鋼板 , 厚鋼板的鋼種大體上和（hé）薄（báo）鋼板相同。在品各方麵，除了橋梁鋼板、鍋（guō）爐鋼板、汽車製造鋼板、壓力容器鋼板和多層（céng）高壓容器鋼板（bǎn）等品種純（chún）屬厚板外，有（yǒu）些品種的鋼板如汽車大梁鋼板（厚2.5~10毫（háo）米）、花紋鋼板（厚2.5~8毫米）、不鏽鋼板、耐熱鋼（gāng）板等品種是同薄板交叉的。 另，鋼板還有材質一說，並不是所有的鋼板都是一樣的（de），材質不一樣，其鋼板所用到的（de）地方，也不一樣。是用鋼（gāng）水澆注，冷卻後壓製而成的平板狀鋼材。 鋼板是平板狀，矩形的，可直接軋製或由寬鋼帶剪切而（ér）成。 鋼板按厚（hòu）度分，薄鋼板4毫米（最薄0.2毫米），厚鋼板4~60毫米，特厚（hòu）鋼板60~115毫米。 鋼板按軋製（zhì）分，分熱軋和（hé）冷軋。 薄板的寬度（dù）為500~1500毫米；厚的寬度為600~3000毫（háo）米。薄板按鋼種分，有普通鋼、優質鋼、合金鋼、彈簧鋼、不鏽鋼、工具鋼、耐熱鋼、軸承鋼、矽鋼和（hé）工業純鐵薄板等；按專業（yè）用（yòng）途分，有油桶用板（bǎn）、搪瓷用板、防彈用板等；按表麵塗（tú）鍍（dù）層（céng）分，有鍍鋅薄板、鍍錫薄板、鍍鉛薄板、塑（sù）料複合鋼板等。 合金鋼 隨著科（kē）學技術和工業的發展，對材料提出了更高的要求，如更高（gāo）的強度，抗高溫、高壓（yā）、低溫（wēn），耐腐蝕、磨損以及其它特殊物理、化學（xué）性能的要求，碳鋼已不能完（wán）全滿足要求。 碳鋼的在性能上主要有以下幾方（fāng）麵的（de）不（bú）足（zú）： (1)淬透性低。一般情況下，碳鋼水淬（cuì）的最大淬透直徑隻有10mm-20mm。 (2) 強度和屈強比較低。如普通碳鋼Q235鋼的s為235MPa，而低合金結（jié）構鋼16Mn的s則為360MPa以上。40鋼的 s /b僅（jǐn）為0.43, 遠低於合金鋼。 (3) 回（huí）火穩定性差。由於回（huí）火穩定性差，碳鋼在（zài）進行調質處理時，為了保證較（jiào）高（gāo）的強（qiáng）度（dù）需（xū）采用較低的（de）回火溫度，這樣鋼的韌性就偏低（dī）；為了保證較（jiào）好的韌性（xìng），采用高的回火溫度時強度又偏（piān）低，所以碳（tàn）鋼的（de）綜合機械（xiè）性能水平不高（gāo）。 (4) 不能滿足特殊性能的要（yào）求。碳鋼在抗氧（yǎng）化、耐蝕、耐熱（rè）、耐低溫、耐磨損以（yǐ）及特（tè）殊電磁性等（děng）方麵往往較差，不能滿足（zú）特殊使用性能的需求。牌號的首（shǒu）部用數字標（biāo）明碳含（hán）量（liàng）。規定結構鋼（gāng）以萬分（fèn）之一為單（dān）位的數字（兩位數）、工具鋼和特殊性能鋼以千分之一為單位的數字（一位數）來（lái）表示碳（tàn）含量，而工具鋼的碳（tàn）含量超過（guò）1%時，碳含量不標出（chū）。 在表明碳含量數（shù）字之後，用元素的化學符號表明鋼（gāng）中主要合金元素，含量由其後麵的數字標明，平均（jun1）含（hán）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（yīng）地（dì）標以（yǐ）2、3。 合金結（jié）構鋼40Cr，平均碳含量為0.40%，主要合金元素Cr的含量在1.5%以下。 合金元（yuán）素與鐵、碳的相互（hù）作（zuò）用 合金元素加入鋼中後，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（gāng）中還可能形成金屬間化合物。 1. 溶（róng）於鐵中 幾乎所有的合金元素（除（chú）Pb外）都可溶入鐵中, 形成合（hé）金鐵（tiě）素體或合金奧氏體, 按其（qí）對-Fe或-Fe的作用, 可將合金元素分（fèn）為擴大（dà）奧氏體相區和縮小奧氏體相區兩大類。 擴大相區的元（yuán）素亦稱奧（ào）氏（shì）體穩定化元素, 主要是Mn、Ni、Co、C、N、Cu等, 它們使A3點(-Fe -Fe的轉變點（diǎn）)下降, A4點( -Fe的轉變點)上升, 從而擴大-相的存在範圍。