鋼（gāng）板 , 厚鋼板（bǎn）的鋼種（zhǒng）大體上和薄（báo）鋼板（bǎn）相同。在（zài）品各方麵，除了橋（qiáo）梁鋼（gāng）板、鍋（guō）爐鋼板、汽車（chē）製造（zào）鋼板、壓力容器（qì）鋼板和多層高壓容器鋼板等（děng）品（pǐn）種純（chún）屬厚（hòu）板外，有些（xiē）品（pǐn）種的（de）鋼板如汽車（chē）大梁（liáng）鋼（gāng）板（厚（hòu）2.5~10毫（háo）米）、花紋鋼板（厚2.5~8毫米）、不鏽鋼板、耐熱鋼板等（děng）品種是同薄（báo）板（bǎn）交叉的。 另，鋼板還有材質一說，並不是所有的鋼（gāng）板都是一樣的，材質不一樣，其鋼（gāng）板（bǎn）所（suǒ）用到的地方，也不一（yī）樣。是用鋼（gāng）水澆注，冷卻後（hòu）壓（yā）製而成的平板狀鋼材。 鋼板是平板狀，矩形的，可直（zhí）接軋製或由寬鋼帶剪切而成。 鋼板按（àn）厚度分，薄鋼（gāng）板4毫米（最薄0.2毫米），厚鋼板4~60毫米，特（tè）厚鋼板60~115毫米。 鋼板按（àn）軋製分，分熱軋和冷軋。 薄板的寬（kuān）度為500~1500毫米；厚的（de）寬度為（wéi）600~3000毫（háo）米。薄（báo）板按鋼種分，有（yǒu）普通（tōng）鋼、優質鋼（gāng）、合金鋼、彈簧鋼、不鏽鋼、工具鋼、耐熱鋼（gāng）、軸承鋼、矽鋼（gāng）和工業（yè）純鐵薄板等；按專（zhuān）業（yè）用途分（fèn），有油（yóu）桶用（yòng）板、搪（táng）瓷用板、防彈用（yòng）板（bǎn）等（děng）；按表（biǎo）麵塗鍍層（céng）分，有（yǒu）鍍鋅薄（báo）板、鍍錫薄板、鍍鉛薄板、塑（sù）料複（fù）合鋼板等。 合金鋼 隨著科學技術和工（gōng）業的發展，對材（cái）料提出了更高的要求（qiú），如（rú）更高的強（qiáng）度，抗高溫、高（gāo）壓、低溫，耐腐蝕、磨損以及其它（tā）特（tè）殊物（wù）理、化學性能（néng）的（de）要求，碳鋼已不能完（wán）全滿（mǎn）足要求。 碳鋼的（de）在性能上主要有以下幾方麵的不足： (1)淬透性低。一（yī）般情況下，碳鋼水淬的最大淬透直（zhí）徑隻有10mm-20mm。 (2) 強度和屈強比較（jiào）低（dī）。如普通碳鋼Q235鋼的s為235MPa，而低合（hé）金結構鋼16Mn的s則為（wéi）360MPa以上。40鋼的 s /b僅為0.43, 遠低於合金鋼。 (3) 回火穩（wěn）定性差。由於回火穩定（dìng）性（xìng）差，碳鋼在進（jìn）行調質處（chù）理時，為（wéi）了保證較高的強度需采用較低的回火溫度，這樣鋼的韌性就（jiù）偏低；為（wéi）了保證較好的韌性，采用高（gāo）的回火溫（wēn）度時強度又偏（piān）低，所（suǒ）以碳鋼的綜合機械性能水平不高（gāo）。 (4) 不能滿足特殊性能的要求。碳鋼在抗氧化、耐蝕、耐熱、耐（nài）低溫、耐磨損以及（jí）特殊電磁性等方麵往往較差，不能滿足特殊使用（yòng）性能的需求。牌號的首部用數（shù）字標明碳含量。規定（dìng）結構鋼（gāng）以萬分之一為單（dān）位的數字（兩位數）、工（gōng）具鋼和特殊性能鋼以千分之一（yī）為單位（wèi）的（de）數字（一位數）來表示碳含（hán）量（liàng），而工具鋼的碳（tàn）含量超過1%時，碳（tàn）含（hán）量不標出（chū）。 