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碳钢的在性能上主要有以下几方面的不足：1 淬透性低。一般情况下，碳钢水淬的淬透直径只有10mm-20mm。2强度和屈强比较低。如普通碳钢Q235钢的σs为235MPa，而低合金结构钢16Mn的σs则为360MPa以上。40钢的 σs /σb仅为0.43, 远低于合金钢。3回火稳定性差。由于回火稳定性差，碳钢在进行调质处理时，为了保证较高的强度需采用较低的回火温度，这样钢的韧性就偏低；为了保证较好的韧性，采用高的回火温度时强度又偏低，所以碳钢的综合机械性能水平不高。4不能满足特殊性能的要求。碳钢在化、耐蚀、耐热、耐低温、耐磨损以及特殊电磁性等方面往往较差，不能满足特殊使用性能的需求。
对Fe-Fe3C相图临界点(S和E点)的影响扩大γ相区的元素使Fe-Fe3C相图中的共析转变温度下降, 缩小γ相区的元素则使其上升, 并都使共析反应在一个温度范围内进行。几乎所有的合金元素都使共析点(S)和共晶点(E)的碳含量降低，即S点和E点左移, 强碳化物形成元素的作用尤为强烈。合金元素对钢热处理的影响合金元素的加入会影响钢在热处理过程中的组织转变。 合金元素对加热时相转变的影响合金元素影响加热时奥氏体形成的速度和奥氏体晶粒的大小。
由于过冷奥氏体稳定性增大, 合金钢在正火状态下可得到层片距离更小的珠光体, 或贝氏体甚至马氏体组织, 从而强度大为增加。Mn、Cr、Cu的强化作用较大, 而Si、Al、V、Mo等在一般含量(例如一般结构钢的实际含量)下影响很小。
对淬火、回火状态下钢的机械性能的影响合金元素对淬火、回火状态下钢的强化作用显著, 因为它充分利用了全部的四种强化机制。淬火时形成马氏体, 回火时析出碳化物, 造成强烈的第二相强化，同时使韧性大大改善, 故获得马氏体并对其回火是钢的经济和有效的综合强化方法。
合金钢的分类按合金元素含量多少，分为低合金钢（合金元素总量低于5%）、中合金钢（合金元素总量为5%-10%）、高合金钢（合金元素总量高于10%）;按所含的主要合金元素，分为铬钢（Cr-Fe-C)、铬镍钢（Cr-Ni-Fe-C)、锰钢（Mn-Fe-C)、硅锰钢（Si-Mn-Fe-C);按小试样正火或铸态组织，分为珠光体钢、马氏体钢、铁素体钢、奥氏体钢、莱氏体钢;按用途分类合金结构钢、合金工具钢、特殊性能钢。
碳钢的在性能上主要有以下几方面的不足：1 淬透性低。一般情况下，碳钢水淬的大淬透直径只有10mm-20mm。2强度和屈强比较低。如普通碳钢Q235钢的σs为235MPa，而低合金结构钢16Mn的σs则为360MPa以上。40钢的 σs /σb仅为0.43, 远低于合金钢。3回火稳定性差。由于回火稳定性差，碳钢在进行调质处理时
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