鋼板 , 厚鋼板的鋼種大體上和薄鋼板相同。在（zài）品各方麵，除了橋梁鋼（gāng）板、鍋爐鋼板、汽車製造鋼板、壓力容器鋼板和多（duō）層高壓容器鋼板等品種純屬厚（hòu）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（hòu）2.5~8毫米）、不鏽鋼板、耐熱鋼板等品種是同薄（báo）板交叉的。 另，鋼板還（hái）有材質一說，並（bìng）不是所有的鋼板都是一樣的，材質不一樣，其鋼板所（suǒ）用到的地方，也不一樣（yàng）。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（kě）直接軋製或由寬鋼帶剪切而成。 鋼板按厚度分，薄（báo）鋼（gāng）板4毫（háo）米（最薄0.2毫米），厚鋼板4~60毫米，特厚鋼板60~115毫米（mǐ）。 鋼板（bǎn）按軋製分，分（fèn）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。薄板按鋼種分，有普通鋼、優質鋼、合金鋼、彈簧鋼、不（bú）鏽（xiù）鋼、工具鋼、耐熱（rè）鋼、軸承鋼、矽鋼和工業純鐵薄板等；按專業（yè）用途分，有油桶用板、搪瓷用板、防彈用板等；按表麵塗鍍層分，有鍍鋅薄板、鍍錫薄板、鍍鉛薄板、塑料複合鋼板（bǎn）等。 合金鋼 隨著科學技術和工業的發展，對材料提出了更高的要求（qiú），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，碳鋼已不能完全滿足（zú）要求。 碳鋼的在性能上主要有以下（xià）幾方麵的不足（zú）： (1)淬透性低。一般（bān）情況下，碳鋼水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（hé）金結構鋼16Mn的s則為360MPa以上。40鋼（gāng）的 s /b僅為0.43, 遠低（dī）於合金鋼（gāng）。 (3) 回火穩定性差。由於回火穩定性差，碳鋼在進行調質處理時，為了保（bǎo）證較高的強（qiáng）度需采用較低的回火溫度，這樣鋼的韌性就偏低；為了保證較好的（de）韌性，采用高的回（huí）火溫度時強（qiáng）度又偏低，所以碳鋼的綜合機（jī）械性能水平不高。 (4) 不能滿足特殊（shū）性能的（de）要求。碳鋼在抗氧（yǎng）化、耐蝕、耐熱、耐低溫、耐磨損以及特（tè）殊電磁性等方麵往往（wǎng）較差，不能滿足特殊使用性能的需求。牌（pái）號的首部（bù）用數（shù）字標明碳含量。規（guī）定結構（gòu）鋼以萬分之一為單位（wèi）的數字（兩位數）、工（gōng）具鋼（gāng）和特殊性能鋼以千分之一為單位的數字（zì）（一位數）來表示碳含量，而工具（jù）鋼的碳含量超過1%時（shí），碳含量（liàng）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（liàng）由（yóu）其後麵的數字標明，平均（jun1）含量少於1.5%時不標數, 平均含量為1.5%～2.49%、2.5%～3.49%時,相應地標以2、3。 合金結構鋼40Cr，平均碳含量為0.40%，主要合金元素（sù）Cr的含（hán）量在1.5%以下。 合金元素與鐵、碳的相互作用 合金元素加入鋼中後，主要以三種形式（shì）存在鋼中（zhōng）。即：與鐵形成固溶體；與碳形成碳化（huà）物（wù）；在高合金鋼中還可能形（xíng）成金屬間（jiān）化合物。 1. 溶於鐵中 幾乎所有的合金元素（除Pb外）都（dōu）可溶入（rù）鐵中, 形成合金鐵素體或合金奧氏體, 按（àn）其對-Fe或-Fe的作用, 可將（jiāng）合金元素分為擴大奧氏體相區和縮小奧氏體（tǐ）相區兩大類。 擴大相區的元素亦稱奧氏體穩定化元素, 主（zhǔ）要是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, 從而擴大（dà）-相的存在範圍。