鋼板 , 厚鋼板的鋼種大體上和薄鋼（gāng）板相同。在品各方麵，除了橋（qiáo）梁鋼板、鍋爐鋼板、汽車製造鋼板（bǎn）、壓力容器（qì）鋼板（bǎn）和多（duō）層高壓容器鋼板（bǎn）等品種純屬厚板外，有些品種的鋼板如汽（qì）車大梁鋼板（厚2.5~10毫（háo）米）、花（huā）紋鋼板（厚2.5~8毫米）、不鏽鋼（gāng）板、耐熱鋼板等（děng）品（pǐn）種（zhǒng）是同薄板交叉的。 另，鋼（gāng）板（bǎn）還有材質一說，並不是（shì）所有（yǒu）的鋼板都是一（yī）樣的，材（cái）質不一（yī）樣，其鋼板所用到的地方，也（yě）不一（yī）樣。是用（yòng）鋼水澆（jiāo）注，冷卻後壓製而成的平板狀鋼材（cái）。 鋼板是平（píng）板（bǎn）狀，矩形的，可直接軋（zhá）製或由寬（kuān）鋼帶剪切而成。 鋼板按厚（hòu）度分，薄鋼板4毫米（最薄0.2毫米（mǐ）），厚鋼板4~60毫米，特厚鋼板60~115毫米。 鋼板按軋製（zhì）分，分熱軋（zhá）和冷軋。 薄板的寬度為500~1500毫米；厚的寬度為600~3000毫米。薄板（bǎn）按鋼種分，有普通鋼、優質鋼、合金鋼、彈簧（huáng）鋼（gāng）、不鏽鋼、工具鋼、耐熱鋼（gāng）、軸承鋼、矽（guī）鋼（gāng）和工業純鐵薄板等（děng）；按專業用（yòng）途分，有油桶用（yòng）板、搪瓷用板、防彈用板等；按表麵（miàn）塗鍍層分，有鍍鋅薄板、鍍錫薄（báo）板、鍍鉛薄（báo）板（bǎn）、塑料複合鋼（gāng）板等。 合金（jīn）鋼 隨著科（kē）學技術和（hé）工業的發展（zhǎn），對材料提出了更高的（de）要求，如更高的強度，抗高溫、高壓、低（dī）溫，耐腐（fǔ）蝕、磨損以及其它特殊物理、化學性（xìng）能的要求，碳鋼已不能完全滿足要求。 碳鋼（gāng）的在（zài）性能（néng）上主要有以下幾（jǐ）方麵的不足： (1)淬（cuì）透性低。一般情況下，碳鋼（gāng）水淬的最（zuì）大淬透直徑隻有10mm-20mm。 (2) 強度和屈強比較低。如普（pǔ）通碳鋼Q235鋼的s為235MPa，而低合金（jīn）結構鋼（gāng）16Mn的s則為360MPa以上。40鋼的 s /b僅為0.43, 遠低於合金鋼。 (3) 回火穩（wěn）定性差。由於（yú）回火穩定性差，碳鋼在（zài）進行調質處理（lǐ）時，為了保證較高（gāo）的強（qiáng）度需（xū）采用較低的（de）回火溫（wēn）度，這樣鋼的韌性就偏低；為了保證較好的韌（rèn）性（xìng），采用高的回火溫度時強度又偏低，所（suǒ）以碳鋼的（de）綜合機械性能水平不高。 (4) 不能滿足特殊性能的要求。碳鋼（gāng）在（zài）抗（kàng）氧化、耐蝕、耐熱、耐低溫（wēn）、耐磨損以（yǐ）及特殊電磁性等方（fāng）麵往往較差，不（bú）能滿足特（tè）殊使用性（xìng）能的需求。牌號（hào）的首部用（yòng）數字標明碳含量。規（guī）定結（jié）構鋼以萬分（fèn）之一為單位的數字（兩（liǎng）位數）、工（gōng）具鋼和特殊（shū）性（xìng）能鋼以千分之一為單位的（de）數字（一位（wèi）數）來（lái）表示碳含量（liàng），而工具鋼的碳含量超過1%時（shí），碳含量（liàng）不標出。 在（zài）表明碳含量數字（zì）之後（hòu），用元素的化學符號表（biǎo）明鋼中主要合金元素，含量由其後麵的數字標明，平均含量少於1.5%時不標數（shù）, 平均含（hán）量為1.5%～2.49%、2.5%～3.49%時,相應地標以2、3。 合金結構（gòu）鋼40Cr，平均碳含量為0.40%，主要合（hé）金元素（sù）Cr的含量在1.5%以下。 合金元素與鐵、碳的相互作用 合金元素（sù）加入（rù）鋼中後，主要以三種形式（shì）存在鋼中。