鋼板 , 厚鋼板（bǎn）的鋼種大體上（shàng）和薄鋼板相同（tóng）。在品各方麵，除了橋（qiáo）梁鋼板、鍋（guō）爐鋼板、汽車製造鋼板、壓力（lì）容器（qì）鋼板和多層高壓容器鋼板等品種純屬（shǔ）厚板外，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2.5~8毫米）、不鏽鋼板、耐熱鋼板等品種是同薄板交叉的。 另，鋼板還有材質（zhì）一說，並（bìng）不（bú）是所有的鋼板都是一樣（yàng）的，材質不一（yī）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板（bǎn）狀（zhuàng）鋼材。 鋼板是（shì）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（fèn），薄（báo）鋼板4毫米（mǐ）（最薄0.2毫米），厚鋼板4~60毫米，特厚（hòu）鋼板60~115毫米。 鋼板按軋製分，分熱軋和冷軋。 薄板的寬度為500~1500毫（háo）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、耐熱（rè）鋼、軸承鋼、矽鋼和工業純（chún）鐵薄板等；按專業用途分，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（báo）板、鍍錫薄板、鍍鉛薄板、塑料（liào）複合鋼（gāng）板等。 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（yào）求，如更高的強度，抗高溫、高（gāo）壓、低溫，耐腐蝕、磨損以及其它特殊物理、化學性（xìng）能的要求，碳鋼已不能完全滿足要求。 碳鋼的在性能上主要有以下幾（jǐ）方麵的不足： (1)淬透性低。一般情況下，碳（tàn）鋼水淬（cuì）的最大淬透直徑隻有10mm-20mm。 (2) 強度和屈（qū）強比（bǐ）較低。如普通碳鋼Q235鋼的s為235MPa，而低合金結（jié）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（xìng）差，碳鋼在進行調質處理時，為了保證較高的強度需采用（yòng）較（jiào）低的回火（huǒ）溫度，這樣鋼的韌性（xìng）就偏低（dī）；為了保證較好的韌性（xìng），采用高的回火溫度時強度又偏低，所以碳鋼的綜（zōng）合機械性能水平不（bú）高。 (4) 不能滿（mǎn）足特（tè）殊（shū）性能（néng）的要求。碳鋼在（zài）抗氧化、耐蝕、耐（nài）熱、耐低溫、耐磨損以及特殊電磁性等方麵往往較差，不能滿（mǎn）足（zú）特殊使用性能的需求。牌號的首部用數字標明碳含量。規定結（jié）構鋼以萬分之一為單位的數字（兩位數）、工具（jù）鋼和特殊性能鋼以千分之一為（wéi）單位的數字（一位數）來表示碳含量，而工（gōng）具鋼的碳含量超過1%時（shí），碳（tàn）含量不（bú）標出（chū）。 在表明碳含量數字之後，用（yòng）元素的化（huà）學符號表明鋼中主要合（hé）金元素，含量由其後麵的數字標明，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（yīng）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Cr的含量在1.5%以下。 合金元素（sù）與鐵（tiě）、碳的（de）相互作用 合（hé）金元素加入鋼中後，主要以三種形式存在鋼中。即（jí）：與鐵形成固溶體；與碳形成碳化物；在高合金鋼（gāng）中還可能形成金屬間化（huà）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-Fe或-Fe的作用, 可將合金元素分（fèn）為擴大奧氏體相區和（hé）縮（suō）小奧氏體相（xiàng）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（men）使A3點(-Fe -Fe的轉變（biàn）點)下降, A4點( -Fe的轉變（biàn）點)上升, 從而擴（kuò）大-相的存在範圍。其中Ni、Mn等加入（rù）到一定量後, 可使相區擴大到室溫（wēn）以（yǐ）下, 使相區（qū）消失, 稱為完全擴大相區元素。另外一些元素(如C、N、Cu等), 雖（suī）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定化元（yuán）素（sù）, 主要有（yǒu）Cr、Mo、W、V、Ti、Al、Si、B、Nb、Zr等。它們使A3點上升, A4點下降(鉻除（chú）外, 鉻含量小於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（de）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（bì）相區的元素(如Cr、Mo、W、V、Ti、Al、Si等)和部分（fèn）縮小相區的元素(如B、Nb、Zr等)。 2. 形成碳化物 其與鋼中碳（tàn）的親和力的大小, 可分為碳化物形成元素（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（shì）體中。常（cháng）見碳化物形成元素有：Mn、Cr、W、V、Nb、Zr、Ti等(按形（xíng）成的碳化物的穩定性程度由弱（ruò）到強的（de）次序排列)，它們在鋼中一部分固溶於基體相中，一部分形成合金滲碳體, 含（hán）量高時可形成新的合金碳化合物。 