鋼板 , 厚鋼板的鋼種大（dà）體上和薄鋼（gāng）板相同。在品各方麵，除了橋（qiáo）梁鋼板、鍋爐鋼板、汽（qì）車（chē）製（zhì）造（zào）鋼板（bǎn）、壓力（lì）容（róng）器鋼板和多層高壓容（róng）器鋼板等品種（zhǒng）純屬厚板外，有些品種的鋼板如汽車大梁鋼板（bǎn）（厚2.5~10毫米（mǐ））、花紋鋼板（厚2.5~8毫米（mǐ））、不鏽鋼板、耐（nài）熱鋼板等品種是同薄板交叉的。 另，鋼板還有材（cái）質一說，並不是所有的鋼板都（dōu）是一（yī）樣（yàng）的，材質不（bú）一樣（yàng），其鋼板所用到（dào）的地方，也不一樣。是用鋼水澆（jiāo）注，冷卻後壓（yā）製而成的平板狀鋼材（cái）。 鋼板（bǎn）是平板狀，矩（jǔ）形的，可直接軋製（zhì）或由寬鋼帶剪（jiǎn）切而成。 鋼板按厚（hòu）度分，薄鋼板4毫（háo）米（最薄0.2毫米），厚鋼板4~60毫（háo）米，特厚鋼（gāng）板（bǎn）60~115毫米（mǐ）。 鋼板按軋（zhá）製分，分熱軋和冷軋。 薄板的寬度（dù）為500~1500毫米；厚的（de）寬度為600~3000毫米。薄板按（àn）鋼種（zhǒng）分，有（yǒu）普通鋼、優質鋼、合金鋼（gāng）、彈簧鋼、不鏽鋼、工（gōng）具鋼、耐熱鋼、軸承鋼、矽鋼和工業純鐵（tiě）薄板等；按專業用途分，有（yǒu）油桶用板、搪瓷用板（bǎn）、防彈用（yòng）板等；按（àn）表麵塗鍍層分，有鍍鋅薄板、鍍錫（xī）薄（báo）板（bǎn）、鍍鉛薄板（bǎn）、塑（sù）料（liào）複合鋼板等（děng）。 合金鋼（gāng） 隨著科學技術和工（gōng）業的發展，對材（cái）料提出了更（gèng）高的（de）要求，如更高的強（qiáng）度，抗高溫、高（gāo）壓（yā）、低溫，耐腐蝕、磨損以及其它特殊物理、化學性能的要（yào）求，碳鋼已不能（néng）完全滿（mǎn）足要求。 碳鋼（gāng）的在性能上主要有以下幾方麵（miàn）的不（bú）足： (1)淬（cuì）透性（xìng）低（dī）。一般情（qíng）況下，碳（tàn）鋼水淬（cuì）的（de）最大（dà）淬透直徑隻有（yǒu）10mm-20mm。 (2) 強度（dù）和屈（qū）強比較低。如普通（tōng）碳鋼（gāng）Q235鋼的s為235MPa，而低（dī）合金（jīn）結構鋼16Mn的s則為360MPa以（yǐ）上。40鋼的 s /b僅為0.43, 遠低於合金鋼（gāng）。 (3) 回火（huǒ）穩定性差。由於回火（huǒ）穩定性差，碳鋼在進（jìn）行調質處理時，為（wéi）了保證較高的強度需采用較低的回（huí）火溫度，這樣（yàng）鋼的韌性（xìng）就偏低（dī）；為了（le）保證較好的韌性，采用高的回火溫度時強度又偏低，所以碳鋼的綜合機械性能水平不（bú）高。 (4) 不能（néng）滿足特殊性能的要求。碳鋼在抗氧化、耐（nài）蝕、耐熱（rè）、耐低溫（wēn）、耐磨損以及特殊（shū）電磁性等方麵往（wǎng）往較差，不能（néng）滿足特（tè）殊使用性能（néng）的需求。牌號的（de）首部（bù）用（yòng）數（shù）字標明碳含量。