鋼板 , 厚鋼板的鋼種大（dà）體上和（hé）薄鋼板相同（tóng）。在品各方麵，除了橋梁鋼板、鍋爐鋼（gāng）板、汽車製（zhì）造（zào）鋼（gāng）板、壓力（lì）容器鋼板和多層高壓（yā）容器鋼板等品（pǐn）種純（chún）屬厚板外，有（yǒu）些（xiē）品種的鋼板如汽車大梁鋼板（厚2.5~10毫（háo）米（mǐ））、花紋鋼板（厚（hòu）2.5~8毫米）、不鏽鋼板、耐（nài）熱鋼（gāng）板等品種是同薄板交叉的。 另（lìng），鋼板還有材質一（yī）說，並不（bú）是所有的鋼板都是一樣（yàng）的，材質不一樣，其鋼板所用到的地（dì）方，也不一（yī）樣。是用鋼水（shuǐ）澆注，冷卻後壓製而成的平板狀鋼材。 鋼板是平（píng）板狀（zhuàng），矩形的，可直接（jiē）軋製或由寬鋼帶剪切（qiē）而（ér）成。 鋼板按厚度分，薄鋼（gāng）板4毫（háo）米（最薄0.2毫米），厚鋼板4~60毫米（mǐ），特厚鋼板（bǎn）60~115毫米（mǐ）。 鋼板按軋製分，分熱軋和冷軋（zhá）。 薄（báo）板（bǎn）的寬度為500~1500毫米；厚（hòu）的寬度為600~3000毫米。薄板按鋼種（zhǒng）分（fèn），有普通鋼、優質鋼、合金（jīn）鋼、彈（dàn）簧（huáng）鋼、不鏽鋼、工（gōng）具鋼、耐熱鋼、軸承（chéng）鋼、矽鋼（gāng）和（hé）工（gōng）業純鐵薄板等；按專業用途（tú）分，有油桶用板、搪瓷用板、防（fáng）彈用板等（děng）；按表（biǎo）麵塗鍍層分，有鍍（dù）鋅薄板、鍍錫薄板、鍍鉛薄板（bǎn）、塑（sù）料（liào）複合鋼板等。 合金（jīn）鋼 隨著科學（xué）技術和工業（yè）的發展，對材料提出了更高的要求（qiú），如更（gèng）高的（de）強（qiáng）度，抗高溫、高壓（yā）、低溫，耐（nài）腐蝕、磨損以及其它特殊物理、化（huà）學性（xìng）能（néng）的要求，碳鋼（gāng）已不能完（wán）全滿足要求。 碳鋼的在性能上主要有以下幾方（fāng）麵的不（bú）足： (1)淬透性低。一般情況下，碳（tàn）鋼水（shuǐ）淬的（de）最大淬透直（zhí）徑隻有10mm-20mm。 (2) 強度和（hé）屈強比較低。如（rú）普通（tōng）碳鋼Q235鋼的s為235MPa，而低合金結構鋼16Mn的s則為360MPa以（yǐ）上。40鋼的 s /b僅（jǐn）為0.43, 遠低於合金鋼。 (3) 回火穩定性（xìng）差（chà）。由於回火（huǒ）穩定性差，碳鋼在（zài）進（jìn）行調（diào）質處理時，為（wéi）了（le）保證較高的強度需采用（yòng）較低的（de）回（huí）火溫度，這樣鋼的韌性（xìng）就偏低（dī）；為（wéi）了保證（zhèng）較好（hǎo）的韌性（xìng），采用高的回（huí）火（huǒ）溫（wēn）度時（shí）強度（dù）又偏低，所以碳鋼的綜合機械性能（néng）水平不高。 (4) 不能滿足（zú）特殊性能（néng）的要求。碳鋼在抗氧（yǎng）化、耐蝕、耐熱、耐低溫、耐（nài）磨損以及（jí）特殊電磁性等方麵往往較差，不能滿足特殊使用（yòng）性能的需求（qiú）。牌號的首部用數字標明碳含量。規定結構（gòu）鋼以萬分之一為單位的數字（兩（liǎng）位數）、工具鋼和（hé）特殊性能鋼以千分（fèn）之一為（wéi）單位的數（shù）字（一（yī）位數）來表示碳含量，而工具鋼的（de）碳含（hán）量（liàng）超過1%時，碳含量不（bú）標出。 在表明（míng）碳含量數字之後（hòu），用元素的（de）化學符號表明（míng）鋼（gāng）中（zhōng）主要合金元（yuán）素，含量由其後麵（miàn）的數字標明，平均含量少於1.5%時不標（biāo）數, 平（píng）均含量為（wéi）1.5%～2.49%、2.5%～3.49%時,相應（yīng）地標以2、3。 合金結構鋼40Cr，平均碳含量為（wéi）0.40%，主要合（hé）金元素Cr的含量在1.5%以下（xià）。 