合金工具鋼5CrMnMo, 平均碳（tàn）含量為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來標明。對奧氏體和（hé）鐵素體存在範圍的影響（xiǎng） 擴大或縮小相區的元素均同樣擴大（dà）或縮小Fe-Fe3C相圖中的相區, 且同樣Ni或Mn的含量較多時, 可使鋼在室溫下得到單（dān）相奧氏體組織(如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, 可使鋼在室溫獲得（dé）單相鐵素體組織 (如1Cr17Ti高鉻鐵素體（tǐ）不鏽（xiù）鋼等)。 對Fe-Fe3C相圖臨界點(S和E點)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（bìng）都使共析（xī）反應在一個（gè）溫度範圍內進行。幾乎所有的合金元素都使共析（xī）點(S)和共（gòng）晶（jīng）點(E)的碳含（hán）量降低，即S點和（hé）E點左移, 強碳化物形成元素的作用尤為強烈（liè）。 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（chéng）中（zhōng）的組織轉變。 1. 合金元素對加熱時相轉變的影響 合金（jīn）元素影響（xiǎng）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等強碳化物形成元（yuán）素與碳的（de）親合力大, 形（xíng）成難溶於奧氏體的合金碳化物, 顯（xiǎn）著減慢奧氏體形（xíng）成速度（dù）；Co、Ni等部分非碳化物形成元素, 因增大碳的擴散速度（dù）, 使奧氏體的形成（chéng）速度加快（kuài）；Al、Si、Mn等合金（jīn）元素對奧氏體形成速度影響不大。 (2)對奧氏體晶粒大小的（de）影響：大多數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）烈阻礙晶粒長大的元素有：V、Ti、Nb、Zr等；中等（děng）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（děng）。 2. 合金元素對過冷奧氏體分解轉變的影響 除Co外（wài）, 幾乎所有合金元素都增大過冷（lěng）奧氏體的（de）穩（wěn）定（dìng）性, 推遲珠光（guāng）體類型組織的轉變, 使C曲線右移, 即（jí）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（zhǐ）出, 加（jiā）入的合金元素, 隻有完全溶（róng）於奧氏體時, 才能提高淬（cuì）透性。如果未完全溶解, 則（zé）碳化物（wù）會成（chéng）為珠光體的核心, 反（fǎn）而降（jiàng）低鋼（gāng）的淬透性（xìng）。另外, 兩種或多種合（hé）金元素的同（tóng）時加入(如, 鉻錳鋼、鉻鎳鋼等), 比單個元素對淬透性的影（yǐng）響要強得（dé）多（duō）。 除Co、Al外, 多數合金（jīn）元素都使Ms和Mf點下降。其作（zuò）用大小（xiǎo）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, 使淬火後鋼中（zhōng）殘餘奧氏體量增多。殘餘奧氏體量過多時,可進（jìn）行冷處理(冷至（zhì）Mf點以下), 以使其轉變為馬氏體; 或進行多（duō）次回火（huǒ）, 這時殘餘奧氏（shì）體因析出合金（jīn）碳化物會使（shǐ）Ms、Mf點上（shàng）升, 並在冷卻過程中轉變為馬氏體或貝氏體(即發生所（suǒ）謂二次淬火)。 3. 合金元（yuán）素對回火轉變的影響（xiǎng） (1)提高回火穩定性 合金元（yuán）素在回火過程中推遲（chí）馬氏體的分解和殘餘奧氏體的轉變(即在較高溫度才開始分解和轉變)， 提高鐵素體的再結晶溫度, 使碳化物難以聚集長（zhǎng）大，因（yīn）此提高了鋼對（duì）回（huí）火軟化的抗力（lì）, 即提高了鋼的回火穩定性。提高（gāo）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含量較高的高合金鋼（gāng）回火時, 硬度不是隨回火溫（wēn）度升高而單調降低, 而（ér）是到某一溫度(約（yuē）400℃)後反而開始（shǐ）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（yìng）化現象, 它（tā）與回（huí）火析出物的性質有關。當回火溫（wēn）度低於450℃時, 鋼中析（xī）出滲碳體; 在450℃以上（shàng）滲碳體溶解, 鋼中開（kāi）始沉澱出彌散穩定的（de）難熔（róng）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（cán）餘（yú）奧（ào）氏體轉變為馬（mǎ）氏體的二次淬火所也可導致二次硬化。 產生（shēng）二次硬化效應的合金元素 產（chǎn）生二次硬化的原因（yīn） 合 金 元 素（sù） 殘餘奧氏體（tǐ）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）量並有其他合金（jīn）元素存在時（shí）, 由於能（néng）生成彌散（sàn）分布的金屬間化（huà）合物才有效（xiào）。 (3)增大回火脆性 和碳鋼一樣, 合金鋼也產（chǎn）生回火脆性, 而且更明顯。這是合金元素的不利影（yǐng）響。