鋼板 , 厚鋼板的鋼種大體上和薄鋼板相（xiàng）同。在品各方麵，除了（le）橋梁鋼板、鍋爐鋼板、汽車製造（zào）鋼板、壓力容器鋼板和多層高壓容（róng）器（qì）鋼板等品（pǐn）種純屬厚板外，有些品（pǐn）種的鋼（gāng）板如汽車大梁鋼板（厚2.5~10毫米）、花紋鋼板（厚（hòu）2.5~8毫米）、不（bú）鏽鋼板、耐熱鋼板等品種是同薄板交叉的。 另，鋼板還有（yǒu）材質一說，並不（bú）是所有的鋼板都是一樣的，材質不一樣，其鋼板所用到的地方（fāng），也不一（yī）樣。是用鋼水澆注，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（jiē）軋製或由寬鋼帶剪切而成。 鋼板按厚度分，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。 鋼板按軋製分，分（fèn）熱軋和冷軋（zhá）。 薄板（bǎn）的寬度為500~1500毫米；厚的寬度為600~3000毫米。薄板按鋼種分，有普通（tōng）鋼、優質鋼、合金鋼、彈簧鋼、不鏽鋼、工（gōng）具鋼、耐熱鋼、軸承鋼、矽鋼和工業純鐵薄板等；按專業用途分，有油桶用板（bǎn）、搪瓷用板（bǎn）、防彈用板等；按表麵塗鍍層（céng）分（fèn），有鍍鋅薄板、鍍錫薄板、鍍（dù）鉛薄板、塑料複合鋼板等。 合金鋼（gāng） 隨著科（kē）學技術（shù）和工業的發（fā）展，對材料提出了更高的要求，如更高的強度，抗高溫、高壓、低溫，耐腐蝕、磨損以及其它特殊物理、化學性能的要求，碳（tàn）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麵的不足： (1)淬透性低。一般情況下（xià），碳鋼水淬的最大淬透直徑隻有（yǒu）10mm-20mm。 (2) 強度和屈強比較低。如普通碳鋼Q235鋼的s為235MPa，而低合金結構鋼16Mn的s則為360MPa以上。40鋼的 s /b僅為0.43, 遠低於合金鋼。 (3) 回火穩定性差。由於回火穩定性差，碳鋼（gāng）在進行（háng）調質處（chù）理時，為了保證較高的（de）強度需采用較（jiào）低的回火溫度，這樣鋼的韌性就偏低；為了保證較好的韌性，采用高的回火（huǒ）溫度時強度又偏低，所（suǒ）以碳（tàn）鋼（gāng）的綜合機械性能水（shuǐ）平不高。 (4) 不能滿足特殊性能的要（yào）求。碳鋼在抗氧化（huà）、耐蝕（shí）、耐（nài）熱（rè）、耐低溫、耐磨損（sǔn）以及特殊電磁性等方麵往往較差，不能滿足特殊使用性能的需求。牌號的首部（bù）用數字標明（míng）碳含量。規定結構鋼以萬分之一為單位的數字（兩位數）、工具鋼和特殊性能鋼以千分之一為（wéi）單位的數字（一位數）來表示碳含量（liàng），而工（gōng）具鋼的碳含（hán）量超過1%時，碳含量不標出。 在表明碳含量數字之後，用元素的化學符號表明（míng）鋼中主要合金元素，含量由其後麵的（de）數字標明，平均含量少於1.5%時不標數, 平（píng）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（jun1）碳含量為0.40%，主要合金元素Cr的（de）含量在1.5%以（yǐ）下。 合金元素（sù）與鐵、碳的相互作用（yòng） 合金元（yuán）素加入鋼中後，主要以三種形式存在鋼（gāng）中。即：與鐵形成固溶體；與碳形成碳化物；在高（gāo）合金鋼中還可能形成金屬間化合物。 1. 溶於鐵中 幾乎所有（yǒu）的合金元素（除Pb外）都可溶（róng）入鐵中, 形成合金（jīn）鐵素（sù）體或合金奧氏體（tǐ）, 按其對-Fe或-Fe的（de）作用, 可將合金元素分為擴大奧氏體相區（qū）和縮小奧氏體相區兩大類。 擴（kuò）大（dà）相區的元素亦稱（chēng）奧氏體穩定化元素, 主要是Mn、Ni、Co、C、N、Cu等（děng）, 它們使A3點(-Fe -Fe的轉變（biàn）點)下降, A4點( -Fe的轉變點)上升, 從而擴大-相的存在（zài）範圍。