鋼（gāng）板 , 厚（hòu）鋼板的鋼種大體（tǐ）上和薄鋼板相同。在品各方麵，除了橋（qiáo）梁鋼（gāng）板、鍋（guō）爐鋼板、汽（qì）車（chē）製（zhì）造鋼板（bǎn）、壓力容器鋼板和多層高（gāo）壓容器鋼板等品種純屬（shǔ）厚板外，有些品種的（de）鋼板如汽（qì）車大梁（liáng）鋼（gāng）板（厚2.5~10毫米）、花（huā）紋鋼板（厚2.5~8毫（háo）米（mǐ））、不（bú）鏽（xiù）鋼板、耐熱鋼板等品種是同薄板交叉的（de）。 另，鋼板還（hái）有材質一說，並不是所有的鋼板都（dōu）是一（yī）樣的，材質不一樣（yàng），其鋼板所用到的地方，也不（bú）一樣（yàng）。是用鋼（gāng）水澆注，冷（lěng）卻後（hòu）壓（yā）製而成（chéng）的平板狀鋼（gāng）材。 鋼板是平（píng）板狀（zhuàng），矩形的，可直接軋製或由寬鋼帶剪切而成（chéng）。 鋼板（bǎn）按厚度分，薄鋼板4毫米（最薄0.2毫米（mǐ）），厚鋼（gāng）板（bǎn）4~60毫米，特（tè）厚鋼板（bǎn）60~115毫（háo）米。 鋼板按軋製分（fèn），分熱軋和冷（lěng）軋。 薄板的寬度為500~1500毫米；厚的寬度為600~3000毫（háo）米。薄板按鋼種分，有普通鋼、優質鋼、合（hé）金鋼、彈簧鋼、不鏽鋼（gāng）、工具鋼、耐熱鋼（gāng）、軸承鋼、矽鋼和（hé）工業純（chún）鐵薄板（bǎn）等；按專業（yè）用途（tú）分，有油桶用板、搪（táng）瓷用板、防彈用板等；按表麵塗鍍層分，有鍍鋅薄（báo）板、鍍錫薄（báo）板（bǎn）、鍍（dù）鉛薄板、塑（sù）料複合鋼板等。 合金鋼 隨著科（kē）學技術和工業的（de）發展，對（duì）材料提出（chū）了更高的要求，如更高（gāo）的強度，抗高溫、高壓、低溫，耐腐（fǔ）蝕、磨損以（yǐ）及其它特（tè）殊物理、化學性能的（de）要求，碳鋼已不能完全滿足（zú）要（yào）求。 碳鋼的在性能上主（zhǔ）要有以下幾方（fāng）麵（miàn）的不足（zú）： (1)淬透性低。一般（bān）情（qíng）況下，碳鋼（gāng）水淬的最大（dà）淬透直徑隻（zhī）有10mm-20mm。 (2) 強度（dù）和屈強比較低。如普通（tōng）碳鋼Q235鋼的（de）s為235MPa，而低合金結構鋼16Mn的s則為360MPa以上。40鋼的 s /b僅為0.43, 遠低於合金鋼。 (3) 回火穩（wěn）定（dìng）性差。由（yóu）於回火（huǒ）穩定性差，碳鋼（gāng）在進行調質處（chù）理時，為了（le）保證較高的強度需（xū）采用（yòng）較低的回火溫度，這樣鋼的韌性（xìng）就（jiù）偏低；為了保證較好的（de）韌性，采（cǎi）用高的回（huí）火溫度時（shí）強度（dù）又偏低，所以碳鋼的綜合機械性能（néng）水平不高。 (4) 不（bú）能滿足（zú）特殊性（xìng）能的要求。碳鋼在抗氧化、耐蝕、耐熱、耐低溫、耐（nài）磨損以（yǐ）及特殊電磁性等方麵（miàn）往往較差（chà），不能滿足特殊（shū）使用（yòng）性（xìng）能的需求。牌號的首部用數字（zì）標明碳含量。規定結構（gòu）鋼以萬分之（zhī）一為單位（wèi）的數字（兩位數）、工具鋼和特殊性（xìng）能鋼以（yǐ）千分之一為（wéi）單位的數字（一（yī）位數）來表（biǎo）示碳（tàn）含量（liàng），而工具鋼的（de）碳含量超過（guò）1%時，碳含（hán）量不（bú）標出。 在表明（míng）碳含量數字之後，用元素的化學符（fú）號表明鋼中主要合金元（yuán）素，含量由其後麵（miàn）的數字標明，平均含量少於1.5%時不標（biāo）數, 平均含（hán）量為1.5%～2.49%、2.5%～3.49%時,相應（yīng）地標（biāo）以2、3。 合金結構鋼40Cr，平均（jun1）碳含量為0.40%，主要合金元素Cr的含量在1.5%以下。 