鋼板 , 厚鋼板的鋼種大體上和薄鋼板相同。在品各方麵，除了橋梁鋼板、鍋爐鋼板（bǎn）、汽車製造鋼（gāng）板、壓力容器鋼板和多層高壓容器鋼板等品種純屬厚板外，有些（xiē）品種的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（háo）米）、不鏽鋼板、耐（nài）熱鋼板等品種是同薄板交叉的。 另，鋼板還有材質一說，並不是所有的鋼板都是一樣（yàng）的，材質不（bú）一樣（yàng），其鋼板所用（yòng）到（dào）的地方，也不一樣。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，可直接軋製或由寬鋼帶（dài）剪（jiǎn）切（qiē）而成。 鋼板按厚度分（fèn），薄鋼板4毫米（最薄0.2毫米），厚鋼板4~60毫米，特厚鋼板60~115毫米。 鋼板按軋製分，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（háo）米。薄板按鋼種分，有普通鋼、優質鋼、合金鋼（gāng）、彈簧鋼（gāng）、不鏽鋼、工具鋼、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（yòng）板、搪瓷用板、防彈用板（bǎn）等；按表麵塗鍍層分，有鍍鋅薄板、鍍（dù）錫薄板（bǎn）、鍍鉛薄板、塑料複（fù）合鋼板等。 合金鋼 隨（suí）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（gèng）高的強度，抗高溫、高壓、低（dī）溫，耐腐（fǔ）蝕、磨損以及其它特殊物理、化學性能的要求，碳鋼（gāng）已不能完全滿足要求（qiú）。 碳鋼的在性（xìng）能上主要有以下幾方麵的不足： (1)淬透性低。一般情況（kuàng）下，碳鋼水（shuǐ）淬的最大淬（cuì）透（tòu）直徑隻有10mm-20mm。 (2) 強度（dù）和屈強比較低（dī）。如普通碳鋼（gāng）Q235鋼的（de）s為235MPa，而低合金（jīn）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（tàn）鋼在進行調質處理時，為了保（bǎo）證較高的強度需采用較低的回（huí）火溫度，這樣鋼的韌性就偏低；為（wéi）了保（bǎo）證較好的韌性，采用高的回火溫度時（shí）強度（dù）又偏低，所以碳鋼的綜合機械（xiè）性能水平不（bú）高。 (4) 不能滿足特殊性能的要求。碳鋼在抗氧化、耐蝕、耐熱、耐低溫、耐磨損以及（jí）特殊電磁性等方（fāng）麵往往較差，不能滿足特殊使用性能（néng）的需求。牌號的首部用數字（zì）標明碳含量。規定結構鋼以萬分之（zhī）一為單位的數字（兩（liǎng）位數）、工具鋼（gāng）和特殊性能鋼以千分之一（yī）為（wéi）單位的數字（一位數）來表示碳含量，而工具鋼的碳（tàn）含量超過1%時（shí），碳含量不標（biāo）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（yào）合金元素（sù），含量由其後麵的數字標明，平均（jun1）含量少（shǎo）於1.5%時不標（biāo）數, 平均含（hán）量（liàng）為1.5%～2.49%、2.5%～3.49%時,相應地標以（yǐ）2、3。 合金結構鋼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，主要以三種形式存在鋼中。即：與鐵形成固（gù）溶體；與（yǔ）碳形成碳化物；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（suǒ）有的合金元素（除（chú）Pb外）都可溶入鐵中（zhōng）, 形成合金鐵素（sù）體或合金奧（ào）氏體, 按其對-Fe或-Fe的作用, 可將合金元素分為擴大奧氏體相（xiàng）區和縮小奧氏（shì）體相區兩（liǎng）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的轉變點)上升（shēng）, 從而擴大-相（xiàng）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（wéi）完（wán）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（bú）能擴大（dà）到室溫, 故稱之為（wéi）部（bù）分擴大相區的元素。 