在（zài）表明碳含量數字之後，用元素的化（huà）學符號表（biǎo）明鋼中主要（yào）合金（jīn）元素（sù），含量由其（qí）後麵的數字標明（míng），平均（jun1）含量少（shǎo）於1.5%時不標數, 平（píng）均（jun1）含量為1.5%～2.49%、2.5%～3.49%時（shí）,相（xiàng）應地標以2、3。 合金結構（gòu）鋼40Cr，平（píng）均碳含量為0.40%，主要合金（jīn）元（yuán）素Cr的含量在（zài）1.5%以下。 合金元素與鐵、碳的相互作（zuò）用 合金元素加入鋼中（zhōng）後，主要以三種形式存在鋼中。即：與鐵（tiě）形成固溶體；與碳形成碳化（huà）物；在高合金鋼中還可能形成金屬（shǔ）間化合（hé）物。 1. 溶於鐵中 幾乎所有的（de）合金元素（除Pb外）都可溶入鐵中, 形成（chéng）合金鐵素體或合金奧氏體, 按其對-Fe或-Fe的作用, 可將合金（jīn）元素分為擴大奧氏體相（xiàng）區和縮小奧氏體相區兩大類（lèi）。 擴大相（xiàng）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（tā）們使A3點(-Fe -Fe的轉變點)下降, A4點( -Fe的轉變點)上升, 從而（ér）擴大-相的存在範圍。其中Ni、Mn等加入到一（yī）定量後, 可使相區擴（kuò）大到室溫以下, 使相區消失, 稱為完全（quán）擴（kuò）大相區元素。另外一些元（yuán）素(如C、N、Cu等（děng）), 雖然（rán）擴大（dà）相區, 但（dàn）不能擴大到室溫, 故稱之為部分擴大相（xiàng）區（qū）的元素。 縮小相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。它們使A3點（diǎn）上升, A4點下降（jiàng）(鉻（gè）除外, 鉻含量小於7%時（shí）, A3點下降; 大於7%後,A3點（diǎn）迅速上升), 從而縮（suō）小（xiǎo）相區存在的範圍, 使鐵素體（tǐ）穩定區域擴大。按其作（zuò）用不同可分為完（wán）全封閉相區的（de）元素(如Cr、Mo、W、V、Ti、Al、Si等)和部分縮小相區（qū）的元素(如B、Nb、Zr等)。 2. 形成碳化物 其與鋼中碳的（de）親和（hé）力的大小, 可分為碳化物形（xíng）成元素和非（fēi）碳化物（wù）形成元素兩大類。 常見非（fēi）碳化物形成元素有：Ni、Co、Cu、Si、Al、N、B等（děng）。它（tā）們基本上都（dōu）溶（róng）於鐵素體和奧氏體（tǐ）中。常（cháng）見碳化物（wù）形成元素（sù）有（yǒu）：Mn、Cr、W、V、Nb、Zr、Ti等(按形成的碳化物的穩定性程度由弱（ruò）到強的次序（xù）排列)，它（tā）們在鋼中（zhōng）一（yī）部分固（gù）溶（róng）於（yú）基體相中，一部分（fèn）形成合金滲碳體（tǐ）, 含量高（gāo）時可形成新的合金（jīn）碳化（huà）合物（wù）。 合金工具鋼（gāng）5CrMnMo, 平均（jun1）碳含量為0.5%, 主要合金元素Cr、Mn、Mo的（de）含（hán）量均在（zài）1.5%以下。 