鋼板 , 厚鋼板的鋼種大體上和薄（báo）鋼板相同。在品（pǐn）各方麵，除（chú）了橋梁鋼板、鍋爐鋼板、汽車製造鋼（gāng）板（bǎn）、壓力容器鋼板和多層高壓（yā）容器鋼（gāng）板（bǎn）等（děng）品種純（chún）屬（shǔ）厚（hòu）板外，有些品種的（de）鋼板如汽車大梁鋼（gāng）板（厚2.5~10毫米）、花紋鋼板（厚2.5~8毫米）、不鏽鋼板（bǎn）、耐熱鋼（gāng）板等品種是同薄板交（jiāo）叉（chā）的。 另，鋼板還有材質一說，並不是所有的（de）鋼板（bǎn）都是一樣的，材質不（bú）一樣，其（qí）鋼板所（suǒ）用到的地方，也不一（yī）樣（yàng）。是用鋼（gāng）水澆注，冷（lěng）卻後壓製（zhì）而成的平板狀鋼材（cái）。 鋼板是平板狀，矩形的（de），可直接軋製（zhì）或由寬鋼帶剪切而（ér）成。 鋼板按厚度分，薄鋼板4毫（háo）米（最薄0.2毫米），厚鋼板4~60毫米，特厚鋼（gāng）板（bǎn）60~115毫（háo）米。 鋼板按（àn）軋（zhá）製（zhì）分，分熱軋和冷軋。 薄板的寬度為500~1500毫米；厚的寬度為（wéi）600~3000毫米。薄板按鋼（gāng）種分（fèn），有（yǒu）普通鋼、優質（zhì）鋼（gāng）、合金鋼、彈簧鋼、不（bú）鏽（xiù）鋼、工具鋼、耐熱（rè）鋼、軸承鋼、矽鋼和工業純鐵薄板（bǎn）等；按專業用（yòng）途分，有油桶用板、搪瓷用板、防彈用板（bǎn）等；按表麵塗鍍（dù）層分，有鍍鋅薄（báo）板、鍍錫薄板（bǎn）、鍍鉛薄板、塑（sù）料複合鋼板（bǎn）等。 合（hé）金鋼（gāng） 隨著科（kē）學（xué）技術和工業的發展，對材（cái）料提（tí）出了更高的要（yào）求，如更高的強度，抗高（gāo）溫、高壓、低溫（wēn），耐腐蝕（shí）、磨（mó）損以及其（qí）它特殊物理、化學性能的要求，碳鋼已（yǐ）不能完全滿足要求。 碳鋼的在（zài）性能上主要有（yǒu）以下幾方麵的（de）不足： (1)淬透性（xìng）低。一般情況下，碳鋼（gāng）水淬的最大淬透直徑隻有（yǒu）10mm-20mm。 (2) 強度和（hé）屈強比較低。如普通碳（tàn）鋼Q235鋼（gāng）的s為（wéi）235MPa，而低（dī）合金結構鋼16Mn的s則為360MPa以（yǐ）上。40鋼的 s /b僅（jǐn）為0.43, 遠低於合金（jīn）鋼。 (3) 回火穩定性差。由於回火穩定性差，碳鋼在進行調質處理時，為了保證較高的強度（dù）需采用較低的（de）回火溫度，這樣鋼的（de）韌性就（jiù）偏低（dī）；為了保證較好的（de）韌性，采用（yòng）高（gāo）的回火溫度時強度又偏低（dī），所以碳鋼的綜（zōng）合（hé）機械性（xìng）能水平不高。 (4) 不能滿足特殊性能的要（yào）求（qiú）。碳鋼在（zài）抗氧化、耐蝕、耐熱、耐低溫、耐磨（mó）損以及特殊（shū）電磁（cí）性等（děng）方麵往往較差，不能滿足特殊使用性能（néng）的（de）需（xū）求（qiú）。牌號的首部用數字標明碳含量。規（guī）定（dìng）結構鋼以萬（wàn）分之一為（wéi）單位（wèi）的數字（zì）（兩位數）、工具鋼和特（tè）殊性能鋼（gāng）以千分之（zhī）一（yī）為單位（wèi）的數字（一位數）來表示碳含量，而工具鋼的碳含量超過1%時，碳含量不（bú）標出。 