鋼板 , 厚鋼（gāng）板的鋼種大體上（shàng）和薄鋼板相同。在品各方麵，除了橋梁鋼板、鍋爐鋼板、汽車製造鋼板（bǎn）、壓力容器鋼板和多層（céng）高壓容器鋼板等品種純（chún）屬厚板外，有些品種的鋼板如汽車大梁鋼板（厚2.5~10毫米）、花紋鋼板（厚2.5~8毫米）、不鏽鋼板、耐熱鋼板等品種是同薄板交（jiāo）叉的。 另，鋼板還有材質一說，並不是所有的鋼板都（dōu）是一樣的，材質不一樣（yàng），其鋼板所用到的地方，也不一樣。是用鋼水澆注，冷卻後壓製而成的平板（bǎn）狀鋼材。 鋼板是平板狀，矩形（xíng）的，可直接軋製或由寬鋼帶剪切而成。 鋼板按厚度分，薄鋼（gāng）板4毫米（最薄0.2毫米），厚鋼板4~60毫米，特厚鋼板60~115毫米。 鋼板按軋製（zhì）分，分熱軋和（hé）冷軋。 薄板的寬度為500~1500毫米；厚的寬度為600~3000毫米。薄板按鋼種分，有普通鋼、優（yōu）質（zhì）鋼（gāng）、合金鋼、彈簧鋼、不鏽鋼、工具（jù）鋼、耐熱鋼、軸（zhóu）承鋼、矽（guī）鋼和工業純鐵薄板等；按專業用途分，有油桶用板、搪瓷用板、防彈用板等；按表麵塗（tú）鍍層分，有鍍鋅薄板、鍍錫（xī）薄板、鍍（dù）鉛薄板、塑料複合鋼板等。 合金鋼 隨著科學技術和工業的發展，對材料提出了更高（gāo）的要求，如更高（gāo）的強度（dù），抗（kàng）高溫、高壓、低溫，耐腐蝕、磨損以及其它特（tè）殊物理、化學（xué）性能（néng）的要求，碳鋼（gāng）已不能完全滿（mǎn）足要求（qiú）。 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，碳鋼水淬的最大淬透直徑隻有（yǒu）10mm-20mm。 (2) 強度和屈強（qiáng）比較低。如普通碳鋼Q235鋼的s為235MPa，而低合金結構鋼16Mn的（de）s則為360MPa以上。40鋼的 s /b僅（jǐn）為0.43, 遠低（dī）於（yú）合金鋼。 (3) 回火穩定性差。由（yóu）於回火穩定性差，碳鋼在進行調質處（chù）理時，為了（le）保證較高的強度需采用較低的（de）回火溫度，這（zhè）樣鋼的韌性就偏低；為了保證較（jiào）好的韌性，采用高的回火（huǒ）溫度時強（qiáng）度又（yòu）偏低，所以碳鋼的綜合機械性能水平不高。 (4) 不能滿足特殊性能的要求。碳鋼在抗（kàng）氧化、耐蝕、耐熱、耐（nài）低溫、耐磨損以（yǐ）及特殊（shū）電（diàn）磁性等方麵往往較（jiào）差（chà），不能滿足特殊使用性能的需求。牌號的首部用數字標明碳含量。規定結構鋼以萬分之一為單位的（de）數字（zì）（兩位數）、工具鋼和特殊性能鋼以千分之一為單位的數字（zì）（一位數（shù））來表示碳含量，而工具鋼的碳含（hán）量超過1%時，碳含量（liàng）不標出。 在表明碳含量數字（zì）之後，用元素（sù）的化學符號表明鋼中主要合金元素，含量由其後麵（miàn）的數字標明，平均含（hán）量少於1.5%時不標數, 平均（jun1）含量為1.5%～2.49%、2.5%～3.49%時,相應地標以2、3。 合金結構鋼（gāng）40Cr，平均碳含量為0.40%，主要合金元素Cr的（de）含量在1.5%以下。 合金元素與鐵、碳的相互（hù）作用 合金元（yuán）素加（jiā）入鋼中後，主要以三種形（xíng）式（shì）存在鋼中。即：與鐵形（xíng）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（jǐ）乎所有的合金元素（除Pb外）都可溶入鐵中（zhōng）, 形（xíng）成合金鐵（tiě）素體或合金奧氏體（tǐ）, 按其對-Fe或-Fe的作用, 可將合金元素分（fèn）為擴大奧氏體相（xiàng）區和縮小奧氏體相區兩大類。 擴大相區的元素亦稱奧（ào）氏體穩定化元素（sù）, 主要是Mn、Ni、Co、C、N、Cu等, 它（tā）們使（shǐ）A3點(-Fe -Fe的轉變點)下降, A4點( -Fe的轉變點)上升, 從而擴大-相的存在範圍（wéi）。其中Ni、Mn等加入到一定量（liàng）後, 可使相區擴大到室溫以下, 使相區消失, 稱（chēng）為完全擴大相區（qū）元素。