鋼板 , 厚鋼板的鋼種大體上和薄鋼板（bǎn）相同。在品各方麵，除了（le）橋梁（liáng）鋼（gāng）板、鍋爐（lú）鋼（gāng）板、汽車（chē）製造（zào）鋼板、壓力容器鋼板和多（duō）層高壓容器鋼板等品種純屬厚板外，有些品種的鋼板如（rú）汽（qì）車大梁鋼（gāng）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（zhǒng）是同薄板交叉的。 另，鋼板還有材質（zhì）一說，並（bìng）不（bú）是所（suǒ）有的鋼板都是一樣的，材質不一樣，其鋼板所用到的地（dì）方，也不一樣。是用鋼水（shuǐ）澆注，冷卻後壓製而成的平板狀鋼材。 鋼板（bǎn）是平板狀，矩形的（de），可直接軋製或由寬鋼帶剪切（qiē）而成（chéng）。 鋼（gāng）板按厚度分，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（àn）軋製分，分熱軋和冷軋。 薄板的寬度（dù）為500~1500毫米；厚的寬（kuān）度為600~3000毫米。薄板按鋼種分，有（yǒu）普通（tōng）鋼、優質鋼、合金鋼、彈（dàn）簧鋼、不鏽（xiù）鋼、工具鋼、耐熱鋼、軸承鋼、矽鋼和工業純（chún）鐵薄板等；按專業用途分（fèn），有油桶用板、搪瓷用板、防彈（dàn）用板等；按表麵塗鍍層分（fèn），有鍍鋅薄板、鍍錫薄板、鍍鉛（qiān）薄板、塑料複（fù）合鋼板等。 合金鋼 隨著科學（xué）技術和工業的發展，對材料提出了更高的要求，如更高的強度，抗高溫、高壓（yā）、低溫，耐腐蝕、磨損以及其它特殊物理、化學性能的要求，碳（tàn）鋼已不能完全滿足要求（qiú）。 碳鋼的在性能上主要有以下（xià）幾方（fāng）麵的不足： (1)淬（cuì）透性低。一般情況下，碳鋼水淬的最（zuì）大淬（cuì）透直徑（jìng）隻有10mm-20mm。 (2) 強度和屈強比較低。如普通（tōng）碳鋼Q235鋼的s為235MPa，而低合（hé）金結構鋼16Mn的s則為360MPa以（yǐ）上。40鋼的 s /b僅為0.43, 遠低於合金鋼。 (3) 回（huí）火穩定性差。由於回火穩定性差，碳鋼（gāng）在進行調質處理時，為了保證較高（gāo）的強度需采用較低的回火溫度，這樣鋼的韌性就偏低；為了保證較好的韌性，采用高的（de）回火溫度時強度又偏低，所以碳鋼的綜合機械性能水平不高。 (4) 不（bú）能滿足特殊（shū）性能的要求。碳鋼在抗氧化（huà）、耐蝕、耐熱、耐低溫、耐磨損以及特殊電磁性（xìng）等方（fāng）麵往往較差（chà），不能滿足特殊使用（yòng）性能的需求。牌號的首部用數（shù）字標明碳含量。規定結構鋼以萬分之一為單（dān）位的數（shù）字（兩位數（shù））、工具鋼和特殊性能鋼以千分之一為單位（wèi）的（de）數字（一位數（shù））來表示碳含量，而工（gōng）具鋼的碳含量超過1%時，碳含量不標（biāo）出。 在表明碳含量數字之後，用元素的（de）化（huà）學符號（hào）表（biǎo）明鋼中主（zhǔ）要合金元素（sù），含量由其後麵的數字標（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。 合金結構鋼40Cr，平均碳含量為0.40%，主（zhǔ）要合金元素Cr的含量（liàng）在1.5%以下。 合金元素與鐵、碳的相互作用 合金元（yuán）素加入鋼中（zhōng）後（hòu），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（chéng）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（zhōng） 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（qí）對-Fe或-Fe的作用, 可將合金元素分為擴（kuò）大（dà）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氏體穩定化元（yuán）素, 主要是Mn、Ni、Co、C、N、Cu等, 它們使A3點(-Fe -Fe的轉變點)下（xià）降, A4點( -Fe的轉變點)上升, 從而擴大-相的存在範圍。