钢是铁和碳的合金，因其强度、耐用性、可定制性和快速制造而成为建筑和军事等行业的基本部件。在市场上可用的几种类型的钢中，合金钢与不锈钢的比较是想要使用钢的制造商之间常见的许多比较之一。

只有在了解了与项目相关的性能后，才能选择这两种钢材中的任何一种。因此，这篇文章分解了你需要知道的关于不锈钢和合金钢的比较的一切。它显示了合金钢和不锈钢之间的特性，行为和差异，因此您可以为您的项目选择任何一种。

合金钢与不锈钢的成分及分类差异

在对合金钢和不锈钢进行比较后，要成功选择合适的钢材类型，制造商必须彻底了解它们的一切。因此，本节将讨论组成和分类，以显示合金钢和不锈钢之间的区别。

合金钢

合金钢是一种含有一种以上合金元素的钢，除了碳钢中的碳和铁。这些合金元素有助于改善母钢材料中不存在或较低的某些特性。例如强度、耐磨性、韧性和硬度。

低合金钢vs高合金钢

根据合金元素(不是碳和铁)的含量，合金钢分为高合金钢和低合金钢。

低合金钢所含的合金元素不超过总材料成分的5%。与基体钢相比，加入合金元素增加了材料的机械性能和耐腐蚀性。可以构成低合金钢的常见合金元素包括镍(Ni)、铬(Cr)、钒(V)、铜(Cu)、钨(W)和硼(B)。

高合金钢含有占总材料成分5%以上的合金钢。较高的百分比大大提高了材料的机械性能。不锈钢是高合金钢的一个例子，因为它含有至少12%的铬，这取决于不锈钢等级。


常用合金元素及其作用

使用20多种合金元素可提高碳钢的力学性能。每一种合金元素都有它赋予碳钢的独特性能。以下是五种最常见的合金元素:

1、锰与少量的磷和硫使形成的钢合金不那么脆，更有延展性。

2、铬的作用取决于百分比。在少量使用时(0.5% - 2%)，可提高材料的硬度。较高的掺量(4% ~ 18%)可增强耐蚀性。

3、0.15%左右的钒能提高碳钢的强度、耐热性和整体晶粒组织。当与铬一起使用时，成形的钢合金硬度增加而不失去成形性。

4、镍也有影响，这取决于百分比。在5%左右，形成的钢合金强度增加。较高的百分比(超过12%)将增强形成的合金的耐腐蚀性。

5、钨会增加成形钢合金的组织组成。此外，它增加了耐热性，导致熔点增加。

不锈钢

不锈钢是一种高合金钢，以其极高的耐腐蚀性和美观性而闻名。一般来说，它含有至少10.5%的铬，负责硬度和耐腐蚀性，少于1.2%的碳和其他合金元素。

铬含量及其重要性


根据需要的性能和等级，不锈钢还可以含有其他合金元素，如钛、锰和镍。铬的存在导致与氧接触时形成氧化铬。这个过程被称为不锈钢钝化，有助于保护金属并使其自我修复。由于其性能，不锈钢在以下方面很重要。

1、高耐热性使其在热交换器，锅炉，阀门和过热器中很重要。

2、可以防止细菌生长，使其适用于需要高卫生的功能。

3、具有高强度重量比优势，这使得它在汽车和飞机工业中很有用。

4、100%可回收的。

常见类型的不锈钢

许多类型的不锈钢材料可分为五大类。下面是不锈钢的种类的简短说明。

奥氏体不锈钢是一种非磁性SS，含有17-25%的铬和8-20%的镍和其他合金元素。它们具有优良的延展性、耐腐蚀性和韧性，高成形性和可焊性。它们还含有钼，这大大提高了耐腐蚀性。例如304/304L、316/316L和253。

铁素体不锈钢含有10.5%的铬，使其具有耐腐蚀性。它们在退火条件下使用，因为强化是不可能的，也不能用冷加工或热处理。此外，它们缺乏韧性，这减少了它们的结构应用，并限制了它们在板材和线圈上的可用性。例如409和430 SS。

马氏体不锈钢含有12 - 16%的铬和0.08% - 2%的碳。它们是可热处理的，可焊性降低，延展性较低，不适合冷加工。例子包括410,420C和431等级的SS。

双相不锈钢含有等量的奥氏体和铁素体。它们含有18-29%的铬，3-8%的镍和其他合金元素，如钼和氮。它们坚固，耐用，耐腐蚀，耐点蚀和氯化物应力。然而，它们不受热处理的影响，对冷加工的反应很差。然而，它们是磁性的，可焊接的，并且易于制造。例如2205和S32750等级的SS。

沉淀硬化不锈钢牌号含有12-16%的铬和3-9%的镍以及Al、Cu、Ti等小合金元素，可形成沉淀。它们是可热处理的，坚固的，而且很有延展性。在退火条件下进行加工，然后进行回火。

比较合金钢和不锈钢的机械性能

主要形式是合金与不锈钢的力学性能比较。虽然每种类型的合金或不锈钢可能有所不同，但以下是它们在机械性能方面的比较的一般表示:

抗拉强度

拉伸强度是指材料在断裂前承受拉伸应力的能力，它取决于合金和热处理工艺。合金钢的抗拉强度(758-1882)高于不锈钢(515-827)。因此，合金钢有更多的结构应用。

硬度

硬度是材料抗磨损和磨损的量度，取决于材料成分和热处理。由于合金元素少于5%，合金钢具有比不锈钢更高的硬度，从200HB到600HB(布氏硬度)和耐磨性。不锈钢的莫氏硬度为8，布氏硬度为150HB至300HB，这使得它的硬度低于大多数金属，尽管它比铜和铝等材料更硬。

延性

延展性是指材料在不发生断裂的情况下伸长的能力，具体取决于热处理。合金钢的延展性比不锈钢高。因此，它们更适合于需要成形而不断裂的应用。这在它们在制造精密部件的精密工程中的应用中是显而易见的。

耐冲击

与不锈钢相比，合金钢的硬度更高，增加了抗冲击性，使其更适合接受常规冲击或冲击的应用。由于不锈钢的硬度和韧性较低，在这种情况下使用时，不锈钢破裂的可能性较高。

疲劳强度

疲劳强度测量材料在给定循环次数下抵抗应力的能力。疲劳应力是材料所能抵抗的最高应力。例如，不锈钢316L的疲劳强度为146.45Mpa。一般来说，与合金钢相比，不锈钢的疲劳强度较低。然而，某些牌号，如双相SS，由于其显微组织而具有较高的疲劳强度。

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