為什麼要在碳鋼基礎上開發合金鋼

⑴ 碳素鋼加入適量合金元素目的是什麼。

目的是增加碳素鋼的硬度
合金鋼（alloy steel）鋼里除鐵、碳外，加入其他的元素，就叫合金鋼。 在普通碳素鋼基礎上添加適量的一種或多種合金元素而構成的鐵碳合金。根據添加元素的不同，並採取適當的加工工藝，可獲得高強度、高韌性、耐磨、耐腐蝕、耐低溫、耐高溫、無磁性等特殊性能。

合金鋼種類很多，通常按合金元素含量多少分為低合金鋼（含量<5%），中合金鋼（含量5%～10%），高合金鋼（含量>10%）；按質量分為優質合金鋼、特質合金鋼；按特性和用途又分為合金結構鋼、不銹鋼、耐酸鋼、耐磨鋼、耐熱鋼、合金工具鋼、滾動軸承鋼、合金彈簧鋼和特殊性能鋼（如軟磁鋼、永磁鋼、無磁鋼）等。

⑵ 什麼是合金鋼與碳鋼相比,合金鋼有哪些優點為什麼

合金鋼就是在碳鋼的基礎上，根據需要認為的加入一些合金，稱合金鋼。
其主要專優點是提高材料的綜合性屬能，比如在一些材料中，加入合金後，在同等硬度的情況下，增加材料的強度。也有根據需要可增加材料的耐蝕、耐磨等性能。
至於為什麼，這要看各元素的作用而言，有些是增加淬透性，如Mo、Cr、Mn等。從而增加硬度和耐磨性，有些增加耐蝕和抗氧化性能，如Ni、Cr等，原因很多，還是先看看有些基礎書吧。