其中Ni、Mn等加（jiā）入到一定量後, 可使相（xiàng）區擴大到（dào）室溫以下, 使相（xiàng）區消失, 稱（chēng）為完全擴大相區元素。另外一些元素(如C、N、Cu等), 雖然擴大（dà）相區, 但不能擴大到室溫, 故稱之為（wéi）部分（fèn）擴大相區的元素。 縮小相區元素亦稱鐵（tiě）素體穩定（dìng）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）含量小於7%時, A3點下降; 大於7%後,A3點迅速上升), 從而縮小相區存在的範圍, 使鐵素體穩定（dìng）區域擴大。按其作用不同可分為完全封閉（bì）相區（qū）的（de）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. 形成碳化物 其與鋼中碳（tàn）的（de）親和力的大小, 可分為碳化（huà）物形成元（yuán）素和（hé）非（fēi）碳化物形成元素兩大類（lèi）。 常見非碳（tàn）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有：Mn、Cr、W、V、Nb、Zr、Ti等(按形成的碳化物的穩定性程（chéng）度由弱到強（qiáng）的次序排列（liè）)，它們在鋼中一部（bù）分固溶於基（jī）體相中，一部分形成合金滲碳體, 含量高時可形成新（xīn）的合金碳化合物。 合金工具鋼5CrMnMo, 平（píng）均碳含（hán）量為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（shǒu）來標明。對奧（ào）氏體和鐵素體存在範圍（wéi）的影響 擴大或縮（suō）小相區的元素均同樣擴（kuò）大或縮小Fe-Fe3C相（xiàng）圖中的相區（qū）, 且（qiě）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（rú）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（shǐ）鋼在室溫獲得單相鐵（tiě）素體組織 (如1Cr17Ti高鉻鐵素體不鏽鋼等)。 對Fe-Fe3C相圖臨界點(S和E點)的影響 擴（kuò）大相區的元素使Fe-Fe3C相圖中的共析轉變溫度下降, 縮小相區的元素則使其上升, 並都使共析反應在一個溫度範圍內進行。幾乎所有的合（hé）金元（yuán）素都使共析點（diǎn）(S)和共晶點(E)的碳含量降低，即S點和E點左（zuǒ）移, 強碳（tàn）化物形成元素的作用尤為強烈（liè）。 合（hé）金元素對鋼（gāng）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響 合（hé）金元素影響加熱時奧氏體形成的速度和奧氏體晶粒的大小。 (1)對奧氏體形成速度的影響： Cr、Mo、W、V等強碳化物（wù）形成元素與碳（tàn）的親合力大, 形成難溶於（yú）奧氏體的合金碳化物, 顯著減慢奧（ào）氏體形成速度；Co、Ni等部分非（fēi）碳化物形成元素, 因增大碳的擴散速度, 使奧氏體的形成（chéng）速度加快；Al、Si、Mn等合金元素對奧氏（shì）體形成速（sù）度影響不大。 (2)對（duì）奧（ào）氏體（tǐ）晶粒大小的影響：大多數（shù）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（dà）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（sù）對過冷奧氏體分解轉變的影響 除Co外, 幾乎所有合金元素（sù）都增大過冷奧氏體的穩定性, 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。常用提高淬透性的元素有：Mo、Mn、Cr、Ni、Si、B等。必須指出, 加入的合（hé）金（jīn）元素, 隻有完全溶於奧氏體時, 才能提高淬透性。如果未完全溶（róng）解, 則碳（tàn）化物會成為珠（zhū）光體的核心, 反而降低鋼的淬透性。