鋼板 , 厚鋼（gāng）板的鋼種大體上和薄鋼板相同。在（zài）品各方（fāng）麵，除了（le）橋梁鋼板、鍋爐（lú）鋼板、汽車製（zhì）造鋼板、壓力容器鋼板和多層高壓容器鋼板等品種（zhǒng）純屬厚板外，有些品種的鋼板如汽車大梁鋼板（厚2.5~10毫米）、花（huā）紋鋼（gāng）板（厚2.5~8毫米）、不鏽鋼板、耐熱鋼板等品種是（shì）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，材質不一樣，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（píng）板狀鋼材。 鋼板是平板狀，矩形的，可直（zhí）接軋製或由寬鋼帶剪切而成。 鋼板按厚度分，薄（báo）鋼板4毫米（最薄0.2毫（háo）米），厚鋼板4~60毫米，特厚鋼板60~115毫米。 鋼板按軋製分，分熱軋和冷軋。 薄板的寬（kuān）度為（wéi）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、不鏽（xiù）鋼、工具鋼（gāng）、耐（nài）熱鋼、軸承鋼、矽（guī）鋼和工業純鐵薄（báo）板等；按專（zhuān）業（yè）用途（tú）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（fù）合鋼板等。 合金鋼 隨著（zhe）科學技術和工業的發展，對材料提出了更（gèng）高的要求，如更高的（de）強度，抗高溫、高壓、低溫，耐腐蝕、磨損以及（jí）其它特殊物理、化學性能的要求，碳鋼（gāng）已不能（néng）完全滿足要求。 碳鋼的（de）在性能上主要有以下幾方麵的不（bú）足： (1)淬透性低。一般（bān）情況下（xià），碳鋼水淬的最（zuì）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（xìng）差。由於回火穩定性差，碳鋼在進行調質處理時，為了保證較高的強度需采（cǎi）用較低的回火溫度，這樣鋼的韌（rèn）性就偏低；為了保證較好的韌性，采（cǎi）用高的回火溫度（dù）時強度又偏低，所（suǒ）以碳鋼的綜合機械性能水平不高。 (4) 不能滿足特殊性能（néng）的要求。碳鋼在抗氧化、耐（nài）蝕、耐熱、耐低溫、耐磨損以及特殊電（diàn）磁性等（děng）方麵（miàn）往往較差，不能滿足特殊使用性能的需求。牌號（hào）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（兩位數）、工具鋼和特殊性能鋼以千分之一（yī）為單位的數字（一位數）來（lái）表示碳含量，而工具鋼的碳含量超過1%時，碳含量不標出。 在表明碳含量（liàng）數字之後，用元素的化學符號表明鋼中主要合金元素，含（hán）量由其後麵的數（shù）字標（biāo）明，平均含量少於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（jié）構（gòu）鋼40Cr，平均碳含量為0.40%，主要合金元（yuán）素Cr的含量在1.5%以下。 合金元素與鐵（tiě）、碳的相互作用 合金元素加（jiā）入鋼（gāng）中後，主要以三種形式存在鋼中。即：與鐵形成固溶體；與碳（tàn）形成碳化物；在（zài）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）都可溶入鐵中, 形成合金鐵素體或合金奧氏體, 按其對（duì）-Fe或-Fe的作（zuò）用, 可將合金元（yuán）素分為擴大奧（ào）氏（shì）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, 主要是Mn、Ni、Co、C、N、Cu等, 它們使A3點(-Fe -Fe的轉變（biàn）點)下降, A4點（diǎn）( -Fe的轉變（biàn）點)上（shàng）升（shēng）, 從而擴大-相的存在範圍。其中Ni、Mn等加入（rù）到一定量後, 可（kě）使相區擴大到室溫以下, 使相區消失, 稱為完（wán）全擴大相區元素。