其中Ni、Mn等加入到一定量後, 可使相區擴大到室溫以下, 使相區消失, 稱為完（wán）全擴大相區元（yuán）素。另外一些元素(如C、N、Cu等), 雖然擴大相區, 但不能擴大（dà）到室溫, 故稱之為部分擴大相（xiàng）區的元素。 縮小相區元素（sù）亦稱鐵素體穩定化元素（sù）, 主要有Cr、Mo、W、V、Ti、Al、Si、B、Nb、Zr等。它們使（shǐ）A3點上升, A4點下降(鉻除外, 鉻含量小於7%時, A3點下降; 大於7%後（hòu）,A3點（diǎn）迅速（sù）上升（shēng）), 從而縮小相區存在的範圍, 使鐵素體穩（wěn）定區域擴大。按其作用不（bú）同可（kě）分為完全封閉相區的元素(如Cr、Mo、W、V、Ti、Al、Si等)和部分（fèn）縮小相區（qū）的元素(如B、Nb、Zr等)。 2. 形成碳化物 其與鋼中碳的親和力的大小, 可分為碳化物形成（chéng）元素（sù）和非碳化物形成元素（sù）兩大類。 常見非碳化物形成元素有：Ni、Co、Cu、Si、Al、N、B等。它們基本上都溶於鐵素體和奧氏體中。常見碳化物形成元（yuán）素有：Mn、Cr、W、V、Nb、Zr、Ti等(按形成的碳化（huà）物的（de）穩定性程度由弱到強的次序（xù）排列)，它（tā）們在鋼中一部（bù）分固溶於基（jī）體（tǐ）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（tú）的漢語拚（pīn）音字首來標明。對奧氏體和鐵素體存在範圍的影（yǐng）響（xiǎng） 擴大或（huò）縮小相區的元素均同樣擴大或縮小Fe-Fe3C相圖（tú）中的相區, 且同樣Ni或Mn的（de）含量較多時（shí）, 可使鋼在室溫下得到（dào）單相奧氏體組織(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體組織 (如1Cr17Ti高鉻鐵素體不（bú）鏽鋼等)。 對Fe-Fe3C相圖臨界點(S和E點)的影響 擴大相區的（de）元素使Fe-Fe3C相圖中的共析轉變溫度下降, 縮小相區的（de）元素則使其（qí）上升, 並都使共析反應在一（yī）個（gè）溫（wēn）度範圍內（nèi）進（jìn）行。幾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（yí）, 強碳化物（wù）形（xíng）成元素的作用尤為強烈。 合金（jīn）元（yuán）素對鋼熱處理的影響 合金（jīn）元素的加入會影響鋼在熱處理過程（chéng）中的組織轉（zhuǎn）變。 1. 合金元素對加（jiā）熱時相轉變的影響 合金元素影響加熱時奧（ào）氏體形成的速（sù）度和奧氏體晶粒的大小。 (1)對奧氏體形成（chéng）速度的影響： Cr、Mo、W、V等強碳（tàn）化物形成元素與碳的親合力大, 形（xíng）成難溶於奧氏體（tǐ）的合金碳化物, 顯著減慢奧氏體形成速度；Co、Ni等部分非碳（tàn）化物形成（chéng）元素, 因增大碳的擴散（sàn）速度, 使奧氏體的形成（chéng）速度加快；Al、Si、Mn等合金元素對奧氏體形成速（sù）度影響不（bú）大。 (2)對奧（ào）氏（shì）體晶粒大小的影響：大多數（shù）合金元素（sù）都有（yǒu）阻止奧氏體晶粒長大的作用, 但影響程度不同（tóng）。強烈阻礙晶粒長大的元素有：V、Ti、Nb、Zr等；中等阻礙（ài）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（jīng）粒長大的元素：Mn、P等。 2. 合（hé）金元素對過（guò）冷奧氏體分解轉變的影響（xiǎng） 除Co外, 幾乎所有合金元素都增大過冷奧氏（shì）體的穩定性, 推遲珠光體類型組織的轉變, 使C曲線右移, 即提高鋼的淬透性。常用提高（gāo）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, 隻有完全溶於（yú）奧氏體時, 才能提高（gāo）淬（cuì）透性。