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合金鋼的分類,按合金元素含量分為:低合金鋼（合金元素總量低于5%）、中合金鋼（合金元素總量為5%-10%）、高合金鋼（合金元素總量高于10%）；按所含的主要合金元素，分為：鉻鋼（Cr-Fe-C)、鉻鎳鋼（Cr-Ni-Fe-C)、錳鋼（Mn-Fe-C)、硅錳鋼（Si-Mn-Fe-C)；按小試樣正火或鑄態組織，分為：珠光體鋼、馬氏體鋼、鐵素體鋼、奧氏體鋼、萊氏體鋼；按用途分類：合金結構鋼、合金工具鋼、特殊性能鋼。
合金結構鋼又稱合結鋼，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。由于具有合適的淬透性，經適宜的金屬熱處理后，顯微組織為均勻的索氏體、貝氏體或極細的珠光體，因而具有較高的抗拉強度和屈強比（一般在0.85左右），較高的韌性和疲勞強度，和較低的韌性－脆性轉變溫度，可用于制造截面尺寸較大的機器零件。
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合金元素作用
①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深度，是取得良好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等都能提高鋼的淬透性，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。
②影響鋼的回火過程。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，一般均起到延遲馬氏體的分解和碳化物的聚集長大作用，從而提高鋼的回火穩定性,即提高鋼的抗回火軟化能力,V、W、Ti、Cr、Mo、Si的作用比較顯著，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，析出細小彌散的特殊碳化物質點如V4C3、Mo2C、W2C等,代替部分較粗大的合金滲碳體,使鋼的強度不再下降反而升高,即出現二次硬化（見回火）。Mo對鋼的回火脆性有阻止或減弱的作用。
③影響鋼的強化和韌化。Ni以固溶強化方式強化鐵素體；Mo、V、Nb等碳化物形成元素,既以彌散硬化方式又以固溶強化方式提高鋼的屈服強度；碳的強化作用顯著。此外，加入這些合金元素，一般都細化奧氏體晶粒，增加晶界的強化作用。影響鋼的韌性因素比較復雜，Ni改善鋼的韌性；Mn易使奧氏體晶粒粗化，對回火脆性敏感；降低P、S含量，提高鋼的純凈度，對改善鋼的韌性有重要作用（見金屬的強化）。
圓鋼常用材質
1：15#鋼
3：35#鋼
15號鋼用途:制作滲碳零件、緊固件、沖鍛模件及不需熱處理的低負荷零件，如螺栓、螺釘、拉條、法蘭盤及化工用貯器、蒸汽鍋爐等。
2：20#鋼
切削加工性冷拔或正火狀態較退火狀態好、一般用于制造受力不大而韌性要求高的。
35號鋼廣泛用于制造各種鍛件和熱壓件、冷拉和頂鍛鋼材，無縫鋼管、機械制造中的零件，如曲軸、轉軸、軸銷、杠桿、連桿、橫梁、套筒、輪圈、墊圈以及螺釘、螺母、摩托車架等。
4：40#鋼
強度較高，可切削性良好，冷變形能力中等，焊接性差，無回火脆性，淬透性低，易生水淬裂紋，多在調質或正火態使用，兩者綜合性能相近，表面淬火后可用于制造承受較大應力件。 適于制造曲軸心軸.傳動軸.活塞桿.連桿.鏈輪.齒輪等，作焊接件時需先預熱.焊后緩冷。
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