合金元素與（yǔ）鐵、碳的（de）相（xiàng）互作用 合金元素加入鋼中（zhōng）後，主要以三（sān）種（zhǒng）形（xíng）式（shì）存在鋼中。即：與鐵（tiě）形成固溶體；與碳（tàn）形成碳（tàn）化物；在高（gāo）合金鋼中（zhōng）還可能（néng）形成金屬間化合物。 1. 溶於（yú）鐵中 幾乎所有的合金元（yuán）素（除Pb外）都可溶入鐵中, 形成合金鐵素體或合金奧（ào）氏體, 按（àn）其對-Fe或-Fe的（de）作用, 可將（jiāng）合金（jīn）元素（sù）分為擴大（dà）奧氏體相區和縮小奧氏體相區（qū）兩大類。 擴大相區的元素亦稱奧氏體（tǐ）穩定化元素, 主要是Mn、Ni、Co、C、N、Cu等, 它們使（shǐ）A3點(-Fe -Fe的轉變點（diǎn）)下降, A4點( -Fe的轉變點)上升, 從而擴（kuò）大-相（xiàng）的存（cún）在範圍（wéi）。其中Ni、Mn等（děng）加入到一（yī）定量後, 可使相區擴（kuò）大到室溫（wēn）以下, 使相區消失（shī）, 稱為完全擴（kuò）大（dà）相區元素。另外一些（xiē）元素(如C、N、Cu等), 雖然擴大相區, 但不能擴大到室溫, 故稱（chēng）之為部分擴大相（xiàng）區的（de）元（yuán）素。 縮小相區元素亦稱鐵素體穩定化元素, 主要有Cr、Mo、W、V、Ti、Al、Si、B、Nb、Zr等。它們使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（hòu）,A3點迅速上升), 從而縮小（xiǎo）相區（qū）存在的範（fàn）圍, 使鐵（tiě）素體穩（wěn）定區域擴大。按其作用不同可分（fèn）為（wéi）完全（quán）封閉相區的元素(如Cr、Mo、W、V、Ti、Al、Si等)和部分縮小相區的元素（sù）(如B、Nb、Zr等)。 2. 形成碳化物 其與鋼中碳（tàn）的親和力的大小, 可分為碳化物形成元（yuán）素和非碳化（huà）物（wù）形（xíng）成元素（sù）兩大（dà）類。 常（cháng）見非碳化物（wù）形成元素有（yǒu）：Ni、Co、Cu、Si、Al、N、B等。它（tā）們（men）基本上都溶於鐵素體（tǐ）和奧氏體中。常見碳化物（wù）形成（chéng）元（yuán）素有：Mn、Cr、W、V、Nb、Zr、Ti等(按形成的碳化物（wù）的（de）穩定性程度（dù）由弱到強的次序（xù）排列)，它們在鋼中一（yī）部分固溶於（yú）基體相中，一（yī）部分形成合金滲（shèn）碳體, 含量高時（shí）可形成新的合金碳化（huà）合物。 合金工具鋼5CrMnMo, 平（píng）均碳含量為0.5%, 主要合金元（yuán）素Cr、Mn、Mo的含量均（jun1）在1.5%以下。 專用鋼（gāng）用其用途的漢語拚音（yīn）字首來標明。對奧氏（shì）體和鐵（tiě）素體存在範圍的影響（xiǎng） 擴大或縮小（xiǎo）相區（qū）的元素均同樣擴大或縮小Fe-Fe3C相圖中的相區, 且同樣Ni或（huò）Mn的含量較（jiào）多時, 可使鋼在（zài）室溫下得到單相奧氏體組織（zhī）(如1Cr18Ni9奧氏體不鏽（xiù）鋼和ZGMn13高錳鋼（gāng）等)， 而Cr、Ti、Si等超過一定含（hán）量時, 可使鋼在室溫獲得單相鐵素體（tǐ）組織 (如1Cr17Ti高鉻鐵素體不鏽鋼等)。 對Fe-Fe3C相圖（tú）臨界點(S和E點（diǎn）)的影響 擴（kuò）大相（xiàng）區的（de）元素使Fe-Fe3C相圖（tú）中的共析轉變溫度（dù）下降, 縮小相（xiàng）區的元素則使其上升, 並（bìng）都（dōu）使共析反（fǎn）應在一個溫度範圍內進行（háng）。幾（jǐ）乎所有的合金（jīn）元素都（dōu）使共析點(S)和（hé）共晶點(E)的碳含（hán）量（liàng）降低（dī），即S點和E點左移, 強（qiáng）碳化物形成元素（sù）的（de）作用尤為（wéi）強烈。 