鋼板 , 厚鋼板的鋼種大體上和薄（báo）鋼板相（xiàng）同（tóng）。在品各方麵（miàn），除了（le）橋梁（liáng）鋼板、鍋爐鋼（gāng）板、汽車製造鋼板、壓力容（róng）器（qì）鋼板和多層高壓容器鋼（gāng）板等品種純屬厚板（bǎn）外，有（yǒu）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（nài）熱（rè）鋼板等品（pǐn）種是同薄板（bǎn）交叉的。 另，鋼板還有材質（zhì）一說，並不是所有（yǒu）的鋼板都是（shì）一樣的，材質（zhì）不一樣，其（qí）鋼板所用到的地（dì）方，也不一樣。是用鋼（gāng）水澆注，冷卻後壓製而（ér）成的（de）平板（bǎn）狀鋼材。 鋼板是平板狀，矩形的（de），可（kě）直接軋製或由寬鋼帶剪切（qiē）而成。 鋼（gāng）板按厚度分，薄鋼（gāng）板4毫米（最薄0.2毫米（mǐ）），厚鋼板4~60毫米，特厚鋼板60~115毫米（mǐ）。 鋼板按軋製分，分熱軋和冷（lěng）軋。 薄板的（de）寬（kuān）度為（wéi）500~1500毫米；厚的寬（kuān）度為600~3000毫米。薄板按鋼種分，有普通鋼、優（yōu）質鋼、合金鋼（gāng）、彈簧鋼（gāng）、不鏽鋼、工具鋼、耐熱鋼（gāng）、軸承鋼、矽（guī）鋼和工業純鐵薄板等；按專（zhuān）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，有鍍鋅薄板（bǎn）、鍍錫薄板、鍍鉛薄板、塑料複合鋼（gāng）板等（děng）。 合金鋼（gāng） 隨（suí）著科學技術和工業的發展，對材料提出了更（gèng）高的要求，如（rú）更（gèng）高（gāo）的強度，抗高溫、高壓（yā）、低溫，耐腐（fǔ）蝕、磨損以及其它特殊物（wù）理、化學（xué）性（xìng）能的要（yào）求，碳鋼已（yǐ）不能（néng）完全滿足（zú）要求。 碳鋼的在（zài）性能（néng）上主（zhǔ）要（yào）有以下幾方麵的不足（zú）： (1)淬（cuì）透性低。一般情況下，碳（tàn）鋼水淬的最大（dà）淬（cuì）透直徑隻有10mm-20mm。 (2) 強度和屈強比較（jiào）低。如普通碳鋼Q235鋼（gāng）的s為235MPa，而低合金結（jié）構鋼16Mn的s則為360MPa以上。40鋼的（de） s /b僅為0.43, 遠（yuǎn）低於合金鋼。 (3) 回火（huǒ）穩定性差。由於（yú）回火穩定（dìng）性差（chà），碳（tàn）鋼在進（jìn）行調質（zhì）處理時，為了保證較（jiào）高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（de）韌性，采用高的回火溫度時強度又（yòu）偏低，所以碳（tàn）鋼的綜合（hé）機械性能水平不高。 (4) 不能滿足特殊（shū）性能（néng）的要（yào）求。碳鋼（gāng）在抗氧化、耐蝕、耐熱、耐低溫、耐磨損以及特殊電磁性等方麵往往較差，不能滿足特殊使（shǐ）用性能的（de）需求。牌號的首部用（yòng）數字標明（míng）碳（tàn）含量。規定結構鋼以萬（wàn）分之一為單（dān）位的數字（兩位數）、工（gōng）具（jù）鋼（gāng）和特殊性能鋼以千分之一為單位（wèi）的數字（一位數）來表示碳含量，而工具（jù）鋼的碳含（hán）量超過（guò）1%時，碳含量不標出。 在表明碳含量（liàng）數（shù）字之後（hòu），用元素的化學符號（hào）表（biǎo）明鋼中主要合金元素，含量（liàng）由其後（hòu）麵的數字標明，平均含量少（shǎo）於1.5%時（shí）不標數, 平均（jun1）含量為（wéi）1.5%～2.49%、2.5%～3.49%時,相應（yīng）地（dì）標以2、3。 合金結構（gòu）鋼40Cr，平均碳（tàn）含量為0.40%，主要合（hé）金元素（sù）Cr的（de）含量在1.5%以下。 