即：與鐵（tiě）形成固溶（róng）體；與碳形成碳化物；在（zài）高合（hé）金（jīn）鋼中還可能形成金屬（shǔ）間化合物（wù）。 1. 溶於鐵中（zhōng） 幾乎所有的合金元素（除（chú）Pb外）都可溶入鐵中, 形成合金（jīn）鐵素體或合金奧氏體（tǐ）, 按其（qí）對-Fe或-Fe的作用（yòng）, 可將合金元素分為擴（kuò）大奧氏體相區和（hé）縮小奧氏體相區兩大類（lèi）。 擴（kuò）大相區（qū）的（de）元素（sù）亦稱奧氏體穩定化元素, 主要（yào）是Mn、Ni、Co、C、N、Cu等, 它們使A3點(-Fe -Fe的轉變點)下降, A4點( -Fe的（de）轉變點)上升, 從（cóng）而擴大-相的存在範圍。其（qí）中Ni、Mn等加（jiā）入到一（yī）定量後, 可使相區擴大到室溫以下, 使（shǐ）相區消失, 稱為完全擴大相區元素。另（lìng）外一些元素(如C、N、Cu等), 雖然（rán）擴大相區, 但不能擴大到室溫, 故稱之為部分擴大相區（qū）的元素。 縮小相區元（yuán）素亦稱鐵素體穩定化元素（sù）, 主要（yào）有Cr、Mo、W、V、Ti、Al、Si、B、Nb、Zr等。它們使A3點上升, A4點下降（jiàng）(鉻除外（wài）, 鉻含量小於7%時, A3點（diǎn）下降; 大（dà）於7%後,A3點迅速上升), 從而縮小相區（qū）存（cún）在的範圍, 使鐵素體穩定區域擴大。按（àn）其（qí）作用不同可分（fèn）為完全（quán）封閉相區的（de）元素(如（rú）Cr、Mo、W、V、Ti、Al、Si等)和部分縮小相區的元素(如（rú）B、Nb、Zr等)。 2. 形成碳（tàn）化物 其與鋼中碳的親和力（lì）的大小, 可（kě）分為碳化物形（xíng）成元素和非碳化物形成元素兩大類（lèi）。 常見非碳化（huà）物形成元素有：Ni、Co、Cu、Si、Al、N、B等。它們基本上都（dōu）溶於鐵（tiě）素體和奧氏體中。常見碳化（huà）物形成（chéng）元素有：Mn、Cr、W、V、Nb、Zr、Ti等(按形成的碳化物的穩定性程度由弱到強的次序排列（liè）)，它（tā）們在（zài）鋼中一部（bù）分（fèn）固（gù）溶於（yú）基（jī）體相中，一部分形成合金滲碳體, 含量高時可形成新的（de）合金碳化合物。 合金工具鋼5CrMnMo, 平均（jun1）碳含量為0.5%, 主要合金元素Cr、Mn、Mo的（de）含（hán）量均在1.5%以下。 專（zhuān）用鋼用其用途（tú）的漢（hàn）語拚音字首（shǒu）來（lái）標（biāo）明。對奧氏體和鐵素（sù）體（tǐ）存在範圍的影（yǐng）響 擴大或縮小相區的元素均同樣擴大或縮小Fe-Fe3C相（xiàng）圖中（zhōng）的相區, 且同樣（yàng）Ni或（huò）Mn的（de）含量較（jiào）多時（shí）, 可使鋼在室溫下得到單相奧（ào）氏體（tǐ）組織(如1Cr18Ni9奧氏（shì）體不鏽鋼和ZGMn13高錳鋼等)， 而（ér）Cr、Ti、Si等超（chāo）過一定含量（liàng）時, 可（kě）使（shǐ）鋼在室溫獲（huò）得（dé）單相鐵素體組織 (如1Cr17Ti高（gāo）鉻鐵素（sù）體不鏽鋼等)。 對（duì）Fe-Fe3C相圖臨界點(S和E點)的影響 擴大相區的元素使Fe-Fe3C相圖中（zhōng）的共析（xī）轉（zhuǎn）變溫（wēn）度下降（jiàng）, 縮小（xiǎo）相區（qū）的元素則使（shǐ）其（qí）上升, 並（bìng）都使（shǐ）共析反應在一（yī）個（gè）溫度（dù）範圍內進行。幾乎所有的合（hé）金（jīn）元素（sù）都（dōu）使（shǐ）共析（xī）點(S)和共晶點(E)的碳含量降低，即S點和（hé）E點（diǎn）左移, 強碳化物形成元素的作用尤為強烈。 合金元素對鋼（gāng）熱處（chù）理的影響 合金元素的加入會影響鋼在（zài）熱處理過程中的組織轉（zhuǎn）變（biàn）。 