另外, 兩種或多（duō）種合金元素的同時加入（rù）(如, 鉻錳鋼、鉻鎳鋼等), 比單個元（yuán）素對淬透性的影響要強得多。 除Co、Al外, 多數（shù）合金元素（sù）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, 使淬火後鋼中殘餘奧氏體量增多。殘餘（yú）奧氏體量過（guò）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（háng）多次回火, 這時殘餘奧氏體因析出合金碳化物會使Ms、Mf點上升, 並在冷卻過（guò）程中轉變為馬（mǎ）氏體或貝氏體(即發（fā）生所謂二次淬（cuì）火)。 3. 合金元素對回火轉變的影響 (1)提高回火穩定性 合金（jīn）元素在（zài）回（huí）火過程中推遲馬氏體的分解和殘（cán）餘奧氏（shì）體（tǐ）的轉變(即在較高溫度才開始分（fèn）解和轉變)， 提（tí）高鐵素體的（de）再結晶溫度, 使碳化物難以聚集（jí）長大，因此提高了鋼對回（huí）火軟化（huà）的抗力（lì）, 即提高了鋼的回火穩定性。提高回火穩定性作用較強的合金元素有：V、Si、Mo、W、Ni、Co等。 (2)產生二次硬化 一些Mo、W、V含量較高的（de）高合金鋼回火（huǒ）時, 硬（yìng）度不是隨回火溫度升高而單（dān）調降低, 而是到（dào）某一溫度(約（yuē）400℃)後反而開始增大, 並在另一更高溫度(一般為（wéi）550℃左右)達到峰值。這是回（huí）火過程的二次硬化現象, 它與回火析出（chū）物的性質有關。當（dāng）回火溫度低於450℃時, 鋼中析（xī）出滲碳體; 在450℃以上滲（shèn）碳體溶解, 鋼中開始沉澱出彌散穩定的（de）難（nán）熔碳化物Mo2C、W2C、VC等, 使硬度重新升高, 稱為沉澱（diàn）硬化。回火時冷（lěng）卻（què）過程中殘餘（yú）奧氏體轉變（biàn）為馬（mǎ）氏體的二（èr）次淬火所也可導（dǎo）致（zhì）二次硬化。 產（chǎn）生二次硬化效應的合金元素 產生二（èr）次（cì）硬化的原因 合 金 元 素 殘餘奧（ào）氏體的轉變 沉澱硬化（huà） Mn、Mo、W、Cr、Ni、Co①、V V、Mo、W、Cr、Ni①、Co① ①僅在高含量並有（yǒu）其他合金元素存在（zài）時, 由於能生成彌散分布的金（jīn）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（shēng）回火脆性, 而且更明（míng）顯。這是合（hé）金（jīn）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) 主要與某些雜質元素以及合金（jīn）元素（sù）本身在原奧（ào）氏體晶（jīng）界上的嚴重偏（piān）聚有關, 多發生（shēng）在含Mn、Cr、Ni等元素的合金鋼中。 這是一種可逆回火脆性, 回（huí）火後快冷(通常用油冷)可防止其發生。鋼中加入適當Mo或W(0.5%Mo, 1%W)也可基（jī）本（běn）上消除這類脆性。 合（hé）金元素對鋼的機械性能的影響 提高鋼的強度是加入合金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的阻力。金屬中（zhōng）的（de）強化機製主要有（yǒu）固溶強化、位錯強化、細晶強化、第二相(沉澱和彌散)強化。合金元素的強化作用, 正是利用了這些強化機（jī）製。 1. 對退火狀態下鋼的機械性能的影響 結構鋼在退火（huǒ）狀態下的基本相是鐵素體和碳（tàn）化物。合金元素溶於鐵素體中, 形成合金鐵素體, 依靠（kào）固溶強化作用, 提高強度和硬度, 但同（tóng）時降低塑性和韌性。 2.對退火狀態下鋼的機械（xiè）性能的影響 由於合金元素的加入降低了共析點的碳含量、使C曲線右移（yí）, 從而使組織中的珠光體的比（bǐ）例增大, 使珠（zhū）光（guāng）體層片距離減小, 這也（yě）使鋼的強度增加, 塑性下降。但是在退火狀（zhuàng）態下, 合金鋼（gāng）沒（méi）有很大的優越性（xìng）。 