規定結構鋼以萬分之一為單位的數字（兩（liǎng）位數）、工具鋼（gāng）和特殊（shū）性能鋼以（yǐ）千分之一為單位的數字（一（yī）位數）來表（biǎo）示碳（tàn）含量，而工具鋼的碳含（hán）量（liàng）超過1%時，碳（tàn）含量不標出。 在（zài）表明（míng）碳含量數字之後，用元素（sù）的（de）化學（xué）符號表明鋼中主（zhǔ）要合（hé）金元（yuán）素，含量（liàng）由其（qí）後麵的數字標明，平均含量少於1.5%時不（bú）標數, 平均含量為1.5%～2.49%、2.5%～3.49%時,相應地標以2、3。 合金結構鋼40Cr，平均碳含量為0.40%，主要合金元（yuán）素Cr的（de）含量在1.5%以下。 合金元素與（yǔ）鐵、碳的相（xiàng）互作用（yòng） 合（hé）金元素加入鋼中後（hòu），主要以三種（zhǒng）形式（shì）存在鋼中（zhōng）。即：與鐵形（xíng）成固溶體（tǐ）；與碳形成碳化物（wù）；在高合金鋼中還可（kě）能形（xíng）成金屬間化（huà）合物。 1. 溶於鐵中（zhōng） 幾（jǐ）乎所有的合（hé）金元（yuán）素（除Pb外）都可溶（róng）入鐵中, 形成（chéng）合金鐵素體或合金奧氏體, 按其對-Fe或-Fe的作用, 可將合金元（yuán）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（sù）亦稱奧氏體穩定化元素, 主要是Mn、Ni、Co、C、N、Cu等, 它們使A3點(-Fe -Fe的轉（zhuǎn）變點)下降（jiàng）, A4點( -Fe的轉（zhuǎn）變點（diǎn）)上升, 從而擴大-相的存在範（fàn）圍。其中Ni、Mn等加入到一定量後, 可使相區（qū）擴大到室溫以下, 使相區消失, 稱為完全擴（kuò）大相區（qū）元素。另外一些元素(如C、N、Cu等), 雖（suī）然擴大相區, 但不（bú）能擴大到室溫, 故稱（chēng）之為部（bù）分擴大相區的元（yuán）素。 縮小相區元素（sù）亦稱鐵素（sù）體穩（wěn）定化元素, 主要有Cr、Mo、W、V、Ti、Al、Si、B、Nb、Zr等。它（tā）們使A3點上升, A4點下降(鉻除外, 鉻含量小於7%時, A3點下降; 大於7%後,A3點迅（xùn）速上升), 從而縮（suō）小（xiǎo）相（xiàng）區存（cún）在（zài）的範圍, 使鐵素體穩定區域擴大。按（àn）其作用（yòng）不同（tóng）可分為完全封閉（bì）相（xiàng）區的（de）元（yuán）素(如Cr、Mo、W、V、Ti、Al、Si等)和部分縮小（xiǎo）相區的元素(如B、Nb、Zr等)。 2. 形成（chéng）碳化物（wù） 其與（yǔ）鋼中（zhōng）碳的親和力的（de）大小（xiǎo）, 可分為碳化物形成元素和非碳（tàn）化物形成元素兩大類。 常見（jiàn）非碳化物形成元素有（yǒu）：Ni、Co、Cu、Si、Al、N、B等。它們（men）基本上都溶於鐵（tiě）素體和奧氏體中。常見碳化物形成元（yuán）素（sù）有：Mn、Cr、W、V、Nb、Zr、Ti等(按形（xíng）成的碳化物的穩定（dìng）性（xìng）程度由弱到（dào）強的次序（xù）排列)，它們在鋼（gāng）中一（yī）部分固（gù）溶於基體（tǐ）相中，一部分形（xíng）成合金滲碳體, 含量（liàng）高時可形成新的（de）合金碳化合物。 