鋼板 , 厚鋼板的鋼（gāng）種大體上和薄（báo）鋼板相同。在品各方麵，除了橋梁鋼板（bǎn）、鍋（guō）爐鋼板、汽車製造鋼板、壓力容器鋼板和（hé）多層（céng）高壓（yā）容（róng）器（qì）鋼板等品種（zhǒng）純（chún）屬厚板外，有些品種的鋼板如汽車大（dà）梁鋼板（厚（hòu）2.5~10毫米）、花紋鋼板（厚2.5~8毫米）、不鏽（xiù）鋼板、耐熱鋼板等品種是同（tóng）薄板交叉的。 另，鋼板還有材質一說，並不是（shì）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（yě）不一樣。是用鋼水澆注，冷（lěng）卻後壓製而（ér）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剪切而成。 鋼板（bǎn）按（àn）厚度分，薄鋼板4毫米（最薄（báo）0.2毫米），厚鋼板4~60毫米，特厚鋼板（bǎn）60~115毫米。 鋼板按軋（zhá）製（zhì）分，分熱軋和冷軋。 薄板的（de）寬度為500~1500毫（háo）米；厚的寬度為600~3000毫米。薄板（bǎn）按鋼種分（fèn），有普通鋼（gāng）、優質鋼、合金鋼（gāng）、彈（dàn）簧（huáng）鋼、不鏽鋼（gāng）、工具鋼、耐（nài）熱（rè）鋼、軸承鋼、矽鋼和工業純鐵薄板等；按專（zhuān）業用途（tú）分，有油桶用板、搪瓷用板、防彈用板等；按表麵（miàn）塗鍍層分，有鍍鋅薄板、鍍錫薄板、鍍鉛薄板、塑料複合鋼板等。 合金鋼 隨著科學技術和工（gōng）業（yè）的發展，對（duì）材（cái）料提出（chū）了更高的要（yào）求（qiú），如更高的（de）強度，抗（kàng）高溫（wēn）、高（gāo）壓、低溫，耐腐蝕、磨損以及其（qí）它特殊物理（lǐ）、化學性能的要求（qiú），碳（tàn）鋼已不能完全（quán）滿（mǎn）足要（yào）求。 碳（tàn）鋼的在性能上主要有以下（xià）幾方（fāng）麵的不（bú）足： (1)淬透性低。一般情（qíng）況下，碳鋼（gāng）水淬的最大淬透直徑隻（zhī）有10mm-20mm。 (2) 強度和（hé）屈強比較（jiào）低（dī）。如普通碳鋼（gāng）Q235鋼的s為（wéi）235MPa，而（ér）低合金結構鋼（gāng）16Mn的s則為360MPa以上。40鋼的 s /b僅（jǐn）為0.43, 遠低於（yú）合金（jīn）鋼。 (3) 回火穩（wěn）定性差。由於回火穩定性差，碳鋼在進（jìn）行調（diào）質（zhì）處理時，為（wéi）了保證較高（gāo）的（de）強（qiáng）度需采用較低（dī）的回（huí）火溫度，這（zhè）樣鋼的韌性就偏低；為了（le）保證較好的韌性，采用高的回火溫度（dù）時（shí）強（qiáng）度（dù）又偏低（dī），所以碳鋼的綜合機（jī）械性能水平不高。 (4) 不能滿（mǎn）足特殊性能的要（yào）求。碳鋼在抗氧化、耐（nài）蝕、耐（nài）熱、耐低溫、耐（nài）磨（mó）損（sǔn）以及特殊電磁性等方麵往往較差（chà），不能滿足特殊使用性能的需求。牌號的首部用數（shù）字標明（míng）碳（tàn）含（hán）量。規定結構鋼以萬分之（zhī）一為單（dān）位的數字（兩位數）、工（gōng）具鋼（gāng）和特殊性能鋼以千分之一為（wéi）單（dān）位（wèi）的數字（一位數）來表示（shì）碳含量，而工具（jù）鋼的（de）碳含量超過1%時（shí），碳含量不標出（chū）。 在表明碳含量數（shù）字（zì）之後，用元素的化學符號表（biǎo）明鋼中主要合（hé）金元素，含（hán）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（shí）,相應地標以2、3。 