第9讲非合金钢、低合金钢
低合金钢
低合金钢的焊接工艺分析参考文献：焊接冶金学-材料焊接性机械工业出版社李亚江金属焊接性基础化学工业出版社孟庆森金属学与惹出了机械工业出版社崔忠圻覃耀春金属工艺学哈尔滨工业大学出版社邢忠文张学仁金属材料焊接工艺机械工业出版社李荣雪金属材料焊接工艺化学工业出版社雷玉成结构钢的焊接冶金工业出版社荆洪阳（译）1．低合金钢的发展和应用随着科学的发展和技术的进步，焊接结构设计日趋向高参数、轻量化及大型化发展，对钢材的性能提出可越来越高的要求。
低合金钢由于性能优异和经济效益显著，在焊接结构中得到了越来越广泛的应用。
低合金钢的发展大体经历了三个阶段。
20世纪20年代以前，工程上钢结构的制造主要采用铆接，设计参数主要是抗拉强度。
钢的强化主要是靠碳以及单一合金元素，如Mn、Si、Cr等，总质量分数达到2%~3%,甚至更高一些。
20世纪20~60年代，钢结构制造中逐步采取了焊接技术，设计参数要考虑材料的屈服强度、韧性、和焊接性要求。
为了防止焊接裂纹，刚的化学成分低碳多合金化发展方向，碳的质量分数一般在0.2%一下，含2~4个有利于焊接性的合金元素并铺以热处理强化等工艺措施。
20世纪70年代以后，低合金高强度钢得到快速发展，钢中碳的质量分数降低到0.1%一下，有的钢向超低碳含量方向发展。
Ti、V、Nb等合金微量元素逐步引起关注，而且像多元复合合金化方向发展。
现代低合金钢的重大进展，自20世纪70年代以来，世界范围内低合金高强度钢的发展进入了一个全新时期，以控制轧制技术和微合金化的冶金学为基础，形成了现代低合金高强度钢即微合金化钢的新概念。
进入80年代，一个涉及广泛工业领域和专用材料门类的品种开发，借助于冶金工艺技术方面的成就达到了顶峰。
在钢的化学成分—工艺—组织—性能的四位一体的关系中，第一次突出了钢的组织和微观精细结构的主导地位，也表明低合金钢的基础研究已趋于成熟，以前所未有的新的概念进行合金设计。
低合金钢的应用，低合金钢在建筑、桥梁。
碳钢的分类
（5）按冶炼方法可分为平炉钢、转炉钢、电炉钢； 分酸性和碱性。
说明：一般碳钢中含碳量较高则硬度越大，强度也越高，但塑性较低。
三、碳钢的牌号及表示方法
①普通碳素结构钢
现行标准规定表示方法为：Q×××-××。
Q=屈服点的汉语拼音第一个字母，×××为钢的屈服强度值（单位MPa）第三部分×是质量等级，分为A、B两级，其中B级质量优于A级，第四部分是脱氧方法。有F、b、Z沸腾钢，半镇静钢，镇静钢。
②优质碳素钢（含硫量≤0.040％、含磷量≤0.040％）
③高级优质碳素钢（含硫量≤0.030％、含磷量≤0.035％）
（3）按用途可以把碳钢分为
①碳素结构钢 ，主要用于制做各种工程结构件和机器零件，一般为低碳钢。
②碳素工具钢，主要用于制做各种刀具、量具、模具等，一般为高碳钢。
（4）按脱氧方法可分为
其中它们的碳的质量分数分别为低<0.25%,中=0.25%~0.60%,高>0.60%,按主要质量等级可分为:普通,优质,特殊质量非合金钢
三
按非合金钢的用途分类可以分为:1碳素结构钢2碳素工具钢
2.低合金钢
合金元素总量小于3.5%的合金钢叫做低合金钢.低合金钢是相对于碳钢而言的,是在碳钢的基础上,为了改善钢的一种或几种性能,而有意向钢中加入一种或几种合金元素.加入的合金量超过碳钢正常生产方法所具有的一般含量时,称这种钢为合金钢.当合金总量低于3.5%时称为低合金钢.合金含量在3.5-10%之间称为中合金钢;大于10%的称为高合金钢.
