鋼（gāng）板 , 厚鋼（gāng）板的鋼種大體上和薄鋼板相（xiàng）同。在品各方（fāng）麵，除了（le）橋（qiáo）梁鋼板、鍋爐鋼板、汽車製造鋼板（bǎn）、壓（yā）力容器（qì）鋼板和多層高壓容器鋼板等品種純（chún）屬（shǔ）厚板外，有些品種的鋼板（bǎn）如汽車大梁（liáng）鋼板（厚2.5~10毫米（mǐ））、花紋（wén）鋼（gāng）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（bǎn）還有材質一（yī）說，並不是所有（yǒu）的鋼板都是（shì）一樣的（de），材質不一樣，其鋼板所用到的地方（fāng），也不（bú）一樣。是用鋼水澆注，冷卻後壓製而成的（de）平板狀鋼材。 鋼（gāng）板是平板（bǎn）狀，矩（jǔ）形的，可直接軋製（zhì）或由（yóu）寬鋼帶剪切而成。 鋼（gāng）板按厚度分，薄鋼板4毫米（最薄0.2毫米），厚鋼（gāng）板（bǎn）4~60毫米，特厚鋼板（bǎn）60~115毫米。 鋼（gāng）板按軋製分（fèn），分熱軋（zhá）和冷軋。 薄板的寬度為500~1500毫米；厚的寬度為（wéi）600~3000毫米。薄板按鋼種分（fèn），有普通鋼、優質鋼、合金鋼、彈（dàn）簧（huáng）鋼、不鏽鋼、工具（jù）鋼（gāng）、耐熱鋼、軸承（chéng）鋼、矽鋼和工業純（chún）鐵薄板（bǎn）等；按專業（yè）用途分，有油桶用板、搪瓷（cí）用（yòng）板、防彈（dàn）用板等；按（àn）表麵塗鍍層分，有鍍鋅薄板（bǎn）、鍍錫薄板（bǎn）、鍍鉛（qiān）薄板、塑料複合鋼板等。 合金鋼 隨著科學技（jì）術和工業的發展，對材料提出了更（gèng）高的要求，如更高的強度（dù），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（bú）能完全滿足要求。 碳鋼的在性能上主要有以下幾方麵的不足： (1)淬透性（xìng）低。一般情況下，碳鋼水淬的最大淬透直徑（jìng）隻有10mm-20mm。 (2) 強度和屈強比較低。如普通碳鋼Q235鋼的s為（wéi）235MPa，而低（dī）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（gāng）。 (3) 回火（huǒ）穩定性差。由於回火穩定性差，碳（tàn）鋼在進（jìn）行調質處理時，為了保證較高的（de）強度需采用較低的回（huí）火溫度，這樣鋼（gāng）的韌性就偏低；為了保證較好的韌性，采用高的回火溫（wēn）度（dù）時強度（dù）又偏低，所以碳（tàn）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、耐蝕（shí）、耐熱、耐低溫、耐磨損以及（jí）特殊電磁性（xìng）等方麵（miàn）往往較差（chà），不能（néng）滿足特殊（shū）使用性（xìng）能的需（xū）求。牌號（hào）的首部用數（shù）字標明碳含量（liàng）。規定（dìng）結構（gòu）鋼（gāng）以萬分之一為（wéi）單位的數字（兩位數（shù））、工具鋼（gāng）和特殊性能鋼以（yǐ）千分（fèn）之一為單位的數字（一位數）來表示碳含量（liàng），而工具鋼的碳（tàn）含量超過（guò）1%時，碳含量不（bú）標出。 在表（biǎo）明碳含量數（shù）字之後，用元素的化學（xué）符號表明鋼中（zhōng）主要合金元素，含量由其後麵的數字標明，平（píng）均（jun1）含（hán）量（liàng）少於1.5%時不標數, 平（píng）均含（hán）量為1.5%～2.49%、2.5%～3.49%時,相（xiàng）應地標以2、3。 合金（jīn）結構鋼40Cr，平（píng）均碳含量為（wéi）0.40%，主要合金元（yuán）素（sù）Cr的含（hán）量在1.5%以下（xià）。 合金元（yuán）素與鐵、碳的相互作用（yòng） 合金元（yuán）素加入鋼中後，主要以三種形（xíng）式存在（zài）鋼中（zhōng）。