其中Ni、Mn等加入到一定量後, 可使相區擴大到室溫以下, 使相（xiàng）區消失, 稱（chēng）為完（wán）全擴大相區元素。另外一些元素(如C、N、Cu等), 雖然擴大相區, 但不能擴大到室溫, 故稱之為部分擴大相區的元素。 縮小相區元素亦稱鐵素體穩（wěn）定化元素, 主（zhǔ）要有Cr、Mo、W、V、Ti、Al、Si、B、Nb、Zr等。它們使A3點上升, A4點下（xià）降(鉻除外, 鉻含量小於7%時, A3點下降; 大於7%後,A3點迅速上升), 從而縮小相區存（cún）在的範圍, 使鐵素體穩定區域擴（kuò）大。按（àn）其作用不同可分為完全（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(如B、Nb、Zr等)。 2. 形成碳化物 其與鋼中（zhōng）碳的親（qīn）和力的大小, 可分為碳化物形成元（yuán）素和非碳化物形成元素兩（liǎng）大類。 常見非（fēi）碳（tàn）化物形成元（yuán）素有：Ni、Co、Cu、Si、Al、N、B等。它們基（jī）本上（shàng）都溶於鐵素體和奧氏體中。常見碳化（huà）物形成元素有：Mn、Cr、W、V、Nb、Zr、Ti等(按（àn）形成的碳化物的穩定性程度由弱到強（qiáng）的次序排列)，它們（men）在鋼中一部（bù）分固溶於基體相中，一部分形成合金滲碳體（tǐ）, 含量高時（shí）可形成新的合金碳化合物。 合金工具鋼5CrMnMo, 平均碳含量為0.5%, 主要合金元素Cr、Mn、Mo的含量均在1.5%以下。 專用鋼用其（qí）用途的漢語（yǔ）拚（pīn）音字首來標明。對（duì）奧氏體和鐵素體存在範圍的影響 擴（kuò）大或縮小相區的（de）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, 可使鋼在室溫下得到單相奧氏體組織(如1Cr18Ni9奧（ào）氏體不鏽鋼和ZGMn13高錳鋼等)， 而Cr、Ti、Si等超過一定含量時, 可使鋼在室溫獲得單相鐵（tiě）素體組織（zhī） (如1Cr17Ti高鉻鐵素（sù）體不鏽鋼等)。 對Fe-Fe3C相圖臨（lín）界點(S和E點)的影響 擴大相區的元素使Fe-Fe3C相圖中的共析轉變溫度下降, 縮小相區的元素則使其（qí）上（shàng）升, 並（bìng）都使共析反應在一個溫度範（fàn）圍內進行。幾乎所有的合（hé）金元素都使共（gòng）析點(S)和共晶點(E)的碳含量降低，即（jí）S點和E點左移, 強碳化物形成元素的作用尤為強烈（liè）。 合金元素對鋼（gāng）熱處理的影響 合金元素（sù）的加入會影響鋼在熱處理過程（chéng）中的組織轉變。 1. 合金元（yuán）素對加熱時相轉變的影響 合金元素影響加（jiā）熱時奧氏（shì）體形（xíng）成的速度和奧氏體晶粒的大小。 (1)對奧氏體（tǐ）形成速度的影響： Cr、Mo、W、V等強碳化物形成元素與（yǔ）碳的（de）親合力大, 形成難溶於奧氏體的合金碳化物, 顯（xiǎn）著減慢奧氏體形成速度；Co、Ni等部分非碳化（huà）物形成元素, 因增大碳的擴散速度, 使奧氏體的形成速度加快；Al、Si、Mn等合金元素對奧氏體形成速度影響不大（dà）。 (2)對奧氏體晶粒大小的影響：大多數合金元素都有阻止奧氏體晶粒長大的作（zuò）用, 但影響程度不同（tóng）。強烈阻礙晶粒（lì）長大的（de）元（yuán）素有：V、Ti、Nb、Zr等；中等阻礙晶粒長大的元素有：W、Mn、Cr等；對晶粒長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（shì）體分（fèn）解（jiě）轉變的影響 除Co外, 幾乎所有合金元（yuán）素都增大過冷奧氏體的穩定性, 推遲（chí）珠光（guāng）體類型組織的轉變, 使（shǐ）C曲線右移, 即提高鋼的淬透性。常用（yòng）提高淬（cuì）透性的元素有：Mo、Mn、Cr、Ni、Si、B等。必須指（zhǐ）出, 加入（rù）的合金元素, 隻有完（wán）全溶於奧氏體時, 才能提高淬透性。如果未完全溶解, 則碳化物會成為珠光體（tǐ）的核心, 反而降低鋼的淬透性。