合金結構鋼40Cr，平均碳（tàn）含（hán）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）、碳的相互作用 合金元（yuán）素加（jiā）入鋼中後，主要以三（sān）種形式存在鋼中。即：與鐵形成固（gù）溶體；與碳形成（chéng）碳（tàn）化物；在高合金鋼中（zhōng）還可能形成金屬（shǔ）間化合物。 1. 溶於鐵中 幾（jǐ）乎所有的合金元素（除Pb外）都可溶入（rù）鐵中, 形成合金鐵（tiě）素（sù）體或合金（jīn）奧氏體, 按其對-Fe或-Fe的作（zuò）用, 可將合金元素分（fèn）為擴大奧氏體相區和縮小奧氏（shì）體相區兩大（dà）類。 擴（kuò）大相（xiàng）區的元素亦稱奧氏體穩定化（huà）元素, 主要是（shì）Mn、Ni、Co、C、N、Cu等, 它們使A3點(-Fe -Fe的（de）轉變點)下（xià）降（jiàng）, A4點( -Fe的轉（zhuǎn）變點)上（shàng）升, 從而擴大-相的（de）存在（zài）範圍。其中Ni、Mn等加（jiā）入到一（yī）定量（liàng）後, 可使相區擴大到室溫以下, 使相區消失, 稱為完全擴大相區元素。另外一些（xiē）元素（sù）(如C、N、Cu等), 雖然擴大相區, 但不（bú）能擴大到室溫, 故稱之為部（bù）分擴大（dà）相區的元（yuán）素。 縮小相（xiàng）區元（yuán）素亦稱鐵（tiě）素體穩定化（huà）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（diǎn）下（xià）降(鉻除外, 鉻（gè）含（hán）量小於（yú）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（yù）擴大（dà）。按其作用不同可分為完全（quán）封閉相區的元素(如Cr、Mo、W、V、Ti、Al、Si等（děng）)和部分縮（suō）小（xiǎo）相區的元素(如（rú）B、Nb、Zr等)。 2. 形成碳（tàn）化物 其與鋼中碳（tàn）的親（qīn）和力的大小, 可分為碳（tàn）化（huà）物形成元素和非（fēi）碳化物形（xíng）成元素兩大類。 常見非碳化物（wù）形成元素有：Ni、Co、Cu、Si、Al、N、B等（děng）。它們基本上都溶於鐵素體和奧氏體中（zhōng）。常見碳化物形成元素（sù）有：Mn、Cr、W、V、Nb、Zr、Ti等（děng）(按形成的碳（tàn）化物的穩定性（xìng）程度由弱到（dào）強的次序排（pái）列)，它們在鋼中一部分（fèn）固溶於基體相中，一（yī）部分形成（chéng）合（hé）金滲碳體, 含量高時可形成新的合金碳（tàn）化合物。 合（hé）金（jīn）工具（jù）鋼5CrMnMo, 平均碳（tàn）含量為0.5%, 主要合（hé）金元素Cr、Mn、Mo的含量均在1.5%以（yǐ）下（xià）。 專用鋼用其用途的（de）漢語拚音字首來標明（míng）。對（duì）奧（ào）氏體和鐵（tiě）素體存在範圍的影響 擴大或縮（suō）小相區的元素均同樣擴（kuò）大或縮小Fe-Fe3C相圖中的相（xiàng）區（qū）, 且（qiě）同樣Ni或Mn的含量較多（duō）時, 可使鋼（gāng）在室溫下得到單相奧氏體（tǐ）組織(如1Cr18Ni9奧氏體（tǐ）不鏽鋼和ZGMn13高錳鋼等)， 而Cr、Ti、Si等（děng）超（chāo）過一定含量時（shí）, 可（kě）使鋼在室溫獲得單（dān）相鐵素體組織 (如1Cr17Ti高鉻鐵素體不鏽鋼等)。 對Fe-Fe3C相圖臨（lín）界點(S和E點（diǎn）)的影（yǐng）響 擴大相區（qū）的元（yuán）素使Fe-Fe3C相圖中的（de）共（gòng）析轉變（biàn）溫度下降, 縮小相區的元素（sù）則使其上升, 並都使共（gòng）析反應在（zài）一個溫度範（fàn）圍內進行。