即：與（yǔ）鐵形（xíng）成固溶體；與碳形成碳（tàn）化物；在高（gāo）合金鋼中還可能形成（chéng）金屬間化合物。 1. 溶於（yú）鐵中 幾乎所（suǒ）有的合（hé）金元素（除（chú）Pb外）都可溶（róng）入鐵中, 形成合金鐵素體（tǐ）或合金奧氏體, 按其（qí）對-Fe或-Fe的作（zuò）用, 可（kě）將合金元素分為擴（kuò）大（dà）奧氏體相區和縮小（xiǎo）奧氏體相區兩大類。 擴大（dà）相區的元（yuán）素亦稱奧氏體穩（wěn）定化元素, 主要是Mn、Ni、Co、C、N、Cu等, 它們使A3點(-Fe -Fe的轉變點)下降, A4點（diǎn）( -Fe的（de）轉（zhuǎn）變（biàn）點)上升, 從而（ér）擴大-相的存在（zài）範圍。其中Ni、Mn等加（jiā）入到（dào）一（yī）定（dìng）量後, 可（kě）使（shǐ）相區（qū）擴大到室溫以下, 使相區消失, 稱為完（wán）全擴大相區（qū）元素。另外（wài）一些（xiē）元（yuán）素(如C、N、Cu等), 雖然擴大相（xiàng）區, 但不能（néng）擴大到室溫, 故稱之為部分擴大相區的元（yuán）素。 縮（suō）小（xiǎo）相（xiàng）區元素（sù）亦稱鐵素（sù）體穩定化元素, 主（zhǔ）要有Cr、Mo、W、V、Ti、Al、Si、B、Nb、Zr等。它們（men）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（dà）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（kuò）大。按其（qí）作用不同可分為完全封閉相（xiàng）區（qū）的元素(如（rú）Cr、Mo、W、V、Ti、Al、Si等)和部（bù）分縮小相（xiàng）區（qū）的（de）元素(如B、Nb、Zr等)。 2. 形成（chéng）碳（tàn）化（huà）物 其與（yǔ）鋼中碳的（de）親（qīn）和力（lì）的大小（xiǎo）, 可分為碳化物（wù）形（xíng）成元素和非（fēi）碳化（huà）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（děng）。它們基本上都溶於鐵素（sù）體和奧氏體中。常見碳化物形成（chéng）元素有：Mn、Cr、W、V、Nb、Zr、Ti等(按形成的（de）碳化物的穩定性（xìng）程（chéng）度由弱到強（qiáng）的次（cì）序排列)，它們在鋼（gāng）中（zhōng）一部分固（gù）溶於（yú）基體（tǐ）相中，一部分形成（chéng）合金滲碳（tàn）體, 含量高時可形成新的（de）合（hé）金碳化合（hé）物（wù）。 合金工（gōng）具鋼5CrMnMo, 平均碳含（hán）量為0.5%, 主要合（hé）金元素Cr、Mn、Mo的（de）含量均在（zài）1.5%以下。 專用（yòng）鋼用（yòng）其用途的（de）漢語拚音字首來標明。對奧氏體和鐵素體存在範（fàn）圍的影響 擴大或縮小相區的元素均同樣（yàng）擴大或縮小Fe-Fe3C相圖中（zhōng）的相區, 且同樣Ni或Mn的含量較多時, 可（kě）使鋼在室溫下得到單相奧氏（shì）體組織(如1Cr18Ni9奧氏體不（bú）鏽鋼和ZGMn13高（gāo）錳（měng）鋼等)， 而（ér）Cr、Ti、Si等超過（guò）一（yī）定含量時, 可使（shǐ）鋼在室溫獲得單相鐵素體（tǐ）組織 (如1Cr17Ti高（gāo）鉻鐵素體不（bú）鏽鋼（gāng）等)。 對（duì）Fe-Fe3C相圖臨界點(S和E點（diǎn）)的（de）影響 擴大相區的元（yuán）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（shǐ）其上（shàng）升, 並（bìng）都使共析反應在一個溫度範（fàn）圍內進行。