另外一些元素(如C、N、Cu等（děng）), 雖然擴大相（xiàng）區, 但不能擴大到（dào）室溫, 故稱之為部分擴大相區的元素。 縮（suō）小相區元素亦稱鐵素體穩定化（huà）元素（sù）, 主要有Cr、Mo、W、V、Ti、Al、Si、B、Nb、Zr等（děng）。它們使（shǐ）A3點（diǎn）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（suō）小相區存在的範圍, 使鐵素體穩定區域擴（kuò）大。按其（qí）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（sù）(如B、Nb、Zr等)。 2. 形（xíng）成碳化物 其與鋼（gāng）中碳的親和力的大小（xiǎo）, 可分為碳（tàn）化物形成元素和非（fēi）碳（tàn）化物形成元素兩大類。 常見非碳化物形成元素有：Ni、Co、Cu、Si、Al、N、B等。它們基本上（shàng）都溶於鐵素體和奧（ào）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強的次序（xù）排列)，它們在（zài）鋼中一（yī）部分固溶於（yú）基體相中，一部分形成合金滲碳體, 含量高時可形成新的合金碳化合物。 合（hé）金工具鋼5CrMnMo, 平均碳含量為（wéi）0.5%, 主要合金元素Cr、Mn、Mo的含量均在1.5%以（yǐ）下。 專用鋼用其用途的漢語拚音字首來標明。對（duì）奧氏（shì）體和鐵（tiě）素體存（cún）在範圍的影響 擴大或縮小相區的元素均同樣擴大或縮（suō）小Fe-Fe3C相圖中的相區, 且同樣Ni或Mn的含（hán）量較多時（shí）, 可使鋼在室溫（wēn）下得到單相奧氏體組織(如1Cr18Ni9奧氏體不鏽鋼和ZGMn13高錳鋼等)， 而Cr、Ti、Si等超過一定含量時, 可使鋼（gāng）在室（shì）溫獲（huò）得單相鐵素體組織 (如1Cr17Ti高鉻（gè）鐵素體不鏽鋼等)。 對Fe-Fe3C相圖臨界點(S和（hé）E點)的影響 擴大相區的元素使（shǐ）Fe-Fe3C相圖中的（de）共（gòng）析轉變溫度下降, 縮（suō）小相區的元素則使其（qí）上升, 並都使共析反（fǎn）應（yīng）在一個溫度範圍內進行。幾（jǐ）乎所有的合金元素都使共析點(S)和共晶點(E)的碳含量降低，即S點和E點左移, 強碳（tàn）化物形成元素（sù）的作用尤為強烈。 合金元素（sù）對鋼熱處理的影響 合金元素（sù）的加入會影響鋼在熱處理過程中的組織轉變。 1. 合金元素對加熱時相轉變的影響 合金元素（sù）影響加熱（rè）時奧氏體形成的速度和奧（ào）氏體晶粒的大小（xiǎo）。 (1)對奧氏體形成速度的影響： Cr、Mo、W、V等（děng）強碳化物形成（chéng）元素與碳的親合（hé）力大（dà）, 形成難溶於奧氏體的合金（jīn）碳化物, 顯著減慢奧氏體形成速度（dù）；Co、Ni等部分非碳化物形成元素, 因（yīn）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）金元素（sù）對奧氏（shì）體形成速度影響不大。 (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用, 但影響程度不同。強（qiáng）烈阻（zǔ）礙晶粒長（zhǎng）大（dà）的元素有：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（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（hé）金元素對過冷奧氏體（tǐ）分解轉（zhuǎn）變的影（yǐng）響 除Co外, 幾乎所有合金元素都增大過冷奧（ào）氏體的穩（wěn）定性, 推（tuī）遲珠（zhū）光體類（lèi）型組織的（de）轉變, 使C曲線右（yòu）移, 即提高鋼的淬透性。常用提高淬透性的元素有：Mo、Mn、Cr、Ni、Si、B等。必須指出, 加入的合金元素, 隻有完全（quán）溶於奧氏體（tǐ）時, 才能提高淬透性。