鋼板 , 厚鋼板（bǎn）的鋼種大體上（shàng）和薄鋼板相同。在品（pǐn）各方麵，除了橋梁鋼板、鍋爐鋼板、汽車製造鋼板、壓力容器鋼板和多層高壓容器鋼板等品（pǐn）種純屬厚板外，有些品（pǐn）種的（de）鋼板如汽車大梁鋼板（厚2.5~10毫米）、花紋鋼（gāng）板（厚2.5~8毫米）、不鏽（xiù）鋼板、耐熱（rè）鋼板（bǎn）等品種是同薄板交叉的。 另，鋼板還有（yǒu）材質（zhì）一說，並不是所有（yǒu）的鋼板都是一樣的，材（cái）質不一樣，其鋼板所（suǒ）用到的地（dì）方（fāng），也不一樣。是用鋼水澆注，冷卻後壓製而成的平板狀（zhuàng）鋼材。 鋼板是平板狀，矩（jǔ）形的，可直接軋製或由寬鋼帶剪切而成。 鋼板按厚度（dù）分，薄（báo）鋼板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（bǎn）按軋製分，分（fèn）熱軋和冷軋。 薄板的寬度為（wéi）500~1500毫米；厚的寬度為（wéi）600~3000毫米。薄板按鋼種分，有（yǒu）普通鋼（gāng）、優質鋼、合金鋼、彈簧鋼、不（bú）鏽鋼、工具鋼、耐熱鋼（gāng）、軸（zhóu）承鋼、矽鋼和工業純鐵薄板（bǎn）等；按專業用途分，有油桶用板（bǎn）、搪瓷用板、防彈用板等；按表麵塗鍍層分（fèn），有鍍鋅薄板、鍍錫薄板、鍍鉛薄板（bǎn）、塑料複合鋼（gāng）板等。 合金鋼 隨著（zhe）科學技術和工業的發展，對材料提出了更高的要求，如更（gèng）高的強度，抗高溫、高（gāo）壓、低溫，耐腐蝕、磨損以及其它特殊物（wù）理、化學性能的要求，碳鋼已不能完全滿足（zú）要求。 碳（tàn）鋼的（de）在（zài）性能上主要有以下幾方（fāng）麵的不足： (1)淬透性低（dī）。一般情況下，碳鋼水（shuǐ）淬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，而低合金結構鋼（gāng）16Mn的s則為360MPa以上。40鋼的 s /b僅為0.43, 遠低（dī）於合金鋼。 (3) 回火（huǒ）穩定性（xìng）差。由於回火（huǒ）穩（wěn）定性（xìng）差（chà），碳鋼在進行調質處理時，為了（le）保證較高的強度需采用較低的回（huí）火溫度，這樣鋼（gāng）的韌性就偏低；為了保證較（jiào）好的韌性，采用（yòng）高的回火溫度時強度又偏低，所以（yǐ）碳鋼的綜合機械（xiè）性能水平不高。 (4) 不（bú）能滿足特殊性能（néng）的要求。碳鋼在抗氧化、耐蝕、耐熱、耐低溫、耐磨損以及特殊電磁性等（děng）方麵往往較差，不（bú）能滿足特殊使用性能的需求。牌（pái）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數字（兩位（wèi）數）、工具鋼和特殊性能（néng）鋼以（yǐ）千分之（zhī）一為單（dān）位（wèi）的數字（一位數）來（lái）表示（shì）碳含（hán）量，而工具鋼的碳含量超過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鋼中主要合金元素，含量由其後麵的數（shù）字標明，平均含量少於（yú）1.5%時不標數, 平均含量為1.5%～2.49%、2.5%～3.49%時,相應（yīng）地標以2、3。 合金（jīn）結構鋼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（hé）金（jīn）元素與鐵、碳的相互作（zuò）用（yòng） 合金元素（sù）加入鋼中後，主要以（yǐ）三種形式存在鋼中。即：與鐵形成固溶（róng）體；與碳形成碳化物（wù）；在高合金鋼中還可能形成金屬間化合物。 1. 溶於鐵中 幾乎所有的合金元素（除Pb外）都可溶（róng）入鐵（tiě）中, 形成合金鐵素體或合（hé）金奧氏體, 按其對-Fe或-Fe的作用, 可將合（hé）金元素分為（wéi）擴大奧氏體相（xiàng）區和（hé）縮小奧氏（shì）體（tǐ）相區兩大類。 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A3點(-Fe -Fe的（de）轉變點)下降, A4點( -Fe的轉變點)上升, 從而擴大（dà）-相的存在範圍。