⑶ 汽車材料選擇合金鋼的原因

用鋁、還是用鋼？」這個問題始終困擾著汽車工程師。鋁合金一度威脅到汽車工業內鋼鐵在過去所扮演的領導地位，如果以鋁和製造鋼的原料鐵來相比，不但重量減輕了一半，抗腐蝕性也更優於鋼，但是鋁的價格也相對昂貴，且在製造和維修上都很困難。因此近年隨著超輕型高強度鋼板的問世，也使得鋁合金的優勢部分喪失。相對於鋁合金，不少汽車製造商更加傾向於選擇高強度碳鋼來替代普通鋼材，不過鋁和鋼之間的戰爭，可不會就這么輕易結束。
●車用鋁合金零件比重顯著增加
雖然消費者對於車輛安全性的要求越來越高，然而整個社會對於環保節能的呼聲也相對提高，因此也使得汽車製造商們不得不尋求更堅固、更輕薄的造車原料，而鋁與鋼之間的戰爭也正由此展開。
要製造一輛普通中型汽車必須耗去725公斤的鋼和鑄鐵，還要再加上350公斤的沖壓鋼板。相比之下，鋁合金在一款歐洲汽車內的所佔重量，則是從1990年的50增加到2005年的131.5公斤（多數仍用於發動機內部件與氣缸缸體），而且預計到了2010年還會再增加25公斤。跟製造鋼原料的鐵相比，鋁的重量不僅減輕了一半，其抗腐蝕能力也更優於鋼，種種特質也使得鋁更加受到汽車工程師們的青睞。
『奧迪A8的全鋁車身結構 』
在今天的汽車歷史中，已經出現過不少使用全鋁合金打造車身的市售車，包括本田的超級跑車NSX以及奧迪為了彰顯技術實力而推出的小型車A2，而目前在市面上仍在銷售的車型則有奧迪A8、R8和捷豹XJ是採用全鋁合金車身。其中捷豹XK更是將鋁合金技術與輕量化優勢發揮到極致，不僅車身零件結合總數從5,189個降至2,761個，車身剛性更一舉提高了48％，同時還大幅瘦身達到90kg的效果（從1685kg減重至1,595kg）！
『捷豹XK採用鋁合金技術，大大降低了車身重量，提升了操控性能 』
全新XK車系的功率輸出僅比起舊款車型小幅增加6hp，達到300hp的最大功率，但是在瘦身有成之後的重量/功率比，再加上懸吊系統的改良，換來的卻是平易近人、更加靈巧的操控與駕馭感受。目前捷豹車廠的銷售量12萬570輛與15年前被福特收購前相比，呈現倍數成長。
●高強度鋼材迎戰鋁合金
鋁合金的異軍突起讓車用鋼鐵供貨商們倍感壓力，因此他們也決定統一採取行動以對抗鋁的威脅。早在1995年，便已有32家跨國鋼鐵生產廠商聯合提出了「超輕碳鋼車身」的概念，這種採用高強度鋼材所製造的車身實現了更薄和更輕的結構，能使車身重量減輕達25％！輕薄化的車身確實提高了高強度鋼材的銷售數字，同時鋼鐵廠還對外宣稱，這種材料還有另一大好處，也就是讓汽車在EuroNCAP碰撞測試中得到更高的分數！
歐洲新車評測系統（European New Car Assessment Program）中的碰撞測試，目前已經發展成為是歐洲新車量產前的必要程序，也早已成為消費者在購車時重要的一項參考依據，當今一款新車要想獲得「不差」的安全聲譽，得要在碰撞測試中得到4至5顆星的評分。
根據沃爾沃安全中心工程師Marten Levenstam介紹，鋼材質量的提高使得汽車業者能夠製造出更具安全性的車身結構，並且還不增加車身重量。「您能用普通鋼材構成撞擊力道吸收區，用高強度鋼構成超級安全的乘坐區！」Marten Levenstam說，經得起強力撞擊的車型，才能得到NCAP更優異的評分，所以這對於汽車製造商們來說顯然頗具吸引力。
由於歐盟修改了汽車廢氣排放中的二氧化碳含量標准，將其限制在每公里130克，使得汽車設計師們的注意力也隨之轉移到能減輕車身重量的鋼合金上。普通鋼板的厚度通常為0.7到0.75mm，而今日的超強度鋼板厚度則僅有0.65mm甚至更薄，新款歐寶賽飛利的發動機蓋鋼板便只有0.6mm厚！
鋼鐵生產廠商Arcelor-Mittal、Robert Bosch GmbH與咨詢公司Arthur D. Little的分析結果得出了一個發人深省的結論：僅僅減輕車身重量就能節省約5％的燃油，並且通過這樣的方式來提高油耗表現，只需在每輛車上增加212歐元（約為2200人民幣）的成本以購買高強度鋼材。現有的省油科技包括可變氣門與進氣岐管、渦輪增壓和汽缸間歇功能等，卻絕對無法達到5％的節油效果，而且降低車身重量，還可有效減輕剎車系統的負荷並提高發動機效能。
●鋁合金的技術瓶頸
鋼鐵生產廠商Arcelor-Mittal認為，採用高張力鋼板來減輕車身重量是比較經濟的選擇，他們也預料隨著高張力鋼板達到更高的經濟規模，市售車的重量亦能夠進一步減輕。盡管鋁合金生產廠商無法反駁這一點，但是他們卻用另一種觀點對其提出質疑：如果想要降低二氧化碳的排放量，考慮到汽車的生命周期和資源回收性（鋁的回收比例高於鋼鐵），鋁顯然優於鋼！
『寶馬5系的車身結構，鋼制車身和鋁制車首』
除了奧迪和捷豹之外，對於推出「全鋁合金車款」有興趣的車廠至今仍寥寥無幾。寶馬製造了鋁鋼材料混用的車身結構，但是首要原因卻是基於平衡車身前後配重以提升操控性。寶馬5系即是鋼制車身和鋁制車首（主要在發動機蓋）的結合體實例，而X5僅在車身前半部用上了少數鋁合金零件，其整體結構仍為鋼制。
不過僅僅是這種混合結構，就已經使得製造成本增加了25％，而這還不是讓車廠頭痛的唯一原因，因為鋁在受熱後體積大幅膨脹的金屬特性，更使得鋁制車用零件的製造難度大大增加，在焊接車身時必須使用特製夾鉗，並採用特殊工藝才能將鋁制零件固定在特定位置。包括通用汽車在內的國際性大車廠仍無法將鋁合金廣泛應用在旗下各車型上，主要原因就是考慮到處理鋁制零件的特殊設備無法在遍布全球的組裝廠與維修點廣泛普及