合（hé）金元素對（duì）鋼熱處理的影響 合金元素的加入會影響鋼在（zài）熱處理過（guò）程中的組（zǔ）織轉變。 1. 合金元素（sù）對加熱時相轉變的影響 合金元（yuán）素影響（xiǎng）加熱時奧氏體形成（chéng）的（de）速度和奧（ào）氏體晶粒的大小。 (1)對奧氏（shì）體（tǐ）形成速度的影響（xiǎng）： Cr、Mo、W、V等強（qiáng）碳化物形成元素與碳的親（qīn）合力（lì）大, 形（xíng）成難（nán）溶於奧氏（shì）體的合金（jīn）碳化物, 顯著減慢奧氏體形成速度；Co、Ni等（děng）部（bù）分非碳化物（wù）形（xíng）成（chéng）元素, 因增大碳（tàn）的擴散速度, 使奧氏體的形成速度加快；Al、Si、Mn等合（hé）金（jīn）元素（sù）對奧氏（shì）體形成（chéng）速度影響不大。 (2)對奧氏體晶粒大小（xiǎo）的影響：大（dà）多數合金元素都有（yǒu）阻止（zhǐ）奧氏體晶粒（lì）長大的作（zuò）用, 但影響程度不同（tóng）。強烈阻礙晶粒（lì）長（zhǎng）大（dà）的元素有（yǒu）：V、Ti、Nb、Zr等；中（zhōng）等阻礙晶（jīng）粒長（zhǎng）大的（de）元素（sù）有：W、Mn、Cr等；對晶粒長（zhǎng）大（dà）影響不大（dà）的（de）元（yuán）素有：Si、Ni、Cu等；促進晶粒長大的元素：Mn、P等。 2. 合金元素（sù）對（duì）過冷奧氏體分解轉（zhuǎn）變的影響 除Co外, 幾乎所有合金元素都增（zēng）大過（guò）冷奧氏（shì）體的穩定性, 推遲珠光體類（lèi）型組織（zhī）的（de）轉變（biàn）, 使C曲線右（yòu）移, 即提高鋼的淬（cuì）透（tòu）性。常（cháng）用提（tí）高淬透性的元素有：Mo、Mn、Cr、Ni、Si、B等。必須（xū）指（zhǐ）出, 加入的合金元素, 隻有完全溶於奧氏體時, 才能（néng）提高淬透性。如果未完全溶解, 則碳化（huà）物會成為珠光體的核心, 反而降低鋼的淬透性。另（lìng）外（wài）, 兩種或多種（zhǒng）合（hé）金元素的（de）同時加（jiā）入(如, 鉻（gè）錳鋼、鉻（gè）鎳鋼等), 比單個元素對（duì）淬透性的影響要強得（dé）多。 除Co、Al外, 多數合金元素都使（shǐ）Ms和（hé）Mf點下降。其（qí）作用大小的次序是：Mn、Cr、Ni、Mo、W、Si。其中Mn的作用最強, Si實際上（shàng）無影響。Ms和（hé）Mf點的下（xià）降, 使淬火後鋼中殘（cán）餘奧氏體（tǐ）量（liàng）增多。殘餘奧氏體量（liàng）過（guò）多（duō）時,可進（jìn）行（háng）冷處理(冷至Mf點（diǎn）以下), 以使其轉變為馬氏體; 或進行多次回火, 這時殘餘奧氏體因（yīn）析出（chū）合金碳化物會使Ms、Mf點上升, 並在冷卻過（guò）程中轉變（biàn）為馬氏（shì）體或貝氏體(即發（fā）生所謂二（èr）次淬火)。 3. 合金（jīn）元（yuán）素對（duì）回（huí）火轉變的影響（xiǎng） (1)提高回火穩定性 合金（jīn）元素在（zài）回火過程中推遲（chí）馬（mǎ）氏體的分解（jiě）和（hé）殘餘奧氏體的轉變(即在較高溫度才開始分解和轉變)， 提高鐵素（sù）體（tǐ）的再結晶溫（wēn）度, 使碳化物難（nán）以聚集長大，因此提高了鋼對（duì）回火軟化的抗力, 即提高了（le）鋼的回火穩定性（xìng）。提高回火穩（wěn）定性作用較強（qiáng）的合金元素有（yǒu）：V、Si、Mo、W、Ni、Co等。 (2)產生二次（cì）硬化 一些（xiē）Mo、W、V含量較高的高合金鋼回火時, 硬度不是隨回火溫度升高而單調（diào）降低, 而是到（dào）某一溫度(約400℃)後反而（ér）開始增大, 並在另一更（gèng）高溫（wēn）度(一般為（wéi）550℃左（zuǒ）右)達到峰值。