其中Ni、Mn等（děng）加入到一定量後, 可使相區擴大（dà）到室溫以下, 使相區消失, 稱為（wéi）完全擴大相區元素。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（gù）稱之為部分擴大相區的元素。 縮小相區元素亦稱鐵（tiě）素體穩定化元素, 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(鉻除外, 鉻含量（liàng）小於7%時, A3點下降; 大於7%後,A3點迅速上（shàng）升), 從而縮（suō）小相（xiàng）區存在的範圍, 使鐵素體穩定區域擴大。按其作用（yòng）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（děng）)。 2. 形成碳化物（wù） 其與鋼（gāng）中碳的（de）親和力的大（dà）小, 可（kě）分為碳化物形成元素（sù）和非碳化物形成元素兩大類。 常見非碳（tàn）化（huà）物形成元素有：Ni、Co、Cu、Si、Al、N、B等。它們（men）基本上都溶於鐵素體和奧氏（shì）體中（zhōng）。常見碳化物（wù）形成元素有：Mn、Cr、W、V、Nb、Zr、Ti等(按形成的（de）碳化物的穩定性程度（dù）由弱到強的次序排列)，它們在鋼（gāng）中（zhōng）一（yī）部分固溶於基體相中，一部分形成合金滲碳體, 含量高（gāo）時可形成新的（de）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（zhuān）用鋼用其用途的漢語拚音字首來標明。對奧氏體（tǐ）和鐵素體存在範圍的影響 擴大或縮小相區的元（yuán）素均同樣擴大或縮（suō）小Fe-Fe3C相圖中的相區, 且同樣（yàng）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（zhī）(如1Cr18Ni9奧氏體不鏽鋼和（hé）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素（sù）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E點)的影響 擴大相（xiàng）區的元素（sù）使Fe-Fe3C相圖（tú）中的（de）共（gòng）析轉變（biàn）溫度（dù）下降, 縮小（xiǎo）相區的（de）元（yuán）素則使其（qí）上升, 並都使共（gòng）析反應在（zài）一（yī）個溫（wēn）度範圍內進行。幾乎所有的合金元（yuán）素（sù）都使（shǐ）共析點(S)和共晶點(E)的碳含（hán）量降低，即（jí）S點和E點左移, 強碳（tàn）化物形（xíng）成元素的作用尤為強烈。 合金元素對鋼熱處理的影響 合金元素的加入會影響鋼在熱處理過程中的組織（zhī）轉變。 1. 合金元素對加熱時相轉變的影（yǐng）響 合金元素（sù）影響（xiǎng）加熱時奧氏（shì）體（tǐ）形成的速度和奧氏體晶粒的大（dà）小（xiǎo）。 (1)對奧（ào）氏體形成速（sù）度（dù）的影響： Cr、Mo、W、V等強碳化物形成元素與碳的親合力大, 形成難溶於奧氏體的合金碳化物（wù）, 顯著減慢奧氏體（tǐ）形成速度；Co、Ni等部分非碳化物形成元素, 因增大碳的擴散速度, 使（shǐ）奧氏體的形成速度加快；Al、Si、Mn等合金元素對奧氏（shì）體形成速度影響不大（dà）。 (2)對奧（ào）氏體晶（jīng）粒大（dà）小的影響：大多數合（hé）金元（yuán）素都有阻止奧氏體晶粒長大的作用, 但影響（xiǎng）程度不同。強烈阻礙晶粒長大的元素有：V、Ti、Nb、Zr等；中等阻礙晶粒長大的元素有：W、Mn、Cr等；對（duì）晶粒長大影響不大的（de）元素有：Si、Ni、Cu等；促進晶粒長大的元素：Mn、P等。 2. 合金元素（sù）對過冷奧氏體分解轉變的影響 除Co外, 幾乎（hū）所有合金（jīn）元素都增大過冷奧氏體的穩定性, 推遲珠光體類型（xíng）組織的轉變, 使C曲線右（yòu）移, 即提高鋼的淬透性（xìng）。常用提（tí）高淬透性的元（yuán）素有：Mo、Mn、Cr、Ni、Si、B等。