钢按化学成份分为非合金钢，低合金钢，合金钢
1.非合金钢
非合金钢
一钢是以铁为主要元素,碳的质量分数一般在2.11%以下,并含有其它元素,
低合金钢标准
低合金钢标准低合金钢是一种含有少量合金元素的钢铁材料，通常在制造工业中被广泛应用。
低合金钢的性能和质量直接受到其标准的影响，因此制定和遵守低合金钢标准是非常重要的。
本文将对低合金钢标准进行详细介绍，包括其含义、分类、应用和相关要求。
低合金钢标准是指对低合金钢材料的化学成分、力学性能、加工工艺、质量要求等方面制定的规范和标准。
这些标准旨在保证低合金钢材料的质量稳定，满足不同工程和行业的需求。
根据不同国家和地区的标准体系，低合金钢标准通常由国家标准化机构或行业协会制定和发布。
低合金钢标准根据其用途和性能特点可分为结构钢、耐磨钢、耐候钢、耐蚀钢等多个类别。
每种类别都有相应的化学成分、力学性能和加工工艺要求。
例如，结构钢通常要求强度高、塑性好，适用于制造桥梁、建筑和机械设备；耐磨钢要求耐磨性好，适用于制造矿山设备和磨损零部件；耐候钢要求耐候性好，适用于户外建筑和景观雕塑等。
在实际应用中，低合金钢标准对材料的化学成分、热处理工艺、机械性能、表面质量等方面都有详细的要求。
例如，标准可能规定低合金钢的碳含量、硅含量、锰含量、磷含量、硫含量等化学成分的范围；要求热处理工艺的温度、时间、冷却方式等；规定拉伸强度、屈服强度、延伸率、冲击韧性等力学性能指标；对表面缺陷、尺寸偏差、几何形状等也有严格的要求。
遵守低合金钢标准对于生产厂家和使用单位都是非常重要的。
生产厂家应严格按照标准要求进行生产制造，并通过质量检验保证产品符合标准；使用单位在采购和使用低合金钢材料时，应选择符合相应标准的产品，确保材料的质量和性能满足工程需求。
总之，低合金钢标准是保证低合金钢材料质量稳定和应用可靠的重要依据，对于推动制造业的发展和提高产品质量具有重要意义。
各相关行业和领域的专家学者、生产厂家和使用单位都应加强对低合金钢标准的研究和应用，不断完善和提高标准体系，促进低合金钢产业的健康发展。
非合金钢、碳钢、合金钢、铸铁、焊接工艺解析
非合金钢，碳钢，合金钢，铸铁，焊接工艺解析Fe-Fe3C相图第一章：非合金钢（碳钢）铁碳合金：是以铁和碳为基本组元组成的合金，是钢和铸铁的统称一、非合金钢:含碳量小于2.11%，并含有少量的锰、硅、磷、硫、等杂志元素的铁碳合金。
碳钢的分类：1、按含碳量分类：2、1）、低碳钢（W c<0.25%）2）、中碳钢（W c =0.25~0.60%）3）、高碳钢（W c >0.60%）2、按质量分类1）普通质量碳钢（W s≥0.045%、W p≥0.045%）2）优质碳钢3）特殊质量碳钢（W s≤0.020%、W p≤0.020%）3、按用途分类1）碳素结构钢2）优质碳素结构钢3）碳素工具钢4）碳素碳钢按脱氧方式不同：●沸腾钢（F）脱氧不完全的钢●镇静钢（Z）完全脱氧的钢●半镇静钢（b）●特殊镇静钢（TZ）通常Z和TZ可省略，如：Q235-A·F表示≥235MPa，质量等级为A级。
脱氧方法为沸腾钢的碳素结构钢。
3普通碳素结构钢的牌号、主要成分、力学性能(摘自GB/T700-1988)●如45钢，表示其平均含碳量（万分数）为0.45%。
●优质碳素结构钢分为普通含锰量（W Mn≤0.7%）和较高含锰=0.7%~1.2%）两类。
