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为了合金化而有意识地加入一定范围含量的元素炼制的钢才是合金钢。由于加入的合金元素不同，合金钢的性能也不一样。几种主要合金元素对合金钢性能的影响如下：硅：钢中常含有0.2~0.3%的硅，但当含量超过0.5%时，硅就成为合金元素，这种钢称为硅钢。硅能显著地提高钢的强度极限，在调质结构钢中，硅能增加钢的渗透性及淬火后的抗回火性，所以硅钢常被用作调质结构钢。但钢中含硅量的增加，使其可焊性变差。锰：当钢中锰含量超过1%时，锰就成为合金元素，这种钢称为锰钢。锰钢具有足够的韧性和较高的强度和硬度，锰能由含硫而引起的热脆性，改善钢的热加工性能。
为了防止合金钢管在运输、储存过程中的锈蚀，出厂前都要涂以彦层防腐。一般对涂层的防腐时间要求为大于3个月。合金钢管等老厂在设计时，涂层都采用沥青，将沥青在专门的容器中通以蒸汽加热熔化后，再以压缩空气通过喷嘴喷涂在辊道上的管 子上。成都无缝钢管厂则以溶剂将沥青溶化后，再采用高压无气喷I 涂方法将其涂在管子上。包钢合金钢管曾采用炼焦的副产品科马龙刷涂在管子上。这类涂层的主要缺点都是散发的气味呛人、有毒，还容易着 火，同时溅落在设备周围的残余沥青很脏，且不易。另外，咬字涂标要等合金钢管的涂层自然晾干后才可进行。为此3个老厂先后灰 涂层进行了很多选择和研究工作，鞍钢后来采用HA-半透明防腐 涂料，用静电喷涂在管子上取得了较好的效果。
研究用钢SIH13、H10、H19钢的化学成分见表1。这些钢是在电弧炉冶炼后铸成钢锭，按大于6的锻比热锻成表1给定的尺寸，然后在850 ℃退火。试样是在热锻材料的中心到方角或表面之间部位切取，其坐标与纵向平行。
通过显微组织观测和对尺寸变化及硬度的测量，就H13、H10在1200 ℃奥氏体化，H19在1140 ℃奥氏体化后在不同冷却速度下贝氏体的形成进行了研究。经不同冷却速度淬火并回火，其硬度值为HRC44的试样，在平面应变断裂韧性K1c、疲劳裂纹扩散速率、夏比式冲击值、V型缺口夏比试验脆性转变温度等方面进行了测定。
采用30 mm宽的标准试样进行了平面应变断裂韧性试验，进行了两种类型的疲劳试验：使用平面应变断裂韧性试验的同一类试样的疲劳裂纹扩展试验；采用疲劳预裂纹，该裂纹是以每秒5周的频率，550～20 kg变换载荷循环拉伸期间随之产生的。旋转弯曲疲劳试验，采用Φ10 mm的光滑试样，以3000 周/s的速度旋转，从而得到S-N曲线。
摩擦阻力。合金管铸件收缩时铸件表面与型腔表面间的相对运动形成的阻力。摩擦阻力的大小与铸件重量、型腔表面的光滑程度有关。当型腔、砂芯表面光滑或有光整的涂料、敷料时，摩擦阻力小，可忽略不计。 合金管热阻力。合金管铸件各部分由于温度不同，收缩不完全同步，收缩时相互制约形成的阻力。热阻力的大小与铸件结构、温度分布及材料性能有关。机械阻力。铸件收缩时受到来自型壁、型芯等的阻力。铸型和型芯的紧实度、强度及退让性、箱挡及芯骨的位置、铸件的厚度或长度等，都影响机械阻力的大小。 合金管的总体积收缩为上述三个阶段收缩之和。液态收缩和凝固收缩会引起型腔内液面的下降，表现为合金体积的收缩，常用体收缩率表示。
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合金管铸件中还常会产生显微缩松。合金管显微缩松产生在晶间和分枝之间，与细小的析出性气孔很难区分，且经常是同时发生的，在显微镜下才能观察到。显微缩松在各种合金管铸件中或多或少都存在，它降低铸件的力学性能，对铸件的冲击韧性和延伸率影响更大，也降低铸件的气密性和物理化学性能，对于一般铸件往往不作为缺陷。但是，在特殊情况下，如要求铸件有较高的气密性，高的力学性能和物理化学性能时，则必须设法减少和防止显微缩松的产生。二、缩孔和缩松的相互转化对于一定成分的合金，浇注温度一定时合金的收缩体积满足以下关系：总收缩体积=液态收缩体积+凝固收缩体积=缩孔体积+缩松体积=常数。
合金管注入铸型后，首先在表面形成凝固层，其中尚处于液态的金属在此外壳中冷却时，由于液态收缩和凝固收缩使体积缩小。如果所减小合金管的体积得不到外来金属液的补充，则在铸件中形成集中于某处的或分散的孔洞——缩孔或缩松。因此，液态收缩和凝固收缩是铸件产生缩孔和缩松的基本原因。
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