如果未完全溶解, 則碳化物會成為珠光體的核心, 反而降低鋼的淬透性。另（lìng）外, 兩種（zhǒng）或多種合金元素（sù）的（de）同時加入(如（rú）, 鉻錳鋼（gāng）、鉻鎳鋼等), 比單個元素對淬透性的影響要強得多（duō）。 除Co、Al外, 多數（shù）合金元素都使Ms和Mf點下降。其作（zuò）用大（dà）小的次序是：Mn、Cr、Ni、Mo、W、Si。其中（zhōng）Mn的作用最強, Si實際上無影響。Ms和Mf點的下（xià）降, 使淬火後鋼（gāng）中殘餘奧氏體量增多。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, 並在冷卻過程中轉變為（wéi）馬氏體或貝氏體(即發生所謂二次淬火)。 3. 合金元素對（duì）回火轉變（biàn）的影響 (1)提高回火穩定性 合金元素在回火（huǒ）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（dù）才開始分解和轉變)， 提高（gāo）鐵素體（tǐ）的再結晶溫度（dù）, 使碳化物難以聚集長大，因此提高了鋼對回火（huǒ）軟化的抗力, 即（jí）提高了鋼的回火穩定性。提（tí）高回火穩定性作用較強的合金元素有：V、Si、Mo、W、Ni、Co等。 (2)產生二次（cì）硬化 一些Mo、W、V含量較高的（de）高合金鋼回火時, 硬（yìng）度不是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, 並在另一更高溫度(一般為550℃左（zuǒ）右)達到峰值。這是（shì）回火過程的二（èr）次硬化（huà）現象, 它與回火析出物（wù）的性質有關。當回火（huǒ）溫度低於（yú）450℃時, 鋼中析出滲碳體; 在（zài）450℃以（yǐ）上滲碳體溶解, 鋼中開（kāi）始沉澱出彌散穩定的難熔碳化物Mo2C、W2C、VC等, 使硬度重新升高, 稱為沉澱硬化。回火（huǒ）時冷卻過程中（zhōng）殘餘奧氏體轉（zhuǎn）變為馬氏體（tǐ）的二次淬火（huǒ）所也可導致二次硬化（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（jǐn）在高含量並有其他（tā）合（hé）金元素存在時, 由於能生成彌散分布的（de）金屬間化合物才有效。 (3)增大回（huí）火脆性 和碳鋼一樣, 合金鋼（gāng）也產生回（huí）火脆性, 而且更明顯。這是合金元素的不利影響。在450℃-600℃間發生的第二類回火脆性(高溫回火脆性) 主要與（yǔ）某些雜質元素以及合金元素本身在（zài）原奧氏體晶界上的嚴重偏聚有關, 多發生在含Mn、Cr、Ni等（děng）元素的合金鋼中。 這是一種可逆回火脆性（xìng）, 回火後快冷(通（tōng）常用油冷)可防止其發生（shēng）。鋼中加入適當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（xìng）能的影響 提高（gāo）鋼的強度是加入合金元素的（de）主要目的之一。欲提高強度（dù）, 就要設法增大（dà）位錯運動的阻力。金屬中的強化機製（zhì）主要有（yǒu）固溶強化、位錯強化、細晶強化、第二相(沉澱和彌散)強化。合金元素的強化（huà）作（zuò）用, 正是利用了這些強化機製。 1. 對退（tuì）火狀態下鋼的機械性能的影響 結（jié）構鋼在退火狀（zhuàng）態（tài）下的基本（běn）相是鐵素體和碳化物。合金元素溶於（yú）鐵素（sù）體中, 形成合金鐵素體, 依靠固溶強化作用, 提（tí）高強度和硬度, 但同時降低塑性和韌性。 2.對退火狀態（tài）下鋼的機（jī）械性能的（de）影響 由於合金元（yuán）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增大, 使珠光體層片距離減小（xiǎo）, 這也使鋼的強（qiáng）度增加, 塑性下降。但是在退火狀態下, 合金鋼沒有很大的優越性。 