結(jié)構(gòu)鋼因含有特定合金元素，經(jīng)熱處理后顯微組織優(yōu)良，強(qiáng)度與韌性出色，其強(qiáng)度高，如30CrMnSiA合金結(jié)構(gòu)鋼調(diào)質(zhì)處理后抗拉強(qiáng)度σb不低于1080MPa，屈服強(qiáng)度σs不低于835MPa，滿足多數(shù)高強(qiáng)度部件需求，同時(shí)韌性佳，合金元素提升強(qiáng)度硬度的同時(shí)也改善了韌性，使其承受高負(fù)荷、沖擊載荷時(shí)不易斷裂，適用于制造汽車發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸、大型機(jī)械傳動(dòng)軸等重要零部件，且具有較高屈強(qiáng)比（一般在0.

一、合金結(jié)構(gòu)鋼強(qiáng)度與韌性的影響因素

• 合金成分的影響
  • 碳元素：碳含量雖然通常小于1%，但對(duì)合金結(jié)構(gòu)鋼的強(qiáng)度和韌性有著關(guān)鍵影響。適量的碳能提高鋼的硬度與耐磨性，進(jìn)而影響強(qiáng)度，不過碳含量過高會(huì)降低韌性，使鋼變脆。
  • 錳元素：錳可顯著提升鋼的強(qiáng)度，同時(shí)還能改善其加工性能，對(duì)韌性也有一定的積極作用，有助于使合金結(jié)構(gòu)鋼在具有高強(qiáng)度的同時(shí)保持較好的韌性。
  • 硅元素：主要負(fù)責(zé)提高鋼的抗氧化性和耐熱性，也在一定程度上影響著鋼的強(qiáng)度，對(duì)韌性的影響相對(duì)復(fù)雜，與其他元素共同作用于合金結(jié)構(gòu)鋼的性能。
  • 鉻、鉬、釩等元素：這些元素能夠進(jìn)一步增強(qiáng)材料的抗疲勞性和高溫穩(wěn)定性，讓合金結(jié)構(gòu)鋼更加堅(jiān)固耐用，對(duì)強(qiáng)度提升有很大幫助，并且在合理的配比下有助于維持或提升韌性，避免因強(qiáng)度提高而韌性下降過多。

二、不同合金結(jié)構(gòu)鋼的強(qiáng)度與韌性表現(xiàn)

• 20MnCr5合金結(jié)構(gòu)鋼
  • 強(qiáng)度：其抗拉強(qiáng)度在不同條件下有所不同，例如當(dāng)試樣直徑為2mm ，經(jīng)過淬火 + 回火處理后，抗拉強(qiáng)度≥930MPa，屈服點(diǎn)≥735MPa。并且隨著公稱直徑或厚度的增加，力學(xué)性能會(huì)有一定的調(diào)整規(guī)則，如公稱尺寸大于80 - 100mm的鋼棒，允許其斷后伸長(zhǎng)率、斷面收縮率及沖擊吸收能量較表中規(guī)定分別降低1%(絕對(duì)值)、5%(絕對(duì)值)及5%等。
  • 韌性：低溫沖擊韌度良好，不過焊接性差。在滲碳淬火后或作調(diào)質(zhì)鋼使用時(shí)，能在保證一定強(qiáng)度的基礎(chǔ)上維持較好的韌性，可用于制造如齒輪、主軸、摩擦輪、蝸桿、調(diào)速器的套筒等中小型零件。
• En30A合金結(jié)構(gòu)鋼
  • 強(qiáng)度：抗拉強(qiáng)度σb(MPa)≥1080(110)，屈服強(qiáng)度σs(MPa)≥835(85)，表現(xiàn)出較高的強(qiáng)度水平，適合應(yīng)用于需要高強(qiáng)度的機(jī)械工程部件制造中。
  • 韌性：沖擊韌性值αkv(J/cm2)≥49(5)，同時(shí)伸長(zhǎng)率δ5(%)≥10，說明這種鋼材在高強(qiáng)度的同時(shí)具備較好的韌性。
• 42CrMoA合金結(jié)構(gòu)鋼
  • 強(qiáng)度：抗拉強(qiáng)度σb(MPa)≥1080(110)，屈服強(qiáng)度σs(MPa)≥930(95)，屬于超高強(qiáng)度鋼，能夠滿足需要一定強(qiáng)度的大、中型塑料模具制造等需求。
  • 韌性：具有較高的韌性，低溫沖擊韌性良好，無明顯的回火脆性，調(diào)質(zhì)處理后有較高的疲勞極限和抗多次沖擊能力。

合金結(jié)構(gòu)鋼的碳含量?jī)?yōu)化

錳元素對(duì)鋼性能的具體影響

硅元素在合金中的作用機(jī)制

鉻鉬釩合金的配比研究