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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。
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1、碳（C）：鋼中含碳量增加，屈服點和抗拉強度升高，但塑性和沖擊性降低，當碳含量超過0.23%時，鋼的焊接性能變壞，因此用于焊接的低合金結構鋼，含碳量一般不超過0.20%。碳量高還會降低鋼的耐大氣腐蝕能力，在露天料場的高碳鋼就易銹蝕；此外，碳能增加鋼的冷脆性和時效敏感性。
2、硅（Si）：在煉鋼過程中加硅作為還原劑和脫氧劑，所以鎮靜鋼含有0.15－0.30%的硅。如果鋼中含硅量超過0.50-0.60%,硅就算合金元素。硅能顯著提高鋼的彈性極限，屈服點和抗拉強度，故廣泛用于作彈簧鋼。在調質結構鋼中加入1.0－1.2%的硅，強度可提高15－20%。硅和鉬、鎢、鉻等結合，有提高抗腐蝕性和抗氧化的作用，可制造耐熱鋼。含硅1－4%的低碳鋼，具有極高的導磁率，用于電器工業做矽鋼片。硅量增加，會降低鋼的焊接性能。
3、錳（Mn）：在煉鋼過程中，錳是良好的脫氧劑和脫硫劑，一般鋼中含錳0.30－0.50%。在碳素鋼中加入0.70%以上時就算“錳鋼”，較一般鋼量的鋼不但有足夠的韌性，且有較高的強度和硬度，提高鋼的淬性，改善鋼的熱加工性能，如16Mn鋼比A3屈服點高40%。含錳11－14%的鋼有極高的耐磨性，用于挖土機鏟斗，球磨機襯板等。錳量增高，減弱鋼的抗腐蝕能力，降低焊接性能。
4、磷（P）：在一般情況下，磷是鋼中有害元素，增加鋼的冷脆性，使焊接性能變壞，降低塑性，使冷彎性能變壞。因此通常要求鋼中含磷量小于0.045%，優質鋼要求更低些。
這是一種高強度中碳調質錳鋼，它具有高的強度、彈性和耐磨性，同時淬透性也較高，在油中臨界淬透直徑達10～28mm，在水中臨界淬透直徑達24～49mm，可切削性尚可。此鋼經調質后可得到較高的綜合力學性能，但熱處理時有過熱敏感性及回火脆性，水淬時也有產生裂紋的傾向，且對白點敏感，焊接性差，冷變形塑性低。
這種鋼通常是在調質后使用，用于制造高應力及磨損條件下工作的零件，制造直徑80mm以下的零件時鋼的性能與45Cr相近；也可在正火及高溫回火后使用，用于制造中等負荷、截面尺寸較大的零件。例如：重型機械上用作滾動軸承中的主軸、軸及大型齒輪；汽車上的傳動花鍵軸以及承受沖擊負荷的心軸；一般機械上用作齒輪、蝸桿、齒輪軸、曲軸、連桿等。此外，此鋼還可用來制造板彈簧及平卷簧等。
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