縮小（xiǎo）相區元素亦稱鐵素體穩定化元素, 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（gè）含量小（xiǎo）於7%時, A3點下（xià）降; 大於7%後,A3點迅（xùn）速上升), 從而縮小相區存在的範圍, 使鐵素體穩定區域擴（kuò）大。按其作用不同可分為完全封（fēng）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（chéng）碳化物 其與鋼中碳的親和力的大小, 可（kě）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。常見碳化物形成元素（sù）有：Mn、Cr、W、V、Nb、Zr、Ti等(按形成的碳化（huà）物的穩定性程度由弱到強的次序排列)，它（tā）們在鋼中一部分（fèn）固溶（róng）於基體相中，一部（bù）分形成合金滲碳（tàn）體, 含量高時可形成新的合金碳化合物。 合金工具鋼5CrMnMo, 平（píng）均碳含量為0.5%, 主（zhǔ）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（shǒu）來標明。對奧氏體和鐵素體（tǐ）存在範圍的影響 擴（kuò）大或縮小（xiǎo）相區的元素均同樣擴大或縮小（xiǎo）Fe-Fe3C相圖中的相區, 且同樣Ni或Mn的含量較多時, 可（kě）使鋼在室（shì）溫下得到單相奧氏體組織(如1Cr18Ni9奧氏（shì）體不鏽鋼和ZGMn13高錳鋼等（děng）)， 而Cr、Ti、Si等超過一定含量時, 可（kě）使（shǐ）鋼在室溫獲得單（dān）相鐵素體組織 (如1Cr17Ti高鉻（gè）鐵素體不鏽（xiù）鋼（gāng）等)。 對Fe-Fe3C相圖臨界點(S和E點（diǎn）)的影響 擴大相區的元素使Fe-Fe3C相圖中的共析轉變（biàn）溫度下降, 縮小相區的元素則使其上升, 並都使共析反應（yīng）在（zài）一個溫度範圍內（nèi）進行。幾乎所有的（de）合金元素都使共（gòng）析點(S)和共晶點(E)的碳含量降低，即S點和E點（diǎn）左移, 強碳化物形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（chù）理過程（chéng）中的組織轉變。 1. 合金（jīn）元素對加熱時相轉變的影響 合金（jīn）元素影響加熱時（shí）奧氏體形成的速度和奧氏（shì）體（tǐ）晶粒的大小。 (1)對奧氏體（tǐ）形（xíng）成速度（dù）的影響： Cr、Mo、W、V等強碳化物形成元素與碳（tàn）的（de）親合力大, 形成難（nán）溶於奧氏（shì）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（chéng）元素, 因增（zēng）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（duì）奧氏（shì）體（tǐ）晶（jīng）粒（lì）大小的影響：大多（duō）數合金（jīn）元素都有（yǒu）阻止奧氏體晶粒長大的作用, 但影響程（chéng）度不同（tóng）。強烈阻礙晶粒長大的元素有：V、Ti、Nb、Zr等；中等阻礙晶粒長大的元素（sù）有：W、Mn、Cr等；對晶粒長大影（yǐng）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體分解轉變的影響 除（chú）Co外, 幾乎所有合（hé）金元素都增大過冷奧氏體的穩定性, 推遲珠光體（tǐ）類型組織的轉（zhuǎn）變, 使C曲線右（yòu）移, 即提高鋼的淬透性。常（cháng）用提高淬透性的元素有：Mo、Mn、Cr、Ni、Si、B等（děng）。必須指出, 加入的合金元素, 隻有完全溶於奧氏體時（shí）, 才能提高淬透性。如果未完（wán）全溶解, 則（zé）碳化物（wù）會成（chéng）為（wéi）珠光體（tǐ）的核心（xīn）, 反（fǎn）而降低鋼的淬（cuì）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（bǐ）單個元素對淬透性的影響要強得多。 