合金工具（jù）鋼5CrMnMo, 平均碳含量為0.5%, 主要合金（jīn）元素Cr、Mn、Mo的含（hán）量均在1.5%以下。 專用（yòng）鋼用其用途的漢（hàn）語拚音字首（shǒu）來標明。對奧氏體和鐵素（sù）體存在範圍的影（yǐng）響 擴（kuò）大（dà）或縮小相區的（de）元（yuán）素均同（tóng）樣擴大或縮（suō）小Fe-Fe3C相圖（tú）中的（de）相區, 且同（tóng）樣Ni或Mn的含（hán）量較（jiào）多（duō）時, 可使鋼在室溫下得到單相奧氏體組織(如1Cr18Ni9奧氏（shì）體不鏽（xiù）鋼和ZGMn13高錳（měng）鋼等)， 而Cr、Ti、Si等（děng）超（chāo）過一定（dìng）含量時, 可使鋼在室溫獲得單相鐵（tiě）素體組織（zhī） (如1Cr17Ti高（gāo）鉻鐵素體不鏽鋼等（děng）)。 對（duì）Fe-Fe3C相（xiàng）圖臨（lín）界點(S和（hé）E點)的影響 擴大相（xiàng）區的元素（sù）使Fe-Fe3C相圖中的共析轉變溫度下降, 縮（suō）小相（xiàng）區的元素則（zé）使其（qí）上升（shēng）, 並都（dōu）使共（gòng）析反應（yīng）在（zài）一個溫度範圍（wéi）內進行。幾乎所有的合（hé）金元素都使共析點(S)和共晶點(E)的（de）碳含量降低，即S點和E點左移, 強碳化物形成元素的作用（yòng）尤為（wéi）強（qiáng）烈。 合金元素對鋼熱（rè）處理的影響 合金元（yuán）素的加入會影響（xiǎng）鋼在熱（rè）處理過程中的組（zǔ）織轉變。 1. 合（hé）金元素對加熱時相轉變的影響 合金元素影（yǐng）響加（jiā）熱時奧氏體（tǐ）形成的（de）速度和奧氏（shì）體晶粒的大小。 (1)對奧氏體形（xíng）成速度（dù）的影響： Cr、Mo、W、V等強碳（tàn）化物形成（chéng）元素與碳的親（qīn）合（hé）力大（dà）, 形成難溶（róng）於奧（ào）氏體的（de）合（hé）金（jīn）碳化物, 顯著減慢奧氏體形成速（sù）度；Co、Ni等（děng）部分非碳化物（wù）形成元素, 因增大碳（tàn）的（de）擴散速（sù）度, 使奧氏（shì）體（tǐ）的形成速（sù）度加（jiā）快；Al、Si、Mn等（děng）合金元素（sù）對奧氏體形成速度影響不大。 (2)對奧（ào）氏體晶粒（lì）大小的影（yǐng）響：大多數合金（jīn）元素都有阻止奧氏體晶粒長大的（de）作用, 但影響（xiǎng）程度不同。強烈阻（zǔ）礙晶粒長大的元素（sù）有：V、Ti、Nb、Zr等；中等阻礙晶粒（lì）長大的元素有：W、Mn、Cr等；對晶粒長大影響不（bú）大的元素有：Si、Ni、Cu等；促進晶粒長大的元（yuán）素：Mn、P等。 2. 合金元素對過冷奧氏體分解（jiě）轉變的（de）影響 除Co外, 幾（jǐ）乎所有合（hé）金元素都增大過冷奧（ào）氏體（tǐ）的（de）穩定性, 推遲珠光體類型組織的轉變（biàn）, 使C曲（qǔ）線右移, 即提高鋼的（de）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, 加入的合金（jīn）元素, 隻有完全溶於奧氏體時（shí）, 才能提高淬透（tòu）性。