另外一些元素（sù）(如（rú）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, 主要有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）小相區存在的範圍, 使鐵素體穩定區域擴大。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（sù）(如B、Nb、Zr等)。 2. 形（xíng）成碳化物 其與鋼中碳的親和（hé）力（lì）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（wù）形成元（yuán）素有：Ni、Co、Cu、Si、Al、N、B等。它（tā）們基本上都溶於鐵素體和奧氏體中。常見（jiàn）碳化物形成元素（sù）有：Mn、Cr、W、V、Nb、Zr、Ti等(按形成的碳化物（wù）的穩定性程度由弱到（dào）強的次序排列)，它們在鋼中一部分固溶（róng）於基（jī）體相中，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（wù）。 合金工具鋼5CrMnMo, 平均（jun1）碳含量為（wéi）0.5%, 主要合金元素Cr、Mn、Mo的含量均在1.5%以下。 專用鋼用其用途的漢語拚音字首來標明（míng）。對奧氏體（tǐ）和鐵素體存在（zài）範圍的影響 擴大或縮（suō）小相區的（de）元素均同（tóng）樣擴（kuò）大或縮（suō）小Fe-Fe3C相圖（tú）中的相區, 且同樣Ni或Mn的含量較（jiào）多時, 可使鋼在室溫下得到單相奧氏體組織(如1Cr18Ni9奧氏體不鏽鋼和ZGMn13高錳鋼（gāng）等)， 而（ér）Cr、Ti、Si等超過一定含量（liàng）時, 可使鋼在室溫獲得單相鐵素體組織 (如1Cr17Ti高鉻鐵素體不鏽鋼等（děng）)。 對Fe-Fe3C相圖臨界點（diǎn）(S和E點)的影響 擴大相區的元素（sù）使Fe-Fe3C相圖中的共析轉變溫度下降, 縮小相區的元（yuán）素則使其上升, 並都使共析反應在一個溫度（dù）範圍內進行。幾乎所有的（de）合（hé）金（jīn）元（yuán）素都使共析點(S)和共晶（jīng）點(E)的碳含量降低，即S點和E點左移, 強碳化物形成（chéng）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轉變。 1. 合金元素對加熱時相轉（zhuǎn）變的影響 合金元（yuán）素（sù）影（yǐng）響加熱時奧氏體形成（chéng）的速度和奧氏體晶粒的（de）大小（xiǎo）。 (1)對奧氏體形成速度的影響： Cr、Mo、W、V等強（qiáng）碳化物形成元素與（yǔ）碳（tàn）的親合力大, 形成難溶於奧氏體的合金（jīn）碳化物, 顯著減慢奧氏體（tǐ）形成速度；Co、Ni等部分非碳化物形成（chéng）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（hé）金元素對奧氏體形成速度（dù）影響不（bú）大。 (2)對奧氏體晶（jīng）粒大小的影（yǐng）響：大（dà）多數（shù）合金元（yuán）素都有阻止奧氏體晶粒（lì）長大的（de）作用, 但（dàn）影響程度不同。強烈阻礙晶（jīng）粒長（zhǎng）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（duì）過冷奧氏體分解轉變的影響 除Co外, 幾乎所有（yǒu）合金元（yuán）素都增大過冷奧氏體的穩定性（xìng）, 推遲（chí）珠光體類型組織的轉變, 使C曲線右移, 即提高鋼的淬透（tòu）性。常用提高淬透（tòu）性（xìng）的元素有：Mo、Mn、Cr、Ni、Si、B等。必須指出, 加入的合（hé）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（guāng）體的核心, 反而降低鋼的淬透性。