幾乎（hū）所（suǒ）有的合金元素都使（shǐ）共析（xī）點(S)和共晶點(E)的碳（tàn）含量降（jiàng）低，即S點和（hé）E點左（zuǒ）移, 強（qiáng）碳（tàn）化（huà）物形成元素的作用尤為強烈。 合金（jīn）元素對鋼熱（rè）處理的影（yǐng）響 合金元素的（de）加入會影響鋼在熱（rè）處理過程中的組織轉變。 1. 合金元素對加熱（rè）時相轉變的影響 合金元素（sù）影響加熱時奧氏體形成的速（sù）度和奧氏體晶粒的大（dà）小。 (1)對奧氏體形成（chéng）速度的影響： Cr、Mo、W、V等強碳化物形成元素與碳的親合力大（dà）, 形（xíng）成難溶於（yú）奧氏體（tǐ）的合金碳化物, 顯著減慢奧氏體形成速度；Co、Ni等部分非碳化（huà）物形成（chéng）元素, 因增大碳的擴散速（sù）度（dù）, 使（shǐ）奧（ào）氏（shì）體的（de）形成速度加快；Al、Si、Mn等合金元素對奧氏體形（xíng）成速度（dù）影響不大。 (2)對奧氏體晶粒大小的影響（xiǎng）：大（dà）多數合金元（yuán）素都有阻止奧氏體晶粒長大（dà）的作用, 但影響程度不同。強烈阻礙晶粒長大的元素有（yǒu）：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（dà）影響（xiǎng）不大的元素有：Si、Ni、Cu等；促進晶粒長大（dà）的元素：Mn、P等。 2. 合金元素對過冷奧氏體分解（jiě）轉（zhuǎn）變的影（yǐng）響 除Co外, 幾乎所有合金元素都增大過冷（lěng）奧氏體的穩定性, 推遲珠光（guāng）體類型組織的（de）轉變, 使（shǐ）C曲線右移, 即（jí）提高鋼的淬透性。常用提（tí）高（gāo）淬透性的元素有（yǒu）：Mo、Mn、Cr、Ni、Si、B等。必須指出（chū）, 加入的合（hé）金元素（sù）, 隻有完（wán）全溶於（yú）奧（ào）氏體時, 才能提高淬透性（xìng）。如果未（wèi）完全（quán）溶（róng）解, 則碳化物會成（chéng）為珠光（guāng）體的核心, 反而降低鋼的淬透（tòu）性（xìng）。另（lìng）外, 兩種或多種合（hé）金元素的同時（shí）加（jiā）入(如（rú）, 鉻錳鋼（gāng）、鉻鎳鋼等), 比單個（gè）元（yuán）素對淬透性的影響要強得多。 除（chú）Co、Al外, 多數合金元素都使Ms和Mf點（diǎn）下降。其作用大小（xiǎo）的次序是：Mn、Cr、Ni、Mo、W、Si。其（qí）中Mn的作用最強（qiáng）, Si實際上無影（yǐng）響。Ms和Mf點（diǎn）的下降, 使淬火後鋼中殘（cán）餘奧（ào）氏體量增多。殘餘奧氏體量過（guò）多時（shí）,可進行冷處理(冷至Mf點以下), 以使其轉變為馬氏體（tǐ）; 或進行（háng）多次回火（huǒ）, 這時殘餘（yú）奧氏體（tǐ）因析出合金碳化物會使Ms、Mf點上升（shēng）, 並在冷（lěng）卻過程中轉變為馬氏體（tǐ）或貝氏體(即發（fā）生所謂二次（cì）淬火)。 3. 合金元素對回火轉變（biàn）的影響（xiǎng） (1)提高回火穩定性（xìng） 合金元（yuán）素在（zài）回火過程中推遲馬氏體（tǐ）的分解和殘餘奧氏體的（de）轉變（biàn）(即在較高（gāo）溫度才（cái）開（kāi）始分解和轉變)， 提（tí）高鐵素（sù）體的再（zài）結晶溫度, 使（shǐ）碳化物難以聚集長大，因（yīn）此提高了鋼對（duì）回火軟化的抗力（lì）, 即提高了（le）鋼（gāng）的回（huí）火穩定性（xìng）。提高回火穩（wěn）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（hé）金鋼（gāng）回火時, 硬度不（bú）是隨（suí）回火溫度升高而單調降低, 而是到某一溫（wēn）度(約400℃)後反而開始（shǐ）增（zēng）大, 並在另一更高溫度(一般為550℃左右)達到（dào）峰（fēng）值（zhí）。