合金元（yuán）素與鐵、碳（tàn）的相（xiàng）互作用 合金元素（sù）加入鋼中後，主要（yào）以三種形式存在鋼中。即：與鐵形成固溶體；與碳形成碳（tàn）化物；在高合金鋼中還可能（néng）形成（chéng）金屬（shǔ）間（jiān）化合物。 1. 溶於鐵中 幾（jǐ）乎（hū）所有的合金元素（除Pb外（wài））都可（kě）溶入鐵中, 形成合（hé）金鐵素體（tǐ）或合金奧氏體, 按其對-Fe或-Fe的作（zuò）用, 可將合金元素分為擴大奧氏（shì）體相區和（hé）縮小奧氏（shì）體相（xiàng）區兩大（dà）類。 擴大相區的（de）元素亦稱奧氏體穩定化元素, 主要是Mn、Ni、Co、C、N、Cu等, 它們使A3點（diǎn）(-Fe -Fe的轉（zhuǎn）變點)下降, A4點( -Fe的轉（zhuǎn）變點)上（shàng）升, 從而擴大-相的存在範圍。其中（zhōng）Ni、Mn等（děng）加入到一定量後, 可使相區（qū）擴大到室溫以下, 使相區消（xiāo）失, 稱為完（wán）全（quán）擴大相區元（yuán）素。另（lìng）外一些元素(如C、N、Cu等), 雖然擴大相區（qū）, 但不能（néng）擴大到室溫, 故稱（chēng）之為部分擴大相區（qū）的元素。 縮小相（xiàng）區元素亦稱鐵素體穩定化元素（sù）, 主要有（yǒu）Cr、Mo、W、V、Ti、Al、Si、B、Nb、Zr等。它（tā）們使A3點上升, A4點（diǎn）下降(鉻除外, 鉻含（hán）量（liàng）小於（yú）7%時, A3點下降; 大（dà）於（yú）7%後,A3點（diǎn）迅（xùn）速上升), 從而縮小相（xiàng）區存在（zài）的範圍, 使鐵素（sù）體穩定（dìng）區域擴大。按其作用不同可分為完全封閉相區的（de）元素(如Cr、Mo、W、V、Ti、Al、Si等)和部分（fèn）縮小相區的元（yuán）素(如B、Nb、Zr等)。 2. 形成碳化物 其與（yǔ）鋼中碳的親和力的大小, 可分為碳化物形（xíng）成元素和（hé）非碳化物形（xíng）成元素兩（liǎng）大類。 常見非（fēi）碳化物形成元素有（yǒu）：Ni、Co、Cu、Si、Al、N、B等（děng）。它（tā）們基本（běn）上都（dōu）溶於鐵素（sù）體和（hé）奧氏體中。常見（jiàn）碳化物形成（chéng）元素有：Mn、Cr、W、V、Nb、Zr、Ti等(按形成的碳化物的穩定性程度（dù）由弱（ruò）到強的次序排（pái）列)，它們在鋼中一部分固溶於基（jī）體相中，一部分形成合金滲碳體, 含（hán）量高時（shí）可形成新的合金碳化合物。 合金工具鋼5CrMnMo, 平均碳含量為0.5%, 主要（yào）合金元素Cr、Mn、Mo的含量均在1.5%以下（xià）。 專用鋼用其用（yòng）途的（de）漢語拚音字（zì）首來標明（míng）。對奧氏體和鐵素體存在範圍（wéi）的（de）影響（xiǎng） 擴大或（huò）縮小（xiǎo）相區的元素均同（tóng）樣擴大或縮小Fe-Fe3C相圖（tú）中（zhōng）的相區, 且同樣Ni或（huò）Mn的含量（liàng）較多時, 可使鋼在室溫（wēn）下得到單相奧氏體（tǐ）組（zǔ）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（xiàng）鐵素體組織 (如1Cr17Ti高鉻鐵（tiě）素（sù）體不鏽鋼等)。 對（duì）Fe-Fe3C相圖臨界點(S和E點)的（de）影響 擴大相區的元（yuán）素使（shǐ）Fe-Fe3C相圖中的共（gòng）析轉變溫度下降, 縮小相區的元素則（zé）使（shǐ）其（qí）上升, 並（bìng）都使共（gòng）析反應在一個溫度範圍（wéi）內（nèi）進行。幾乎（hū）所（suǒ）有的合金元素都使（shǐ）共析點(S)和共晶點(E)的碳含量降低，即S點和E點左移, 強碳化物形成（chéng）元素的作用尤為強烈。 