這是回（huí）火過程的二次硬化現象（xiàng）, 它與回（huí）火析出（chū）物的性質有關。當回火（huǒ）溫（wēn）度低於450℃時, 鋼中析出滲碳體; 在（zài）450℃以上滲碳體溶解（jiě）, 鋼中開（kāi）始沉澱出彌散穩定的難熔碳化物Mo2C、W2C、VC等, 使硬度重新升高, 稱為沉澱硬化。回火（huǒ）時冷卻過（guò）程中殘餘奧氏體轉變（biàn）為馬氏（shì）體的二次淬（cuì）火（huǒ）所也可導致二次（cì）硬化。 產生二次硬化效應（yīng）的合金元素 產生二次硬化的原因（yīn） 合（hé） 金 元 素 殘餘奧氏體的轉變 沉澱硬（yìng）化 Mn、Mo、W、Cr、Ni、Co①、V V、Mo、W、Cr、Ni①、Co① ①僅在（zài）高含量並有其他合金元素存在時（shí）, 由於能生成彌散分布的金屬間（jiān）化合物才（cái）有效。 (3)增大回火脆性 和碳鋼一樣（yàng）, 合金鋼也產生回火脆性, 而且更明顯。這（zhè）是合金元素的不（bú）利影響。在450℃-600℃間發生的第二類回火脆性(高溫回火脆性) 主要與（yǔ）某些（xiē）雜質元（yuán）素（sù）以及合（hé）金元（yuán）素本身在原奧氏體晶界上（shàng）的嚴重（chóng）偏聚有（yǒu）關（guān）, 多發（fā）生在含Mn、Cr、Ni等元（yuán）素的合金鋼中（zhōng）。 這是一種（zhǒng）可逆回火脆性, 回火後快（kuài）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（xiāo）除這（zhè）類脆性（xìng）。 合金元素對鋼的（de）機械性能的（de）影響 提高鋼的（de）強度是（shì）加入合金（jīn）元（yuán）素的主要目的之一。欲提高強度, 就要設法（fǎ）增大位錯運（yùn）動（dòng）的阻力（lì）。金屬（shǔ）中（zhōng）的強化（huà）機製主要有固溶（róng）強化、位錯強（qiáng）化、細晶強化（huà）、第（dì）二相(沉澱（diàn）和彌（mí）散)強化。合金元素的強化作用, 正是利（lì）用了這（zhè）些強化機製。 1. 對退火狀態下鋼的機械（xiè）性能的影響（xiǎng） 結構鋼（gāng）在退火狀態下的基（jī）本（běn）相是鐵素體和碳（tàn）化物。合金元素溶於鐵素體中（zhōng）, 形（xíng）成合（hé）金（jīn）鐵素體, 依（yī）靠固溶強化作用, 提高強（qiáng）度和硬度, 但同時降低塑性和韌性。 2.對退火狀態下鋼的機械性能（néng）的（de）影響 由於合金元（yuán）素（sù）的加入（rù）降低了共析（xī）點的碳含量（liàng）、使C曲（qǔ）線右移, 從而使組（zǔ）織（zhī）中的珠光體的比例（lì）增大（dà）, 使珠光體層片距離減小, 這（zhè）也使鋼的強度增（zēng）加, 塑性下降（jiàng）。但是在退火狀態下（xià）, 合金（jīn）鋼沒有很（hěn）大的優（yōu）越性（xìng）。 由於過冷奧（ào）氏體穩定性（xìng）增（zēng）大, 合金鋼在正火狀態下可得到層片（piàn）距離更小的珠光體, 或（huò）貝氏體甚至馬氏體組織, 從而強度大為（wéi）增（zēng）加。Mn、Cr、Cu的強化作用（yòng）較大, 而Si、Al、V、Mo等在一般含量(例如一般結構鋼的實際含量)下影響很小（xiǎo）。 3. 對（duì）淬火（huǒ）、回火狀態下鋼的機械性能的影響 合金（jīn）元素對淬火、回火狀態（tài）下鋼（gāng）的強化作（zuò）用（yòng）最顯著, 因為它充分利用了全部的四種強化（huà）機製。淬火時（shí）形成馬氏（shì）體, 回火時析出碳化物, 造（zào）成強（qiáng）烈的第二（èr）相（xiàng）強（qiáng）化，同時使韌（rèn）性（xìng）大大改善, 故（gù）獲得馬氏體並對其回火是鋼的最經（jīng）濟和最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（de）淬透性, 保證在淬火時容易（yì）獲得馬氏體。