含锰量较高的优质碳素结构钢量（WMn在两数字后面加Mn字，脱氧方法表示法同碳素结构钢。
碳素工具钢碳素工具钢含碳量比较高（W C =0.65%~1.35%）,硫、磷杂志含量较少，一般经淬火，低温回火后硬度比较高，耐磨性好，但塑性较低。
主要用于要求不很高的刃具，量具和模具。
碳素工具钢的牌号用<碳>的汉语拼音首字母<T>后加数字组成。
数字表示钢中的平均含碳量的千分数，如T9钢，表示钢种平均含碳量为0.9%的优质碳素工具钢，查表可知，随着钢号的增大，含碳量的增大，钢的硬度和耐磨性也增加，但韧性却降低。
碳素铸钢铸钢的含碳量一般在0.15%~0.6%范围。
非合金钢
第二节 非合金钢
(三)特殊质量非合金钢 三 特殊质量非合金钢 特殊质量非合金钢中的碳素工具钢是用于制造刀具、模 特殊质量非合金钢中的碳素工具钢是用于制造刀具、 具和量具的钢。由于大多数工具都要求高硬度和耐磨性好， 具和量具的钢。由于大多数工具都要求高硬度和耐磨性好， 故碳素工具钢碳的质量分数都在0.7％以上， 故碳素工具钢碳的质量分数都在 ％以上，而且此类钢都 是优质钢和高级优质钢，有害杂质元素(S硫 含量较少， 是优质钢和高级优质钢，有害杂质元素 硫、P磷)含量较少， 磷 含量较少 质量较高。 质量较高。 碳素工具钢的牌号以“ 的汉语拼音字首)开头 碳素工具钢的牌号以“T”(“碳"的汉语拼音字首 开头， 碳 的汉语拼音字首 开头， 其后的数字表示平均碳的质量分数的千分数。例如T8表示 其后的数字表示平均碳的质量分数的千分数。例如 表示 平均碳的质量分数为0.80％的碳素工具钢。若为高级优质碳 平均碳的质量分数为 ％的碳素工具钢。若为高级优质碳 素工具钢则在牌号后面标以字母A， 素工具钢则在牌号后面标以字母 ，如Tl2A表示平均碳的质 表示平均碳的质 量分数为1.20％的高级优质碳素工具钢。碳素工具钢的牌号、 量分数为 ％的高级优质碳素工具钢。碳素工具钢的牌号、 化学成分、硬度和用途见表2—3。 化学成分、硬度和用途见表 。
退火正火淬火回火?退火是将工件加热到适当温度根据材料和工件尺寸采用不同的保温时间然后进行缓慢冷却不同的保温时间然后进行缓慢冷却目的是使金属内部组织达到或接近平衡状态获得良好的工艺性能和使用性能或者为进一步淬火作组织准备
第二节 非合金钢
钢的分类： 钢的分类： 钢按化学成分可分为非合金钢 非合金钢、 钢按化学成分可分为非合金钢、低合金钢和合 金钢三大类 三大类。 金钢三大类。 非合金钢（碳钢）： 非合金钢（碳钢）： 以铁为主要元素 碳的质量分数小于2％ 要元素， 指以铁为主要元素，碳的质量分数小于 ％并 含有其他少量元素的铁碳合金 铁碳合金。 含有其他少量元素的铁碳合金。实际生产中使用的 非合金钢除含有碳元素之外，还含有少量的硅 非合金钢除含有碳元素之外，还含有少量的硅、锰、 等元素，这些元素通称为杂质元素，其中硅 硫、磷等元素，这些元素通称为杂质元素，其中硅、 锰是有益元素， 磷是有害元素。 锰是有益元素，硫、磷是有害元素。 ．
(完整word版)非合金钢(碳钢)教案
金属工艺学电子教案（9）【课题编号】9—4.1【课题名称】非合金钢（碳钢）【教材版本】郁兆昌主编．中等职业教育国家规划教材—金属工艺学（工程技术类）．第2版．北京：高等教育出版社，2006【教学目标与要求】一、知识目标了解常存杂质元素对碳钢性能的影响，熟悉碳钢的分类、牌号、性能及用途。