幾乎所有（yǒu）的合金元素都使共（gòng）析（xī）點(S)和共晶點(E)的碳含量降低（dī），即S點和E點左移, 強碳化（huà）物形成元（yuán）素（sù）的（de）作用（yòng）尤為強烈。 合金元（yuán）素對鋼熱（rè）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（jiā）熱時相轉變的影響 合金元素影響加熱時奧氏體形成的速度和奧氏（shì）體晶粒的大小。 (1)對（duì）奧（ào）氏體形成速度的影響： Cr、Mo、W、V等強碳化物形成（chéng）元素（sù）與（yǔ）碳（tàn）的親合力（lì）大, 形（xíng）成難（nán）溶於（yú）奧氏體（tǐ）的合金碳化物, 顯（xiǎn）著減慢（màn）奧氏體形成速度；Co、Ni等部分（fèn）非碳化（huà）物形成元素, 因增（zēng）大碳的擴散速度（dù）, 使（shǐ）奧氏體的形成速度加快；Al、Si、Mn等合金元（yuán）素對奧氏體形成速度影（yǐng）響不大。 (2)對奧氏體晶（jīng）粒大小的（de）影（yǐng）響（xiǎng）：大多數合金（jīn）元素都有阻（zǔ）止（zhǐ）奧（ào）氏（shì）體晶（jīng）粒（lì）長大的作用, 但影響程度不同。強烈阻礙晶（jīng）粒長大的元素有：V、Ti、Nb、Zr等（děng）；中（zhōng）等阻（zǔ）礙晶粒長（zhǎng）大的元素有：W、Mn、Cr等；對（duì）晶粒長（zhǎng）大影響不大的元素（sù）有（yǒu）：Si、Ni、Cu等；促進晶粒長大（dà）的元素：Mn、P等。 2. 合金元素對（duì）過（guò）冷奧氏體（tǐ）分解轉變的影響 除Co外, 幾（jǐ）乎（hū）所（suǒ）有合金（jīn）元素都增大（dà）過（guò）冷奧氏（shì）體的穩定性, 推遲珠（zhū）光體類型組織的轉變, 使C曲線右移, 即提高鋼的淬（cuì）透性。常（cháng）用提高淬透性的元素有：Mo、Mn、Cr、Ni、Si、B等。必須指出, 加入的（de）合金元（yuán）素, 隻有完全溶（róng）於奧（ào）氏體時, 才（cái）能提高淬（cuì）透性。如果（guǒ）未完全溶解, 則碳（tàn）化物（wù）會成為珠光體的核心（xīn）, 反（fǎn）而降（jiàng）低鋼的淬透性。另外, 兩（liǎng）種或（huò）多（duō）種合（hé）金元素的同時（shí）加入（rù）(如, 鉻（gè）錳鋼、鉻鎳鋼等), 比單個元素對淬透性的影（yǐng）響要強得（dé）多。 除Co、Al外（wài）, 多數合金元素都使Ms和Mf點（diǎn）下降。其作用大小的次序是：Mn、Cr、Ni、Mo、W、Si。其（qí）中Mn的作用最強, Si實（shí）際（jì）上無影（yǐng）響。Ms和Mf點的下（xià）降（jiàng）, 使淬火後鋼中殘餘奧氏體量增多。殘餘奧（ào）氏體量過（guò）多時,可（kě）進行冷處理（lǐ）(冷至Mf點以下), 以使其轉變為馬（mǎ）氏（shì）體; 或進行多次回（huí）火, 這（zhè）時殘餘奧氏體因析出合（hé）金碳化物會使Ms、Mf點上升, 並在冷（lěng）卻過程中（zhōng）轉變為（wéi）馬（mǎ）氏（shì）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（de）影響 (1)提高回火穩定性 合金元素在回火過程中推遲馬氏體的分（fèn）解和殘餘奧氏體的轉變(即在較高溫度才開始分（fèn）解和轉變)， 提（tí）高鐵（tiě）素體（tǐ）的再結晶溫度, 使碳化物難以聚集長大，因此提高了（le）鋼對回（huí）火軟（ruǎn）化（huà）的抗力, 即提高了鋼的回火（huǒ）穩（wěn）定性。提高回火穩定性作用較強的（de）合金元素有：V、Si、Mo、W、Ni、Co等。 (2)產生二次硬化（huà） 一些Mo、W、V含量較高的高合金鋼回火時（shí）, 硬度不（bú）是隨回火（huǒ）溫度升高而單調降低, 而是到某一溫度(約400℃)後反而開始增大, 並在另一更高（gāo）溫度(一般為550℃左右)達到峰值（zhí）。