在表明碳含量數字之後（hòu），用元素的化學（xué）符號表明鋼（gāng）中主要合（hé）金元素，含量由其後麵（miàn）的數字標明，平（píng）均含量少於1.5%時不標數, 平（píng）均含量為1.5%～2.49%、2.5%～3.49%時,相應地（dì）標（biāo）以2、3。 合金結構鋼（gāng）40Cr，平均碳（tàn）含量為（wéi）0.40%，主（zhǔ）要合金（jīn）元素Cr的（de）含量在1.5%以下（xià）。 合金元素與鐵、碳的相互作（zuò）用 合金元（yuán）素加（jiā）入鋼中（zhōng）後，主要以三種形式存在鋼中。即：與鐵形成固溶體；與碳形成（chéng）碳化物；在高合金鋼中還（hái）可能形成金屬間化合物（wù）。 1. 溶於鐵中 幾乎（hū）所有的合金（jīn）元素（sù）（除Pb外）都可溶入鐵（tiě）中, 形成（chéng）合金鐵素體或合（hé）金奧氏體, 按（àn）其對-Fe或（huò）-Fe的作用（yòng）, 可將合（hé）金元素分為擴大奧氏體相區和縮小（xiǎo）奧氏體相區兩大（dà）類。 擴大相區的元（yuán）素亦（yì）稱奧氏體（tǐ）穩定化元素, 主要（yào）是Mn、Ni、Co、C、N、Cu等（děng）, 它們使A3點(-Fe -Fe的轉（zhuǎn）變（biàn）點)下降, A4點( -Fe的轉（zhuǎn）變點)上升, 從而（ér）擴大（dà）-相的（de）存在範圍。其中Ni、Mn等（děng）加入到一定量（liàng）後, 可使（shǐ）相區（qū）擴大到室溫以下, 使相區消失, 稱為完全（quán）擴大相區元素。另（lìng）外一些元素(如（rú）C、N、Cu等), 雖然（rán）擴大相區, 但不（bú）能擴大到室溫, 故稱之為部（bù）分擴大相（xiàng）區（qū）的（de）元素。 縮小相區元素亦稱鐵素體穩定（dìng）化元素, 主（zhǔ）要有Cr、Mo、W、V、Ti、Al、Si、B、Nb、Zr等。它們使A3點（diǎn）上（shàng）升, A4點（diǎn）下降(鉻除外, 鉻含（hán）量小於7%時（shí）, A3點下（xià）降; 大於7%後,A3點迅速上升), 從而縮小相區（qū）存在（zài）的範圍, 使鐵素（sù）體穩定區域擴大。按其作用（yòng）不同可分為完全封閉相區（qū）的（de）元素(如Cr、Mo、W、V、Ti、Al、Si等（děng）)和部分縮小（xiǎo）相區的元素(如B、Nb、Zr等)。 2. 形成（chéng）碳化物 其與鋼中碳（tàn）的親和力的大小, 可分為碳化物形成（chéng）元素和非碳化物形成元（yuán）素兩大類。 常見非（fēi）碳化物形成元素有：Ni、Co、Cu、Si、Al、N、B等。它們（men）基本上都溶於鐵素體和奧氏體中。常（cháng）見碳化物形成元素有：Mn、Cr、W、V、Nb、Zr、Ti等(按形成的碳（tàn）化物的穩定性程度由（yóu）弱到強的（de）次（cì）序排列)，它們在鋼中一部分固溶於（yú）基體相中，一部分形成合金滲碳體, 含量（liàng）高時（shí）可形成新的合金碳化合物。 合金（jīn）工具鋼5CrMnMo, 平（píng）均碳含量為0.5%, 主要合金元素Cr、Mn、Mo的含量均在1.5%以下。 專用鋼（gāng）用其用途的漢語拚（pīn）音字（zì）首來標明。