另外, 兩種或多種合金元素的同時加入(如, 鉻錳鋼、鉻鎳鋼等), 比單個元素對淬透性的影響要強得多。 除（chú）Co、Al外, 多數合金（jīn）元素都使Ms和（hé）Mf點下降。其（qí）作用大小（xiǎo）的次序是（shì）：Mn、Cr、Ni、Mo、W、Si。其中Mn的作用最強, Si實際上無影（yǐng）響。Ms和Mf點的下降, 使淬（cuì）火後鋼中殘餘奧氏體量增（zēng）多。殘餘奧氏（shì）體量過多時,可進行冷處理(冷至Mf點以下), 以使其轉變為馬（mǎ）氏體; 或進行多次回火, 這時殘餘奧氏體（tǐ）因析出合金碳化物會使Ms、Mf點（diǎn）上升, 並在冷卻過程中轉變為馬氏體或（huò）貝（bèi）氏體(即發生（shēng）所謂二次淬火)。 3. 合金元素對（duì）回火（huǒ）轉（zhuǎn）變的影響 (1)提高（gāo）回火穩定性 合金元素在回火過程中推遲馬氏體（tǐ）的分（fèn）解和殘餘奧氏體的轉變(即（jí）在（zài）較高溫度才開始分解和轉變)， 提（tí）高鐵素體（tǐ）的再結晶（jīng）溫度, 使碳化（huà）物（wù）難（nán）以聚集（jí）長大，因（yīn）此（cǐ）提（tí）高了鋼對回火軟化的抗力, 即提高了鋼的（de）回火穩（wěn）定性。提（tí）高回火穩定性作用較（jiào）強的合金元素有：V、Si、Mo、W、Ni、Co等。 (2)產生（shēng）二次硬化 一些Mo、W、V含量較（jiào）高的高合金鋼回火時, 硬度（dù）不是隨回火溫（wēn）度升（shēng）高而單調（diào）降低, 而是到某（mǒu）一溫度(約400℃)後反而開始增大, 並在另一更高溫度(一般為550℃左（zuǒ）右)達到峰值。這是（shì）回火（huǒ）過程的二次硬化現象, 它與回火析出物的性質有關。當回火溫度低於450℃時, 鋼中（zhōng）析出滲碳體; 在450℃以上滲碳體溶解, 鋼中開（kāi）始沉澱（diàn）出彌散穩定的（de）難熔碳化物Mo2C、W2C、VC等, 使（shǐ）硬度重新升（shēng）高, 稱為沉澱硬化。回火時冷卻過程中殘餘奧（ào）氏體轉變為馬氏體的二次淬火所也可（kě）導致（zhì）二次（cì）硬化。 產（chǎn）生二次硬化效應的合金元素 產生二次硬化的（de）原因（yīn） 合 金 元 素 殘餘奧氏（shì）體的轉變 沉澱硬化 Mn、Mo、W、Cr、Ni、Co①、V V、Mo、W、Cr、Ni①、Co① ①僅在（zài）高（gāo）含量並有其他合金元素存在時, 由於能生成彌散分布的金屬間化合物才有效。 (3)增大回火脆性 和碳鋼一樣（yàng）, 合金鋼也（yě）產生回火脆性（xìng）, 而且更明顯（xiǎn）。這是合金元素（sù）的不利影響。在450℃-600℃間發生的第（dì）二類回火脆性(高溫回火脆性) 主要與某些雜質元素以及（jí）合金元（yuán）素（sù）本身在（zài）原奧（ào）氏體晶（jīng）界上的嚴（yán）重（chóng）偏聚（jù）有（yǒu）關, 多發生在含（hán）Mn、Cr、Ni等元素的合金鋼中。 這是一種可逆回火脆性（xìng）, 回火後快（kuài）冷(通常用油冷)可防止其發生。鋼中加入適當（dāng）Mo或W(0.5%Mo, 1%W)也可基本上消除這類脆（cuì）性。 合金元素對鋼的機械性能的影響（xiǎng） 提高鋼的強度（dù）是加入合金元素的主要目的之一。欲提高強度, 就要設法增大位錯（cuò）運（yùn）動（dòng）的阻力。金屬中的強化機（jī）製主要有固溶強化、位錯強化（huà）、細晶強化、第二相(沉澱和彌散)強化。合金元素的強化作用, 正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響 結構鋼在退火狀態下的基本相是鐵（tiě）素體和碳化物。合金元素溶於鐵素體中, 形（xíng）成合金（jīn）鐵素（sù）體, 依靠固溶強化作用, 提高強度和硬度（dù）, 但（dàn）同時降低塑（sù）性和韌性。 2.對退火（huǒ）狀態下鋼的機械性能的影響 由於合（hé）金（jīn）元素的（de）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（zhū）光體的（de）比例增大, 使珠光體層片距離減小, 這（zhè）也使鋼的強度增加, 塑性下降（jiàng）。