這是回火過程的（de）二次（cì）硬化現象, 它與回（huí）火析（xī）出物的性質有關。當回火溫度（dù）低（dī）於450℃時, 鋼中析出滲碳（tàn）體; 在450℃以上滲碳（tàn）體溶解, 鋼中開（kāi）始沉澱出彌散穩定的難熔（róng）碳（tàn）化物Mo2C、W2C、VC等, 使硬度重新升高, 稱為沉澱硬化。回火時冷（lěng）卻過程中（zhōng）殘餘（yú）奧氏體轉變為馬氏體的二次淬（cuì）火所也可（kě）導致二次（cì）硬（yìng）化。 產生（shēng）二次硬化效應的（de）合金（jīn）元素 產生二次（cì）硬化的（de）原因 合（hé） 金 元 素（sù） 殘餘奧（ào）氏體（tǐ）的（de）轉變 沉澱硬化 Mn、Mo、W、Cr、Ni、Co①、V V、Mo、W、Cr、Ni①、Co① ①僅在高含量並有其他合（hé）金元素存在時, 由於能生成彌散分（fèn）布的金屬間化合物才（cái）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（ér）且更（gèng）明顯（xiǎn）。這是合金元素的不利（lì）影響（xiǎng）。在450℃-600℃間發（fā）生的第二類回火脆（cuì）性(高溫回火脆性) 主要與某些雜質元素以及合金元（yuán）素本身在原奧（ào）氏（shì）體晶界上的（de）嚴重偏（piān）聚有關, 多（duō）發生在含Mn、Cr、Ni等元素的合金鋼中。 這是一種可逆回（huí）火脆（cuì）性, 回火後快冷(通常用油冷)可防（fáng）止其發（fā）生（shēng）。鋼中加入適當Mo或W(0.5%Mo, 1%W)也可基本（běn）上消除這類脆性（xìng）。 合金元（yuán）素對鋼的機械（xiè）性能的影響 提高鋼（gāng）的強度（dù）是加入合金元素的主要（yào）目的之一。欲提高強（qiáng）度, 就要設（shè）法增（zēng）大（dà）位錯運動的阻（zǔ）力。金屬中的強化機（jī）製主要有（yǒu）固溶強化、位錯強化、細晶強化、第二（èr）相(沉澱和彌散)強化。合金（jīn）元（yuán）素的強化作用, 正是利用（yòng）了這些強化機製。 1. 對退火狀態下鋼的機械性能的影響（xiǎng） 結構鋼在退火狀態下的基本相是鐵（tiě）素體和碳化物（wù）。合金元素（sù）溶於（yú）鐵素（sù）體中（zhōng）, 形成合金鐵素體, 依靠固溶（róng）強化（huà）作用（yòng）, 提（tí）高強度（dù）和硬（yìng）度（dù）, 但同時降低塑性和韌性。 2.對退火狀態下鋼的機械性能（néng）的影響（xiǎng） 由於（yú）合金元素的加入降低了共析點的碳含（hán）量、使C曲線右移, 從而使組織中的珠光體的比（bǐ）例增大, 使珠光體層片距離減小（xiǎo）, 這也使鋼的（de）強度增加, 塑性下（xià）降。但是在退火狀態下, 合金鋼沒有很大的（de）優越性。 由於過冷（lěng）奧（ào）氏體（tǐ）穩（wěn）定性增大（dà）, 合金鋼在（zài）正火狀態下可得到層片距離更小的珠光體（tǐ）, 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（děng）在一般含量(例如一（yī）般結（jié）構鋼的實際含（hán）量)下影響很小。 3. 對淬火、回火狀態下（xià）鋼的機械性能的影響 合金元素（sù）對淬火（huǒ）、回火狀態下鋼的強化作用最顯著, 因（yīn）為它充分利用（yòng）了全部的（de）四種強化機製。淬火時形（xíng）成馬氏體, 回火時（shí）析出碳化物（wù）, 造成（chéng）強烈（liè）的第二相強化（huà），同時（shí）使（shǐ）韌性大大改善, 故獲得馬氏體並對（duì）其回火是鋼的最經濟和（hé）最有效的綜合（hé）強（qiáng）化方法。 合（hé）金元素加入鋼中, 首要（yào）的目的是提高鋼的淬透（tòu）性, 保證在淬（cuì）火時容易獲（huò）得馬氏體（tǐ）。