如果未完全溶解, 則碳化（huà）物會（huì）成為珠光體的（de）核心, 反而降（jiàng）低鋼的淬透性。另外, 兩種或多種合金（jīn）元素的同時加入(如（rú）, 鉻（gè）錳鋼（gāng）、鉻鎳鋼等), 比單個元素對淬透性的影響要強得多。 除Co、Al外, 多數合金元（yuán）素都使Ms和Mf點下降。其作用大小的次序是：Mn、Cr、Ni、Mo、W、Si。其中Mn的（de）作（zuò）用最強, Si實際上無影響。Ms和Mf點的下（xià）降, 使淬火後鋼中殘（cán）餘奧氏體（tǐ）量增多。殘餘奧氏體量過多時（shí）,可進行冷處理（lǐ）(冷至Mf點以下), 以使其轉變為馬氏體; 或進行多次回火, 這時殘餘奧氏體因析出合金碳化物（wù）會使Ms、Mf點上升, 並在冷卻（què）過程（chéng）中轉變為馬氏體或貝氏體(即發（fā）生（shēng）所謂二次淬火)。 3. 合金元素（sù）對回火轉變的影響 (1)提高回火穩定性 合金元素在回火過程中推遲馬氏體的（de）分解和殘餘奧氏體的轉變(即在較高溫度才開始分解和轉變)， 提高鐵素體的再（zài）結（jié）晶（jīng）溫度, 使碳化物難以聚集長大，因此提高了鋼對回火軟化的抗力, 即提（tí）高了（le）鋼的回火穩（wěn）定性。提高回火穩（wěn）定性（xìng）作用較強的合（hé）金元素有：V、Si、Mo、W、Ni、Co等。 (2)產生二次硬化 一些（xiē）Mo、W、V含量較高的高合金（jīn）鋼回火時, 硬度不是（shì）隨回火溫度升高而單調降低, 而是到某一溫度(約400℃)後反而開始增大, 並在另一更高溫（wēn）度(一般為550℃左右)達到峰值。這是回火過程的二次硬化現象, 它與回火析出物的性（xìng）質（zhì）有關。當（dāng）回（huí）火溫度低於450℃時, 鋼中析出滲碳體; 在450℃以（yǐ）上滲碳（tàn）體（tǐ）溶解, 鋼中開始沉澱出彌散穩（wěn）定的難熔碳化物Mo2C、W2C、VC等, 使硬度重新升高, 稱為沉澱硬化。回火時冷卻過程中殘餘奧氏體轉變為馬氏體的二次淬火所也可導致二（èr）次硬化（huà）。 產生二次（cì）硬化效應的合金元素 產生二（èr）次硬化（huà）的原因 合 金 元 素 殘餘奧氏體的轉變 沉澱（diàn）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）存在時, 由於能生成（chéng）彌散分布的金屬間（jiān）化合物才有效。 (3)增大回（huí）火脆性（xìng） 和碳鋼一（yī）樣, 合金鋼也產生回火脆性（xìng）, 而且更明顯。這是合（hé）金元素的不利影響。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（mǒu）些雜質元素以及合金元素本身在原奧氏體晶界上的嚴（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（nì）回火脆性, 回火後（hòu）快冷(通常用油冷)可防止其發（fā）生。鋼中（zhōng）加入適（shì）當Mo或W(0.5%Mo, 1%W)也可基本上消除這類（lèi）脆性。 合金元素（sù）對鋼的機械性能的影響 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（yào）設法增大位錯運動的阻力。金屬（shǔ）中的強化機（jī）製主要有固溶強化、位錯強化、細晶強化、第二（èr）相(沉澱和彌散（sàn）)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（gāng）的機械性能的影響 結構鋼在退火狀態下的基本相是鐵素體和（hé）碳化物。合金元素溶於鐵素（sù）體中, 形成合金鐵素體, 依靠（kào）固溶強化作用（yòng）, 提高強度和硬度, 但同時降低塑性和韌性。 2.對退火狀態下鋼的機械性能的影響 由於合金元素的（de）加入降低了（le）共析點的碳含（hán）量、使C曲線右移（yí）, 從而使組織中的珠光體（tǐ）的比例（lì）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（huǒ）狀態下（xià）, 合（hé）金鋼沒有很大（dà）的優越性。 