力学性能：比碳素钢强度高，良好的塑性、韧性、耐蚀性和焊接性。
4、用途：桥梁、船舶、锅炉、压力容器、起重机械。
5、牌号：6、例：Q295，表示σs为约295MPa，优良的韧性和塑性。
（二）低合金耐候钢(焊接结构用耐候钢、高耐候结构钢)：1、主加合金元素：Cu、P、Cr、Ni、Mo、Ti、V。
2、合金元素作用：Cu、P、Cr在金属表面形成保护层，提高钢材耐腐蚀性，V、Ni、Ti细化晶粒，提高韧性。
3力学性能：3.1焊接结构耐候钢焊接性能良好,用于桥梁、建筑要求耐候结构件。
3.2高耐候结构钢耐候性好，适用车辆、建筑、塔架等耐候件。
4、牌号：09CuPCrNi-A，含碳量＜0.03%。
（三）低合金专业钢：1、来源：在低合金高强度结构钢的基础上，调整化学成分，用于专门用途。
2、用途：低合金钢筋钢、铁道用低合金钢、矿用低合金钢、汽车用低合金钢等。
二、合金渗碳钢（20CrMnTi）：1、化学成分：C=0.1～0.25%，保证心部足够的塑性和韧性；加入Cr、Ni、Mn、Si、B提高淬透性，Ti、V细化晶粒。
2、热处理：渗碳+淬火+低温回火（外硬内韧）。
3、用途：截面径向尺寸小于30mm高强度渗碳零件，齿轮、凸轮、活塞销。
4、常用牌号、力学性能：用来制造既要有优良的耐磨性和耐疲劳性、又能承受冲击载荷作用的零件，三、合金调质钢（40Cr）：1、化学成分：C=0.25～0.5%，高强度+良好塑性、韧性，中碳合金钢（C↑韧性差，C↓硬度不足）；加入Cr、Ni、Mn、Si、B提高淬透性，强化铁素体，提高韧性；Mo、W、Ti、V碳化物形成元素，细化晶粒，提高回火稳定性。
2、热处理：调质（淬火+高温回火）（表面要求高的可+表面淬火或化学热处理）。
3、组织：回火索氏体，有较好的综合力学性能。
4、用途：齿轮、花键轴、主轴、连杆等重要件、受力复杂零件。
5、常用牌号、力学性能：表5-3四、合金弹簧钢（60Si2Mn）：1、化学成分：C=0.45～0.7%，C过高，塑性韧性降低，疲劳极限下降；加入Si、Mn提高弹性极限和淬透性，Si↑钢脱碳、Mn↑过热；Cr、W、V细化晶粒，提高淬透性，提高高温强度和韧性（回火稳定性）。