除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（yǐng）響。Ms和Mf點的下降, 使淬火後鋼中殘餘奧氏體量增多。殘餘奧氏體量過多時,可進行冷（lěng）處理(冷至Mf點以下), 以使（shǐ）其轉變為馬氏體; 或進行多次回火, 這時（shí）殘餘奧氏體因析出合（hé）金碳化物會使（shǐ）Ms、Mf點（diǎn）上升, 並在冷卻過程中轉變為馬氏體或貝氏體(即發生所謂二次淬火（huǒ）)。 3. 合金元素對回火轉變的影響 (1)提高回火穩定（dìng）性 合金元素在回火過程中推遲馬氏體（tǐ）的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（biàn）)， 提高鐵素體的再結晶溫（wēn）度, 使碳化物（wù）難以聚集長大，因此提高（gāo）了鋼對回火軟化的抗（kàng）力, 即提高了鋼的回火（huǒ）穩定性。提高回火穩定性作用較強的合金元素有（yǒu）：V、Si、Mo、W、Ni、Co等。 (2)產生二次硬化 一（yī）些Mo、W、V含量較高的高合金鋼回火時, 硬度不是隨回火溫度升高而（ér）單調降低, 而是（shì）到某一（yī）溫度(約400℃)後（hòu）反而（ér）開始增大, 並在另一更高溫度(一般為550℃左（zuǒ）右)達到峰值。這是回火過程的二（èr）次硬化現象, 它與回火析出物的性（xìng）質有關（guān）。當（dāng）回火（huǒ）溫度低於450℃時, 鋼中（zhōng）析出滲碳體; 在450℃以上滲碳體（tǐ）溶解, 鋼中開始沉澱出彌散穩定的難熔碳化（huà）物Mo2C、W2C、VC等, 使硬度重新升高, 稱為沉澱硬化。回火（huǒ）時（shí）冷卻過程中殘餘奧氏體轉變為馬氏體的二（èr）次淬火（huǒ）所也可導致（zhì）二次（cì）硬化。 產生二次硬化效應的合金（jīn）元素 產生二次硬化的（de）原因 合 金 元 素 殘餘（yú）奧氏體的轉（zhuǎn）變 沉澱硬化 Mn、Mo、W、Cr、Ni、Co①、V V、Mo、W、Cr、Ni①、Co① ①僅在高含（hán）量並有其他合金元（yuán）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)增大回火脆性 和碳鋼一樣, 合金鋼也產生回火（huǒ）脆性, 而且更明顯。這是合金元（yuán）素的不利影響。在450℃-600℃間（jiān）發生的第二類回（huí）火脆性(高溫回火脆性) 主要與某些雜質元素（sù）以及合金元素本身在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（de）合金鋼中。 這是一種（zhǒng）可逆回火脆性, 回火（huǒ）後（hòu）快冷(通（tōng）常（cháng）用油冷)可防止其發生（shēng）。鋼（gāng）中加（jiā）入適當Mo或W(0.5%Mo, 1%W)也可基本上消除這類脆性。 合金元素對鋼的機械性能的影響 提高鋼（gāng）的強度是加入合（hé）金（jīn）元素的主要目的之一。欲提高強度（dù）, 就要設法增大位錯運動（dòng）的阻力。金屬中的強化機製主要有固溶強化、位錯強化、細（xì）晶強化、第二相(沉澱和（hé）彌散)強（qiáng）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（tài）下鋼的（de）機械（xiè）性（xìng）能的影響（xiǎng） 結（jié）構鋼在退火狀態下的基本相是鐵素體和碳化物。合金元素（sù）溶於鐵素體中, 形成合金鐵素體, 依靠（kào）固溶強化作用, 提高（gāo）強度和硬度, 但同時降低塑性和（hé）韌性（xìng）。 2.對退火狀態下鋼的機械性（xìng）能的影響（xiǎng） 由（yóu）於合金元（yuán）素的加入降低了共（gòng）析點的碳含（hán）量、使C曲（qǔ）線右移, 從而使組織中的珠光體的（de）比例（lì）增大, 使珠光（guāng）體（tǐ）層片距離減小, 這也使鋼的強度增加, 塑性下降（jiàng）。但是在退火狀態下, 合金鋼沒有很大的優越（yuè）性。 