專用鋼用其用途的漢語拚音（yīn）字首來（lái）標（biāo）明。對奧氏體和鐵素（sù）體存在範圍的影（yǐng）響 擴大或縮小相區的元素均同樣擴大或縮小Fe-Fe3C相圖（tú）中（zhōng）的相區, 且同樣（yàng）Ni或Mn的含量較多時, 可使鋼在室（shì）溫下得到單相奧氏體組織(如1Cr18Ni9奧氏（shì）體不鏽鋼和ZGMn13高錳鋼等)， 而Cr、Ti、Si等超過一定含量時（shí）, 可使鋼在室溫（wēn）獲得單相鐵素體組（zǔ）織 (如1Cr17Ti高（gāo）鉻鐵素體（tǐ）不鏽鋼（gāng）等)。 對Fe-Fe3C相圖（tú）臨界點（diǎn）(S和E點)的（de）影響 擴大相區（qū）的元素使Fe-Fe3C相圖中（zhōng）的共析轉變溫度下降, 縮小相區的元素則使其上升, 並都使共析反應在一個溫度（dù）範圍內進行（háng）。幾乎所有的合金元素（sù）都使共（gòng）析點(S)和共晶點(E)的（de）碳含量降低，即S點和E點左移, 強碳化物形成元素的作用尤為強烈。 合（hé）金元素對鋼熱處理的影響 合金元（yuán）素的加入會影（yǐng）響鋼在熱處（chù）理過程中的（de）組織（zhī）轉變。 1. 合金元（yuán）素對加（jiā）熱時相轉變（biàn）的影響（xiǎng） 合金（jīn）元素影響加熱時奧氏體形成的速（sù）度和（hé）奧氏體晶粒的（de）大小。 (1)對奧氏（shì）體形成速度的影響： Cr、Mo、W、V等強碳化物形成（chéng）元素與碳（tàn）的親合力大, 形（xíng）成難溶於奧（ào）氏體的合金碳（tàn）化物（wù）, 顯著減慢奧氏體形（xíng）成速度；Co、Ni等部分非碳化（huà）物形（xíng）成元素, 因增（zēng）大碳的（de）擴散速度, 使奧氏體的形成速度加快；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（jīng）粒大小的影響：大多數合金（jīn）元素都有阻止奧（ào）氏（shì）體（tǐ）晶粒長大的作用, 但影（yǐng）響程度不同。強烈（liè）阻礙晶粒長大的元素有：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（zhǎng）大影響不大的元素有（yǒu）：Si、Ni、Cu等；促進晶粒長大的元素：Mn、P等。 2. 合金元素對過冷奧（ào）氏體分解轉（zhuǎn）變的影響 除Co外, 幾乎（hū）所有合金元素都增大過冷奧氏體的穩定性, 推遲（chí）珠（zhū）光體類型組織的轉變, 使（shǐ）C曲線右移, 即提高鋼（gāng）的淬透性。常用（yòng）提（tí）高淬（cuì）透性（xìng）的元素有：Mo、Mn、Cr、Ni、Si、B等。必須（xū）指出（chū）, 加入的合金元素, 隻（zhī）有完（wán）全（quán）溶於奧氏體時, 才能提高（gāo）淬（cuì）透性（xìng）。如果未完全溶解, 則（zé）碳化（huà）物（wù）會成（chéng）為珠光體的核心, 反而降低鋼的（de）淬透（tòu）性。另外, 兩（liǎng）種或多種合金（jīn）元素的同時加入(如, 鉻錳（měng）鋼、鉻鎳鋼等), 比單個元素對（duì）淬透（tòu）性的影響要強得多。 除（chú）Co、Al外, 多數（shù）合金元素都使Ms和Mf點下降（jiàng）。其作用大小的次序是：Mn、Cr、Ni、Mo、W、Si。