鋼板 , 厚鋼板的鋼種（zhǒng）大（dà）體上（shàng）和薄鋼板相同。在品各方麵，除了橋梁鋼板、鍋爐（lú）鋼板、汽車製造（zào）鋼板、壓力容器（qì）鋼板和多層（céng）高壓容器鋼板等品種純屬厚板（bǎn）外，有些品種（zhǒng）的鋼板如（rú）汽車大梁鋼板（厚2.5~10毫米）、花（huā）紋鋼板（bǎn）（厚2.5~8毫米（mǐ））、不鏽鋼板、耐熱鋼（gāng）板（bǎn）等品種是同薄板交叉的。 另，鋼板還有材（cái）質一說，並（bìng）不是所有（yǒu）的鋼板都（dōu）是一樣的，材質不一樣（yàng），其（qí）鋼板所（suǒ）用到的地方，也不一樣（yàng）。是用鋼水澆注，冷卻後壓（yā）製而成的平板狀鋼材。 鋼板是平板（bǎn）狀（zhuàng），矩形的，可直接軋製（zhì）或由（yóu）寬鋼帶剪切而成。 鋼板按厚度分，薄鋼板4毫米（最薄（báo）0.2毫米），厚鋼板4~60毫米，特（tè）厚（hòu）鋼板60~115毫米（mǐ）。 鋼板按軋製（zhì）分，分（fèn）熱軋（zhá）和冷（lěng）軋。 薄板的寬度為（wéi）500~1500毫米（mǐ）；厚的寬度為600~3000毫米（mǐ）。薄（báo）板按鋼種分，有普（pǔ）通鋼、優質鋼、合金鋼、彈（dàn）簧鋼、不鏽鋼、工具鋼、耐熱鋼、軸承鋼、矽鋼和工業純鐵薄板（bǎn）等；按專業用途（tú）分，有（yǒu）油桶用（yòng）板、搪瓷用（yòng）板、防（fáng）彈用板等；按表麵塗鍍層分，有鍍（dù）鋅薄板、鍍錫薄板、鍍鉛薄板、塑料（liào）複（fù）合（hé）鋼板等。 合金鋼（gāng） 隨著（zhe）科學技術和工（gōng）業的發展（zhǎn），對材料提（tí）出了更高的要求，如更高的強（qiáng）度，抗高（gāo）溫（wēn）、高（gāo）壓、低溫（wēn），耐腐蝕（shí）、磨損以及（jí）其它特殊（shū）物理、化學性（xìng）能的要求，碳鋼已不能（néng）完全滿足（zú）要求。 碳鋼的在性能上（shàng）主要有（yǒu）以下幾方麵的（de）不足： (1)淬透性低。一（yī）般情況下，碳鋼水淬的最大淬透直徑隻有（yǒu）10mm-20mm。 (2) 強度和屈強（qiáng）比較低。如普通（tōng）碳鋼（gāng）Q235鋼的s為235MPa，而低（dī）合（hé）金結構鋼（gāng）16Mn的s則為360MPa以上（shàng）。40鋼的 s /b僅為0.43, 遠低於合金鋼。 (3) 回（huí）火穩定性差（chà）。由（yóu）於回火（huǒ）穩（wěn）定性差，碳鋼（gāng）在進（jìn）行調質（zhì）處（chù）理時（shí），為了保證較高的強度需采用較低的回火溫度，這（zhè）樣（yàng）鋼的韌（rèn）性就偏低；為了保（bǎo）證較好的韌性，采用高的回火溫度時強度又偏低，所以碳鋼的綜合機械性（xìng）能水平不高。 (4) 不能滿足特殊性（xìng）能的要求。碳鋼在抗（kàng）氧化、耐蝕、耐熱、耐低溫、耐磨損以及特殊電磁性等方（fāng）麵往（wǎng）往（wǎng）較差，不能（néng）滿足特殊使用性能的需求。牌（pái）號的（de）首部（bù）用數字標（biāo）明（míng）碳含量。