合金元素對鋼熱處理的影響 合（hé）金元素的加（jiā）入會影響鋼（gāng）在熱（rè）處理過程中的組織（zhī）轉變。 1. 合金元素對（duì）加熱時相（xiàng）轉變的影響 合金元素（sù）影響（xiǎng）加熱時奧氏（shì）體形（xíng）成的速度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（wù）形（xíng）成元素與碳的親合力大, 形（xíng）成難溶於奧氏體的合金碳化物, 顯著（zhe）減慢（màn）奧氏體（tǐ）形成速度；Co、Ni等部分非碳化物形成元（yuán）素, 因增大碳的擴散速度, 使奧（ào）氏體（tǐ）的形成速度加快；Al、Si、Mn等合（hé）金（jīn）元素對奧（ào）氏體形成速度影（yǐng）響不大。 (2)對奧氏（shì）體（tǐ）晶（jīng）粒大（dà）小的影響：大（dà）多數合金（jīn）元素（sù）都有阻止奧氏體（tǐ）晶粒長（zhǎng）大的作用（yòng）, 但影響程度不同。強烈阻礙晶粒長大的元素有：V、Ti、Nb、Zr等（děng）；中等阻礙（ài）晶粒長大的（de）元素有：W、Mn、Cr等；對晶粒長（zhǎng）大影（yǐng）響不大的元素有：Si、Ni、Cu等；促進晶粒長大的元素（sù）：Mn、P等。 2. 合（hé）金元素（sù）對過（guò）冷奧氏體分解轉（zhuǎn）變的影響 除Co外, 幾乎所有合金元素都增（zēng）大（dà）過冷奧氏（shì）體的（de）穩（wěn）定性, 推遲珠（zhū）光體類型組（zǔ）織的轉（zhuǎn）變, 使C曲線右移, 即提高（gāo）鋼的淬透性。常用提高淬透（tòu）性的元素有：Mo、Mn、Cr、Ni、Si、B等。必須指出（chū）, 加入的合金元（yuán）素, 隻有（yǒu）完全溶於（yú）奧氏體時, 才能提高淬透性。如（rú）果未（wèi）完全溶解, 則碳化物會成（chéng）為珠光體的核（hé）心, 反而降低鋼的淬透性。另外（wài）, 兩種或多種合（hé）金元素的同時加入(如, 鉻錳鋼、鉻鎳鋼等), 比（bǐ）單個元素對淬透性的影響要強（qiáng）得多。 除Co、Al外, 多數合金元素都使Ms和（hé）Mf點下降。其作（zuò）用大小（xiǎo）的次序是：Mn、Cr、Ni、Mo、W、Si。其中Mn的作用最強, Si實際上無（wú）影響。Ms和Mf點的下降, 使淬火後鋼中殘餘（yú）奧氏體量增多。殘餘奧氏（shì）體量過多時,可進行（háng）冷處理(冷至Mf點以下), 以使（shǐ）其（qí）轉（zhuǎn）變為馬氏體; 或進行多次回火, 這（zhè）時（shí）殘餘奧氏體（tǐ）因析出合（hé）金碳化物會（huì）使Ms、Mf點上升, 並在冷卻過程中（zhōng）轉變為馬氏體或貝氏體(即發生所謂二次淬火（huǒ）)。 3. 合金元素對回火轉變的影響 (1)提（tí）高（gāo）回火穩定性（xìng） 合金元素在（zài）回火過程中（zhōng）推遲馬氏體的分解和殘餘奧氏體的轉（zhuǎn）變(即在較（jiào）高（gāo）溫度才開（kāi）始（shǐ）分解和（hé）轉變)， 提高鐵（tiě）素體的（de）再（zài）結晶溫度, 使碳化物難以聚集長大，因（yīn）此（cǐ）提高了（le）鋼（gāng）對回火軟化（huà）的抗（kàng）力（lì）, 即提高了鋼的回（huí）火穩定性。提高回火穩定性作用較強（qiáng）的合金元素有（yǒu）：V、Si、Mo、W、Ni、Co等。 (2)產生二次硬化 一些（xiē）Mo、W、V含（hán）量（liàng）較高的高合金（jīn）鋼（gāng）回火時, 硬度不是隨回（huí）火溫（wēn）度升高而單調降低, 而是到某一溫度（dù）(約（yuē）400℃)後（hòu）反而開始增大（dà）, 並在另（lìng）一更高溫度(一般（bān）為550℃左（zuǒ）右)達到峰值。這是回（huí）火過（guò）程的（de）二次硬化現象, 它與回火（huǒ）析出物的性質有（yǒu）關。