合金元素與鐵、碳的相互作用 合金（jīn）元素加入（rù）鋼（gāng）中後，主要（yào）以（yǐ）三種形式存（cún）在鋼中（zhōng）。即：與鐵形成固溶體（tǐ）；與碳形成碳（tàn）化物；在高（gāo）合（hé）金鋼中還可（kě）能形成（chéng）金屬間化合物。 1. 溶於鐵（tiě）中（zhōng） 幾乎所有（yǒu）的合金（jīn）元（yuán）素（除Pb外）都可溶入鐵中, 形（xíng）成（chéng）合金鐵素體或合金奧氏體, 按（àn）其對-Fe或（huò）-Fe的（de）作用（yòng）, 可將（jiāng）合金（jīn）元素分為（wéi）擴大奧氏體相（xiàng）區和縮小奧氏體相（xiàng）區兩大類。 擴大相（xiàng）區的元素（sù）亦稱奧氏體穩（wěn）定化元素, 主要是（shì）Mn、Ni、Co、C、N、Cu等（děng）, 它們使A3點(-Fe -Fe的轉（zhuǎn）變點)下降, A4點( -Fe的轉變點)上升, 從而擴大（dà）-相的存在（zài）範圍（wéi）。其中Ni、Mn等加入（rù）到一定量後, 可使（shǐ）相區擴大（dà）到室溫以下, 使相區消失, 稱（chēng）為（wéi）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（kuò）大到（dào）室溫（wēn）, 故稱（chēng）之（zhī）為部分擴大相區的（de）元素（sù）。 縮小相區元素亦稱鐵素體穩定化元素, 主要（yào）有Cr、Mo、W、V、Ti、Al、Si、B、Nb、Zr等。它們使A3點上升（shēng）, A4點下（xià）降(鉻除外, 鉻含量（liàng）小於7%時, A3點下（xià）降; 大於7%後,A3點迅速（sù）上升（shēng）), 從（cóng）而縮小相區存在的範（fàn）圍, 使鐵（tiě）素體穩（wěn）定區域擴大。按其作（zuò）用不同可分（fèn）為完全封閉（bì）相區的（de）元素(如Cr、Mo、W、V、Ti、Al、Si等)和部（bù）分縮小相區的元（yuán）素(如B、Nb、Zr等)。 2. 形（xíng）成碳（tàn）化物（wù） 其與鋼中碳的親和力（lì）的大小, 可分為碳化物形成元素和（hé）非碳化物（wù）形成元素兩（liǎng）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（tiě）素體和（hé）奧氏體中（zhōng）。常見碳化物（wù）形成元素（sù）有：Mn、Cr、W、V、Nb、Zr、Ti等(按形成（chéng）的碳化（huà）物的穩定性程度由弱（ruò）到（dào）強的（de）次（cì）序（xù）排（pái）列)，它（tā）們在鋼中一部分固溶於基體（tǐ）相中，一部分形（xíng）成合金滲碳體（tǐ）, 含量高時可（kě）形成新的合金碳化合物。 合金工（gōng）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（yòng）鋼用其用途的漢語拚（pīn）音字首來（lái）標明。對奧氏（shì）體和鐵素（sù）體存在範圍的影響 擴大或縮小相區的元素均同樣（yàng）擴大或縮小Fe-Fe3C相（xiàng）圖中的相區, 且（qiě）同（tóng）樣Ni或Mn的含量較多時（shí）, 可（kě）使鋼在室（shì）溫下得到單（dān）相奧（ào）氏體組織(如1Cr18Ni9奧氏體不（bú）鏽（xiù）鋼和（hé）ZGMn13高錳鋼等)， 而Cr、Ti、Si等超過一定含量（liàng）時（shí）, 可使鋼在室溫（wēn）獲得單相（xiàng）鐵素體組（zǔ）織（zhī） (如1Cr17Ti高鉻鐵素體（tǐ）不鏽鋼（gāng）等)。 對（duì）Fe-Fe3C相圖臨（lín）界點(S和（hé）E點)的影響 擴大相（xiàng）區的元素使Fe-Fe3C相圖（tú）中的（de）共析轉變溫度下降, 縮小相（xiàng）區的元素則使其上升, 並都使共析反應在一個溫（wēn）度範圍內進行。