規定結構鋼以萬（wàn）分之一為（wéi）單位的數字（兩位數）、工具（jù）鋼和特殊性能鋼以千分之一為單位的數字（一位數）來表示碳含量，而工具（jù）鋼的碳含量超過1%時，碳含（hán）量不標（biāo）出。 在表明碳含量數字（zì）之後，用元素的化（huà）學符號表明鋼中主要合金元素，含（hán）量由其後麵（miàn）的（de）數字（zì）標明（míng），平均含（hán）量少於1.5%時不（bú）標數（shù）, 平均含量為1.5%～2.49%、2.5%～3.49%時（shí）,相應（yīng）地標以2、3。 合金結構鋼40Cr，平均碳含量為0.40%，主要合金元素Cr的（de）含量在1.5%以下。 合（hé）金元（yuán）素與鐵、碳的相互（hù）作（zuò）用（yòng） 合金元素加入鋼中後，主要以三種（zhǒng）形（xíng）式存（cún）在鋼中。即：與鐵形成固溶體；與碳形成碳化物；在高（gāo）合金鋼（gāng）中還可能形成金屬（shǔ）間（jiān）化合物。 1. 溶於鐵中 幾乎所有（yǒu）的合金元素（sù）（除Pb外）都可溶入鐵中, 形成合金鐵素體或合（hé）金奧氏（shì）體（tǐ）, 按其對-Fe或（huò）-Fe的作用, 可將合金元素分為擴大奧氏體相區（qū）和縮小奧（ào）氏體相區兩大類（lèi）。 擴大（dà）相區（qū）的元素（sù）亦稱奧氏體穩定化元素, 主（zhǔ）要是Mn、Ni、Co、C、N、Cu等（děng）, 它們使A3點(-Fe -Fe的轉變點)下降（jiàng）, A4點( -Fe的（de）轉變點)上（shàng）升, 從（cóng）而擴大-相的存在範圍。其中Ni、Mn等加入（rù）到一（yī）定量後, 可使相區擴大（dà）到（dào）室溫（wēn）以（yǐ）下, 使相（xiàng）區消失, 稱為完（wán）全（quán）擴大相區元素。另外一些元素（sù）(如C、N、Cu等), 雖然擴大相區（qū）, 但不（bú）能擴大到室（shì）溫, 故稱之（zhī）為部分擴大相區的元素。 縮小相區（qū）元素亦稱鐵素（sù）體穩定化元素（sù）, 主要有（yǒu）Cr、Mo、W、V、Ti、Al、Si、B、Nb、Zr等（děng）。它們使A3點上升, A4點下降（jiàng）(鉻除外, 鉻含量小於（yú）7%時, A3點下降; 大於7%後,A3點迅速上升), 從而縮小相區存在的範圍, 使（shǐ）鐵素體（tǐ）穩定區（qū）域擴大。按其作用不（bú）同可（kě）分為完（wán）全封閉相區的元素(如Cr、Mo、W、V、Ti、Al、Si等（děng）)和部分（fèn）縮（suō）小相區的（de）元素(如B、Nb、Zr等)。 2. 形成碳化物 其（qí）與鋼中碳的（de）親和力的大小, 可分為碳化物形（xíng）成元素和非碳化物（wù）形成元素兩大類。 常見（jiàn）非（fēi）碳化（huà）物形成元素有：Ni、Co、Cu、Si、Al、N、B等。它們基本上都溶於鐵素體和奧（ào）氏體（tǐ）中。常（cháng）見碳化物形成（chéng）元素（sù）有：Mn、Cr、W、V、Nb、Zr、Ti等（děng）(按（àn）形成的（de）碳化物的（de）穩（wěn）定性程度由弱到（dào）強的（de）次序排列)，它（tā）們在鋼中一（yī）部分（fèn）固溶於基體相中，一部分形（xíng）成（chéng）合金（jīn）滲碳體, 含量高時（shí）可形成新的合金（jīn）碳化合（hé）物。 