其中Ni、Mn等（děng）加入到一（yī）定量後, 可使（shǐ）相區擴（kuò）大到室（shì）溫以下, 使（shǐ）相區（qū）消失, 稱為完全擴大相區（qū）元素。另外一些元（yuán）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（wéi）部分擴大相區的元素。 縮小相區元素亦稱鐵素體穩定（dìng）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（diǎn）下降(鉻除外, 鉻含量小於（yú）7%時, A3點下降（jiàng）; 大於7%後,A3點迅速上（shàng）升), 從而縮小相區存在的範圍, 使鐵素體穩定區域擴大（dà）。按其作用不同可分為完全封閉相區的元素(如Cr、Mo、W、V、Ti、Al、Si等)和部分縮小相區的元素(如B、Nb、Zr等)。 2. 形成碳（tàn）化物 其與（yǔ）鋼中碳的親和力的大小, 可分為碳化物形成元素和非碳化物形成元素兩大類。 常見非碳化物形成（chéng）元（yuán）素有：Ni、Co、Cu、Si、Al、N、B等。它們基本上都溶於鐵素體和奧氏體中。常見碳化物形成元素有：Mn、Cr、W、V、Nb、Zr、Ti等(按形成的碳化物的穩定性程度由弱到（dào）強的次序排列)，它們在鋼中一部分（fèn）固溶於基體相中，一部分形（xíng）成合金滲碳體, 含量高時可（kě）形（xíng）成新的合金碳化合物。 合金工具鋼5CrMnMo, 平（píng）均碳含量為0.5%, 主要（yào）合金元素Cr、Mn、Mo的含量均在1.5%以下。 專用鋼用其用途的漢語拚音字首來（lái）標明。對奧氏（shì）體和（hé）鐵素體存（cún）在範圍的影（yǐng）響 擴大（dà）或縮小相（xiàng）區的元素均同樣擴大或縮小Fe-Fe3C相圖中的相區, 且同樣Ni或Mn的含量較多時, 可（kě）使鋼在室溫下得到單相（xiàng）奧氏體組（zǔ）織（zhī）(如1Cr18Ni9奧氏體不鏽（xiù）鋼和ZGMn13高錳鋼等)， 而Cr、Ti、Si等超過一定含（hán）量時, 可使鋼在室（shì）溫獲得單相鐵素體組織 (如1Cr17Ti高鉻鐵素（sù）體（tǐ）不鏽鋼等)。 對（duì）Fe-Fe3C相圖臨界點(S和E點（diǎn）)的影響 擴大相區的元素（sù）使Fe-Fe3C相圖（tú）中的共析轉變溫度（dù）下降, 縮小相區的元素則使其上升, 並都使共析反應在一個溫度範圍內進行。幾乎（hū）所有（yǒu）的合金元素都使共析點（diǎn）(S)和共晶點(E)的碳含量降低，即S點和E點（diǎn）左移（yí）, 強碳化物形（xíng）成元素的作用（yòng）尤為強烈。 合金元素（sù）對鋼熱處理的影響 合金元素的加入會影響鋼在熱處理過程中（zhōng）的（de）組織轉變。 1. 合（hé）金元素對加熱時（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晶粒的大小。 (1)對奧（ào）氏體形成速（sù）度的影響： Cr、Mo、W、V等強碳化物形成元素（sù）與碳的親合力大, 形成難溶於奧氏體的合（hé）金碳化物, 顯著減慢奧氏體形成速度；Co、Ni等部分非（fēi）碳（tàn）化物形成元素, 因（yīn）增大碳的擴散速度（dù）, 使奧氏體（tǐ）的形成速度加（jiā）快；Al、Si、Mn等合金元素對奧氏體形成速度影響不大。 (2)對（duì）奧（ào）氏體晶粒大小（xiǎo）的影（yǐng）響：大多數合金元素都有阻止（zhǐ）奧（ào）氏體晶粒長大的作用, 但影響程度不同。強烈阻礙晶粒長大（dà）的元素有：V、Ti、Nb、Zr等；中等阻礙晶粒長大的元（yuán）素有：W、Mn、Cr等（děng）；對晶粒（lì）長（zhǎng）大影響不大的元素有：Si、Ni、Cu等；促進晶粒長大的元素：Mn、P等。 2. 合金元素對過冷奧氏體分（fèn）解轉變的影響 除Co外, 幾乎（hū）所有合金元素都增大過冷奧氏體的（de）穩（wěn）定性, 推遲珠光（guāng）體類型組織的轉（zhuǎn）變, 使C曲線右移, 即提高鋼的（de）淬透性。常用提高淬透性的元素有：Mo、Mn、Cr、Ni、Si、B等。必須指出（chū）, 加入的合（hé）金元素（sù）, 隻有完全溶於奧（ào）氏體時, 才能（néng）提高淬透性。