對（duì）奧氏（shì）體和（hé）鐵素體（tǐ）存在範（fàn）圍（wéi）的（de）影響 擴大或縮（suō）小相（xiàng）區的元素均同樣（yàng）擴大或縮（suō）小Fe-Fe3C相圖中的相區（qū）, 且同樣Ni或Mn的含量（liàng）較多（duō）時, 可使鋼（gāng）在室溫下得（dé）到單（dān）相奧氏體組織(如（rú）1Cr18Ni9奧氏體不鏽鋼和ZGMn13高（gāo）錳鋼（gāng）等)， 而Cr、Ti、Si等超過一定含量時, 可使鋼在室溫（wēn）獲得單相鐵（tiě）素（sù）體組織 (如1Cr17Ti高鉻鐵素體不鏽鋼等)。 對Fe-Fe3C相（xiàng）圖臨界點(S和E點（diǎn）)的影響 擴大（dà）相區的（de）元素（sù）使Fe-Fe3C相圖中的共析轉變溫度下降, 縮小相區（qū）的元素則使其上升, 並都（dōu）使共析反應在一（yī）個溫（wēn）度範（fàn）圍（wéi）內進行。幾乎所（suǒ）有的合（hé）金元素都使共析點(S)和共晶點(E)的碳含量降低，即S點（diǎn）和E點左（zuǒ）移（yí）, 強碳化物形成元素（sù）的作用尤（yóu）為強烈。 合金元素對鋼熱處理（lǐ）的影響 合金元（yuán）素的加入會影（yǐng）響鋼在熱處理過程中的（de）組織轉變。 1. 合金（jīn）元素對加熱時相轉變的影響 合金（jīn）元素影響加熱時奧氏（shì）體形成（chéng）的（de）速（sù）度和奧氏體（tǐ）晶粒的大小。 (1)對奧氏體（tǐ）形成速度的影響： Cr、Mo、W、V等強碳化（huà）物形（xíng）成元素與碳的親合（hé）力大, 形（xíng）成（chéng）難（nán）溶於奧氏體的（de）合金碳化（huà）物, 顯著減慢奧氏（shì）體形成速度；Co、Ni等部分非（fēi）碳（tàn）化物形（xíng）成（chéng）元素, 因增大碳的擴散速度, 使奧氏體的形成（chéng）速（sù）度（dù）加快；Al、Si、Mn等合金元素對奧氏體形成速度影響不大。 (2)對奧氏（shì）體晶粒大小的影響：大多數合金元素都有阻止奧氏體晶粒長大（dà）的作用, 但影響程度（dù）不（bú）同。強烈阻礙晶粒長大的元（yuán）素有（yǒu）：V、Ti、Nb、Zr等；中等阻（zǔ）礙（ài）晶粒長（zhǎng）大的元素有：W、Mn、Cr等；對晶粒長大影響不（bú）大的元素有：Si、Ni、Cu等；促進晶粒長（zhǎng）大的元素：Mn、P等（děng）。 2. 合（hé）金元素對過冷（lěng）奧氏體分解轉變的（de）影響 除Co外, 幾乎所有合金元（yuán）素都（dōu）增大過冷奧氏體（tǐ）的穩（wěn）定性, 推遲珠（zhū）光體（tǐ）類型組織的（de）轉變（biàn）, 使（shǐ）C曲線右移, 即（jí）提高鋼的淬透性。常用提高淬透性（xìng）的元素有：Mo、Mn、Cr、Ni、Si、B等。必須指出, 加入（rù）的合金元素, 隻（zhī）有完全溶於奧氏體時（shí）, 才能提（tí）高淬透性。如果未完全（quán）溶解, 則（zé）碳化物會成為珠光（guāng）體（tǐ）的核心, 反而降低鋼（gāng）的（de）淬透（tòu）性（xìng）。另外, 兩種或（huò）多種（zhǒng）合金元（yuán）素的同時加入(如, 鉻（gè）錳鋼、鉻鎳鋼等), 比單個元（yuán）素（sù）對淬透性的影響要強（qiáng）得多。 