如果未完（wán）全溶解, 則碳化物會成為珠光體的核（hé）心, 反而降低鋼的淬透性。另外, 兩（liǎng）種或多（duō）種（zhǒng）合金元（yuán）素的同時加入(如, 鉻錳（měng）鋼、鉻（gè）鎳鋼等), 比（bǐ）單個元（yuán）素對淬透性的影響（xiǎng）要強得多。 除Co、Al外, 多數合金（jīn）元（yuán）素都（dōu）使Ms和Mf點下降（jiàng）。其作用大小的次序（xù）是：Mn、Cr、Ni、Mo、W、Si。其中Mn的作用最強, Si實際上無（wú）影（yǐng）響。Ms和Mf點的下降（jiàng）, 使淬火後鋼中殘餘奧氏體量（liàng）增多。殘餘奧氏體量過多時,可進行（háng）冷處理（lǐ）(冷至Mf點（diǎn）以下), 以使其轉變為（wéi）馬氏體（tǐ）; 或進行多次回火, 這時殘餘奧氏體（tǐ）因析出合（hé）金碳（tàn）化物會使Ms、Mf點上升, 並（bìng）在冷卻過程中轉變為馬氏體或貝氏體（tǐ）(即發生所謂二次淬（cuì）火)。 3. 合金元素對回火轉變的影響 (1)提高回火（huǒ）穩定性 合金元素在（zài）回火過程中推遲馬氏體（tǐ）的分解和殘餘奧（ào）氏體的轉變(即在較（jiào）高溫度（dù）才開始分解和轉（zhuǎn）變)， 提（tí）高鐵素體的再結晶溫度, 使碳化（huà）物（wù）難以（yǐ）聚集長大，因此（cǐ）提高了鋼對回火（huǒ）軟化的抗力（lì）, 即（jí）提高了鋼（gāng）的回火（huǒ）穩（wěn）定（dìng）性。提（tí）高回（huí）火穩定性作用較（jiào）強的合金（jīn）元素有（yǒu）：V、Si、Mo、W、Ni、Co等。 (2)產生二次硬（yìng）化 一（yī）些Mo、W、V含（hán）量較高（gāo）的（de）高合金鋼（gāng）回火時, 硬度不（bú）是隨回火溫度升高而單調降低, 而是（shì）到某一溫（wēn）度(約400℃)後反而（ér）開始增大, 並在（zài）另（lìng）一更高溫（wēn）度(一般為550℃左右)達到峰（fēng）值。這是回火過（guò）程的（de）二次硬化現象, 它（tā）與回火析出物（wù）的性質有關。當（dāng）回火溫（wēn）度低（dī）於450℃時（shí）, 鋼中析出滲碳體; 在450℃以上滲碳體溶（róng）解, 鋼中開始沉澱出彌散穩定的難熔碳化物（wù）Mo2C、W2C、VC等, 使硬度重新升高, 稱為沉（chén）澱硬（yìng）化。回火時冷卻（què）過（guò）程中殘餘（yú）奧氏體轉（zhuǎn）變為馬氏體的（de）二次（cì）淬（cuì）火所也可（kě）導致二次硬化。 產生二次硬化（huà）效應的合金（jīn）元素 產生（shēng）二次硬化的原因 合 金 元 素 殘（cán）餘奧氏體的轉變 沉澱硬化 Mn、Mo、W、Cr、Ni、Co①、V V、Mo、W、Cr、Ni①、Co① ①僅（jǐn）在（zài）高含量並（bìng）有其他（tā）合（hé）金元（yuán）素存在時, 由於能（néng）生成彌散分布的金屬間化（huà）合（hé）物才（cái）有效。 (3)增大回火（huǒ）脆性 和碳鋼一樣（yàng）, 合金（jīn）鋼也產（chǎn）生回火脆性, 而且更（gèng）明顯。這是合金元素的不利影響。