二、能力目标根据碳钢的牌号，能分析它的成分、性能特点和大致用途。
三、素质目标熟悉碳钢的分类，能根据碳钢的牌号，知道它的性能和用途。
四、教学要求熟练掌握碳钢的分类，常用碳钢的牌号、性能和应用，并具有一定的分析和运用能力。
【教学重点】常用碳钢的牌号、性能和应用。
【难点分析】根据碳钢的牌号能分析它的成分、性能特点和大致应用范围。
【分析学生】1．具有学习本章内容的知识基础。
2．具有学习本章内容的能力基础。
3．碳钢是工业生产中用途最广、用量最大的工程材料，本章应用性很强，在学习方法上要引导学生联系实际应用，把握好碳钢牌号—化学成分—组织—性能—应用之间关系。
做到根据碳钢牌号，知道它的大致应用；根据应用、性能，正确选用碳钢牌号。
【教学设计思路】教学方法：讲练法、演示法、讨论法、归纳法。
【教学资源】1．郁兆昌，潘展，高楷模研编制作．金属工艺学网络课程．北京：高等教育出版社，20052．郁兆昌主编．金属工艺学教学参考书（附助学光盘）．北京：高等教育出版社，2005 【教学安排】2学时（90分钟）教学步骤：讲授与演示交叉进行、讲授中穿插练习与设问，穿插讨论，最后进行归纳。
【教学过程】一、复习旧课（15分钟）1．简述含碳量增加对碳钢组织和力学性能的影响；2．讲评实验报告批改情况；3．提问：题3-8。
二、导入新课碳钢是指Wc≤2.11%，并含有少量硅、锰、硫、磷等杂质元素的铁碳合金。
碳钢成分简单，冶炼容易，价格低廉，有较好的力学性能和工艺性能，在钢材总产量中占绝大部分，是工业生产中用途最广、用量最大的工程材料。
三、新课教学（70分钟）1．常存杂质元素对碳钢性能的影响（15分钟）教师讲授常存杂质元素硅、锰、硫、磷对碳性钢性能的影响，演示网络课程chapter4内容说明。
低合金钢教学讲义
详细描述
在建筑领域，低合金钢常用于制造桥梁、高层建筑、工 业厂房等结构件，要求具有高强度和耐久性。在船舶领 域，低合金钢用于制造船体、甲板、船舱等结构件，要 求具有良好的耐腐蚀性能和焊接性能。在机械领域，低 合金钢用于制造各种机械零件，如齿轮、轴承、轴套等 ，要求具有高强度和耐磨性能。在汽车领域，低合金钢 用于制造汽车底盘、车厢、发动机部件等，要求具有良 好的耐腐蚀性能和抗疲劳性能。
低合金钢教学讲义
• 低合金钢简介 • 低合金钢的化学成分与性能 • 低合金钢的生产工艺 • 低合金钢的性能改善与优化 • 低合金钢的焊接与加工 • 低合金钢的发展趋势与展望
目录
Part
01
低合金钢简介
低合金钢的定义
总结词
低合金钢是一种含有少量合金元素的钢材，通常用于制造要求较高强度和耐腐蚀性的结 构件。
轧制工艺
总结词
低合金钢的轧制工艺主要包括热轧和 冷轧两种方式。
详细描述
热轧是将钢锭加热至高温后进行轧制 ，以获得所需形状和尺寸的钢材。冷 轧则是在常温下对钢材进行轧制，以 获得更精确的尺寸和更光滑的表面。
热处理工艺
总结词
低合金钢的热处理工艺主要包括退火、正火、淬火和回火等步骤。
详细描述
退火是将钢材加热至一定温度后缓慢冷却，以消除内应力、提高塑性和韧性。正火是将钢材加热至临界点以上， 然后快速冷却，以提高其硬度和强度。淬火是将钢材加热至临界点以上，然后迅速冷却至室温，以提高其硬度和 耐磨性。回火则是将淬火后的钢材再次加热至一定温度后缓慢冷却，以稳定其组织和性能。