合（hé）金工具（jù）鋼5CrMnMo, 平（píng）均碳含量為0.5%, 主（zhǔ）要合金（jīn）元素Cr、Mn、Mo的含（hán）量均在1.5%以下。 專用鋼用其用途的（de）漢（hàn）語拚音字首來（lái）標明（míng）。對奧氏體和鐵素體存在範圍的（de）影響 擴（kuò）大或縮（suō）小相區的元素均同樣擴（kuò）大或縮小Fe-Fe3C相圖中的相區, 且同樣Ni或Mn的含量（liàng）較多時, 可使鋼在室溫下得到單相奧氏體組織(如1Cr18Ni9奧（ào）氏體（tǐ）不鏽鋼和ZGMn13高錳（měng）鋼等（děng）)， 而Cr、Ti、Si等超（chāo）過一（yī）定含量時, 可使鋼在室溫獲得（dé）單相鐵素體組織 (如1Cr17Ti高（gāo）鉻鐵素體不鏽鋼等（děng）)。 對（duì）Fe-Fe3C相（xiàng）圖（tú）臨（lín）界（jiè）點(S和E點（diǎn）)的影響（xiǎng） 擴大相區的元素使Fe-Fe3C相圖中的共析轉（zhuǎn）變溫度下降, 縮小相區的元素則使其上升, 並都使共析（xī）反應（yīng）在一個溫度範（fàn）圍內進行（háng）。幾乎（hū）所有的合（hé）金（jīn）元素（sù）都（dōu）使共析點(S)和共晶（jīng）點(E)的碳含量降低，即S點和E點左移, 強碳化物形（xíng）成元素的作用尤為強烈。 合（hé）金元素對鋼熱處理（lǐ）的影響 合金元（yuán）素的加入會影響（xiǎng）鋼在熱（rè）處理過（guò）程中（zhōng）的組織轉變。 1. 合金元（yuán）素對加（jiā）熱時相轉變的影響 合金元素（sù）影響加熱時奧氏（shì）體（tǐ）形成的（de）速度和奧氏體晶粒的大（dà）小。 (1)對奧（ào）氏（shì）體（tǐ）形成（chéng）速度的影響： Cr、Mo、W、V等（děng）強碳化物形成元（yuán）素與碳的親合（hé）力大, 形（xíng）成難溶於奧氏體的合金碳化物, 顯著減（jiǎn）慢奧氏體形成速度；Co、Ni等部（bù）分非碳化物形（xíng）成元素, 因增大碳的擴散速度, 使奧氏體的形成速（sù）度加快；Al、Si、Mn等（děng）合金元素對奧氏體形成速度影（yǐng）響不大。 (2)對奧氏體晶粒（lì）大小（xiǎo）的影響（xiǎng）：大多數合金元素（sù）都有阻止奧氏（shì）體晶粒長（zhǎng）大（dà）的（de）作用（yòng）, 但影（yǐng）響程（chéng）度不同。強烈阻礙晶粒長大的元素有：V、Ti、Nb、Zr等；中等阻礙晶粒長大的（de）元素有（yǒu）：W、Mn、Cr等；對晶粒長大影響不大的元素有（yǒu）：Si、Ni、Cu等；促進晶粒（lì）長大（dà）的元素：Mn、P等。 2. 合金元素對過冷奧氏體分解轉變的影響 除Co外, 幾乎所有合金（jīn）元（yuán）素都增大過（guò）冷奧（ào）氏（shì）體的穩定性, 推（tuī）遲珠光體類型組織的轉變, 使C曲線（xiàn）右移（yí）, 即提（tí）高鋼的淬（cuì）透性。常用提高（gāo）淬透（tòu）性的元素（sù）有：Mo、Mn、Cr、Ni、Si、B等。必（bì）須指出, 加入的（de）合（hé）金元素, 隻有（yǒu）完全溶（róng）於奧氏體（tǐ）時（shí）, 才（cái）能提高（gāo）淬透性。