必須指出（chū）, 加入的合金元素（sù）, 隻有完全溶於奧氏（shì）體時, 才能提高淬透性（xìng）。如果未完全溶解, 則碳化物會成為珠光體的核心, 反而降低鋼的（de）淬透性（xìng）。另外, 兩種或多種合（hé）金（jīn）元素的同時加入(如, 鉻錳鋼、鉻鎳（niè）鋼等), 比單個元素對淬透性的影響要（yào）強（qiáng）得（dé）多。 除Co、Al外, 多數合金元素（sù）都使（shǐ）Ms和Mf點下降。其作（zuò）用（yòng）大小的次序是：Mn、Cr、Ni、Mo、W、Si。其中Mn的作用最強, Si實際上無影響。Ms和Mf點的下降, 使淬火後鋼中（zhōng）殘餘（yú）奧氏（shì）體（tǐ）量增（zēng）多（duō）。殘餘奧氏體量過多時,可進行冷處理(冷至Mf點以下), 以使其轉變為馬（mǎ）氏（shì）體; 或進行多次回火, 這時殘（cán）餘奧氏體因析出合金碳化物會使Ms、Mf點上升, 並在（zài）冷卻過程中轉變為馬氏體或貝氏體（tǐ）(即發生所謂二次淬火)。 3. 合金元素對回火轉變的影（yǐng）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的分解（jiě）和殘餘奧氏體的轉（zhuǎn）變(即在較高溫度（dù）才（cái）開（kāi）始分解和轉變)， 提高鐵素體的再結（jié）晶溫度, 使碳化（huà）物難以聚集長大，因（yīn）此提高了鋼對回火軟化的抗力, 即提高了鋼的回火穩定性。提高回火穩定（dìng）性作用較強的合金元素有：V、Si、Mo、W、Ni、Co等。 (2)產生二次硬化 一（yī）些Mo、W、V含量較高的高（gāo）合（hé）金鋼回火時, 硬度（dù）不是隨（suí）回火溫度升高而單調降低, 而（ér）是到某一溫（wēn）度(約400℃)後反而（ér）開始增大, 並在另一更高溫度(一般為550℃左右)達到峰值。這是（shì）回火過程的二次（cì）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, 鋼中析出滲碳體; 在450℃以上滲碳體溶解, 鋼中開始沉澱出（chū）彌散穩定的（de）難熔碳化物（wù）Mo2C、W2C、VC等, 使（shǐ）硬度重（chóng）新升高, 稱為沉澱硬化。回火時冷卻過程中（zhōng）殘餘奧氏體轉變為馬氏體的二次淬火所也可導致（zhì）二次硬化（huà）。 產生二次硬化效應的合金元素 產生二次硬化的原因 合 金 元 素 殘餘奧氏體的轉變 沉澱硬化 Mn、Mo、W、Cr、Ni、Co①、V V、Mo、W、Cr、Ni①、Co① ①僅在高含（hán）量並有（yǒu）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（dà）回火脆性 和（hé）碳鋼（gāng）一樣, 合金鋼也產（chǎn）生回火脆性, 而且更明顯。這是合金元（yuán）素的不利影響。在450℃-600℃間發（fā）生的第二（èr）類回火脆性(高溫回火（huǒ）脆性) 主要與某些雜質元素以（yǐ）及（jí）合金元素本身在原奧氏體晶（jīng）界上的嚴重偏聚有（yǒu）關, 多發（fā）生在含Mn、Cr、Ni等元素的合（hé）金鋼中。 這是一種可逆（nì）回火脆性, 回火後快冷(通常（cháng）用（yòng）油冷)可防（fáng）止其（qí）發生。鋼（gāng）中加入適當Mo或W(0.5%Mo, 1%W)也（yě）可基本（běn）上消除這類脆性。 合金元（yuán）素（sù）對鋼的機械性能的影響 提（tí）高鋼的強度是加（jiā）入合金元素的主（zhǔ）要目的之（zhī）一。欲提高強度, 就要設法增大（dà）位錯運動的阻力。金屬（shǔ）中的強化機製主（zhǔ）要有固溶強化、位（wèi）錯強化、細晶強化、第二相（xiàng）(沉澱和彌散)強化。合金元素的強化作用, 正是利（lì）用了這些強（qiáng）化機（jī）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素體（tǐ）和碳化物。合金元素溶於鐵素（sù）體中, 形成合（hé）金鐵（tiě）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.