由於過（guò）冷奧氏體穩定性增大, 合金鋼在正火狀態下可得到層（céng）片距離更小的珠光體, 或貝氏體甚（shèn）至馬氏體組織, 從而強度大為增加。Mn、Cr、Cu的（de）強化作用較大（dà）, 而Si、Al、V、Mo等在一般含量(例如一（yī）般結構鋼（gāng）的實際含量（liàng）)下影響很小。 3. 對淬火、回火狀態下鋼的機械（xiè）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, 因為它充分利用了全部的四種強化機製。淬火時形成（chéng）馬氏體, 回火時析（xī）出碳化物, 造成強（qiáng）烈的第二相強化，同時使韌性大大改善, 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（shǒu）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（tǐ）。其次是提高鋼（gāng）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、均（jun1）勻和穩（wěn）定。這樣, 在同樣條件下, 合金鋼（gāng）比碳鋼具有更高的強度。 合金元素（sù）對（duì）鋼（gāng）的工藝（yì）性能的影響 1. 合金元素（sù）對鋼鑄（zhù）造（zào）性能的（de）影響 固、液相線的（de）溫度愈（yù）低和結晶溫區愈窄, 其鑄造性（xìng）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（wài）, 許多（duō）元素, 如Cr、Mo、V、Ti、Al等在鋼中（zhōng）形成高熔點碳化（huà）物或氧化物質點, 增大鋼的（de）粘度, 降低流動性, 使鑄造（zào）性能惡化。 2.合金元素對鋼塑性加工性能的影響 塑性加工分熱加工和冷加（jiā）工。合金元（yuán）素溶（róng）入固溶體中, 或形成碳化物（wù）(如Cr、Mo、W等), 都使鋼的熱變形抗力提高和熱塑性明顯下降（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。 3. 合金元素對（duì）鋼焊接性能的（de）影響 合金元素都提高鋼的淬透性, 促進（jìn）脆性組織(馬氏體)的形（xíng）成, 使焊（hàn）接性能變（biàn）壞。但鋼中含有少量Ti和（hé）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度範圍為170HB～230HB。一般合金鋼的（de）切削性（xìng）能比碳鋼差。但適當加入S、P、Pb等元（yuán）素可（kě）以大（dà）大改善鋼的切削（xuē）性能。 5. 合金（jīn）元（yuán）素對鋼（gāng）熱處理工藝性能的影響 熱處理工藝性能（néng）反映鋼熱處理的難易程度和（hé）熱處理產生缺（quē）陷的傾向。主要包括淬透性、過熱（rè）敏感性、回火脆化傾向和（hé）氧（yǎng）化脫（tuō）碳（tàn）傾（qīng）向等。合（hé）金鋼的淬透性高, 淬火時可以采用比（bǐ）較緩慢的（de）冷卻方法,可減少（shǎo）工件的變形和（hé）開裂傾向。加入錳、矽會增大鋼（gāng）的過熱敏感性。 7-2 合金結構鋼 用於製造重要工程結構和機器零（líng）件的鋼種稱（chēng）為合（hé）金結（jié）構鋼。主（zhǔ）要有（yǒu）低合金結構（gòu）鋼、合金滲碳鋼、合金調質鋼、合（hé）金彈簧（huáng）鋼、滾珠軸承鋼。 如（rú）:滾（gǔn）珠軸承鋼,在（zài）鋼號前標以G。GCr15表示含碳量約1.0%、鉻（gè）含量約1.5%(這是一個特例, 鉻含量以千（qiān）分之一為單位的（de）數字表示)的滾珠軸（zhóu）承鋼。 Y40Mn,表示碳含量為0.4%、錳含（hán）量少於1.5%的易切削鋼等（děng）等（děng）。 對於高級優質鋼，則在鋼的末尾加A字（zì）表明（míng），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（yuán）鐵和（hé）碳與加入的合金元素會發（fā）生交互作用。鋼的合金化目的是希望利（lì）用（yòng）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理的影響來改善鋼的組織和性能。