机械领域
低合金钢在机械领域的应用前景 广阔，例如重型机械、矿山机械 等，其高强度和耐磨性能能够满 足机械运转的需求。
石油化工领域
非合金钢碳钢课件.ppt
非合金钢（碳钢）
第三节 碳钢的牌号、性能及用途 一、碳素结构钢 碳素结构钢牌号、性能特点及用途见下表
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非合金钢（碳钢）
第三节 碳钢的牌号、性能及用途 二、优质碳素结构钢
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非合金钢（碳钢）
第三节 碳钢的牌号、性能及用途 二、优质碳素结构钢 牌号表示法： 用两位数字表示钢平均含碳量的万分数，如40钢。 含锰量较高（WMn=0.7％～1.2％）的钢，在两位数字后面 写“Mn”，如 60Mn钢。 脱氧方法表示法同碳素结构钢。 高级优质钢，在牌号后面加“A”；特级优质钢，在牌号后 面加“E”。
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非合金钢（碳钢）
第三节 碳钢的牌号、性能及用途 二、优质碳素结构钢 优质碳素结构钢牌号、性能特点及用途见表（每种牌号的 具体数值可查资料，这里仅按性能、用途类似的归纳作介绍）
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非合金钢（碳钢）
第三节 碳钢的牌号、性能及用途 三、碳素工具钢 牌号表示法：用“碳”的汉语拼音字首“T’加数字（表示 钢的平均Wc的千分数）表示，例如，T8A。 这类钢Wc＝0.65％～1.35％，一般均需热处理后使用，主 要制作低速切削刃具,以及对热处理变形要求低的一般模具、低 精度量具等。
3．硫：使钢变脆（热脆）；易引起焊缝热裂；是钢中有害 元素，应严格控制硫含量。
4．磷：使钢低温时脆性严重（冷脆）；是钢中有害元素， 应严格控制磷含量。
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非合金钢（碳钢）
第二节 碳钢的分类
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非合金钢（碳钢）
第三节 碳钢的牌号、性能及用途 一、碳素结构钢 牌号表示方法：由代表屈服点的字母Q、屈服点数值、质量 等级符号、脱氧方法符号四部分顺序组成。 质量等级有：A、B、C、D 脱氧方法有：F（沸腾钢）、b（半镇静钢）、Z（镇静钢）、 TZ（特殊镇静钢）。通常Z和TZ可省略。 例如：Q235－AF
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非合金钢一、碳素结构钢碳素结构钢的硫、磷含量较多，但碳含量低，由于冶炼容易，工艺性好，价格便宜，具有较高的强度和良好的塑性与韧生。
因此，碳素结构钢广泛用于一般建筑、工程结构及普通机械零件。
约占钢材总量的70％。
Q195、Q215、Q235塑性好，有一定的强度，用于制造受力不大的零件，如：螺钉、螺母、垫圈等，焊接件、冲压件及桥梁建筑等金属结构件。
Q255、Q275强度较高，用于制造承受中等载荷的零件，如：小轴、销子、连杆、农机零件等。