對退火狀態下鋼的機（jī）械性能的影響 由於合金（jīn）元素的加入降低了共析點（diǎn）的（de）碳含（hán）量、使C曲線右移, 從而使組織中的珠光體的（de）比例（lì）增大, 使珠光體層片距離減小, 這也使鋼的強度增加, 塑（sù）性下降。但是在退火狀態下（xià）, 合金鋼沒有很大的優越（yuè）性。 由於過冷奧氏（shì）體穩定性增（zēng）大, 合金鋼在正火狀（zhuàng）態下可得到層片距離更小的（de）珠光體, 或貝氏體甚至馬氏體組織, 從而強度大為增加。Mn、Cr、Cu的強化作用較大, 而（ér）Si、Al、V、Mo等在一般含量(例如一般結構鋼的實際含量（liàng）)下影響很（hěn）小。 3. 對淬火（huǒ）、回火狀態下鋼的機（jī）械性能（néng）的影響（xiǎng） 合金元素對淬火、回火狀（zhuàng）態下鋼的（de）強化作用最顯著, 因為它充分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（wù）, 造成強烈的第二相（xiàng）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（jì）和最有（yǒu）效的綜合（hé）強化方（fāng）法（fǎ）。 合金（jīn）元素加入鋼中, 首（shǒu）要的目的是提高（gāo）鋼（gāng）的淬透性, 保證在淬火時容易獲得馬氏體。其次是提高鋼的回火穩定性, 使馬氏體（tǐ）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（xiǎo）、均勻和穩定。這樣, 在同樣條件下, 合金鋼（gāng）比（bǐ）碳鋼具有更高的強度。 合金元素對鋼（gāng）的工藝性能的影響 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（jié）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相圖的影響。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或氧化物質點, 增大鋼的粘度, 降低流動性, 使鑄造性能惡化。 2.合金（jīn）元素對鋼塑性加工性能的影響（xiǎng） 塑性加工分熱加工和冷加工。合金元（yuán）素溶入固溶體（tǐ）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（xìng）能比碳鋼要差得多。 3. 合金元素對鋼焊（hàn）接性能的影響 合金元素都提高鋼（gāng）的淬（cuì）透性, 促進脆性組織(馬氏體)的形成, 使焊接性（xìng）能變壞。但鋼中含有少量（liàng）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 切削性能與鋼的硬度密切相關, 鋼是適合於切削加工的硬（yìng）度範圍為170HB～230HB。一般合金（jīn）鋼的切削性能比碳鋼差。但（dàn）適當加入S、P、Pb等元素可以大大改（gǎi）善鋼（gāng）的切（qiē）削（xuē）性能。 5. 合金元素對鋼熱處理工藝性能的影響 熱處理工藝性（xìng）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、過熱敏感性、回火脆化傾向和氧化脫碳傾向（xiàng）等。合金鋼的淬透性高, 淬火時可以采用比較緩慢的冷卻方法,可減少工件的變形和開裂傾向。加入錳、矽會增大鋼的過熱敏感性。 7-2 合金結構鋼 用（yòng）於製造重要工程結構和機器零件的鋼種稱為合金（jīn）結構鋼。主要有低合金結構鋼、合金滲碳鋼、合金調質鋼、合（hé）金彈簧鋼（gāng）、滾珠軸承鋼。 如:滾珠軸承鋼,在鋼號前標以G。GCr15表示（shì）含碳量約1.0%、鉻含量約（yuē）1.5%(這是一（yī）個特例, 鉻含量以千（qiān）分之一為單位的數字表（biǎo）示)的滾珠軸承鋼。 Y40Mn,表示碳含量為0.4%、錳含量少於1.5%的（de）易切削鋼等等。 對於高級優質鋼，則在鋼的末尾加A字表明，例如（rú）20Cr2Ni4A 7-1 鋼的（de）合金化 在鋼中加入合金元素後，鋼的基本組元鐵（tiě）和（hé）碳與加入的合金元素會發生交互作用。鋼的合金化（huà）目的是希望利用合（hé）金元素與鐵、碳的相互作用和對鐵碳相圖及對鋼的熱處（chù）理的影響來改善鋼的組織和性能。