由（yóu）於過冷奧氏體穩定性（xìng）增大, 合金鋼在正火狀態下可得到層片距（jù）離更小的珠光體, 或貝氏體甚至馬氏體組織, 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(例如一般結構鋼的（de）實（shí）際含量)下（xià）影響很小。 3. 對（duì）淬火、回火狀態下鋼的機械性能的影響（xiǎng） 合金元素對淬火（huǒ）、回火狀態下鋼（gāng）的強化作用最顯（xiǎn）著, 因為它充（chōng）分（fèn）利用了全部的四種強（qiáng）化機製。淬火時形成（chéng）馬氏體, 回火時析出碳化物（wù）, 造成強烈的第二相強化，同時使韌性（xìng）大大改善, 故獲得馬（mǎ）氏體並對其回火是鋼的最經濟（jì）和最有效的綜合強（qiáng）化方法。 合（hé）金元素加入鋼中, 首要的目的是提高鋼的淬（cuì）透性, 保證（zhèng）在淬（cuì）火時容易獲得馬氏體。其次是（shì）提高鋼的回（huí）火（huǒ）穩定性（xìng）, 使馬氏體的保持到較高溫度，使淬火鋼在回火時析出的（de）碳化物更細小、均勻和穩定。這樣, 在同樣條件下, 合金鋼比碳鋼具有更高的強度（dù）。 合金元素對鋼的工藝性能的影（yǐng）響 1. 合金元素對鋼鑄造性能的影響 固、液相線的（de）溫（wēn）度愈低（dī）和結晶溫區愈（yù）窄, 其鑄（zhù）造性能愈好。合金元素對鑄造性能的影響, 主（zhǔ）要取決於它們（men）對Fe-Fe3C相（xiàng）圖的影響。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的影響 塑性加工（gōng）分熱加工和冷加工。合金元素（sù）溶入固溶體中, 或形成碳（tàn）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（yì）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（sù）對鋼焊接性能（néng）的影響 合金元素都（dōu）提高鋼的（de）淬透性（xìng）, 促進脆性組（zǔ）織(馬氏體)的形成, 使焊接性能變壞。但（dàn）鋼中含有少（shǎo）量Ti和V, 可改善鋼的焊接性能（néng）。 4. 合金元素（sù）對（duì）鋼切削性能的影響 切（qiē）削（xuē）性（xìng）能與（yǔ）鋼的硬度密切相關, 鋼是適合於（yú）切削加工的硬度範圍（wéi）為170HB～230HB。一般（bān）合金鋼（gāng）的切削性能比碳鋼差。但適（shì）當加入S、P、Pb等元素可以大大改善鋼的切削性能。 5. 合金元素對鋼熱處理工藝性能的影響 熱處理工藝性能反映鋼熱處理的難易程度和熱處理（lǐ）產生缺陷的傾向（xiàng）。主要包括淬透性、過熱（rè）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（gāo）, 淬火時（shí）可以采用比較緩慢的冷（lěng）卻方法,可減少工件（jiàn）的變（biàn）形（xíng）和開裂傾向。加入錳、矽會增大鋼的過熱（rè）敏感性（xìng）。 7-2 合金（jīn）結構鋼（gāng） 用於製造（zào）重要工程結構和機器零件的鋼種稱為合金結構鋼。主要有低合金結構鋼、合金滲碳鋼、合（hé）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%(這是一個特例, 鉻含量（liàng）以千分之一為單位的數字表示)的（de）滾珠軸承鋼。 Y40Mn,表示碳（tàn）含量為0.4%、錳含量少於1.5%的易切削鋼（gāng）等等。 對於高級優質鋼，則在鋼（gāng）的末尾加A字表明，例如20Cr2Ni4A 7-1 鋼的合金化 在鋼中加入合金元素後，鋼的基本組元鐵和碳與加入的合金元素會發生交互作（zuò）用。鋼的合金化目的是希望利用合金元素與鐵、碳的相互作用和對鐵碳相圖及對鋼的熱處理的影響來改善（shàn）鋼的組織和性能。