如果未（wèi）完（wán）全溶（róng）解（jiě）, 則碳化（huà）物會成為（wéi）珠光體的核心（xīn）, 反而降低鋼的淬透（tòu）性。另（lìng）外, 兩種或多種（zhǒng）合金元素（sù）的（de）同時加入(如（rú）, 鉻錳鋼、鉻鎳鋼等), 比單個（gè）元素（sù）對淬透性（xìng）的影響要（yào）強得多。 除（chú）Co、Al外, 多數合金元素都使Ms和（hé）Mf點（diǎn）下降。其作用（yòng）大小的次（cì）序是：Mn、Cr、Ni、Mo、W、Si。其中Mn的作用最強, Si實際上無影響（xiǎng）。Ms和（hé）Mf點（diǎn）的（de）下（xià）降, 使淬（cuì）火後鋼中殘餘奧氏（shì）體量（liàng）增多。殘餘奧氏體量過多時,可進（jìn）行冷處（chù）理（lǐ）(冷至Mf點以下), 以使其（qí）轉變為馬氏（shì）體; 或進行（háng）多次回（huí）火, 這時殘餘奧氏體因析出合金碳化（huà）物（wù）會使Ms、Mf點上升, 並（bìng）在冷卻過程中轉（zhuǎn）變為馬氏體（tǐ）或（huò）貝氏（shì）體(即發生所（suǒ）謂二次淬（cuì）火)。 3. 合金元素對回火（huǒ）轉變的（de）影響 (1)提高回火穩定性 合金元（yuán）素在回火過程中推遲馬（mǎ）氏（shì）體的分（fèn）解和殘餘奧氏體的（de）轉變(即在較高溫（wēn）度才開始分解和轉變)， 提高鐵素體（tǐ）的再結晶溫度, 使碳化物難以聚集長大，因（yīn）此提高了鋼（gāng）對（duì）回火（huǒ）軟化的（de）抗力, 即提高了鋼的回火穩定性（xìng）。提高回火（huǒ）穩定（dìng）性作用較強的合金（jīn）元素有（yǒu）：V、Si、Mo、W、Ni、Co等。 (2)產生二次（cì）硬化 一些Mo、W、V含量較高的高合金鋼回火時, 硬度不（bú）是隨回火溫度升高而單調降（jiàng）低, 而是到（dào）某一溫（wēn）度(約400℃)後反而（ér）開（kāi）始增大, 並（bìng）在另（lìng）一更高溫度(一般為（wéi）550℃左右（yòu）)達到（dào）峰值。這是回火過程（chéng）的二（èr）次（cì）硬化現象, 它與回火析出物的性質有關。當回（huí）火（huǒ）溫（wēn）度低於450℃時, 鋼中析出滲碳體; 在450℃以上滲碳（tàn）體溶解, 鋼中開始（shǐ）沉澱出彌散穩定的難（nán）熔碳化物Mo2C、W2C、VC等, 使硬度重新（xīn）升高, 稱為沉澱硬（yìng）化。回火時（shí）冷卻（què）過程中（zhōng）殘餘奧（ào）氏體轉變為馬（mǎ）氏體的（de）二次（cì）淬火所（suǒ）也可（kě）導致二次（cì）硬化。 產生二次硬化效應的合金元素 產（chǎn）生二次硬化的原因 合 金 元 素 殘餘（yú）奧氏體（tǐ）的轉變 沉澱硬化 Mn、Mo、W、Cr、Ni、Co①、V V、Mo、W、Cr、Ni①、Co① ①僅在高含量並有其他合金元素存在時, 由於能（néng）生成（chéng）彌散分布的金（jīn）屬間（jiān）化合物才有（yǒu）效。 (3)增大回（huí）火脆性 和碳鋼一樣, 合金鋼也產生回（huí）火（huǒ）脆性, 而且（qiě）更明顯。這（zhè）是合金元素的不（bú）利（lì）影響。