1. 合金元（yuán）素（sù）對加熱時（shí）相轉變的影響 合金元素影響加熱時奧氏體形成的速度和奧氏體（tǐ）晶（jīng）粒的大小（xiǎo）。 (1)對（duì）奧（ào）氏體形成速度的影響： Cr、Mo、W、V等強（qiáng）碳化（huà）物（wù）形成元素與碳的（de）親合力大, 形成難溶於奧氏（shì）體的合（hé）金碳化物, 顯著（zhe）減慢奧（ào）氏體（tǐ）形成速度；Co、Ni等部分非碳化物形成元素, 因（yīn）增（zēng）大碳（tàn）的擴散速（sù）度, 使奧氏（shì）體的形成速度加（jiā）快；Al、Si、Mn等（děng）合（hé）金元素對（duì）奧氏體形成速度影響（xiǎng）不大（dà）。 (2)對奧氏體晶粒大（dà）小的影（yǐng）響（xiǎng）：大多數合金元（yuán）素（sù）都（dōu）有阻止奧氏體晶粒長大的作用, 但影響程度不同。強烈阻礙晶粒長大的元素有：V、Ti、Nb、Zr等（děng）；中等阻礙晶（jīng）粒長大的元素有：W、Mn、Cr等；對（duì）晶粒長大影（yǐng）響不大（dà）的（de）元素有：Si、Ni、Cu等；促（cù）進（jìn）晶粒長大（dà）的元（yuán）素：Mn、P等。 2. 合金元素對過（guò）冷奧氏體分（fèn）解轉變的影響（xiǎng） 除Co外（wài）, 幾乎所有合金元素（sù）都增大過冷奧氏體的穩定性, 推遲珠（zhū）光體類型（xíng）組織（zhī）的轉變, 使C曲線右移（yí）, 即提高鋼的淬透性。常用（yòng）提高淬透性的元素有：Mo、Mn、Cr、Ni、Si、B等。必（bì）須指出, 加入的合金元素（sù）, 隻有完全溶於奧氏體時, 才能提高淬透性。如果未完全溶解, 則碳化物會（huì）成為珠光體的核心, 反而降（jiàng）低（dī）鋼（gāng）的淬透性。另（lìng）外, 兩（liǎng）種或多（duō）種合金元（yuán）素的同時加入(如, 鉻錳鋼、鉻（gè）鎳鋼等), 比（bǐ）單個元素對淬透性的影響（xiǎng）要強得多。 除Co、Al外, 多數合金元素都使Ms和（hé）Mf點下降。其作用大小的次（cì）序是：Mn、Cr、Ni、Mo、W、Si。其中（zhōng）Mn的作用最強（qiáng）, Si實際（jì）上無影響。Ms和Mf點的下降, 使淬火後鋼中（zhōng）殘（cán）餘奧氏體量（liàng）增多。殘餘奧氏體量（liàng）過多時,可進行冷（lěng）處理(冷至Mf點以下), 以使其（qí）轉變為馬氏體; 或進（jìn）行多次（cì）回火（huǒ）, 這時（shí）殘餘奧氏體因（yīn）析出合金碳（tàn）化物會使（shǐ）Ms、Mf點上升, 並（bìng）在冷卻過程中轉變為（wéi）馬氏體或（huò）貝氏體(即（jí）發（fā）生所（suǒ）謂二次（cì）淬火)。 3. 合金元（yuán）素對回火轉變的影響 (1)提（tí）高回火穩定性 合金（jīn）元素在回火過程中推遲馬氏體的（de）分解和（hé）殘餘奧氏體（tǐ）的轉變（biàn）(即在較高溫（wēn）度才開（kāi）始分（fèn）解和轉變)， 提高鐵素體的再結晶溫度, 使碳（tàn）化物難以聚集長大（dà），因此提（tí）高（gāo）了（le）鋼對回火軟化（huà）的抗力, 即提高（gāo）了鋼的（de）回火穩定性。提高（gāo）回火穩（wěn）定性作用較強（qiáng）的合金元素（sù）有：V、Si、Mo、W、Ni、Co等（děng）。 (2)產生（shēng）二次（cì）硬化 一些Mo、W、V含量較高（gāo）的高（gāo）合金鋼回（huí）火時, 硬度不是（shì）隨回火溫度升（shēng）高而（ér）單調降低, 而是到某一溫（wēn）度(約（yuē）400℃)後反而（ér）開始（shǐ）增大, 並在另一更高溫度（dù）(一般（bān）為550℃左右)達（dá）到峰值。