幾（jǐ）乎所有的合金元素都使共析點(S)和共晶點(E)的碳含（hán）量降低，即S點和E點（diǎn）左移（yí）, 強（qiáng）碳（tàn）化物（wù）形成元素的作用尤為強烈。 合金元（yuán）素對鋼熱處（chù）理的影響 合（hé）金元素的加入會（huì）影（yǐng）響鋼在熱處（chù）理過程中的組織轉變。 1. 合金元素對加熱時相轉（zhuǎn）變的影（yǐng）響 合金元（yuán）素影（yǐng）響加熱時（shí）奧氏體形成（chéng）的速（sù）度（dù）和奧氏體晶粒的大小。 (1)對奧氏體形成速度（dù）的影響（xiǎng）： Cr、Mo、W、V等強碳（tàn）化物形成元（yuán）素（sù）與碳的親合力大, 形成（chéng）難溶於奧氏體的合金碳化物, 顯著減慢奧氏體（tǐ）形成速度；Co、Ni等部分非碳化物（wù）形成元素, 因增（zēng）大碳的（de）擴散速度, 使奧氏體（tǐ）的形成速度加快；Al、Si、Mn等（děng）合金元素對奧氏體（tǐ）形成速度影響不大。 (2)對奧氏體晶粒大小的（de）影（yǐng）響（xiǎng）：大多數（shù）合金元（yuán）素都有阻（zǔ）止（zhǐ）奧氏體（tǐ）晶粒（lì）長（zhǎng）大的（de）作用（yòng）, 但影響（xiǎng）程度不同。強烈阻礙晶粒長（zhǎng）大（dà）的元素（sù）有：V、Ti、Nb、Zr等（děng）；中等阻礙晶粒長大的元素有（yǒu）：W、Mn、Cr等；對（duì）晶粒長大影響不（bú）大的（de）元素有：Si、Ni、Cu等；促（cù）進晶（jīng）粒長大（dà）的（de）元素：Mn、P等。 2. 合金元素對（duì）過冷（lěng）奧氏體分解轉變（biàn）的（de）影響 除Co外, 幾乎所有合金元（yuán）素都增大（dà）過冷奧氏體的穩定性（xìng）, 推遲珠光體類型（xíng）組織的轉變, 使C曲線右移, 即提高鋼的淬透性。常用（yòng）提高淬（cuì）透性的元素有：Mo、Mn、Cr、Ni、Si、B等。必須指出, 加入（rù）的合金元素, 隻有完全溶於奧氏體時, 才能（néng）提高淬（cuì）透性。如果（guǒ）未完全溶解, 則碳化（huà）物（wù）會（huì）成為珠光體的（de）核心, 反而降低鋼的淬（cuì）透性。另外, 兩種或多種合（hé）金（jīn）元素的同時加入(如, 鉻錳鋼（gāng）、鉻（gè）鎳鋼（gāng）等), 比（bǐ）單個元素對淬透性的影響要強得（dé）多。 除Co、Al外, 多（duō）數合金元素都使Ms和Mf點下降。其作（zuò）用（yòng）大小（xiǎo）的次序是：Mn、Cr、Ni、Mo、W、Si。其中Mn的作用最（zuì）強, Si實際（jì）上無影響。Ms和Mf點的下降（jiàng）, 使淬火（huǒ）後鋼中殘餘（yú）奧氏體量增多。殘（cán）餘奧（ào）氏體量過多時,可進行冷處理(冷至Mf點以下), 以（yǐ）使（shǐ）其轉（zhuǎn）變為馬氏體; 或進行多次回火, 這時殘餘奧氏體因析（xī）出合金碳化物會使Ms、Mf點上升, 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（sù）對回火轉變的影響（xiǎng） (1)提（tí）高回火穩定性 合金元（yuán）素在回火過程中（zhōng）推遲馬氏體的分（fèn）解（jiě）和殘餘奧氏（shì）體（tǐ）的轉變(即在較（jiào）高溫（wēn）度才開（kāi）始分解（jiě）和（hé）轉變)， 提高鐵素體的再結晶溫度（dù）, 使碳化物難以（yǐ）聚集長大，因（yīn）此提高了鋼對回火軟化的抗（kàng）力, 即提高了（le）鋼（gāng）的回火穩（wěn）定性。提（tí）高回火穩定性（xìng）作用較強的合金元素有：V、Si、Mo、W、Ni、Co等（děng）。 (2)產生（shēng）二次硬化 一（yī）些Mo、W、V含量較高的高合金鋼回火（huǒ）時, 硬度不是隨回火溫度升高而單調降低, 而是到某一溫度（dù）(約400℃)後反而開始增大, 並在另一更高溫度(一般為550℃左右)達到峰值。