除Co、Al外, 多數合金元素都使Ms和Mf點下降。其作用大小的（de）次序是：Mn、Cr、Ni、Mo、W、Si。其（qí）中Mn的（de）作用（yòng）最強（qiáng）, Si實際上無影（yǐng）響。Ms和Mf點的下（xià）降（jiàng）, 使（shǐ）淬火後（hòu）鋼中殘（cán）餘奧氏體量增多。殘（cán）餘奧氏體量過多（duō）時（shí）,可進（jìn）行冷處理(冷（lěng）至Mf點（diǎn）以下), 以（yǐ）使其轉變為馬氏體; 或進行多次回火, 這時殘餘奧（ào）氏體因析出合金碳化物會使（shǐ）Ms、Mf點上升, 並（bìng）在冷卻過程中轉變為馬氏（shì）體或（huò）貝氏體(即發生所（suǒ）謂（wèi）二次淬（cuì）火)。 3. 合（hé）金元素對（duì）回（huí）火轉（zhuǎn）變（biàn）的影響 (1)提高回火穩定性 合（hé）金元素在回（huí）火過程（chéng）中推遲馬氏體的（de）分解和（hé）殘（cán）餘（yú）奧氏體的轉變(即（jí）在（zài）較高溫（wēn）度（dù）才開始分解和（hé）轉（zhuǎn）變)， 提高鐵素（sù）體的再結晶溫度, 使碳化物難以聚集長大，因（yīn）此提高了鋼對回火軟化的抗力, 即提高了鋼的回（huí）火穩定性。提（tí）高（gāo）回火（huǒ）穩定性作用較強的合金元素有：V、Si、Mo、W、Ni、Co等。 (2)產生二次硬化 一些Mo、W、V含（hán）量較（jiào）高的高合金鋼回（huí）火時, 硬度不是隨（suí）回火溫度升高而單調降低, 而是到（dào）某一溫度（dù）(約400℃)後反而開（kāi）始增（zēng）大, 並在另（lìng）一（yī）更（gèng）高（gāo）溫度(一般為550℃左（zuǒ）右)達到峰（fēng）值。這（zhè）是回火過程的二次硬化現（xiàn）象（xiàng）, 它與回（huí）火析（xī）出物的（de）性（xìng）質有關。當回火溫（wēn）度低（dī）於（yú）450℃時, 鋼中析出滲碳體; 在450℃以上滲碳體（tǐ）溶（róng）解, 鋼中開（kāi）始沉澱出彌（mí）散穩定的難熔碳化物Mo2C、W2C、VC等, 使硬度（dù）重（chóng）新（xīn）升高, 稱為沉澱硬化。回火時冷卻過程中殘餘奧氏體轉變為馬氏體的（de）二次淬火所也可導致二次（cì）硬化。 產生（shēng）二次（cì）硬化效應的合金元素 產生二次硬化的原因 合 金 元（yuán） 素 殘（cán）餘奧氏體的轉變 沉（chén）澱硬化 Mn、Mo、W、Cr、Ni、Co①、V V、Mo、W、Cr、Ni①、Co① ①僅在高（gāo）含量並有其（qí）他合金（jīn）元（yuán）素存在（zài）時（shí）, 由於能（néng）生（shēng）成彌（mí）散分布的金屬間化（huà）合物才（cái）有效。 (3)增（zēng）大回（huí）火脆性 和碳（tàn）鋼一（yī）樣（yàng）, 合（hé）金鋼也（yě）產（chǎn）生（shēng）回（huí）火脆（cuì）性（xìng）, 而且更明顯。這是（shì）合金元素（sù）的不（bú）利（lì）影（yǐng）響。