其中（zhōng）Mn的作用最（zuì）強（qiáng）, Si實（shí）際（jì）上無影響。Ms和Mf點（diǎn）的下降, 使淬火後鋼中殘餘奧氏體量增多。殘餘奧（ào）氏體量過多（duō）時,可進行冷處（chù）理(冷至Mf點以下（xià）), 以使其轉變為馬氏體; 或進行多次（cì）回火, 這時殘餘奧氏體（tǐ）因析出合金碳化物會（huì）使Ms、Mf點上升, 並在冷卻（què）過程中轉變為馬氏體或貝氏體(即發（fā）生所謂二次淬火)。 3. 合（hé）金（jīn）元素對回（huí）火轉變的影響 (1)提高回火穩定性 合金元（yuán）素在（zài）回火過程中推遲馬氏體的分解和殘餘奧氏體的轉變(即在較高溫（wēn）度（dù）才開始（shǐ）分解（jiě）和轉變)， 提高鐵素體（tǐ）的再結晶溫度, 使碳化物（wù）難以聚集（jí）長大，因（yīn）此提高了（le）鋼（gāng）對回火軟化的抗力, 即提高了（le）鋼的回火穩定性。提高回火穩（wěn）定性作用較（jiào）強的合金元素有：V、Si、Mo、W、Ni、Co等。 (2)產生二次（cì）硬化 一些Mo、W、V含量較高（gāo）的（de）高合（hé）金鋼回火時, 硬度不是隨回火溫度升高而單調降（jiàng）低, 而是到某一（yī）溫度(約400℃)後反而開始（shǐ）增（zēng）大, 並在另一更（gèng）高溫度(一般為550℃左（zuǒ）右（yòu）)達到（dào）峰值。這是（shì）回火過程（chéng）的二（èr）次硬化（huà）現象, 它與回火析出（chū）物的性質有（yǒu）關。當回火（huǒ）溫度（dù）低於450℃時, 鋼中析（xī）出（chū）滲碳體; 在450℃以上滲碳體溶解, 鋼中開（kāi）始沉澱出彌散穩定的難（nán）熔碳化物Mo2C、W2C、VC等, 使（shǐ）硬度重（chóng）新升高, 稱為（wéi）沉澱硬化。回火時冷（lěng）卻過程中（zhōng）殘餘奧氏（shì）體（tǐ）轉變為馬氏體的（de）二次（cì）淬火所也可導（dǎo）致二次（cì）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 元 素（sù） 殘餘奧氏體的轉變 沉澱硬化 Mn、Mo、W、Cr、Ni、Co①、V V、Mo、W、Cr、Ni①、Co① ①僅在高（gāo）含量並有其他合金元素存在時, 由於能生成（chéng）彌散分布的金（jīn）屬間化合（hé）物才有效。 (3)增（zēng）大回（huí）火脆性 和碳（tàn）鋼一樣, 合金鋼也（yě）產生回火脆性, 而且更明（míng）顯。這是合金元素的不利影響。在450℃-600℃間發生的第二類回火脆（cuì）性(高溫回火脆（cuì）性（xìng）) 主要與某些雜質元（yuán）素以及合金元素（sù）本身在（zài）原奧氏（shì）體晶（jīng）界上的嚴重偏（piān）聚有關, 多發生在（zài）含Mn、Cr、Ni等元素的（de）合金鋼中。 這是一種（zhǒng）可逆回火（huǒ）脆性, 回火後（hòu）快冷(通常用油冷)可防（fáng）止其（qí）發生。鋼中加入（rù）適當（dāng）Mo或W(0.5%Mo, 1%W)也可基本（běn）上消除這類脆性。 合金元素對鋼的機械性能的影響 提高鋼的強度是加入合金元素的主要（yào）目的之一。欲提高強度, 就要（yào）設法增大位錯（cuò）運（yùn）動的阻（zǔ）力。