二、优质碳素结构钢Ws、Wp均≤0.035％。
这类钢随钢号数字增加，其碳的含量增加，组织中的珠光体量增加，铁素体量减少，因此钢的强度也随之增加，而塑性指标越来越低。
08F、10F钢的含碳量低，塑性好，焊接性能好，主要用于制造冲压和焊接件。
15、20、25钢属于渗碳钢。
这类钢强度低，但塑性和韧性较高，焊接性和冷冲压性都好，可以制造各种受力不大，但要求高韧性的零件，此外还可用作冷冲压件和焊接件。
渗碳钢经渗碳、淬火＋低温回火后，表面硬度可达60HRC以上，耐磨性好，而心部具有一定的强度和韧性，可用来制作表面耐磨并能承受冲击载荷的零件。
30、35、40、45、50、55钢属于调质钢，经淬火＋高温回火后，具有良好的综合力学性能，主要用于要求强度、塑性和韧性都较高的机械零件，如轴类零件。
这类钢在机械制造中应用最广泛，其中以45钢更为突出。
60、65、70钢属于弹簧钢，经淬火＋中温回火后可获得高的规定非比例伸长应力，主要用于制造弹簧等弹性零件及耐磨零件。
三、碳素工具钢这类钢的含碳量为Wc＝0.65％～1.35％，分优质碳素工具钢与高级优质碳素工具钢两类。
牌号后加“A”的属高级优质（Ws≤0.020％，Wp≤0.030％；对平炉冶炼的钢，Ws≤0.025％）。
碳素工具钢在机械加工前一般进行球化退火，组织为F+细小均匀分布的粒状渗碳体，硬度≤217HBS。
作为刃具，最终热处理为淬火（一般为760～780℃）＋低温回火（180℃），组织为回火马氏体＋粒状渗碳体＋少量残余奥氏体。
其硬度可达60～65HRC，耐磨性和加工性都较好，价格又便宜，生产上得到广泛应用。
碳素工具钢的缺点是热硬性差，当刃部温度高于250℃时，其硬度和耐磨性会显著降低。
此外，钢的淬透性也低，水中淬透临界直径约为20㎜并容易产生淬火变形和开裂。
因此，碳素工具钢大多用于制造刃部受热程度较低的手用工具和低速，小进给量的机用工具，亦可制作尺寸较小的模具和量具。
四、碳素铸钢有些机械零件，例如水压机横梁、轧钢机机架、重载大齿轮等，因形状复杂，难以用锻压方法成形，用铸铁又无法满足性能要求，此时可采用铸钢件。
碳素铸钢中含碳量为Wc＝0.15～0.60％。
碳的质量分数过高则塑性差，易产生裂纹。
ZG200－400有良好的塑性、韧性和焊接性能。
ZG230－450有一定的强度和较好的塑性、韧性、焊接性能良好，切削加工性尚可。
ZG270－500有较高的强度和较好的塑性，铸造性能良好，焊接性能尚好，切削加工性能好。
ZG310－570强度和切削加工性能良好，塑性和韧性较低，用于制作承受载荷较高的各种机械零件。
ZG340－640有高的强度、硬度和耐磨性，切削加工性中等，焊接性能较差，流动性好，裂纹敏感性较大。
低合金钢一、低合金高强度结构钢低合金钢高强度结构钢是在碳素结构钢的基础上加入少量合金元素（Mn为主加元素）而制成的。
产品同时保证力学性能与化学成分。
1、成分特点：⑴低碳为保证有良好的塑性与韧性，良好的焊接性能和冷成形性能，低合金高强度结构钢中碳的含量一般均较低，大多数为Wc＝0.16％～0.20％。
⑵锰为主加元素，并辅加钒、钛、铌、硅、铝、铬、镍等。
这些元素的主要作用是：加入锰、硅、铬、镍元素为强第铁素体；加入钒、铌、钛、铝等元素为细化铁素体晶粒；合金元素使S点左移，增加珠光体数量；加入碳化物形成元素（钒、铌、钛）及氮化物形成元素（铝），使细小化合物从固溶体中析出，产生弥散强化作用。