在450℃-600℃間（jiān）發生的第二類回火（huǒ）脆性(高溫回火脆（cuì）性) 主要與某些雜質（zhì）元素以及合金元素本身在（zài）原奧（ào）氏體晶界上（shàng）的（de）嚴重偏聚有關, 多發生在（zài）含Mn、Cr、Ni等元（yuán）素的合（hé）金鋼（gāng）中。 這是（shì）一種可（kě）逆回火脆性, 回火後快（kuài）冷(通常（cháng）用（yòng）油（yóu）冷)可防止其發生。鋼中加入（rù）適當Mo或W(0.5%Mo, 1%W)也可基本上消除這類脆性。 合金元素（sù）對鋼的機械性能（néng）的影響 提高鋼的強度是加入合金元（yuán）素的主要目的之一。欲提高（gāo）強度, 就（jiù）要設法增大（dà）位（wèi）錯運動的阻力。金屬中的強（qiáng）化（huà）機製主要有固溶強（qiáng）化（huà）、位錯強化、細（xì）晶強（qiáng）化、第二相(沉澱和彌散)強化。合金元素的強化作用, 正是利（lì）用了這些（xiē）強化機製。 1. 對（duì）退火狀態下（xià）鋼的機械性能（néng）的影響 結構（gòu）鋼在退火狀態下的基本相是鐵素體和（hé）碳化物。合金元（yuán）素溶（róng）於鐵（tiě）素體中, 形成（chéng）合（hé）金鐵（tiě）素體, 依（yī）靠固溶強化作用, 提高強度和硬（yìng）度, 但同時降低塑性（xìng）和韌性。 2.對退火狀態下（xià）鋼（gāng）的機械性（xìng）能的影響 由於合金（jīn）元素（sù）的（de）加入降低了（le）共析點的（de）碳含量、使C曲線右移, 從而使組織中的珠光體的比例增大（dà）, 使珠光（guāng）體層片距離減（jiǎn）小（xiǎo）, 這（zhè）也使鋼的強度增加（jiā）, 塑性下降。但（dàn）是在退火狀態下, 合金鋼沒有（yǒu）很（hěn）大（dà）的（de）優越（yuè）性。 由於過冷奧氏（shì）體（tǐ）穩定性（xìng）增（zēng）大, 合金鋼在正火狀態下（xià）可（kě）得到層片距離（lí）更小的珠光（guāng）體, 或貝氏（shì）體（tǐ）甚至馬氏體（tǐ）組織, 從而強度大為增加。Mn、Cr、Cu的強化（huà）作（zuò）用較（jiào）大, 而Si、Al、V、Mo等在一般（bān）含量(例如一般結構鋼的實際（jì）含量)下影響很小。 3. 對淬火、回火狀態下鋼的機械（xiè）性能的影響 合金元素對淬火、回火狀態下鋼的強化作用（yòng）最顯著, 因為它充分利用（yòng）了（le）全部的四種強化機（jī）製。淬火時形成馬氏體, 回火時析出碳化物, 造（zào）成（chéng）強烈的第二（èr）相強化（huà），同（tóng）時使韌性大大改（gǎi）善, 故（gù）獲得馬氏（shì）體並對其回（huí）火是鋼的最經濟和最（zuì）有效的綜合強化方法。 合金元素加入鋼中（zhōng）, 首要的目的是提高鋼的淬透性, 保證在淬（cuì）火時（shí）容易獲得馬氏（shì）體。其次是提高鋼的回火穩定性, 使馬氏體（tǐ）的保持到較高（gāo）溫度，使淬火鋼在回火（huǒ）時析（xī）出的碳化物更細小（xiǎo）、均勻和穩定。這樣, 在同樣條件下, 合金鋼比碳鋼具有更高的（de）強度。 合金元（yuán）素對鋼的工藝性能的影響 1. 