這是回火過程（chéng）的二次硬化現（xiàn）象, 它與回火析出物的（de）性質有關。當回火溫度低於450℃時, 鋼（gāng）中析出滲碳體; 在450℃以上滲碳體溶解, 鋼（gāng）中開始（shǐ）沉澱出彌（mí）散穩定的難熔碳化物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）餘奧氏體轉變為馬氏體的二次淬火所也可導致二次硬化。 產生（shēng）二次硬化（huà）效應的（de）合金元（yuán）素 產生二次硬化的原因 合 金 元（yuán） 素 殘餘奧氏體的轉（zhuǎn）變 沉（chén）澱硬化 Mn、Mo、W、Cr、Ni、Co①、V V、Mo、W、Cr、Ni①、Co① ①僅（jǐn）在（zài）高含量並有其他合金（jīn）元（yuán）素（sù）存在時（shí）, 由於能生成彌散（sàn）分布（bù）的金屬間化合（hé）物才有效。 (3)增（zēng）大（dà）回火（huǒ）脆性 和碳鋼一樣, 合（hé）金鋼也產生回火脆性, 而且更（gèng）明（míng）顯。這是合金元素的（de）不利影響。在450℃-600℃間發生的（de）第二類回火脆性(高溫回火脆性) 主要與某（mǒu）些雜質元（yuán）素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（fā）生（shēng）在含Mn、Cr、Ni等元素的（de）合金（jīn）鋼中。 這是一種可逆回（huí）火脆性, 回火後快冷（lěng）(通（tōng）常（cháng）用油冷)可防止其發生。鋼中加入（rù）適當（dāng）Mo或W(0.5%Mo, 1%W)也可基（jī）本（běn）上消（xiāo）除這類脆性。 合金元素對鋼的（de）機械性能（néng）的影響 提高鋼的強（qiáng）度是加入合金元素的主要目（mù）的之一。欲提高強（qiáng）度, 就（jiù）要設法增（zēng）大位錯運動的阻力（lì）。金屬中的（de）強化機製主要有固溶強化、位（wèi）錯強（qiáng）化（huà）、細晶強化、第二相(沉（chén）澱（diàn）和（hé）彌散)強化。合金元素的強化作（zuò）用, 正（zhèng）是利用了這（zhè）些強化機（jī）製。 1. 對退火狀態下（xià）鋼的（de）機械性能的影響 結構鋼在退火狀態下（xià）的基本相是鐵素體和碳化物（wù）。合金元素（sù）溶於鐵素體中, 形成合（hé）金鐵素體, 依靠固溶強化（huà）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性能（néng）的影響 由（yóu）於合金元素的加（jiā）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（zhū）光體（tǐ）的（de）比（bǐ）例增大, 使珠光體層片距離（lí）減小, 這也（yě）使鋼的強（qiáng）度增（zēng）加, 塑性下降。但是（shì）在退（tuì）火狀態下, 合金（jīn）鋼沒有很大的優越性。 由於過冷奧氏體（tǐ）穩定性增大, 合金鋼在（zài）正火狀態下可得到層片距離更小的珠光體, 或貝（bèi）氏體甚至馬（mǎ）氏體組（zǔ）織, 從而強（qiáng）度大為（wéi）增加。Mn、Cr、Cu的強化作用較大, 而Si、Al、V、Mo等（děng）在一（yī）般含量(例如一般（bān）結構鋼（gāng）的實際含（hán）量)下（xià）影響很小。 3. 對淬火、回火狀態下（xià）鋼的機械性能（néng）的影響 合金元素對淬（cuì）火、回火狀態下（xià）鋼的強（qiáng）化作用最顯著, 因為它充分（fèn）利（lì）用了全部的四種強（qiáng）化機製。淬火時（shí）形成馬氏體, 回火時析（xī）出碳化（huà）物, 造成強烈的第二相（xiàng）強化（huà），同時使（shǐ）韌（rèn）性大大改善, 故獲（huò）得馬氏體（tǐ）並對其回火是鋼的最經濟和最有效（xiào）的綜（zōng）合強化方法（fǎ）。 