另外, 兩種或多種（zhǒng）合金元素的（de）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（duō）。 除（chú）Co、Al外, 多數合金元素都使Ms和Mf點下降。其作用大小的次序是：Mn、Cr、Ni、Mo、W、Si。其中Mn的作用最強, Si實際上無影響。Ms和Mf點的下降, 使淬火後鋼中殘（cán）餘奧氏體量增多。殘餘奧氏體量過多時,可進行冷處理（lǐ）(冷至Mf點（diǎn）以下), 以使其轉變為馬氏體; 或進行多次回火, 這時（shí）殘餘奧氏（shì）體因（yīn）析出合金碳化物會使Ms、Mf點上升（shēng）, 並在冷卻過程中（zhōng）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）回火轉變的（de）影響 (1)提高回火穩（wěn）定性 合金元素在（zài）回火過程中推遲馬氏體的分解和殘餘奧氏體的（de）轉變(即在較高溫度才開始分（fèn）解和轉變)， 提高鐵素（sù）體的再結晶溫度, 使碳化物難以聚（jù）集（jí）長大，因此提高了鋼對回火軟（ruǎn）化的抗力, 即提高了鋼的回火穩（wěn）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 一些Mo、W、V含（hán）量較高的高合金鋼回火時, 硬度不是隨回火溫度升高（gāo）而單調降低, 而是到某一溫度(約400℃)後反而開（kāi）始增大, 並在（zài）另一更高溫度(一般為（wéi）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（de）性質有關。當回火溫度低於450℃時, 鋼中析出（chū）滲碳體（tǐ）; 在450℃以上滲碳體溶（róng）解, 鋼中開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。回火時冷卻過程中殘餘奧氏體轉變（biàn）為馬氏體的二次淬火所也可導致（zhì）二（èr）次硬化。 產（chǎn）生二次硬化（huà）效應的合金元素 產生二次硬化的原（yuán）因 合 金 元 素 殘餘奧氏體的轉變 沉澱硬（yìng）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, 合金鋼也產生回火脆性, 而且更明顯。這是合（hé）金元素的（de）不利（lì）影（yǐng）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（jí）合金元素本身在原奧氏體晶界上的嚴重偏聚（jù）有關, 多發生在含Mn、Cr、Ni等元素的合金（jīn）鋼中（zhōng）。 這是（shì）一種可逆回火脆性, 回火後快冷(通常用油冷)可防止其發生（shēng）。鋼中加入適當Mo或W(0.5%Mo, 1%W)也可（kě）基本上消（xiāo）除這類（lèi）脆性。 合金元素對鋼的（de）機械性能的影響 提高鋼的強度是加入合金元素的（de）主要目的之一。欲提高強度, 就要設法增（zēng）大位錯運動的阻（zǔ）力。金屬中的強化機製主要有固溶強化、位錯強化、細晶強化、第二相(沉澱和彌散)強化。合金（jīn）元（yuán）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（gāng）在退火狀態下的基本相是（shì）鐵素（sù）體和碳化物。合金元素溶於鐵素（sù）體中, 形成合（hé）金鐵素（sù）體, 依（yī）靠固溶（róng）強化作用, 提高（gāo）強度和硬度, 但同時降低塑性和韌性。 2.對退（tuì）火狀態下鋼的機械性能的影響 由於合（hé）金元（yuán）素的加入降低了（le）共析點的碳含（hán）量、使C曲（qǔ）線右（yòu）移, 從而使組織（zhī）中的珠光體的比例增大, 使珠光體層（céng）片距離減小, 這也使鋼的強度增加, 塑性（xìng）下（xià）降。但是在退火狀態下, 合（hé）金鋼沒有很（hěn）大的優（yōu）越性。 由於過冷奧氏體穩定性（xìng）增大, 合金鋼在正火狀態下可得到（dào）層片距離更小的珠光體, 或貝氏體甚至馬氏體組織, 從而強（qiáng）度大為增加。