其次是提高鋼的回火（huǒ）穩定性, 使馬氏體的（de）保持到較高溫度，使淬火鋼在（zài）回火時析出的碳化（huà）物更細（xì）小（xiǎo）、均勻和穩定。這樣, 在同樣條件下, 合金鋼（gāng）比碳鋼具有更（gèng）高的強度。 合金元素（sù）對鋼的工藝性能（néng）的影響 1. 合（hé）金元素對（duì）鋼鑄（zhù）造性能的影響 固、液相（xiàng）線的（de）溫度愈低（dī）和（hé）結晶溫區愈（yù）窄, 其（qí）鑄造性能愈好。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（xiǎng）。另外, 許多元（yuán）素, 如Cr、Mo、V、Ti、Al等在鋼中形成高熔點碳化物（wù）或（huò）氧化物質（zhì）點, 增大鋼的粘（zhān）度, 降（jiàng）低流動（dòng）性, 使鑄造性能惡化。 2.合金元素對鋼塑性（xìng）加工性能的影響 塑性加工分熱（rè）加工（gōng）和冷（lěng）加工。合金元素溶入固（gù）溶體中, 或形成碳（tàn）化（huà）物(如Cr、Mo、W等), 都使鋼（gāng）的熱變（biàn）形抗（kàng）力提高和熱塑性明（míng）顯下（xià）降而容易鍛裂。一般合金鋼（gāng）的熱（rè）加工工藝性能比碳（tàn）鋼要差得多。 3. 合金元素（sù）對鋼焊接性能的影響 合金元素（sù）都（dōu）提高鋼的淬透性, 促進脆（cuì）性組織(馬氏（shì）體（tǐ）)的形成, 使焊接性能變壞。但鋼中含有少量（liàng）Ti和V, 可改善鋼的焊接性（xìng）能。 4. 合金元素（sù）對鋼切削（xuē）性能的影（yǐng）響 切（qiē）削性能與（yǔ）鋼（gāng）的硬度密切相關, 鋼（gāng）是適合於切削加工的硬（yìng）度範圍為170HB～230HB。一般合金（jīn）鋼（gāng）的切削性能比碳鋼差（chà）。但適當加入S、P、Pb等元（yuán）素可（kě）以大大改善鋼的切（qiē）削性能。 5. 合金元素對鋼熱處理工藝性能的影響 熱處（chù）理（lǐ）工藝性（xìng）能反映鋼熱處理（lǐ）的難易（yì）程度和熱處（chù）理產生缺陷的傾向。主要包括淬透（tòu）性、過（guò）熱敏感性、回火脆（cuì）化（huà）傾向（xiàng）和（hé）氧化脫碳傾向等。合金鋼的淬透性高, 淬火時可以采用比較緩（huǎn）慢的冷卻方（fāng）法,可減少工件的（de）變形和開裂（liè）傾向。加（jiā）入錳、矽會（huì）增（zēng）大（dà）鋼（gāng）的過熱敏感性。 7-2 合（hé）金結構鋼（gāng） 用於（yú）製造重要工程結構和機器零（líng）件的鋼種稱為合（hé）金結構鋼。主要（yào）有低合金（jīn）結構（gòu）鋼、合金滲碳鋼、合（hé）金調質鋼、合金彈簧鋼、滾珠軸承（chéng）鋼。 如:滾珠軸承（chéng）鋼,在鋼號前標以（yǐ）G。GCr15表示含碳量約1.0%、鉻含量約（yuē）1.5%(這是一個特例, 鉻含（hán）量以千分之一為（wéi）單位的數字表示)的滾珠軸（zhóu）承鋼。 Y40Mn,表示碳含量為0.4%、錳含（hán）量少於1.5%的（de）易切（qiē）削鋼等等。 對於高級優質（zhì）鋼，則在鋼的末尾加（jiā）A字表（biǎo）明，例如20Cr2Ni4A 7-1 鋼（gāng）的合金（jīn）化 在鋼中加入合（hé）金元素後，鋼的基本組元鐵和碳（tàn）與加入（rù）的合金元素（sù）會（huì）發生（shēng）交（jiāo）互（hù）作用。鋼的合（hé）金（jīn）化目的（de）是希望利用（yòng）合（hé）金元素與鐵、碳的（de）相互作（zuò）用（yòng）和（hé）對鐵碳相圖及對鋼的熱處理（lǐ）的影響來改善鋼的組織（zhī）和性（xìng）能。