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鋼材中除主要化學成分Fe鐵以外，還含有少量的碳(C)、硅(Si)、錳(Mn)、磷(P)、硫(S)、氧(0)、氮(N)、鈦(Ti)、釩(V)等元素，這些元素雖含量很少，但對鋼材性能的影響很大。碳是決定鋼材性能的重要元素，它影響到鋼材的強度、塑性、韌性等機械力學性能。當鋼中含碳量在0.8%以下時，隨著含碳量的增加，鋼的強度和硬度提高，塑性和韌性下降;但當含碳量大于1.0%時，隨含碳量增加，鋼的強度反而下降。一般工程用碳素鋼均為低碳鋼，即含碳小于0.25%，工程用低合金鋼含碳小于0.52%。鋼中有益元素有錳、硅、釩、鈦等，控制摻入量可冶煉成低合金鋼。鋼中主要的有害元素有硫、磷及氧，要特別注意控制其含量。磷是鋼中很有害的元素之一，主要溶于鐵素體起強化作用。磷含量增加，鋼材的強度、硬度提高，塑性和韌性顯著下降。特別是溫度愈低，對塑性和韌性的影響愈大，從而顯著加大鋼材的冷脆性。磷也使鋼材可焊性顯著降低，但磷可提高鋼的耐磨性和耐蝕性。硫也是很有害的元素，呈非金屬硫化物夾雜物存在于鋼中，降低鋼材的各種機械性能。由于硫化物熔點低，使鋼材在熱加工過程中造成晶粒的分離，引起鋼材斷裂，形成熱脆現象稱為熱脆性。硫使鋼的可焊性、沖擊韌性、耐疲勞性和抗腐蝕性等均降低。氧是鋼中有害元素，主要存在于非金屬夾雜物中，少量熔于鐵素體內。非金屬夾雜物降低鋼的機械性能，特別是韌性。氧有促進時效傾向的作用。氧化物所造成的低熔點亦使鋼的可焊性變差。
6. 硬度硬度表示材料抵抗硬物體壓入其表面的能力。它是金屬材料的重要性能指標之一。一般硬度越高，耐磨性越好。常用的硬度指標有布氏硬度、洛氏硬度和維氏硬度。⑴布氏硬度（HB）以一定的載荷（一般3000kg）把一定大?。ㄖ睆揭话銥?0mm）的淬硬鋼球壓入材料表面，保持一段時間，去載后，負荷與其壓痕面積之比值，即為布氏硬度值（HB），單位為公斤力/mm2 (N/mm2)。⑵洛氏硬度（HR）當HB>450或者試樣過小時，不能采用布氏硬度試驗而改用洛氏硬度計量。它是用一個頂角120°的金剛石圓錐體或直徑為1.59、3.18mm的鋼球，在一定載荷下壓入被測材料表面，由壓痕的深度求出材料的硬度。根據試驗材料硬度的不同，分三種不同的標度來表示：HRA：是采用60kg載荷和鉆石錐壓入器求得的硬度，用于硬度極高的材料（如硬質合金等）。HRB：是采用100kg載荷和直徑1.58mm淬硬的鋼球，求得的硬度，用于硬度較低的材料（如退火鋼、鑄鐵等）。HRC：是采用150kg載荷和鉆石錐壓入器求得的硬度，用于硬度很高的材料（如淬火鋼等）。⑶維氏硬度（HV）以120kg以內的載荷和頂角為136°的金剛石方形錐壓入器壓入材料表面，用材料壓痕凹坑的表面積除以載荷值，即為維氏硬度值（HV）。
中華人民共和國標準GB/T 13304－91《鋼分類》描述：“以鐵為主要元素、含碳量一般在2%以下，并含有其他元素的材料。”其中的一般是指除鉻鋼外的其他鋼種，部分鉻鋼的含碳量允許大于2%。含碳量大于2%的鐵合金是鑄鐵。其他國際標準如ISO 4948或EN 10020中對鋼的定義也與此類似。嚴格地說，鋼是含碳量在0.0218%-2.11 [1] %之間的鐵碳合金。我們通常將其與鐵合稱為鋼鐵，為了保證其韌性和塑性，含碳量一般不超過1.7%。鋼的主要元素除鐵、碳外，還有硅、錳、硫、磷等。其它成分是為了使鋼材性能有所區別。以下以字母順序列出重要的鋼材，他們包含以下成分，現將它們的功能特性一并介紹：碳（Carbon)存在于所有的鋼材，是重要的硬化元素。有助于增加鋼材的強度，我們通常希望刀具級別的鋼材擁有0.6%以上的碳，也稱為高碳鋼。鉻（Chromium)增加耐磨損性，硬度，重要的是耐腐蝕性，擁有13%以上的認為是不銹鋼。盡管這么叫，如果保養不當，所有鋼材都會生銹。煉鋼
錳（Manganese）重要的奧氏體穩定元素，有助于生成紋理結構，增加堅固性和強度及耐磨損性。在熱處理和卷壓過程中使鋼材內部脫氧，出現在大多數的刀剪用鋼材中，除了A-2,L-6和CPM 420V。鉬（Molybdenum）
鋼的熱處理是指在固態下通過對鋼進行不同的加熱、保溫、冷卻來改變鋼的組織結構，從而獲得所需要性能的一種工藝。鋼的熱處理路線圖，如圖所示：2、鋼的熱處理分類（1）根據工藝方法來分1）整體熱處理（退火、正火、淬火、回 火）；2）表面熱處理（火焰加熱表面淬火、感應加熱表面淬火、激光加熱表面淬火等）；3）化學熱處理（滲碳、滲氮、滲其它元素等）。（2）根據熱處理在零件加工中的作用分1）預先熱處理（退火、正火）：為機械零件切削加工前的一個中間工序，以改善切削加工性能及為后續作組織準備。2）終熱處理（淬火、回火）：獲得零件終使用性能的熱處理 。3、過熱度和過冷度加熱和冷卻時相圖上臨界點位置，如圖所示：平衡態相變線：A1、A3、Acm加熱（過熱度）： Ac1、Ac3、Accm
冷卻（過冷度）： Ar1、Ar3、Arcm
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