在450℃-600℃間發生的（de）第二類回火脆性（xìng）(高溫回火脆性) 主要（yào）與某些雜質（zhì）元素以及合金元（yuán）素（sù）本身（shēn）在（zài）原奧氏體晶界上的（de）嚴重偏聚有關, 多發生在含Mn、Cr、Ni等元素的合金鋼中。 這是一種可逆回火（huǒ）脆（cuì）性, 回（huí）火後快冷(通常用油冷)可防止其發生（shēng）。鋼中加入適當Mo或W(0.5%Mo, 1%W)也可基本上消除這（zhè）類脆性。 合金元素對鋼的機（jī）械性能的（de）影響（xiǎng） 提高鋼的（de）強度是加入合金元（yuán）素的（de）主（zhǔ）要（yào）目的之一（yī）。欲提高強（qiáng）度, 就要設法增大位錯運（yùn）動的阻力。金屬中的強化機製主要（yào）有固（gù）溶強化、位（wèi）錯強化、細晶（jīng）強（qiáng）化、第二（èr）相(沉澱和（hé）彌散)強化（huà）。合（hé）金元素的強化作用, 正是（shì）利（lì）用了（le）這些強化機製。 1. 對（duì）退火狀態下鋼的機械性能（néng）的影（yǐng）響 結構鋼（gāng）在（zài）退火（huǒ）狀（zhuàng）態下的基本相是鐵素體（tǐ）和碳（tàn）化（huà）物。合（hé）金元素溶於鐵素體中, 形成合（hé）金鐵素（sù）體, 依靠固（gù）溶強化作用, 提高強度和硬度, 但同時降低（dī）塑性和韌性。 2.對退火狀態下鋼的機（jī）械性能的影響 由於合金（jīn）元素的加入降低了共析點的碳含量、使C曲線右移, 從而使組織中的珠光體的比例增（zēng）大, 使珠光體層片距離減小, 這也使鋼的強（qiáng）度增加, 塑性下降。但是在退火（huǒ）狀態下, 合（hé）金鋼沒（méi）有很大的優越（yuè）性。 由於過冷（lěng）奧氏體穩（wěn）定性增大, 合金鋼在正火狀（zhuàng）態下可得（dé）到層片距離（lí）更小的珠光（guāng）體（tǐ）, 或貝氏體甚（shèn）至馬氏體組織, 從而強度（dù）大為增加。Mn、Cr、Cu的強（qiáng）化作用（yòng）較（jiào）大, 而Si、Al、V、Mo等在一般（bān）含量(例（lì）如一般（bān）結（jié）構鋼的實（shí）際含（hán）量)下影響很（hěn）小。 3. 對淬火、回火狀態下鋼的機械性能的（de）影響（xiǎng） 合（hé）金元素（sù）對淬火、回火（huǒ）狀態下鋼（gāng）的強化作用最（zuì）顯著, 因為它充分利用了（le）全部的四種強化機製。淬火時形成馬氏體, 回火時析出（chū）碳化物, 造（zào）成強（qiáng）烈的第二（èr）相強化，同時（shí）使韌性大大（dà）改善, 故獲得馬氏體並對其回火是鋼的最經（jīng）濟和最（zuì）有效的（de）綜合強化方法。 合金元素加入鋼中, 首要（yào）的目的（de）是提高鋼的淬透性, 保證在（zài）淬火時容易獲得馬氏體（tǐ）。其（qí）次是提高鋼的（de）回（huí）火穩定性, 使馬氏體的保（bǎo）持（chí）到較高溫（wēn）度，使淬火鋼在回火時析出的碳化物更細小、均勻（yún）和穩（wěn）定。這樣, 在同（tóng）樣條件（jiàn）下, 合金鋼（gāng）比（bǐ）碳鋼具有更高的（de）強（qiáng）度。 合金元素對鋼（gāng）的工藝性能（néng）的（de）影（yǐng）響 1. 合金元素對鋼鑄（zhù）造性能（néng）的影（yǐng）響 固、液相線的溫（wēn）度愈低和結晶溫區愈窄, 其鑄（zhù）造（zào）性能（néng）愈好（hǎo）。