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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。

按照JISZ2202No.3标准，使用U型缺口试样进行夏比冲击试验。使用ASTMA307试样，在20～300 ℃温度范围内进行了夏比式脆性转变试验。采用X射线衍射法测定了残余奥氏体的百分含量。采用映射分析测定了残余碳化物的含量和尺寸。
试验证明钢的韧性改善是通过以下方法获得的：马氏体和贝氏体板条组织的改进及有效晶粒尺寸的改善，延缓碳化物沿原始奥氏体和贝氏体晶界择优析出，抑制基体中MC和M2C型微细碳化物的密集分布，减少残余碳化物的百分含量并使其尺寸缩小等。激冷速度的降低导致贝氏体板条组织宽度的逐步增加促使贝氏体从板条状向颗粒状转变并导致韧性恶化。在所试验的钢中，H13钢韧性 ，这与基体中微细碳化物极低的密度、极小的残余碳化物尺寸和极低的百分含量等有密切关系。