如果未完全溶解, 則碳化物會（huì）成為珠光體的（de）核心, 反而（ér）降（jiàng）低鋼的淬透性。另外, 兩種（zhǒng）或多種合金元素的同時加入(如, 鉻錳鋼、鉻鎳鋼等), 比單個元素對淬（cuì）透（tòu）性的影響（xiǎng）要強得多（duō）。 除Co、Al外, 多數合金元素（sù）都使Ms和Mf點下降。其作用（yòng）大小的次序是：Mn、Cr、Ni、Mo、W、Si。其中（zhōng）Mn的作用最強, Si實際上無（wú）影響。Ms和Mf點的下降, 使淬火後（hòu）鋼中（zhōng）殘餘奧氏體（tǐ）量（liàng）增多。殘餘奧氏體量過（guò）多時,可進行（háng）冷處（chù）理(冷（lěng）至Mf點（diǎn）以下), 以使其（qí）轉變為馬氏（shì）體; 或（huò）進行多次回火, 這時（shí）殘餘奧氏體因析出合金碳化物會使Ms、Mf點上（shàng）升, 並在冷卻過程中轉變為馬氏體或貝氏體(即發生所謂（wèi）二次淬火)。 3. 合金元素對回火轉變的影響 (1)提高回火穩定性 合金元（yuán）素在回火過程中推遲馬氏體的分解和殘餘奧氏體的轉變(即在較高溫度才開始分解（jiě）和轉變)， 提高（gāo）鐵素體的再結晶溫度, 使碳化物難以聚集長大，因此提高了鋼對回火軟（ruǎn）化的抗力, 即提高了鋼（gāng）的回火穩定性。提（tí）高回火穩定性作用較強的合金元素有（yǒu）：V、Si、Mo、W、Ni、Co等。 (2)產生二次硬化 一（yī）些Mo、W、V含量較（jiào）高的高合金鋼回火時, 硬度不是（shì）隨回火溫度升高而單調降低（dī）, 而是到某一溫度（dù）(約400℃)後反（fǎn）而開始增大, 並在另一更高溫度(一般為550℃左（zuǒ）右)達到峰值。這是回火過程的二次硬化（huà）現象, 它與回火析出物的（de）性質有（yǒu）關。當回火溫度低於450℃時, 鋼（gāng）中析出滲碳體; 在450℃以上滲碳體溶解, 鋼（gāng）中開始（shǐ）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（wéi）沉澱硬化（huà）。回火時冷卻過程中殘餘奧氏體轉變為（wéi）馬（mǎ）氏體的二次淬火所也可導致二次硬化。 產生二次硬（yìng）化效應的合金元素 產生二次硬化的原因 合（hé） 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僅在高含量並有其他合金元素（sù）存（cún）在（zài）時, 由於能生（shēng）成彌散分（fèn）布的金屬間化合物才有效。 (3)增大回火脆性 和碳（tàn）鋼一樣（yàng）, 合金鋼也產（chǎn）生（shēng）回火脆性, 而且更（gèng）明顯。這是合金元素的不利（lì）影響。在450℃-600℃間發生（shēng）的第二類回火脆性(高溫回火脆性) 主要與某些雜質元素以及合（hé）金（jīn）元（yuán）素本（běn）身在原（yuán）奧氏體晶界上的嚴（yán）重偏聚有關, 多發生在含Mn、Cr、Ni等元素的合金鋼中。 這是一種可逆回火脆性, 回火後快冷(通常用油（yóu）冷)可防止其發生。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。 合金元（yuán）素對鋼的機械性能（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（qiáng）度（dù）, 就要設法增大位錯運動的阻力。金屬中的強化機製主要（yào）有固溶強化、位錯強化、細（xì）晶強（qiáng）化、第二相(沉（chén）澱和彌散)強化（huà）。合金（jīn）元素的強化作用, 正是利用了這些強化機製。 1. 對退（tuì）火狀（zhuàng）態下鋼的機（jī）械性能的影（yǐng）響 結（jié）構鋼在退火狀態下的基本相是鐵素體和碳化物。合金元素溶於鐵素（sù）體中, 形成合金鐵素體, 依靠固溶強化作用, 提高強度和硬度, 但同時降低塑性和韌性。 2.對退火狀態（tài）下（xià）鋼的機械性能的影響（xiǎng） 由於合金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（lì）增大（dà）, 使珠光體層片距離減小（xiǎo）, 這也使鋼的強度增加, 塑性下降。