在450℃-600℃間發生的第（dì）二類回火脆性(高溫回火脆性) 主要（yào）與某些（xiē）雜質（zhì）元素以及合（hé）金元素本身在（zài）原奧氏（shì）體晶界上的嚴重偏聚有關, 多發生在含Mn、Cr、Ni等元素（sù）的合金鋼中。 這是一種可逆（nì）回火脆性, 回火後快冷(通（tōng）常用（yòng）油冷)可（kě）防止其發生。鋼中加（jiā）入適當Mo或W(0.5%Mo, 1%W)也可基本上消除這類脆性（xìng）。 合金元素對鋼的機械性（xìng）能（néng）的影響 提高鋼的強度是加入合（hé）金元素的主要目的之一。欲提高強度, 就要設法增（zēng）大（dà）位錯運動的阻力（lì）。金屬（shǔ）中的強化機製主要有固溶強化（huà）、位錯強（qiáng）化、細晶強化（huà）、第二相(沉（chén）澱（diàn）和彌散)強化。合金元素的強化（huà）作（zuò）用, 正（zhèng）是利用了這些強化機製。 1. 對退火狀態下鋼的機械性能的影（yǐng）響 結（jié）構鋼在退火（huǒ）狀態下的基本相是鐵素體和碳化物（wù）。合金（jīn）元素溶（róng）於鐵素體（tǐ）中, 形成合金（jīn）鐵素體, 依靠固溶強（qiáng）化作用, 提高強度和硬度（dù）, 但同時（shí）降低塑性和（hé）韌性。 2.對退（tuì）火狀（zhuàng）態下鋼的機械性能的（de）影響（xiǎng） 由於合金元素的加入（rù）降低（dī）了共析點（diǎn）的碳含量、使C曲線右移, 從而使（shǐ）組織中（zhōng）的珠光體（tǐ）的比例增大, 使珠光體層片（piàn）距離減小, 這也使鋼的強度（dù）增加（jiā）, 塑性下降。但是在退火（huǒ）狀態下, 合（hé）金鋼沒有很大（dà）的優越性。 由於過冷奧氏（shì）體穩定性增（zēng）大, 合金（jīn）鋼在正（zhèng）火（huǒ）狀態下可得到（dào）層片距離更小（xiǎo）的珠光體, 或貝氏體甚至馬氏體組織, 從而（ér）強度大（dà）為增加。Mn、Cr、Cu的（de）強化作用較大, 而Si、Al、V、Mo等在一般含量(例如一般（bān）結構鋼的（de）實際含（hán）量)下影響（xiǎng）很小。 3. 對淬（cuì）火（huǒ）、回火狀（zhuàng）態（tài）下鋼的（de）機械（xiè）性能的影響 合（hé）金元（yuán）素對淬（cuì）火、回（huí）火狀態下鋼的強化作用最顯著, 因為它充分利用了全部的（de）四種強化機製。淬火時形成馬（mǎ）氏體, 回火時析出碳化（huà）物, 造成（chéng）強烈的（de）第二（èr）相強化（huà），同時使韌（rèn）性大（dà）大改善（shàn）, 故獲得馬氏體（tǐ）並對其回火是鋼（gāng）的最經濟和最有效的綜合強化方法。 合（hé）金元素加入鋼中, 首要（yào）的（de）目的是提高鋼的淬透性, 保證在淬火時容易（yì）獲得馬氏體（tǐ）。其次是提高鋼的回火（huǒ）穩定性, 使馬氏體的保持到較高溫度，使淬火鋼在（zài）回火時（shí）析出的碳化物更（gèng）細小、均勻和（hé）穩定。這樣, 在同（tóng）樣條件下, 合金（jīn）鋼（gāng）比碳鋼具（jù）有更高的（de）強度。 合金元素對鋼的工藝性能的影（yǐng）響 1. 