這是回火過程的二（èr）次硬化現象（xiàng）, 它與回火析出物的（de）性質有關。當回火溫度低於450℃時, 鋼中析（xī）出滲碳體; 在（zài）450℃以上滲碳體溶解, 鋼中開始沉澱出彌散穩定的難熔（róng）碳化物Mo2C、W2C、VC等, 使硬度（dù）重新升高, 稱為沉澱硬化。回火（huǒ）時冷卻過程中殘餘（yú）奧氏體轉變為馬（mǎ）氏（shì）體（tǐ）的二次（cì）淬火所也（yě）可導致二次硬化（huà）。 產（chǎn）生二次硬化效應的合金元素 產（chǎn）生二（èr）次硬化的原因（yīn） 合（hé） 金（jīn） 元 素 殘餘奧氏（shì）體的轉變 沉澱硬化（huà） 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（cún）在時, 由於能生成彌散分布的金屬間化（huà）合物才（cái）有效（xiào）。 (3)增（zēng）大回火脆性 和（hé）碳鋼一（yī）樣, 合金鋼也產（chǎn）生回火脆性, 而且（qiě）更明顯。這是（shì）合金元（yuán）素的不利影響。在450℃-600℃間發（fā）生（shēng）的第二類回火脆（cuì）性(高溫回火脆性) 主要與某（mǒu）些雜質元素以及合金（jīn）元（yuán）素本身（shēn）在原奧氏體晶界上的嚴重（chóng）偏（piān）聚有關, 多發生在含（hán）Mn、Cr、Ni等元素的合金鋼中（zhōng）。 這（zhè）是一種可（kě）逆回火脆性, 回火後快冷(通常（cháng）用（yòng）油冷)可防止其發生。鋼（gāng）中加入適（shì）當Mo或W(0.5%Mo, 1%W)也可基本上消除這（zhè）類脆性（xìng）。 合金元素對鋼（gāng）的機械性能的影響 提高鋼的強度是加入合金元（yuán）素（sù）的主（zhǔ）要目的（de）之（zhī）一。欲提高強（qiáng）度, 就（jiù）要設（shè）法（fǎ）增大位錯運動的阻力。金屬中的強化（huà）機製主要有固溶強化、位錯強化、細晶（jīng）強化、第二相(沉澱和彌散)強化。合金元素（sù）的強（qiáng）化作用, 正是利用了這些強化機製（zhì）。 1. 對退火狀態（tài）下鋼的機械性能的影響 結（jié）構鋼在退（tuì）火狀態（tài）下的基本（běn）相是鐵素（sù）體和碳化物。合金元素溶（róng）於鐵素（sù）體中, 形（xíng）成合金鐵素體（tǐ）, 依靠（kào）固溶強化作用（yòng）, 提高（gāo）強度和硬度, 但（dàn）同時降低塑性和韌性。 2.對退火狀態下鋼的機械性能的影響 由於合金元素（sù）的加入（rù）降低了（le）共析點的碳含量、使（shǐ）C曲（qǔ）線右移, 從而使組織中的珠光體的比例增大, 使珠光體層片距離減小, 這也使鋼的強度（dù）增加, 塑性下降。但是在退火狀態下, 合金鋼沒有很大的優越性。 由於過冷（lěng）奧（ào）氏體穩定性增大, 合金鋼（gāng）在正火（huǒ）狀態下可得到層片（piàn）距離更小的珠光體, 或貝氏體（tǐ）甚至馬（mǎ）氏體組織（zhī）, 從而強度大為增加。Mn、Cr、Cu的強化作（zuò）用（yòng）較大, 而（ér）Si、Al、V、Mo等在一般含量(例如一般結構鋼的（de）實際（jì）含量)下影響很（hěn）小。 3. 對淬火、回火狀態下鋼的機械（xiè）性能的（de）影（yǐng）響 合金元素對淬火、回火（huǒ）狀態下鋼的強化作用最（zuì）顯（xiǎn）著, 因為它充分利用（yòng）了全部的四種強化機製。淬（cuì）火時形成（chéng）馬氏（shì）體, 回火時析出碳化物, 造成強烈的第二相強化（huà），同時（shí）使韌性（xìng）大大（dà）改善, 故獲得馬氏體並對其回（huí）火是鋼（gāng）的最經濟和最有效的（de）綜合（hé）強化方法。 合（hé）金元素加入鋼中（zhōng）, 首（shǒu）要的（de）目的是提高鋼的淬（cuì）透性, 保證在（zài）淬火時容易獲得馬氏體。