2、性能特点：⑴良好的综合力学性能，在确保良好的塑性、韧性条件下具有高的强度，特别是把屈服点提高到265N/㎜~460N/㎜2，以便减轻结构自重，增加承载能力，节约钢材，保证安全。
⑵良好的焊接性能，较好的耐大气腐蚀性能，良好的加工工艺性能⑶较低的韧脆转变温度（碳素结构钢的韧脆转变温度一般为－20℃左右，而低合金高强度结构则一般为－30℃左右）。
这对北方高寒地区使用的构件及运输工具，具有十分重要意义。
二、易切削结构钢易切削结构钢是在钢中加入一种或几种能够改善其切削加工性能的元素，从而具有良好的切削加工性的钢。
目前，通常加入的元素有S、Pb、Ca、P等，主要是利用这些元素本身或与其它元素形成一种对切削加工有利的夹杂物，来改善钢的切削加工性。
S是最广泛应用的易削添加元素。
当钢中含足够量的锰时，硫主要以MnS夹杂物微粒的形式分布在钢中，并在热加工时沿压延方向排列，它能中断基体的连续性，促使形成卷曲半径小而短的切屑，减少切屑与刀具的接触面积；它还能降低切削力和切削热，减少刀具磨损（因MnS本身硬度低，仅190HV，有润滑作用），降低表面粗糙度并提高刀具寿命；改善排屑性能。
但钢中硫的含量增加过多，会导致加工性能进一步变坏，如形成纤维组织、呈现各向异性；产生低熔点共晶，引起热脆。
因此，一般易切削结构钢中的含量限定在Ws＝0.08％～0.33％范围内，同时适当提高锰的含量（WMn＝0.60％～1.55％）与之配合。
铅在钢中孤立地呈细小颗粒状均匀分布，铅颗粒可中断钢基体的连续性；同时有润滑作用，减少摩擦和切削力，利于切削加工。
少量磷溶于铁素体，可提高其强度、硬度，降低塑性和韧性，使切削屑易断并易于排除，并使零件的较低的表面粗糙度值。
但其作用较弱，很少单独使用，一般都复合地加入含硫或含铅的易切削钢中，以进一步提高切削加工性能。
加入微量钙（Wca＝0.001％～0.006％）能改善钢在高速切削下的切削加工性。
因钙在钢中形成高溶点的钙铝硅酸盐夹杂物，在高速切削情况下能防止刀具的磨损，并生成具有润滑作用的某种保护膜，使刀具寿命显著延长。
易切削结构钢牌号以字母“Y”为首，后面数字为平均碳的质量分数的万倍，对锰的含量较高的，其后标出“Mn”；对添加易削元素Pb、Ca等，应在其后标出相应的元素符号。
易切削结构钢可进行最终热处理，但一般不进行预备热处理，以免损害其切削加工性。
三、低合金耐候钢耐候钢即耐大气腐蚀的钢，是在低碳钢基础上主要加入少量的Cu、Cr、Ni、Mo等合金元素冶炼而成，这些元素的加入可以在钢的表面形成一层保护膜，从而提高钢的耐腐蚀能力。
按其主要性能和使用特性，耐候钢分为焊接结构用耐候钢和高耐候性结构钢两大类。
前者适于制造桥梁、建筑及其它要求耐候性的结构件，如12MnCuCr；后者适于制造车辆、建筑、塔架和其它要求耐候性的钢结构，可根据不同需要制成螺栓联接、铆接和焊接的结构件，如09CuPCrNiA。
四、低合金专业用钢为使合金高强度结构钢适应某些专业的特殊需要，对低合金高强度结构钢的成分、工艺及性能作一些相应的调整和补充规定，从而派生出了门类众多的低合金专业用钢。
例如：锅炉、压力容器、船舶、桥梁、汽车、农机、自行车、矿山等专业用低碳钢，许多都已有了相应的国家标准。
第六节机械结构用合金钢和工程结构用合金钢机械结构用合金钢主要用于制造各种机械零件，一般须经过热处理后再使用。