在450℃-600℃間發生的第二類回（huí）火脆性(高溫回火脆性（xìng）) 主要與某些（xiē）雜質元素以及合（hé）金元素本身（shēn）在原奧氏體晶界上的（de）嚴重偏聚有（yǒu）關, 多（duō）發生在含Mn、Cr、Ni等（děng）元素的合金鋼中（zhōng）。 這是一（yī）種可逆（nì）回火脆性, 回火後快冷(通常用油冷)可防止其發（fā）生。鋼中加（jiā）入適當（dāng）Mo或W(0.5%Mo, 1%W)也可（kě）基（jī）本上消（xiāo）除這類脆性。 合金元素（sù）對鋼的機械性能的影響 提高鋼的強度是加入合金（jīn）元素的主要目的之一。欲提高（gāo）強度, 就要設（shè）法增（zēng）大位錯運動（dòng）的阻力。金屬中的強化機製主要有固溶強化（huà）、位錯強化、細晶強化（huà）、第二相(沉澱和彌散)強化。合金元素（sù）的強化作用, 正是利用了這些強化機製。 1. 對退火狀態下（xià）鋼的機械性能的影響 結（jié）構鋼在退（tuì）火狀態下（xià）的基本相是鐵素體和碳化物。合金元素溶於鐵（tiě）素體中, 形成合金（jīn）鐵素體, 依靠固（gù）溶強化作用, 提高強度和硬度, 但同時降低塑性和（hé）韌性。 2.對退火狀態下鋼的機械性能的影響 由於合金（jīn）元素的加入降低了共析點的碳含量、使C曲線右移, 從而（ér）使組織中的珠光體的比例增大, 使珠（zhū）光體層片距離減小, 這也使鋼的強度增加, 塑性下降。但是在退火狀（zhuàng）態下, 合金鋼沒有很大（dà）的優越性。 由於過（guò）冷奧氏體穩定性增大, 合金鋼在（zài）正火狀態下（xià）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, 從而強度大為增加。Mn、Cr、Cu的（de）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)下影響很小。 3. 對淬火、回火狀態下鋼的機械性能的影響 合金元素對淬火、回火狀態（tài）下鋼的強化（huà）作用最顯著, 因為它充分利用了全部（bù）的四種強化機製。淬火時形成馬氏（shì）體, 回火時析出碳化物, 造成強（qiáng）烈（liè）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火是鋼的最經濟和最有效的綜合強（qiáng）化方法。 合金元素加入鋼（gāng）中, 首要的目的是提高鋼的淬透性, 保證在淬火時容易（yì）獲得馬氏體。其（qí）次是提高鋼（gāng）的回火穩定性, 使馬氏體的保持到較高溫度，使淬火鋼在回火時（shí）析出的碳化物更細小、均勻和穩定。這樣, 在（zài）同樣條件下, 合金鋼比碳鋼具有更高的強度。 合金元素對鋼的工藝性能的影響 1. 合金元素對鋼鑄造性能的（de）影響 固、液（yè）相線的溫（wēn）度愈低和結晶溫區（qū）愈窄, 其鑄造性能愈好。合金元素對鑄造（zào）性能的（de）影響, 主要取決於它（tā）們對Fe-Fe3C相圖的影響。另外, 許多元素, 如Cr、Mo、V、Ti、Al等在鋼中形（xíng）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（zhù）造性能惡化。 2.合（hé）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工。合金元素（sù）溶入固溶體中, 或形成碳化物(如（rú）Cr、Mo、W等), 都使鋼（gāng）的熱變形抗力提高和熱塑性明（míng）顯下降而容易鍛裂。一般合金鋼的熱加工工藝性能比碳鋼要差得多。 3. 合金元素對鋼焊（hàn）接性能的影響 合金元素都提高鋼的淬透（tòu）性, 促進脆（cuì）性組織(馬氏體（tǐ）)的形成, 使焊接性能（néng）變壞。但鋼中含有少量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（jīn）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的切削性能。 5. 合金元素（sù）對鋼熱處（chù）理工藝性能的影響 熱處（chù）理工藝（yì）性能反映（yìng）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（kuò）淬透性（xìng）、過熱敏感性、回火脆化（huà）傾向和氧化脫碳傾向等。合金鋼的淬透性高, 淬火時可以采用比（bǐ）較緩慢的冷（lěng）卻方法,可減少工（gōng）件的變形（xíng）和開裂傾向。加入錳、矽會增（zēng）大鋼的過熱敏感性。 7-2 合金結構鋼（gāng） 用於製造重（chóng）要工程（chéng）結構和機器零（líng）件的鋼（gāng）種稱為合金結構（gòu）鋼。主（zhǔ）要有低合金結構鋼、合金滲碳鋼、合金調質鋼、合金（jīn）彈簧（huáng）鋼、滾珠軸（zhóu）承鋼。 如（rú）:滾珠（zhū）軸承鋼,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（tè）例, 鉻含量以千分之一為單位的數字表示)的滾珠軸承鋼。 Y40Mn,表（biǎo）示碳含量為0.4%、錳含量少於1.5%的易切削鋼等等。 對於高級優質鋼，則在鋼的末尾加A字表明（míng），例如20Cr2Ni4A 7-1 鋼的合金化 在鋼中加入合金元素後（hòu），鋼的基本組元鐵和碳與加入的合金元（yuán）素會（huì）發生交互作用。鋼的合金化目的（de）是希望利用合金（jīn）元素與鐵、碳的相互（hù）作（zuò）用和對鐵碳相圖及（jí）對鋼的熱處理的影響來改善鋼的組織和性能。