合金（jīn）元素加入鋼中, 首要的目的是提高鋼的（de）淬透性（xìng）, 保證（zhèng）在淬火（huǒ）時（shí）容易獲得馬（mǎ）氏體。其次是提高鋼（gāng）的回火穩定性, 使馬氏體的保持到較高溫度，使（shǐ）淬火鋼（gāng）在回火（huǒ）時（shí）析出的（de）碳化物更細小、均勻和（hé）穩定。這（zhè）樣, 在同（tóng）樣（yàng）條件下, 合金（jīn）鋼（gāng）比（bǐ）碳鋼具有更高的強度。 合金（jīn）元（yuán）素對鋼的工藝性能的影響 1. 合金元素對（duì）鋼鑄造性能的影響（xiǎng） 固（gù）、液相線的（de）溫度愈低（dī）和結晶溫區愈（yù）窄, 其鑄造性能愈好。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（de）影響。另外, 許（xǔ）多元素, 如Cr、Mo、V、Ti、Al等在鋼中（zhōng）形（xíng）成高熔（róng）點碳化（huà）物或氧化物質點（diǎn）, 增大鋼的粘度, 降（jiàng）低流動性, 使鑄造性能（néng）惡化。 2.合金元素對鋼塑性加工性能（néng）的影（yǐng）響 塑性加工（gōng）分熱加工和冷加工（gōng）。合金元素（sù）溶入固（gù）溶體中, 或形成碳化物(如Cr、Mo、W等), 都（dōu）使鋼的熱（rè）變形抗力（lì）提高和熱（rè）塑性（xìng）明顯（xiǎn）下降而容易鍛（duàn）裂。一（yī）般合金鋼的（de）熱加工工藝（yì）性能比碳鋼要差（chà）得多。 3. 合金（jīn）元素對鋼焊接性（xìng）能的影響 合金元（yuán）素（sù）都（dōu）提高鋼的淬透性（xìng）, 促進脆（cuì）性組（zǔ）織(馬氏體)的形（xíng）成, 使焊（hàn）接性（xìng）能變壞。但鋼中含（hán）有少（shǎo）量（liàng）Ti和（hé）V, 可改善鋼的（de）焊接性能。 4. 合金元素對鋼切削性能（néng）的影（yǐng）響 切削（xuē）性能（néng）與（yǔ）鋼的硬度密切相關, 鋼是（shì）適合於切削加工的（de）硬度範圍為170HB～230HB。一般（bān）合金（jīn）鋼的切削性能比碳（tàn）鋼差。但適當加入（rù）S、P、Pb等元（yuán）素可以（yǐ）大大改善鋼的切削性能。 5. 合金元素對鋼熱（rè）處理工藝性（xìng）能的影響 熱處理工藝性（xìng）能反映鋼熱處理（lǐ）的難易程度和熱處理產生缺（quē）陷的傾向（xiàng）。主（zhǔ）要包括淬（cuì）透性、過（guò）熱敏感性、回火脆化傾向和氧化脫碳傾向等。合金鋼的淬透（tòu）性高, 淬火時可以采用比較緩慢的冷卻方法,可減少工件的變形和（hé）開裂傾向。加入錳、矽會增（zēng）大鋼的過（guò）熱敏感（gǎn）性（xìng）。 7-2 合金結構（gòu）鋼 用（yòng）於製（zhì）造重要工程結構和（hé）機器零件的鋼種稱為合金結構鋼。主要有低合金結構鋼、合金滲碳（tàn）鋼、合（hé）金調質鋼（gāng）、合金（jīn）彈簧鋼（gāng）、滾珠軸（zhóu）承鋼。 如:滾珠軸承鋼,在鋼號前（qián）標以（yǐ）G。GCr15表示含（hán）碳量（liàng）約1.0%、鉻含量約1.5%(這是一個特例, 鉻含量以千分之一為單位的數字表示)的（de）滾珠軸（zhóu）承鋼。 Y40Mn,表示（shì）碳含量為0.4%、錳含量少於1.5%的易切削鋼（gāng）等等。 對於高級優質鋼，則在鋼的末尾加A字表明，例如20Cr2Ni4A 7-1 鋼（gāng）的合（hé）金化 在鋼中加入（rù）合金元素後，鋼的（de）基（jī）本（běn）組（zǔ）元鐵和碳與加入的合金元素會發生交互（hù）作用。鋼的（de）合金（jīn）化目的（de）是希望利用合金元素（sù）與（yǔ）鐵（tiě）、碳的（de）相互（hù）作用和對（duì）鐵碳相圖及對鋼的熱（rè）處理的影響來改善鋼的（de）組織和性（xìng）能。