按其用途、热处理特点，机械结构用合金钢可分为渗碳钢、调质钢、弹簧钢、轴承钢等。
一、合金渗碳钢合金渗碳钢通常是指经渗碳淬火及低温回火后使用的合合金钢。
1.用途。
合金渗碳钢主要用来制造性能要求较高或截面尺寸较大，且在承受较强烈的冲击作用和磨损条件下工作的渗碳零件。
例如，制作承受动载荷和重载荷的汽车变速箱齿轮和汽车后桥齿轮等。
凡是要求表面具有高的硬度和耐磨性，心部具有较高的强度和足够韧性的零件，都可采用合金渗碳钢。
2.性能特点。
合金渗碳钢的渗碳层具有优异的耐磨必、抗疲劳性及适当的塑性和韧性未渗碳的心部具有足够的强度及优良的韧性。
如心部强度不足时，则对表面硬、脆的渗碳层缺乏足够的支撑，渗碳层易破坏、剥落。
心部韧性不足时，在冲击载荷或较大过载作用下容易断裂。
合金渗碳钢具有良好的热处理工艺性能，在渗碳温度（900～950℃）下奥氏体晶粒不易明显长大。
此外，还有良好的淬透性。
3.成分特点。
合金渗碳钢中碳的含量一般在Wc＝0.10％～0.25％之间，这是为了保证渗碳零件心部具有良好的韧性。
碳素渗碳钢的淬透性低，热处理对心部的性能改变不大，加入合金元素可提高钢的淬透性，改善心部性能。
常用的合金元素有铬、镍、锰和硼等，其中以镍的作用最好。
为了细化晶粒，还加入少量阻止奥氏体晶粒篚的强碳化物形成元素，如钛、钒、钼等，它们形成的碳化物在高温渗碳时不溶解，有效地抑制渗碳时的过热现象。
4.热处理特点。
渗碳钢的预备热处理一般采用正为处理，对高淬透性的渗碳钢，则采用空冷淬火＋高温回火，以获得回火索氏体组织，改善切削加工性能。
渗碳钢的最终热处理是渗碳＋淬火＋低温回火（180～200℃），表层碳的质量分数为0.85％～1.05％，热处理后表面硬度一般为58～64HRC，具有高的耐磨性，而心部硬度较低，具有良好的塑性和韧性。
5.常用合金渗碳钢。
按其淬透性大小，合金渗碳钢分为三类：a）低淬透性合金渗碳钢如20Cr、20Mn2等，这类钢由于淬透性不高，心部性能不很好，只适于制造承受载荷不大的大小型耐磨零件，如活塞销、凸轮轴、滑块等。
b）中淬透性合金渗碳钢，如20CrMnTi、20SiMnVB等，这类钢含有合金元素较高，其淬透性和力学性能均较高，可用来制造承受中等载荷的受磨零件，如汽车变速齿轮、花键轴套、凸轮盘等。
c）高淬透性合金渗碳钢，如20Cr2Ni4、18Cr2Ni4WA等，这类钢含有较多的铬、镍等元素。
其淬透性高，甚至空冷也能淬成马氏体，渗碳层和心部的性能都非常优异，主要用来制造承受重载荷及强烈磨损的重要大型零件，如飞机、坦克的发动机齿轮。
二、合金调质钢合金调质钢是经调质后使用的合金钢。
1.用途。
合金调质主要用来制造一些重要零件，如机床的主轴、汽车底盘的半轴、柴油机连杆螺栓等。
零件均在多种载荷下工作，承受载荷情况复杂，因此，既要求零件具有良好的综合力学性能，又要有较高的韧性。
2. 性能特点。
合金调质钢的基本性能是具有良好的综合力学性能。
但在生产实践中，由于零件承受载荷的情况不同，具体的性能要求也有差异。
对截面承受载荷均匀的零件（连杆、联接螺栓等），要求整个截面都有较高强度和韧性，对截面承受载荷不均匀的零件（弯曲或扭转的轴），只要求承受载荷较大的零件表层有较好强度和韧性，其余地方要求不高。
因此，选材时还要考虑合金调质钢的淬透性要求。