其次是（shì）提高（gāo）鋼的回火穩定性, 使馬氏（shì）體（tǐ）的保持到較高（gāo）溫度，使淬火鋼在回火時析出的碳化物更細小、均勻（yún）和穩定。這（zhè）樣（yàng）, 在（zài）同樣條件下, 合金鋼比碳鋼（gāng）具有更高的強度。 合（hé）金元素對鋼的工藝性能的影響 1. 合金（jīn）元素對鋼鑄造性能的影響 固、液相線（xiàn）的溫度愈低和結晶（jīng）溫（wēn）區愈窄, 其鑄造性能愈（yù）好（hǎo）。合金元（yuán）素（sù）對鑄造性（xìng）能的影響, 主要取決於（yú）它（tā）們對Fe-Fe3C相圖的影響。另外, 許多（duō）元素, 如Cr、Mo、V、Ti、Al等在鋼中（zhōng）形成高熔點碳（tàn）化物或氧化（huà）物質點, 增大鋼（gāng）的粘度, 降低流動性, 使鑄造（zào）性能（néng）惡化。 2.合金元素對鋼塑（sù）性（xìng）加工（gōng）性能的影（yǐng）響 塑性加工分（fèn）熱加（jiā）工（gōng）和冷加工。合金元素溶入固溶體（tǐ）中（zhōng）, 或形成碳化物(如Cr、Mo、W等), 都使（shǐ）鋼的熱（rè）變形抗力提高和（hé）熱（rè）塑性明顯下降而容易鍛裂。一般合金鋼的熱（rè）加（jiā）工工藝性（xìng）能比（bǐ）碳鋼（gāng）要差得多。 3. 合金元（yuán）素對（duì）鋼焊接性（xìng）能的影（yǐng）響（xiǎng） 合金元素都（dōu）提高鋼的淬（cuì）透（tòu）性, 促（cù）進脆性組（zǔ）織(馬氏（shì）體)的形成, 使（shǐ）焊接性能變壞。但鋼（gāng）中含有少量Ti和V, 可改（gǎi）善鋼（gāng）的焊接性能（néng）。 4. 合金元素對鋼（gāng）切（qiē）削（xuē）性能的影響 切（qiē）削性能與鋼的硬度（dù）密（mì）切相關, 鋼是適合於切（qiē）削加工的（de）硬度（dù）範（fàn）圍（wéi）為170HB～230HB。一般合金鋼的（de）切（qiē）削性能（néng）比（bǐ）碳鋼（gāng）差。但適當加入（rù）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（duì）鋼（gāng）熱處理工藝性能（néng）的影（yǐng）響（xiǎng） 熱處理工藝性（xìng）能反映鋼熱（rè）處理（lǐ）的難易程度（dù）和熱處（chù）理產（chǎn）生（shēng）缺（quē）陷的傾（qīng）向。主要包括（kuò）淬透性（xìng）、過熱敏感性、回火脆化傾向和氧化脫（tuō）碳傾向等。合金鋼（gāng）的淬透性高（gāo）, 淬（cuì）火時可以采（cǎi）用比較緩慢的冷卻方（fāng）法,可減少工件的（de）變形（xíng）和開裂傾向。加入錳、矽（guī）會增大鋼的過熱敏感性。 7-2 合金結構鋼 用於（yú）製造重（chóng）要工程結構和機（jī）器零（líng）件的鋼種稱為合金（jīn）結構鋼（gāng）。主要有低合金結構鋼、合金滲碳鋼、合金（jīn）調（diào）質鋼、合金（jīn）彈簧鋼、滾珠（zhū）軸承鋼（gāng）。 如:滾珠軸承鋼,在鋼（gāng）號前標以G。GCr15表示含碳（tàn）量約1.0%、鉻含量約1.5%(這（zhè）是一（yī）個特例, 鉻含量以千分之（zhī）一為單位的數字表（biǎo）示)的滾珠軸承鋼。 Y40Mn,表示碳含量為0.4%、錳含量少於1.5%的易切削鋼（gāng）等等。 對（duì）於高級（jí）優質鋼（gāng），則在（zài）鋼的末（mò）尾加A字表（biǎo）明，例（lì）如20Cr2Ni4A 7-1 鋼的（de）合金化 在鋼中（zhōng）加入（rù）合金元素後，鋼的基（jī）本組元鐵（tiě）和（hé）碳與（yǔ）加入的合金元（yuán）素會發生交互作用。鋼（gāng）的合金（jīn）化目的是希（xī）望利用合金元素與鐵、碳的（de）相（xiàng）互作（zuò）用和對鐵碳相圖及對鋼的（de）熱處理的影響來改善鋼的組織和性能。