由於過冷奧氏體穩定性（xìng）增大, 合金（jīn）鋼在正火狀態下可得到層片距離更小（xiǎo）的珠光（guāng）體, 或（huò）貝氏體甚至馬氏體組織, 從而強度大（dà）為增（zēng）加。Mn、Cr、Cu的強化作（zuò）用較大, 而Si、Al、V、Mo等在一般含量(例如一般結構鋼的實際含量)下影響很小。 3. 對淬火、回火狀態（tài）下鋼的機（jī）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, 因為它充分利用了全部的四種強化機製。淬火（huǒ）時形成馬氏體, 回火時析出碳化物, 造（zào）成強烈的第二相（xiàng）強化，同時使韌性大大改善, 故（gù）獲得馬氏體並對其回火是（shì）鋼（gāng）的最經（jīng）濟和最有效的綜合（hé）強化方法。 合金元素加入鋼中, 首要的（de）目的是提高鋼（gāng）的（de）淬透性, 保證（zhèng）在淬火時（shí）容易獲得（dé）馬氏體。其次是提高鋼的回火穩定性, 使（shǐ）馬氏體的保持到較高溫度，使淬火鋼在（zài）回火時析（xī）出的碳化物更細小、均勻和穩定。這樣, 在同（tóng）樣條件（jiàn）下, 合金鋼比碳鋼（gāng）具有更高的（de）強度。 合（hé）金元（yuán）素對鋼的工藝性能的影響 1. 合金元（yuán）素對鋼鑄造性能的影響 固、液（yè）相線的（de）溫度愈低和結晶溫區愈窄, 其鑄造性能愈好。合金元素對鑄造性（xìng）能的影響, 主要取決於它們對Fe-Fe3C相圖的影響。另外, 許多（duō）元素, 如Cr、Mo、V、Ti、Al等在鋼（gāng）中形（xíng）成高熔點碳化物或氧化物（wù）質點, 增大鋼的粘度, 降低流（liú）動性, 使（shǐ）鑄造性能惡化。 2.合金元素對鋼塑性加工性能的影響 塑性（xìng）加工分熱加工和冷加工。合金元素溶入固溶體中, 或形（xíng）成碳化（huà）物(如Cr、Mo、W等), 都（dōu）使鋼（gāng）的熱變形抗（kàng）力提高和熱塑性明顯（xiǎn）下降（jiàng）而容易鍛裂（liè）。一般合金鋼的熱（rè）加工工藝性能比碳鋼要差得多。 3. 合金（jīn）元素對鋼焊接性能的影響 合金（jīn）元素都提高鋼（gāng）的淬透性（xìng）, 促進脆（cuì）性組織(馬氏體)的形成, 使焊（hàn）接性（xìng）能變壞。但鋼（gāng）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（yǐng）響 切（qiē）削性能與鋼的硬度密（mì）切相（xiàng）關, 鋼是適（shì）合於切削加工的硬度範圍為170HB～230HB。一般合金鋼的切削性能比碳鋼差。但適當加入S、P、Pb等元素可以大大改善鋼（gāng）的切削性能。 5. 合金元素對鋼（gāng）熱處理工（gōng）藝（yì）性能的影響 熱處理（lǐ）工藝性能（néng）反映鋼（gāng）熱處理的（de）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等。合金鋼的（de）淬透性高, 淬火時可以采用（yòng）比較緩慢的冷卻方法,可減少工件（jiàn）的變形和開裂（liè）傾向。加入錳、矽會增（zēng）大（dà）鋼的過熱敏感性。 7-2 合金（jīn）結構鋼 用於（yú）製造重要工程結構（gòu）和機器零件的鋼種稱為合金（jīn）結構鋼（gāng）。主要有低合金結構鋼、合金滲（shèn）碳鋼、合金調質鋼、合（hé）金彈簧鋼、滾（gǔn）珠軸承鋼。 如:滾珠軸承鋼（gāng）,在鋼號前標以G。GCr15表（biǎo）示含碳量約1.0%、鉻含量（liàng）約1.5%(這是一個特例（lì）, 鉻含量以千分之一（yī）為單位（wèi）的數字表示)的滾珠軸承鋼。 Y40Mn,表示碳含量為0.4%、錳含（hán）量（liàng）少於1.5%的易切削鋼等等。 對於高級優（yōu）質（zhì）鋼，則在鋼的末尾加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（fā）生交互作用。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（hé）對鐵碳相圖及對鋼的熱（rè）處理的影響來改善鋼（gāng）的組織（zhī）和性能。