但是在退火狀態下, 合（hé）金鋼沒（méi）有很大的優越性。 由於過冷奧氏體穩定性增大, 合金鋼在正（zhèng）火狀態下可得到層片距離更（gèng）小的（de）珠（zhū）光體, 或貝氏體甚至馬氏體組織, 從而強度大為增加（jiā）。Mn、Cr、Cu的強化作用較大, 而Si、Al、V、Mo等在一般含量(例如一般結構鋼的（de）實際（jì）含量)下影響很小。 3. 對淬火、回火狀態下鋼的機械性能的影響 合金元素對淬火、回火狀態下鋼的（de）強化作用最（zuì）顯著, 因為它充分（fèn）利用了全部的四種強化機製。淬火時形成馬氏體, 回火時析出碳化物, 造成強烈的第二相（xiàng）強化，同時使韌性大大改（gǎi）善, 故獲得馬氏體並對其回火是鋼（gāng）的最經濟和最有效的綜合強化方法（fǎ）。 合金元素加入鋼中, 首要（yào）的目的是（shì）提高鋼的淬透性, 保證在淬火（huǒ）時容易獲得馬氏體（tǐ）。其次是（shì）提高鋼的（de）回火穩定性（xìng）, 使馬氏體的保持到較高溫度，使淬火鋼在回（huí）火（huǒ）時析出的碳（tàn）化物更細小、均勻和穩定。這（zhè）樣, 在同樣條件下, 合金鋼比碳鋼具有更高的強度。 合金元素對鋼的工（gōng）藝性能的影響 1. 合金元素對鋼鑄造性能的影響 固、液相線的溫度愈低和結晶溫區愈窄, 其（qí）鑄造性能愈好。合金元素對鑄（zhù）造性（xìng）能（néng）的影響, 主要取（qǔ）決於它們（men）對Fe-Fe3C相圖的影響。另外, 許多（duō）元素, 如Cr、Mo、V、Ti、Al等在鋼中形成高熔點（diǎn）碳化物或氧化物質點, 增大鋼的粘度, 降低流動性, 使鑄造性能惡（è）化。 2.合金元素對鋼塑性加工性能（néng）的（de）影響（xiǎng） 塑性（xìng）加工分熱加工和冷（lěng）加工。合金元素溶入固溶體中, 或形成碳化物(如Cr、Mo、W等), 都使鋼的熱變形抗力提高和熱塑性明顯下降而容易鍛裂。一般合金鋼的熱加工工藝性能比碳鋼要差得多。 3. 合金元素對鋼（gāng）焊接性能（néng）的影響 合金（jīn）元素都（dōu）提高鋼的（de）淬透性, 促進脆性組織(馬氏體)的形成, 使焊接性能（néng）變壞。但鋼中含有少量Ti和V, 可改善鋼的焊接（jiē）性能。 4. 合金（jīn）元素（sù）對鋼（gāng）切削性能的影響 切削性能與鋼的（de）硬度密切相關, 鋼是適合於切削加工（gōng）的硬度範圍（wéi）為（wéi）170HB～230HB。一般合金鋼（gāng）的切削性能比碳鋼差（chà）。但適當加入S、P、Pb等元素可以大大改（gǎi）善鋼的切削性能。 5. 合（hé）金元素對鋼熱（rè）處（chù）理工藝性能的（de）影響 熱處理工藝性能反映鋼熱處理的（de）難易程度和熱處理產生缺陷（xiàn）的傾（qīng）向。主要包括淬透性、過熱敏感性、回火脆化傾向（xiàng）和氧化（huà）脫碳傾向等。合金鋼的（de）淬透性高, 淬火時可（kě）以采用（yòng）比較緩慢的冷卻方法,可減少工件的變形（xíng）和開裂傾向。加入錳、矽會增大鋼的過（guò）熱敏感性。 7-2 合金結構（gòu）鋼 用於製造重要工程結構和機器零（líng）件（jiàn）的（de）鋼種稱為合金結構鋼。主要有低合金結構鋼、合金滲碳鋼、合金調質鋼、合金彈簧鋼、滾珠軸承鋼。 如:滾珠軸承鋼,在鋼號（hào）前標以G。GCr15表示含碳量約1.0%、鉻含量約1.5%(這是一個特例, 鉻含（hán）量以千（qiān）分之一為單位的數字表示)的滾（gǔn）珠軸承鋼。 Y40Mn,表示碳含量為0.4%、錳（měng）含量少於1.5%的易切削鋼等等。 對（duì）於高級優（yōu）質（zhì）鋼，則在鋼（gāng）的末（mò）尾加A字（zì）表（biǎo）明，例如20Cr2Ni4A 7-1 鋼（gāng）的合金化 在鋼中加入合金（jīn）元素後，鋼（gāng）的（de）基本組元鐵和碳與加入的合金元素（sù）會發生交互作用。鋼的合金化目（mù）的是希望利用（yòng）合金元素與鐵、碳的相互作用和對鐵碳相圖及（jí）對鋼的熱處理的影（yǐng）響來改善鋼的組織和性能。