合金元（yuán）素（sù）對鋼鑄造（zào）性能的（de）影響 固（gù）、液相線的溫度愈低（dī）和結晶溫區愈窄, 其鑄造性能愈好。合金（jīn）元素對鑄造性能的（de）影響, 主要（yào）取決（jué）於（yú）它們對Fe-Fe3C相圖的影響（xiǎng）。另外, 許（xǔ）多元素（sù）, 如（rú）Cr、Mo、V、Ti、Al等（děng）在（zài）鋼中形成（chéng）高熔點（diǎn）碳化物或（huò）氧化物質點, 增大鋼的（de）粘（zhān）度（dù）, 降低流（liú）動性, 使鑄造性能惡化。 2.合金元素對鋼塑性加工性（xìng）能的影響 塑性（xìng）加工分熱加工和冷加工。合金元素溶入固溶（róng）體（tǐ）中, 或形成碳（tàn）化（huà）物（wù）(如Cr、Mo、W等), 都使鋼（gāng）的熱變形抗力提高和熱塑性明顯下降而容易鍛裂（liè）。一般合金鋼（gāng）的熱加工工藝性能比碳鋼要差得多。 3. 合金元素對鋼焊接（jiē）性能的（de）影（yǐng）響 合金元素都提高（gāo）鋼的淬（cuì）透性, 促進脆性組織(馬氏體)的（de）形成, 使焊接性能變壞。但鋼（gāng）中含有少量Ti和V, 可改（gǎi）善鋼的焊接性能。 4. 合金（jīn）元素（sù）對（duì）鋼切削性能（néng）的影響 切削性能（néng）與鋼的硬度密切相關, 鋼是（shì）適合於切削加工的硬度範圍（wéi）為170HB～230HB。一般合金鋼的（de）切削（xuē）性（xìng）能比碳鋼差。但適當加入S、P、Pb等元素可以大大改（gǎi）善鋼的（de）切削性能（néng）。 5. 合金元素對鋼熱處理工藝性能的影響 熱處理工藝性能反映鋼熱處理的難易程度和熱（rè）處理產生缺陷（xiàn）的傾向（xiàng）。主（zhǔ）要包括淬透性、過熱（rè）敏感性、回火（huǒ）脆（cuì）化傾向和氧化脫碳（tàn）傾向等（děng）。合金（jīn）鋼的淬透性高, 淬火時可以（yǐ）采用比較緩慢的冷卻方法,可減少工件（jiàn）的變形（xíng）和開（kāi）裂傾向。加入錳、矽會增大鋼的過熱（rè）敏（mǐn）感性（xìng）。 7-2 合金結構鋼 用於（yú）製（zhì）造重要工（gōng）程結構和機器零件的鋼種稱為合金結構鋼。主要（yào）有低合金結構鋼（gāng）、合金滲碳鋼、合金調質鋼、合金彈簧鋼、滾珠軸（zhóu）承鋼。 如（rú）:滾珠軸承鋼,在鋼（gāng）號前標以G。GCr15表（biǎo）示（shì）含碳（tàn）量約1.0%、鉻（gè）含（hán）量約1.5%(這是（shì）一個特例, 鉻含量以千分之一為單（dān）位的數（shù）字（zì）表示（shì）)的（de）滾珠軸承鋼。 Y40Mn,表示（shì）碳含量為0.4%、錳含量少於1.5%的易切削鋼等等。 對於高級優質（zhì）鋼，則在鋼的末尾加A字表明（míng），例如20Cr2Ni4A 7-1 鋼的合金化 在鋼中加（jiā）入合（hé）金（jīn）元（yuán）素後，鋼的基本組（zǔ）元（yuán）鐵和碳與加入的合金元素會發生（shēng）交（jiāo）互作（zuò）用（yòng）。鋼的合金（jīn）化目（mù）的是（shì）希望（wàng）利（lì）用合（hé）金（jīn）元（yuán）素與鐵、碳的相互作用和（hé）對鐵碳相（xiàng）圖（tú）及對鋼的熱處理的影響來改善鋼的組織和性能。