由於過冷奧氏體穩定性增大, 合金鋼在正火狀態下可得到層片距離（lí）更小的珠光（guāng）體, 或貝氏體甚至馬氏體組織, 從而強度大為增加。Mn、Cr、Cu的強化作（zuò）用（yòng）較（jiào）大, 而Si、Al、V、Mo等在一般含量(例如一般結構鋼的實（shí）際含量)下影響很小。 3. 對淬火、回火狀態（tài）下（xià）鋼的機械性能的影響 合金元素對淬火、回火狀態下鋼的強化作用最顯著, 因為它充（chōng）分利（lì）用了全部的四種強化機（jī）製。淬火時（shí）形成馬氏（shì）體, 回（huí）火時析出碳化物, 造成強烈的第二相強化，同時使韌性大大改善（shàn）, 故獲得馬氏體並對其回火是鋼的最經濟和最（zuì）有效的綜合（hé）強化方法。 合金元素（sù）加入（rù）鋼中, 首要的目的（de）是提高鋼的（de）淬透性（xìng）, 保證在淬火（huǒ）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的碳化物更細小、均勻（yún）和穩定。這樣, 在同樣條件下, 合金鋼比碳鋼具有更高的強度。 合金元素對鋼的工藝性能的影響 1. 合金元素對鋼鑄造性能（néng）的影響 固、液相線的溫度愈（yù）低和結晶溫區愈窄, 其鑄造（zào）性能愈好。合金元（yuán）素對鑄造性（xìng）能的影（yǐng）響, 主要取決（jué）於它們對Fe-Fe3C相圖的影（yǐng）響。另外, 許多元素, 如Cr、Mo、V、Ti、Al等在鋼中（zhōng）形成高熔點碳化物（wù）或氧化物質點, 增大鋼的（de）粘度, 降低流動性, 使鑄造性能惡化（huà）。 2.合金（jīn）元素對鋼塑性加工性能的影響 塑（sù）性加工分熱（rè）加工和冷加（jiā）工。合金元素溶入固溶體中（zhōng）, 或形成碳化物(如Cr、Mo、W等（děng）), 都使（shǐ）鋼的熱變形抗力提高和熱（rè）塑性明顯下降而容易鍛裂。一般合（hé）金鋼的熱（rè）加工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（sù）都提高鋼（gāng）的淬透性, 促（cù）進脆性組織(馬氏體)的形成, 使焊接性能變壞。但鋼中含有少量Ti和V, 可改善鋼的焊接性能。 4. 合金元素對鋼切削性能的影響 切削性能與（yǔ）鋼的硬度密切相關, 鋼是適（shì）合於切削加工的（de）硬度範圍（wéi）為（wéi）170HB～230HB。一般合（hé）金鋼的切削性能比碳鋼差。但適當加入（rù）S、P、Pb等元素可以大大改善鋼的切削性能（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（gāng）熱處理的難易程度和熱處理產生缺陷的傾向。主（zhǔ）要包括淬透性、過熱敏感（gǎn）性、回火脆化傾向和氧化脫碳傾向等。合金鋼的淬透（tòu）性高（gāo）, 淬火時可以（yǐ）采用比較緩慢的冷卻方（fāng）法,可減（jiǎn）少工件的變形和開裂傾向。加入錳、矽會增（zēng）大鋼的過熱敏感性。 7-2 合金結構鋼 用於製造重要工程結（jié）構和機器零件的（de）鋼種稱為合金結構鋼（gāng）。主要有（yǒu）低合（hé）金結（jié）構鋼、合金滲碳（tàn）鋼、合金調質鋼、合金彈簧鋼、滾珠軸承（chéng）鋼。 如:滾珠軸承鋼,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）一個特例, 鉻含量以千分之（zhī）一為單位（wèi）的數字表示（shì）)的滾珠軸承鋼。 Y40Mn,表示（shì）碳含量為0.4%、錳含量少於1.5%的易切削鋼等等。 對於高級優質鋼，則在鋼的末尾加（jiā）A字表明（míng），例如20Cr2Ni4A 7-1 鋼的（de）合金化 在鋼中加入（rù）合金元素後，鋼的基本組元鐵和碳與（yǔ）加入的（de）合金元素會發生交互作用。鋼的合金化目（mù）的（de）是希望利用（yòng）合金元素與鐵、碳的相互作用和對鐵（tiě）碳相圖及對鋼的熱處理的影響來改善（shàn）鋼的組（zǔ）織和性能。