這是（shì）回（huí）火過（guò）程的二次硬化（huà）現象, 它與回火析出（chū）物的性質（zhì）有關。當回火溫度低於450℃時（shí）, 鋼中析出滲（shèn）碳體; 在450℃以上（shàng）滲碳體（tǐ）溶解, 鋼（gāng）中（zhōng）開始沉澱（diàn）出（chū）彌散穩定的難熔碳化物Mo2C、W2C、VC等, 使硬度重（chóng）新升高, 稱為沉澱硬化。回火時冷卻過（guò）程中殘餘奧氏（shì）體（tǐ）轉變為馬氏（shì）體的二次淬（cuì）火所（suǒ）也可導致二次硬化（huà）。 產生二次硬化效應（yīng）的合金元素 產生二次硬化的原因 合（hé） 金 元 素 殘餘（yú）奧氏（shì）體的（de）轉變 沉澱硬化（huà） Mn、Mo、W、Cr、Ni、Co①、V V、Mo、W、Cr、Ni①、Co① ①僅（jǐn）在高含（hán）量並（bìng）有其他合金元素存在（zài）時, 由（yóu）於能生成（chéng）彌散分布的金屬間化（huà）合物才有效。 (3)增大（dà）回火脆性 和（hé）碳鋼一（yī）樣, 合金鋼也產生（shēng）回（huí）火（huǒ）脆性（xìng）, 而且更（gèng）明顯。這是合金元素的不（bú）利影響。在450℃-600℃間發生（shēng）的第二類回火脆性(高溫回火脆性) 主（zhǔ）要（yào）與某（mǒu）些（xiē）雜質元素以及合金元素本身在原奧（ào）氏體（tǐ）晶界上的嚴重偏聚有關, 多發生在含Mn、Cr、Ni等元素的合金鋼中（zhōng）。 這是一種可（kě）逆（nì）回火（huǒ）脆性, 回火後快冷（lěng）(通常用（yòng）油冷)可防止其發生。鋼中加入適當Mo或（huò）W(0.5%Mo, 1%W)也可基本（běn）上（shàng）消除這類（lèi）脆性。 合金元素對鋼的機械性能（néng）的影響（xiǎng） 提高鋼的強度是加入合金元素的主（zhǔ）要（yào）目的（de）之一。欲提高強度（dù）, 就要設法增大位錯運動的阻力。金（jīn）屬中的（de）強化機製主要有固溶強化、位（wèi）錯強化、細晶強化、第二相(沉澱和彌散)強化。合（hé）金元素的強化作用, 正是利用了這些強化（huà）機製。 1. 對退火狀態下鋼的機械性能的影響 結構鋼在退火狀態（tài）下的基本相是鐵（tiě）素體和碳（tàn）化物（wù）。合金元素溶於（yú）鐵素體中, 形成合金鐵素體, 依靠固溶（róng）強化作用, 提高強度和硬度, 但（dàn）同時降低塑性和韌性（xìng）。 2.對退火狀態（tài）下鋼的機械性能的影響 由（yóu）於合金元素（sù）的加入降低了共析點的碳含（hán）量、使C曲線右（yòu）移, 從而使組（zǔ）織中的珠光體的比例增大, 使珠光體層片距離減小, 這也使（shǐ）鋼的強度（dù）增加, 塑性下降。但是在退火（huǒ）狀態下, 合（hé）金（jīn）鋼沒有很大的優越性。 由於過冷奧氏體（tǐ）穩（wěn）定性（xìng）增大, 合金鋼（gāng）在正火（huǒ）狀態下可得（dé）到層片（piàn）距離更小的珠光體, 或貝氏體（tǐ）甚至馬氏體（tǐ）組織, 從（cóng）而（ér）強度大為（wéi）增加（jiā）。Mn、Cr、Cu的強（qiáng）化作用較大, 而Si、Al、V、Mo等在一般含量(例如一般結構鋼的實際（jì）含量)下影（yǐng）響很小。 3. 對淬火、回火狀態下鋼的（de）機械性能的影響 合金元素對淬火（huǒ）、回火狀態下鋼（gāng）的（de）強（qiáng）化作用最（zuì）顯著, 因（yīn）為它（tā）充分利用了全部（bù）的四（sì）種強（qiáng）化機製。淬火（huǒ）時形成馬氏體, 回火時析出碳化（huà）物（wù）, 造成強烈的第（dì）二（èr）相強化（huà），同時使韌性大大改善, 故（gù）獲得馬（mǎ）氏體並（bìng）對其回火是鋼的最經濟和最（zuì）有效的綜（zōng）合（hé）強化方法。 