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結構鋼的用途最廣，用量最大，品種最多。一般按用途分成兩大類：首先是工程結構鋼又稱“工程用鋼”或“建筑用鋼”。用于制造各種工程的金屬結構，如橋梁、車架、船體和房屋結構等。多數是含碳量在0.4%以下的普通碳素鋼及普通低合金鋼（即低合金高強度鋼）。其次是機器結構鋼又稱“結構鋼”。用于制造各類機器零件，如齒輪、軸、彈簧、軸承等。多數是優質碳素鋼和合金鋼。本篇僅討論機器結構鋼（以下簡稱“結構鋼”）的特點、性能、用途和熱處理等問題，并就幾種典型零件的熱處理工藝作些分析。

結構鋼按用途不同又可分為四類：用于制造要求具有良好綜合機械性能的零件，如軸、連桿等，常采用中等含碳量(0,25～0。55%)的鋼材，并進行調質處理。這類鋼稱為調質鋼。用于制造要求表面堅硬耐磨、心部強韌的零件如齒輪、活塞銷等。可以選用調質鋼進行表面淬火或表面氮化處理；也可選用低碳(≤0。25%)鋼進行滲碳或碳氮共滲的化學熱處理。后一種用鋼，通常稱為滲碳鋼。用于制造彈簧的鋼材稱為彈簧鋼。為滿足彈簧高強度、高屈強比，高疲勞性能、并保證足夠韌性的要求，彈簧鋼的含碳量常控制在0.45～0.75%的范圍，并經淬火及中溫圈火熱處理。用于制造滾動軸承零件的鋼材稱為軸承鋼。為獲得軸承零件所需的高硬度、高耐磨性和高疲勞性能的要求，軸承鋼的含碳量必須較高(>1%)，并需進行淬火及低溫回火處理。綜上所述，各類結構鋼的含碳量范圍及其熱處理方式可如表所示。

碳素結構鋼是一種容易生產，價格低廉的鋼材，故曾被大量地用來制造機器零件。但隨著工業生產和科學技術的發展，對鋼材的性髓提出越來越高的要求，而碳鋼具有淬透性低，強度不高，綜合機械性能差，容易過熱等缺點，因而，越來越不能滿足要求，為提高鋼的性 能，在碳鋼的基礎上加入一些合金元素（合金化），因之形成合金鋼。合金鋼有著比碳鋼優良得多的性能。例如：增大了淬透性，提高了機械性能，減少了脆斷傾向性等。因此在現代工業中，合金結構鋼被廣泛地應用著。

合金鋼之所以有著許多優點，主要是鋼中合金元素作用的結果。通常加入結構鋼中的合金元素有：鉻、錳、硅、鎳、鎢、鉬、釩、鈦、硼、鋁等。其含量范圍大致如表。根據各個元素在鋼中所發揮的作用的主次不同，分為主加元素和輔加元素。主加元素，指的是在鋼中的含量較大，對于增大淬透性和提高機械性能能起主導作用的元素。輔加元素，則是指加入到含有主加元素的鋼中，能進一步提高淬透性，降低過熱敏感性與回火脆性，消除某些缺陷，對改善鋼材性能起著輔助作用的元素。輔加元素在鋼中的含量不需過高，通常只在千分之幾的范圍內變動，但很重要，不可忽視它們對主加元素所起的促進作用（復合作用）。

我國合金結構鋼系統是根據我國硅錳多，鉻鎳少的資源情況，運用“多元少量”的原則，兼顧經濟效果而建立起來的。以錳、硅、鉻、鎳、硼為主加元素，鎢、鋁、釩、鈦、硼、鋁為輔加元素，兩者通過適當的配合，構成各種合金結構鋼。它們的分類如下：含有一個主加元素的鋼種，如鉻鋼、錳鋼。含有二個主加元素的鋼種，如硅錳鋼、鉻錳鋼。含有一種主加元素和一種輔加元素的鋼種，如錳釩鋼、鉻鉬鋼。含有多種主加元素和一種輔加元素的鋼種，如硅錳鋁鋼、鉻錳鈦鋼。含有多種主加元素和多種輔加元素的鋼種，如硅錳釩硼鋼、鉻錳硅鋁鍋等。各種結構鋼的牌號及成分，均載列在冶金部部頒標準YB6-71，YB8-59，YB9-68等www.erdoszt.cn