當（dāng）回火（huǒ）溫度低於450℃時, 鋼中析出（chū）滲碳體（tǐ）; 在（zài）450℃以上滲碳體溶解, 鋼（gāng）中開始沉澱出彌散穩定的難熔碳化物（wù）Mo2C、W2C、VC等, 使（shǐ）硬（yìng）度重新升高, 稱為沉澱硬（yìng）化。回火時冷（lěng）卻（què）過程中殘餘奧氏體轉變（biàn）為馬氏體的二次（cì）淬火所也（yě）可導（dǎo）致（zhì）二次硬化。 產生二（èr）次硬化效應的合金元素 產生二次硬化的原因 合 金（jīn） 元 素（sù） 殘（cán）餘奧氏體的轉變 沉澱硬化 Mn、Mo、W、Cr、Ni、Co①、V V、Mo、W、Cr、Ni①、Co① ①僅在高含量並有其他合（hé）金元素存在時, 由於能生成彌散（sàn）分布的（de）金屬間（jiān）化合物才有效。 (3)增大回火脆性（xìng） 和碳鋼一樣（yàng）, 合（hé）金鋼也產生回火脆性, 而（ér）且更（gèng）明顯。這是合（hé）金元素的不利影（yǐng）響（xiǎng）。在450℃-600℃間發生的第二（èr）類回火脆性(高（gāo）溫（wēn）回火脆性) 主要（yào）與某些雜質元素以及合（hé）金元素（sù）本身在原奧氏（shì）體晶界上的嚴重偏聚有關（guān）, 多（duō）發生（shēng）在含Mn、Cr、Ni等元（yuán）素的合金鋼中（zhōng）。 這是一種可（kě）逆回火脆性, 回火（huǒ）後（hòu）快（kuài）冷(通常用油（yóu）冷)可防（fáng）止其發生。鋼（gāng）中加入適當Mo或（huò）W(0.5%Mo, 1%W)也（yě）可基本上消除這類（lèi）脆（cuì）性（xìng）。 合（hé）金元素對鋼的機（jī）械性能的影（yǐng）響（xiǎng） 提（tí）高鋼（gāng）的強度是（shì）加入合金元素的主要目的（de）之一。欲提高強度, 就要設法增大位錯運動的阻力。金屬（shǔ）中的強化機製主要有固溶強化、位錯強（qiáng）化、細（xì）晶強化、第二相（xiàng）(沉澱和彌散)強化。合金元素的（de）強化作用（yòng）, 正是（shì）利用了這些強化機製。 1. 對退火狀態（tài）下鋼的機械性能的影響 結構鋼在（zài）退火狀態（tài）下（xià）的基本相是鐵素體和碳化物。合（hé）金元素溶於鐵素體中（zhōng）, 形成合金鐵素體, 依靠固溶（róng）強化作用, 提高（gāo）強度和硬（yìng）度, 但（dàn）同時降低（dī）塑（sù）性和韌（rèn）性（xìng）。 2.對退火狀態下鋼（gāng）的機械性能的影（yǐng）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, 從而使組織中的珠光（guāng）體的比例增（zēng）大, 使珠光（guāng）體層片距離減小, 這也使鋼的強度增加（jiā）, 塑（sù）性下降。但（dàn）是在退火狀態下, 合金（jīn）鋼沒有很（hěn）大的優越性。 由於過冷奧氏（shì）體穩（wěn）定性增（zēng）大, 合金（jīn）鋼在（zài）正火狀（zhuàng）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（zǔ）織, 從而強度大為增加。Mn、Cr、Cu的強化作用較大, 而Si、Al、V、Mo等在一般含量(例如一般結構鋼的實際含量)下影響很小（xiǎo）。 3. 對淬火、回（huí）火狀態下（xià）鋼的機械性能的影響 合金（jīn）元（yuán）素對淬火、回火狀態下鋼的強化作用最顯著, 因為它（tā）充分利用了全（quán）部的四種強（qiáng）化（huà）機（jī）製。淬火時形（xíng）成馬氏體, 回火時析出碳（tàn）化物（wù）, 造成強（qiáng）烈的第二相強（qiáng）化，同時使（shǐ）韌性大（dà）大改善, 故獲（huò）得馬（mǎ）氏體並對其回火是（shì）鋼（gāng）的最經濟和最有效的綜合強（qiáng）化（huà）方法。 