关于合金钢和非合金钢的应用问题

longer810714

我同学问我：为何中小零件多用非合金钢，而比较大的而且复杂的零件多用合金钢，请大家给点详细的解释！

qwerabcd

根据零件的使用条件，来决定零件的材料。当然了还有成本的问题。

lhf999

不是吧，材料的选用原则是满足使用条件要求的情况下用最便宜的，和大的小的没有直接的关系。

YCL750916

合金钢的强度一般都大于非合金钢(碳钢).对于中小零件一般传递的扭矩小,对材料的强度要求不高.而大型零件由于传递的扭矩特别大,用普通碳钢根本满足不了要求,所以比较大的而且复杂的零件多用合金钢.

asdolmlm

非合金钢
普通质量非合金钢是指不规定生产过程中需要特别控制质量要求，但化学成分和机械性能必须保证在规定范围内，杂质（主要P、S等）必须在规定范围内。
普通质量非合金钢合金元素只含碳，不含其它合金元素，也叫普通碳素钢。由于不含其它合金元素，工艺简单成本低、应用也较广，主要用于生产板、带、型等普通构件，大多不经热处理直接使用。
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合金钢
! n# H! ?$ v) i. L# h8 C$ Y合金钢分为优质合金钢和特殊质量合金钢。优质合金钢生产过程中需要特别控制质量和性能；特殊质量合金钢生产过程中要严格控制质量和性能。
一般工程结构用合金钢属优质合金钢俗称合结钢。主要用于制造机械结构件，大多经热处理后使用。由于合金元素作用，增加淬透性（Mn,Mo, Cr）、细化晶粒（V,Ti…）提高淬火稳定性。低碳合金结构钢经过渗碳，氮淬火及低温回火处理后，构件表面耐磨，心部韧性好，也叫表面硬化钢；中碳合金结构钢经过调质处理，能获得良好的综合性能，叫调节器质钢。

guowei4972

选用合金钢和非合金钢应该根据零件的设计要求来决定，而不是根据零件的大小来决定。我认为楼主理解这一点非常重要。

hy2002freemail

根据设计要求选材料，当然也要考虑成本，楼主可以找些优化设计的资料看看

ll_sd

材料的选择是依据其使用条件，如载荷、强度、延伸率、环境温度、环境碱度、成本等等。

renyueming2001

材料的选择，传统的方法是根据经验按其使用条件（如8楼言）加上参照相类似的零件进行类比对照进行，也就是经验
% t) z7 a3 ?( S) ~- j1 [. X现在的方法是可以根据其使用条件先大致选择一种材料，再借助ANSYS等有限元分析软件进行分析验证，不但提高了效率，又提高了精确度。
这就是为什么进口的机械（如卡车）的载重量、使用寿命都很准，而国产机械就比较庞大等常见的坏现象

[ 本帖最后由 renyueming2001 于 2007-8-25 14:05 编辑 ]

gjzheng

原帖由 YCL750916 于 2007-8-13 22:52 发表 http://www.3dportal.cn/discuz/images/common/back.gif
合金钢的强度一般都大于非合金钢(碳钢).对于中小零件一般传递的扭矩小,对材料的强度要求不高.而大型零件由于传递的扭矩特别大,用普通碳钢根本满足不了要求,所以比较大的而且复杂的零件多用合金钢.

我的个人观点：合金钢的强度是比碳钢的大，但是对于同等条件下（承受扭矩、零件截面面积等）如果仅仅是采用合金钢来代替碳钢的话并不可取，应为大家知道，零件承受扭矩的时候有个刚度的概念，刚度等于扭矩除以材料的切变模量和极惯性矩的乘积，碳钢和合金钢的切变模量相差无几，再加上材料的截面面积、承受的扭矩也一样，所以要提高材料的刚度还是要增加材料的受力截面面积。本人认为，合金钢只是抗拉强度比碳钢的高，如果在材料的横截面面积相同的条件下承受拉力，合金钢的受力要比碳钢大得多

gjzheng

由于合金钢的成分原因，热处理的时候，它的热处理避免开裂、材料的淬透性、材料内部组织、晶粒细化都比碳钢的好，所以合金钢在热处理后，材料本身的耐磨性、抗疲劳强度都会比碳钢好。如果不是热处理使用，使用合金钢和碳钢没有太大的差别。