合金元素加入鋼中, 首要的目的是（shì）提高（gāo）鋼（gāng）的淬透（tòu）性, 保證在（zài）淬火（huǒ）時容易（yì）獲得馬氏體。其次是提高鋼（gāng）的回（huí）火穩定性, 使（shǐ）馬（mǎ）氏體（tǐ）的保持到較高溫度，使淬（cuì）火鋼在回火時析出（chū）的（de）碳（tàn）化（huà）物更（gèng）細小（xiǎo）、均勻和穩定。這樣（yàng）, 在同樣（yàng）條件（jiàn）下, 合金鋼比（bǐ）碳鋼具有（yǒu）更高的強度。 合金元素（sù）對鋼（gāng）的工藝性能的影響 1. 合金元素（sù）對鋼鑄造性（xìng）能的影響 固、液相線（xiàn）的溫度愈低和（hé）結晶（jīng）溫區愈窄, 其鑄造性能愈好。合金元素對鑄（zhù）造性能的影響, 主（zhǔ）要取決於（yú）它們對（duì）Fe-Fe3C相圖的影響（xiǎng）。另外, 許多元素, 如Cr、Mo、V、Ti、Al等（děng）在鋼中形成高熔點碳化物或氧化物質點, 增大鋼的粘度, 降低（dī）流動性, 使鑄造性能惡化。 2.合金元（yuán）素對鋼塑（sù）性加工性（xìng）能的影響 塑性加工分熱加（jiā）工和冷加工。合金元素溶入固溶體中, 或形成碳化（huà）物(如Cr、Mo、W等), 都使鋼的（de）熱變形（xíng）抗力提高和熱塑性明顯下降而容易鍛裂。一（yī）般合金（jīn）鋼的熱加工工藝性能比碳（tàn）鋼要差得多（duō）。 3. 合金元素（sù）對鋼（gāng）焊接性能的影響 合金（jīn）元素都提高鋼的淬透性, 促（cù）進脆性組（zǔ）織(馬（mǎ）氏（shì）體)的形成（chéng）, 使焊接性能變壞（huài）。但鋼中（zhōng）含有少量Ti和V, 可（kě）改善鋼（gāng）的焊（hàn）接（jiē）性（xìng）能。 4. 合金元素對鋼切削性能（néng）的影響 切削性能與（yǔ）鋼的硬度（dù）密（mì）切相關（guān）, 鋼是（shì）適合於（yú）切削加工的硬度（dù）範圍為170HB～230HB。一般（bān）合（hé）金鋼的切削（xuē）性能（néng）比碳鋼差。但適當加入（rù）S、P、Pb等元素可以大大改（gǎi）善（shàn）鋼（gāng）的切削性能。 5. 合金元素（sù）對鋼熱（rè）處理工藝性能的影響 熱（rè）處理工藝（yì）性能反映（yìng）鋼熱（rè）處理的難易（yì）程度（dù）和熱處理產生缺陷的傾向。主要包括淬透性、過熱敏（mǐn）感性（xìng）、回火脆化傾向和氧化脫碳傾向等。合金鋼的淬透（tòu）性高, 淬火時可以采（cǎi）用比較緩慢（màn）的冷卻方法,可（kě）減少工件的變形和開裂傾向。加入錳、矽會增大（dà）鋼（gāng）的過熱敏感性。 7-2 合金結（jié）構鋼（gāng） 用於製（zhì）造重要工程結構和（hé）機器零件的（de）鋼種（zhǒng）稱為合（hé）金結（jié）構鋼。主要有（yǒu）低合金（jīn）結構（gòu）鋼、合金滲（shèn）碳鋼、合（hé）金（jīn）調質鋼、合金彈（dàn）簧鋼、滾（gǔn）珠軸承鋼。 如:滾珠軸承（chéng）鋼,在鋼號前標（biāo）以G。GCr15表示（shì）含碳量約（yuē）1.0%、鉻含量（liàng）約1.5%(這是一（yī）個特（tè）例, 鉻含量以千分（fèn）之一（yī）為（wéi）單位的數字（zì）表示)的滾珠軸承鋼。 Y40Mn,表示碳含量為0.4%、錳含量少於1.5%的易（yì）切削鋼等等。 對於高級優質鋼，則（zé）在鋼的（de）末尾加A字表明，例如20Cr2Ni4A 7-1 鋼的合金化（huà） 在鋼中加入合金元（yuán）素後，鋼的（de）基本組元鐵和碳與加（jiā）入的合金元素會發（fā）生交（jiāo）互作用。鋼的合金化目的（de）是希望利用（yòng）合金元素（sù）與鐵（tiě）、碳的相互作用和對鐵（tiě）碳相圖及對鋼（gāng）的熱處理的影響來改善鋼的（de）組織和性能。