合金元素加入（rù）鋼中（zhōng）, 首要的（de）目的是提（tí）高鋼的淬透性（xìng）, 保證在淬（cuì）火時（shí）容（róng）易（yì）獲得馬氏體。其次（cì）是（shì）提高鋼（gāng）的回火穩定性（xìng）, 使馬氏體的（de）保（bǎo）持到較高溫（wēn）度，使淬（cuì）火鋼在（zài）回火時析出的碳化物更細小（xiǎo）、均勻和穩定（dìng）。這樣, 在同樣條件下, 合金（jīn）鋼比碳鋼具有更高的強度。 合金元素對鋼的工藝性（xìng）能的影響（xiǎng） 1. 合金元素（sù）對鋼鑄（zhù）造性能的影響 固、液相（xiàng）線的（de）溫度愈低和結晶溫區（qū）愈窄, 其鑄造性能愈好（hǎo）。合金元素對（duì）鑄造性能的影響（xiǎng）, 主（zhǔ）要取決於它們對Fe-Fe3C相圖（tú）的影響。另外, 許多元素, 如Cr、Mo、V、Ti、Al等在鋼中形成高熔（róng）點碳化物或氧化（huà）物質點, 增大（dà）鋼的粘（zhān）度, 降低（dī）流動性, 使（shǐ）鑄造性能（néng）惡化。 2.合金元素（sù）對鋼塑（sù）性加工性能的影響 塑性加（jiā）工（gōng）分熱加工和冷加工。合金元素溶入固溶體中（zhōng）, 或（huò）形成碳化物(如Cr、Mo、W等), 都使鋼的（de）熱（rè）變（biàn）形抗力提高和熱塑性明（míng）顯下降而容易鍛裂（liè）。一般合金鋼的熱加（jiā）工（gōng）工藝性（xìng）能比碳鋼（gāng）要差得多。 3. 合（hé）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（xìng）, 促進脆性組織（zhī）(馬氏體)的形成, 使焊接性能變壞（huài）。但鋼中（zhōng）含有少量Ti和V, 可改善（shàn）鋼的焊接性能。 4. 合金元（yuán）素對（duì）鋼切（qiē）削性能的影響（xiǎng） 切削性能與鋼（gāng）的硬度密切相關, 鋼是適合於切削加工的硬度範圍為170HB～230HB。一般合金鋼的切削性能比碳鋼差。但適（shì）當加入S、P、Pb等元素可（kě）以大大改善鋼的切削（xuē）性能。 5. 合金元素對鋼熱處理工藝性能（néng）的（de）影（yǐng）響 熱處理工藝性能（néng）反（fǎn）映鋼熱（rè）處理的（de）難易（yì）程度和熱處理（lǐ）產生缺陷的傾向。主要包括淬（cuì）透性、過熱敏感性、回（huí）火脆（cuì）化（huà）傾向和氧化脫碳傾向等。合金鋼的淬透性高, 淬火（huǒ）時可以采用比（bǐ）較緩（huǎn）慢的冷卻（què）方法,可減少工件的變形和（hé）開裂傾向。加入錳、矽（guī）會增（zēng）大（dà）鋼的過熱敏感性。 7-2 合金結構鋼 用於製造重要工程結構和機器（qì）零件的（de）鋼種稱為合金結構鋼。主要（yào）有低合金（jīn）結構鋼、合（hé）金滲碳鋼、合（hé）金調質鋼、合金彈簧（huáng）鋼、滾珠軸承鋼。 如:滾珠軸承鋼,在鋼（gāng）號前標以G。GCr15表示含碳量約1.0%、鉻含量（liàng）約1.5%(這是一（yī）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（gāng）。 Y40Mn,表（biǎo）示碳含（hán）量為0.4%、錳含（hán）量少於（yú）1.5%的易切（qiē）削鋼等等。 對於高級優質鋼，則（zé）在鋼的末尾加A字表明，例（lì）如20Cr2Ni4A 7-1 鋼（gāng）的合金化 在鋼中加入合金元素後（hòu），鋼的基（jī）本組元鐵和碳與加入的（de）合金元素會發生交互作（zuò）用。鋼（gāng）的合金（jīn）化（huà）目的是希望利用（yòng）合（hé）金元素與鐵、碳的相互作用（yòng）和對鐵碳相圖及（jí）對鋼的熱處理（lǐ）的影響來改（gǎi）善鋼的（de）組織和性能。