合金元素對鑄造性能的（de）影響, 主要取決於它（tā）們對Fe-Fe3C相圖的影響。另外, 許（xǔ）多元素, 如（rú）Cr、Mo、V、Ti、Al等在鋼中形成高（gāo）熔點碳（tàn）化物或氧（yǎng）化物質點, 增大鋼的粘度, 降（jiàng）低流動性（xìng）, 使鑄造（zào）性能惡化（huà）。 2.合金元素對鋼塑性加工性能的影響 塑性加工分（fèn）熱加工（gōng）和冷加工。合（hé）金（jīn）元素溶入固溶體中, 或（huò）形成（chéng）碳化物(如Cr、Mo、W等), 都使鋼的熱變形抗力提高和熱塑性明（míng）顯下降而容易鍛（duàn）裂。一般（bān）合金鋼的（de）熱（rè）加工工藝性能比碳鋼要差（chà）得（dé）多。 3. 合金元（yuán）素對鋼焊接性能的（de）影（yǐng）響 合金元素（sù）都提（tí）高鋼的淬透性, 促進脆（cuì）性組織(馬氏體)的形（xíng）成, 使（shǐ）焊接性能變壞（huài）。但鋼（gāng）中（zhōng）含有少量Ti和V, 可改善鋼的（de）焊接性能。 4. 合金元素對鋼（gāng）切削性能的影響 切削性能與鋼的硬度密切（qiē）相關, 鋼（gāng）是適合於切（qiē）削（xuē）加工（gōng）的硬度（dù）範圍為170HB～230HB。一（yī）般合金鋼的切削性能比碳鋼（gāng）差。但適當加入S、P、Pb等元素可以大大改善鋼的（de）切削性能（néng）。 5. 合金元素對鋼熱（rè）處理工藝性（xìng）能的影（yǐng）響 熱處（chù）理工藝性（xìng）能反映（yìng）鋼（gāng）熱處理（lǐ）的難易程度和熱處理（lǐ）產生（shēng）缺陷（xiàn）的傾向。主要包括淬透性、過（guò）熱敏感性、回火脆化（huà）傾（qīng）向和氧化脫碳傾（qīng）向等（děng）。合金鋼的淬透（tòu）性高, 淬（cuì）火時（shí）可以（yǐ）采用比（bǐ）較緩慢的（de）冷卻方法,可減少工件的（de）變形和開裂傾（qīng）向。加入錳、矽會增大鋼的過熱（rè）敏感性。 7-2 合金結構鋼 用於製造（zào）重要工程結構和機（jī）器（qì）零件的鋼（gāng）種稱為合金（jīn）結構鋼。主要有低（dī）合金結構鋼、合（hé）金滲碳鋼、合金調（diào）質（zhì）鋼、合金（jīn）彈簧鋼、滾珠軸（zhóu）承鋼。 如:滾珠軸承鋼,在鋼號前標（biāo）以G。GCr15表（biǎo）示（shì）含碳（tàn）量約1.0%、鉻含量約1.5%(這是一個特例, 鉻含量以千分之一為單位的數字表示)的滾珠軸承（chéng）鋼。 Y40Mn,表示碳含量為（wéi）0.4%、錳含量少於1.5%的（de）易（yì）切（qiē）削鋼等（děng）等。 對於高級優質（zhì）鋼，則在鋼的末尾加A字表明，例如20Cr2Ni4A 7-1 鋼（gāng）的合金化 在（zài）鋼中加入（rù）合金元（yuán）素後，鋼（gāng）的基本組元（yuán）鐵和（hé）碳（tàn）與加入的（de）合金元（yuán）素會發生（shēng）交互（hù）作（zuò）用。鋼的合金化目的是希望（wàng）利用合金元素（sù）與（yǔ）鐵、碳的相互作（zuò）用和（hé）對鐵碳（tàn）相圖及對鋼的熱處理的影響來改善（shàn）鋼的組織（zhī）和性能。