但是在退火狀態下, 合金鋼沒有很大的優越性。 由於過冷（lěng）奧氏體穩定性增大, 合金鋼在正火狀態下可得到層片距離更小的珠光體, 或貝氏體甚至馬氏體（tǐ）組織, 從而（ér）強度大為增加。Mn、Cr、Cu的強化作用較大, 而Si、Al、V、Mo等在一般含量（liàng）(例如一般結構鋼的實際含量)下影響很小。 3. 對淬火、回（huí）火狀（zhuàng）態下鋼的機械性能的影響（xiǎng） 合金元素對淬（cuì）火、回火狀態下鋼的強化作用最顯（xiǎn）著, 因為它充分利用了（le）全部的四種強化機（jī）製。淬火時形成（chéng）馬氏體, 回（huí）火時析出碳化物, 造成（chéng）強烈的第二相強化，同時使韌性大大改（gǎi）善（shàn）, 故獲得馬氏體並對其回（huí）火是鋼的最經濟和最有效的綜合強化方法。 合金元素加入鋼中, 首要的目的是提高鋼的淬透性, 保證在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（chí）到（dào）較高溫度，使淬（cuì）火鋼在回火時析出（chū）的碳化（huà）物（wù）更細小、均勻（yún）和穩定（dìng）。這樣, 在同樣條件下, 合金鋼（gāng）比碳鋼具有更高的強度（dù）。 合金元素對鋼的工藝性（xìng）能的影響 1. 合金元素對鋼鑄造性能的影響 固、液（yè）相線的溫度愈低和結晶溫區愈窄, 其鑄造性能愈好。合金元素對鑄造性能的影響, 主要取決於它們對Fe-Fe3C相圖（tú）的（de）影響。另外, 許多元素, 如Cr、Mo、V、Ti、Al等在鋼中形成高熔點碳化物或氧（yǎng）化物質點, 增大（dà）鋼（gāng）的粘（zhān）度, 降低流動性, 使鑄造性能惡（è）化。 2.合金元素對鋼（gāng）塑性加工性能的（de）影響（xiǎng） 塑性加工分熱加工和冷加工。合金元素溶入固溶體中, 或形成碳化物(如（rú）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（gōng）工藝性能比碳鋼要差得多。 3. 合金元素對鋼焊接性能的影響 合金元素都提高鋼的淬（cuì）透性, 促進脆性組織(馬氏體（tǐ）)的形成, 使焊接性能變壞。但鋼（gāng）中含有少量Ti和V, 可改善（shàn）鋼的焊接性能。 4. 合金元（yuán）素對鋼切削性能的影響 切削性能與鋼的（de）硬度密切相關, 鋼是適合於切削加工的硬度範圍為170HB～230HB。一般合金鋼（gāng）的（de）切削性能比碳鋼差。但適當加入S、P、Pb等元素可以大大改善鋼的切削性能。 5. 合金（jīn）元素對鋼熱處理工（gōng）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處理產生缺陷的傾向。主要包括淬透性（xìng）、過熱敏感性、回火脆化傾向和氧化脫碳傾向等。合金鋼的淬透性高, 淬火時可（kě）以采用比較緩慢的冷（lěng）卻方法,可（kě）減少工件的變形和開裂（liè）傾（qīng）向。加入錳、矽會增大鋼的過（guò）熱敏感性。 7-2 合金結構鋼 用於製造重要工程結構和機器零件的鋼種稱為合（hé）金結構（gòu）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（chéng）鋼,在鋼號前標以G。GCr15表示含碳量約1.0%、鉻含量約1.5%(這是（shì）一個特（tè）例, 鉻含量以千分之一為單位的數字表示)的滾珠軸承鋼。 Y40Mn,表示（shì）碳含量為0.4%、錳含量（liàng）少於1.5%的易切削鋼等等。 對（duì）於高級優質鋼，則在鋼的末尾加A字表明，例如20Cr2Ni4A 7-1 鋼的合金化 在（zài）鋼中加入合（hé）金元素後（hòu），鋼的基本組（zǔ）元鐵和碳與加入的合金元素會發生交互作用。鋼的合金化目的是希望（wàng）利用合金元素與鐵（tiě）、碳（tàn）的相互作用和對鐵（tiě）碳相圖及對鋼的熱處（chù）理的影響（xiǎng）來改善鋼的組織和性能。