Mn、Cr、Cu的強化作（zuò）用較大, 而Si、Al、V、Mo等在一般含量(例（lì）如一（yī）般結構鋼的實際含量)下影響（xiǎng）很小。 3. 對淬火、回火狀態下鋼的機械性能（néng）的影響 合金（jīn）元（yuán）素對淬火、回火狀態（tài）下鋼的強化作用最顯著, 因為它（tā）充分利用了全（quán）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（liè）的第二相（xiàng）強化，同時使韌性大大（dà）改善（shàn）, 故獲得馬氏體（tǐ）並對其回火是鋼的最經濟和最有效的綜合強化方法。 合金元素（sù）加入鋼中, 首要（yào）的目的是提高鋼的淬透性, 保證在淬火時容易獲得馬氏體。其次是提高鋼的回火穩定性, 使馬氏體的保持到較高溫（wēn）度，使淬火鋼在回火時析出（chū）的碳化物更細小、均勻和（hé）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（sù）對鋼的工藝（yì）性能的（de）影響 1. 合金元素對鋼鑄造性能（néng）的影響 固、液相線的溫度愈低和結晶溫區愈窄, 其鑄造性能愈好。合金元素對（duì）鑄（zhù）造性能的影響, 主要取決於它們對Fe-Fe3C相圖的影響。另外, 許多元素, 如（rú）Cr、Mo、V、Ti、Al等在鋼中形成高熔點（diǎn）碳化物或氧化物（wù）質點, 增大鋼的粘（zhān）度, 降低流動性, 使鑄（zhù）造性能惡化。 2.合金元（yuán）素對鋼塑性加工（gōng）性能的（de）影響 塑性加（jiā）工分熱加工和冷加工（gōng）。合金元素（sù）溶入固溶體中, 或（huò）形成（chéng）碳化物(如Cr、Mo、W等), 都使鋼的熱變（biàn）形抗力提高和熱塑性明顯（xiǎn）下降（jiàng）而容易鍛裂。一（yī）般合金鋼的熱加工工藝性能比碳鋼要差得多（duō）。 3. 合金元素對鋼焊接性（xìng）能的影響 合金元素（sù）都提高（gāo）鋼的（de）淬透性, 促進脆性（xìng）組織(馬氏體)的形成（chéng）, 使（shǐ）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（jīn）元素對鋼切削性能（néng）的影響 切削性能與鋼的硬度密切相（xiàng）關, 鋼是適合於切削加（jiā）工（gōng）的硬度範圍為170HB～230HB。一般合金鋼的切削性能比碳鋼差。但適當加入S、P、Pb等元（yuán）素可以（yǐ）大大改善鋼的切削（xuē）性能。 5. 合金元素對鋼熱處（chù）理工藝性能的影響 熱處理工藝（yì）性能反映鋼熱處理的難易程度（dù）和熱處理產生缺陷的傾向。主要包括淬透性、過熱敏感性、回（huí）火脆化傾向和氧化脫碳傾向等。合（hé）金鋼的淬透性高, 淬火時可以采用比較緩慢的（de）冷卻方法,可減少工件的變形和開裂傾（qīng）向。加入（rù）錳、矽會增大鋼的過熱敏（mǐn）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（chēng）為（wéi）合金結構鋼。主要有低合金結構鋼、合金滲（shèn）碳鋼（gāng）、合金調質鋼、合金彈簧（huáng）鋼、滾珠（zhū）軸承鋼。 如（rú）:滾珠軸承鋼,在鋼號（hào）前標以G。GCr15表示含（hán）碳量約1.0%、鉻含量約1.5%(這（zhè）是一個特（tè）例, 鉻含量以千分之一為單位的數字（zì）表（biǎo）示)的（de）滾珠軸承鋼。 Y40Mn,表示碳含量為0.4%、錳含量少於1.5%的易切削鋼等等。 對於高（gāo）級優質鋼，則（zé）在鋼的末尾加A字表明，例（lì）如20Cr2Ni4A 7-1 鋼（gāng）的（de）合金化 在鋼中加入合金元素（sù）後，鋼的基本組元鐵和碳與加（jiā）入的合金元素（sù）會發生交互作用。鋼的合金化目的是（shì）希望利（lì）用合（hé）金元素與（yǔ）鐵、碳的相互作用（yòng）和對鐵碳相圖及對鋼的熱處理的（de）影響來改善鋼的組織和性能。