⑷ 低合金鋼板是什麼材質

合金鋼板是一種在碳鋼的基礎上添加了少量合金元素的鋼材。
這些合金元素的總量通常少於5%，但可以達到約10%。低合金鋼板通過添加這些合金元素來提高鋼的性能，例如，提高其強度、韌性、抗疲勞性能和耐腐蝕性能。常見的低合金鋼板材質包括Q345A、Q345B、Q345C、Q345D等，這些材質的低合金鋼板在建築、機械製造、船舶建造等領域有著廣泛的應用。
合金是由兩種或兩種以上的金屬或非金屬經過混合熔化、冷卻凝固後所合成的具有金屬特性的物質。常見的合金有鋁合金、鈦合金、鎂合金、銅合金等。合金的物理性質可能與合金的組成元素有類似之處，但是合金的抗拉強度和抗剪強度卻通常與組成元素的性質有很大不同。

⑸ 請問在碳鋼的基礎上有目的地加入一定量合金元素的作用是什麼

碳鋼的基礎上復有目的地加入一制定量合金元素的作用：合金元素在鋼中的存在， 通過與鋼中的鐵和碳兩個基本組成元素發生作用，加上某些合金元素彼此之間也會相互作用，由此影響到鋼的組織和相變過程，達到改變鋼的性能的目的。

⑹ 低合金鋼和高合金鋼的區別

1定義不同

低合金鋼是指合金元素總量小於5%的合金鋼。低合金鋼是相對於碳鋼而言的，是在碳鋼的基礎上，為了改善鋼的性能，而有意向鋼中加入一種或幾種合金元素。加入的合金量超過碳鋼正常生產方法所具有的一般含量時，稱這種鋼為合金鋼。

高合金鋼是指在鋼鐵中有合金元素在10%以上的合金鋼。其牌號冠以字母X，後面是表示平均含碳量的數字（萬分之幾）和合金元素符號（按含量排列），最後是標明各主要合金元素含量的平均百分值（按四捨五入化為整數）。

2、性質不同

低合鋼結構件的屈服點決定了結構所能承受的不發生永久變形的應力。典型碳素結構鋼的最小屈服點為235MPa。而典型低合金高強度鋼的最小屈服點為345MPa。因此，根據其屈服點的比例關系，低合金高強度鋼的使用允許應力比碳素結構鋼高1.4倍。

高合金鋼在淬火回火後，組織均為板條馬氏體，硬度保持在50HRC左右；耐腐蝕性均稍有下降，但仍處在一個級別中，即第7級尚耐蝕。當其他成分不變，鉬含量降低至0.5%時，試樣的沖擊韌性提高。

3、用途不同

低合金鋼在工程機械、船舶、橋梁、高層建築、鍋爐及壓力容器、電力、各種車輛的製造中得到了廣泛的應用。這與它的特性（如：塑性、韌性、焊接性能）是分不開的。圖集中展示了一些常見的低合金鋼的用途和特性。

高合金鋼有優質合金鋼、特質合金鋼；按特性和用途又分為合金結構鋼、不銹鋼、耐酸鋼、耐磨鋼、耐熱鋼、合金工具鋼、滾動軸承鋼、合金彈簧鋼和特殊性能鋼（如軟磁鋼、永磁鋼、無磁鋼）等。

隨著中國電力需求的強勁增長，電站鍋爐管用高合金鋼的需求不斷增加。高合金鋼是一種附加值高、性能優異的高合金鋼。

高合金鋼只佔總產量的一小部分，其精煉採用的是通用鋼包，渣線採用鎂碳磚，包壁和包底為無碳包襯。高合金鋼冶煉工藝復雜，成分控制要求嚴格，精煉時間更長，加快了鋼包渣線鎂碳磚的損毀。

參考資料來源：網路-低合金鋼

網路-高合金鋼