其次是提高鋼（gāng）的回火穩定性, 使馬氏體的保持到較高溫度，使淬火鋼在回火時析出（chū）的碳化（huà）物（wù）更細小、均勻（yún）和（hé）穩定。這樣, 在同樣條件（jiàn）下, 合金鋼比碳（tàn）鋼（gāng）具有更（gèng）高（gāo）的強度。 合金元素對鋼（gāng）的工藝性能的影響（xiǎng） 1. 合金元素對鋼鑄造性能（néng）的影響 固、液（yè）相（xiàng）線的溫度（dù）愈低和結（jié）晶（jīng）溫區愈窄, 其鑄（zhù）造（zào）性能愈（yù）好。合金元（yuán）素對鑄（zhù）造性能（néng）的（de）影響, 主要取決於它們對Fe-Fe3C相圖的影響。另外, 許（xǔ）多元（yuán）素, 如Cr、Mo、V、Ti、Al等在鋼中（zhōng）形成高（gāo）熔點（diǎn）碳化物或氧化物（wù）質點, 增大鋼的粘度, 降低流（liú）動性, 使鑄造性能（néng）惡化。 2.合金元素（sù）對鋼塑性（xìng）加（jiā）工性能的影（yǐng）響 塑（sù）性加工（gōng）分熱加工和冷（lěng）加工。合金元素溶（róng）入固溶（róng）體（tǐ）中, 或形（xíng）成碳（tàn）化物(如Cr、Mo、W等（děng）), 都使（shǐ）鋼的熱變（biàn）形抗力提高和熱塑性明顯下降而（ér）容（róng）易鍛裂。一般合金鋼的熱加工工藝性能（néng）比碳鋼要差得（dé）多。 3. 合金元素對鋼焊接性能（néng）的影響 合（hé）金（jīn）元素都提高鋼（gāng）的淬透（tòu）性, 促（cù）進（jìn）脆性組織(馬氏體)的形成, 使（shǐ）焊接性能變壞。但鋼中（zhōng）含有（yǒu）少（shǎo）量（liàng）Ti和V, 可（kě）改善鋼的焊（hàn）接性（xìng）能。 4. 合金元素對鋼切（qiē）削性能的（de）影響 切削（xuē）性能與鋼（gāng）的硬度密切相關, 鋼是適合於切削加工的硬度範圍為（wéi）170HB～230HB。一般合金鋼（gāng）的切削性能比碳鋼差。但適當加入（rù）S、P、Pb等（děng）元素可以大大改善鋼的切削性能。 5. 合金元（yuán）素（sù）對鋼熱處理（lǐ）工藝性能的影響 熱處（chù）理工藝性能反映鋼熱（rè）處理的（de）難易程度和熱處理產生缺陷的傾向。主（zhǔ）要包括（kuò）淬透性、過熱敏感性、回火脆（cuì）化傾向和氧化（huà）脫碳傾向（xiàng）等。合（hé）金鋼的（de）淬透性高, 淬火時可以（yǐ）采用比較緩慢的冷（lěng）卻方法,可減少工件的（de）變（biàn）形（xíng）和開裂傾向。加入錳、矽會增大鋼的（de）過熱敏感性。 7-2 合金（jīn）結構鋼 用（yòng）於製造重要（yào）工程結構（gòu）和機器零件（jiàn）的鋼（gāng）種稱為合金結構鋼。主（zhǔ）要有低合（hé）金結構鋼、合金（jīn）滲碳鋼、合金（jīn）調（diào）質（zhì）鋼、合金（jīn）彈簧鋼、滾珠軸承鋼。 如:滾（gǔn）珠軸承鋼,在鋼號前標以G。GCr15表示含碳量（liàng）約1.0%、鉻含（hán）量約1.5%(這（zhè）是一個特例, 鉻含量以千分（fèn）之一為單位的（de）數字表（biǎo）示)的滾珠（zhū）軸承鋼。 Y40Mn,表示（shì）碳含量為0.4%、錳（měng）含（hán）量少於（yú）1.5%的易切（qiē）削鋼等等（děng）。 對於高級優質鋼（gāng），則在（zài）鋼的末（mò）尾加A字（zì）表明，例（lì）如20Cr2Ni4A 7-1 鋼的合（hé）金化 在鋼中加入（rù）合金元素後，鋼的基本組元（yuán）鐵（tiě）和（hé）碳與加入的合（hé）金元素會（huì）發生交互作用（yòng）。鋼的合金化目的是希望利用合（hé）金元素與鐵、碳的相互作（zuò）用和對鐵碳相圖及對鋼的熱處理的影響來改善鋼的組織和性能。