合金元素對鋼鑄造（zào）性（xìng）能的影響 固、液相線的溫度愈低和結晶溫區愈窄, 其鑄造性能愈好。合金元素對鑄（zhù）造（zào）性能的（de）影（yǐng）響, 主（zhǔ）要取決於它們對Fe-Fe3C相圖（tú）的影響（xiǎng）。另（lìng）外, 許多元素, 如Cr、Mo、V、Ti、Al等在鋼中形（xíng）成高熔點碳化物或氧化物質點, 增大（dà）鋼的粘度, 降低流動性（xìng）, 使鑄（zhù）造性能惡化。 2.合金元素（sù）對鋼塑性加工性能的影響 塑（sù）性加工分熱（rè）加工和冷加（jiā）工（gōng）。合金元素溶入固溶體中, 或形成碳化物(如Cr、Mo、W等), 都使鋼的熱變形（xíng）抗力（lì）提高和熱（rè）塑性明（míng）顯下降而容易鍛裂。一般（bān）合金鋼的熱（rè）加（jiā）工工藝性（xìng）能（néng）比碳（tàn）鋼要差（chà）得多。 3. 合（hé）金元素對（duì）鋼焊（hàn）接性（xìng）能的影響 合金元素都提高鋼的淬透性, 促進脆性組織(馬氏體)的形成, 使（shǐ）焊接性能（néng）變（biàn）壞。但鋼中含有少量Ti和V, 可改善鋼的焊接性能。 4. 合金元（yuán）素對鋼切削性能的影響 切（qiē）削性（xìng）能與鋼的硬度密切（qiē）相關（guān）, 鋼（gāng）是適合於切削加工的硬（yìng）度範圍為170HB～230HB。一般（bān）合金鋼的切（qiē）削性能比碳鋼（gāng）差。但適當加入S、P、Pb等元素（sù）可以（yǐ）大大改（gǎi）善鋼（gāng）的切削性（xìng）能。 5. 合金元素對鋼熱處理工藝性能的影響 熱處理工（gōng）藝性能反映鋼熱處理（lǐ）的難（nán）易（yì）程度和熱處理產生（shēng）缺（quē）陷的傾向。主要包括淬透性（xìng）、過熱敏感性、回（huí）火脆化傾向和（hé）氧化脫碳傾向等。合金鋼的淬透性高, 淬（cuì）火（huǒ）時可以采用比（bǐ）較（jiào）緩慢的（de）冷卻方法,可減少（shǎo）工件（jiàn）的變形和開裂傾向（xiàng）。加入錳、矽會增（zēng）大鋼的過熱敏（mǐn）感性。 7-2 合金（jīn）結構鋼 用於（yú）製造重要工程結構和機器零件的鋼種（zhǒng）稱為合金結構鋼。主要有低合金結構鋼、合金滲碳鋼、合金調質鋼（gāng）、合金彈簧（huáng）鋼、滾珠（zhū）軸承鋼。 如（rú）:滾珠軸承鋼,在鋼（gāng）號（hào）前（qián）標以G。GCr15表示（shì）含碳量約1.0%、鉻含量約1.5%(這是一個特例, 鉻含（hán）量（liàng）以千分之一（yī）為單（dān）位的數字表示)的滾珠（zhū）軸（zhóu）承鋼。 Y40Mn,表（biǎo）示碳含量為0.4%、錳含量少於1.5%的易切（qiē）削（xuē）鋼等等。 對於高級優質鋼，則在鋼的末尾（wěi）加A字表明，例如20Cr2Ni4A 7-1 鋼的（de）合（hé）金（jīn）化 在鋼中加入合金元素（sù）後，鋼的（de）基本組元鐵和碳與（yǔ）加（jiā）入（rù）的合金元（yuán）素會發生交互（hù）作用。鋼（gāng）的合金化目的是希望利用合金元（yuán）素與鐵、碳的相互作用（yòng）和（hé）對（duì）鐵（tiě）碳相圖（tú）及對鋼的熱處理（lǐ）的影響來改善鋼的組織和（hé）性能。