金屬中的強化機製主要有（yǒu）固溶強（qiáng）化、位（wèi）錯強（qiáng）化、細晶強化（huà）、第二相(沉澱和彌散)強化（huà）。合金元素（sù）的（de）強化作用, 正（zhèng）是利用了這些強化機製。 1. 對退火狀態下鋼的（de）機械性能的（de）影響 結（jié）構（gòu）鋼在退火狀（zhuàng）態下的（de）基本（běn）相是鐵素體和碳化物。合金元素溶於鐵（tiě）素體（tǐ）中, 形成合金鐵素體, 依（yī）靠（kào）固溶強化作用（yòng）, 提高（gāo）強度和（hé）硬度（dù）, 但同時（shí）降低塑性和韌性。 2.對退火狀態下鋼的機械性（xìng）能的影（yǐng）響 由於合金元素的加入降低（dī）了共析點的碳（tàn）含量、使C曲線（xiàn）右（yòu）移（yí）, 從而使（shǐ）組織（zhī）中的珠光（guāng）體的比例增（zēng）大（dà）, 使珠光體層片距（jù）離減小, 這也使鋼（gāng）的強度增加, 塑性下降。但是在退火狀態下, 合金鋼（gāng）沒有很大的優越（yuè）性。 由於（yú）過冷奧氏（shì）體穩（wěn）定（dìng）性增大, 合（hé）金（jīn）鋼在正火狀態下可得到層片距（jù）離（lí）更小的珠光體（tǐ）, 或貝氏體甚至馬（mǎ）氏（shì）體組織, 從而強度大為增加。Mn、Cr、Cu的（de）強化作用較（jiào）大（dà）, 而Si、Al、V、Mo等在一般含量(例（lì）如一般結（jié）構鋼（gāng）的（de）實際含量)下影響很小。 3. 對淬（cuì）火、回火狀態下鋼的機械性能的影響 合金元素對（duì）淬（cuì）火、回火狀態下鋼（gāng）的強化作用（yòng）最顯著, 因為它充分利（lì）用了全部的四種強化機製。淬火時形成馬氏體, 回火時析出碳（tàn）化物, 造成強烈的第二相強化，同（tóng）時使韌性大大改善, 故獲得馬氏體並對其回火（huǒ）是鋼的最經濟（jì）和最（zuì）有效（xiào）的綜合強（qiáng）化方法。 合金元素加入鋼中, 首（shǒu）要的目的是提高鋼的淬（cuì）透性, 保證在淬火（huǒ）時容易獲得馬氏體。其次（cì）是（shì）提高（gāo）鋼的回火穩定（dìng）性（xìng）, 使馬氏體的保持（chí）到較高溫度，使（shǐ）淬火鋼在回火時析（xī）出的碳化物更細（xì）小、均勻（yún）和（hé）穩定。這樣, 在同樣條件下, 合金鋼比（bǐ）碳鋼具（jù）有更高的強（qiáng）度。 合金元素對鋼（gāng）的工藝性能的影響（xiǎng） 1. 合金元素對鋼鑄造性能的影（yǐng）響（xiǎng） 固（gù）、液（yè）相（xiàng）線的溫（wēn）度愈低（dī）和結晶溫區愈（yù）窄, 其鑄造（zào）性能愈好（hǎo）。合金元素（sù）對鑄造性（xìng）能的影響, 主要取（qǔ）決（jué）於它們對Fe-Fe3C相圖的影響。另外, 許多元素, 如（rú）Cr、Mo、V、Ti、Al等在鋼中形成高熔點碳化物或氧化物（wù）質點, 增（zēng）大（dà）鋼的粘（zhān）度, 降低流動性, 使鑄造性能惡化（huà）。 2.合金（jīn）元素對鋼塑性（xìng）加工性（xìng）能的影（yǐng）響 塑（sù）性加工分熱加工（gōng）和冷（lěng）加工。合金元素溶入固溶（róng）體中, 或形（xíng）成碳化物(如Cr、Mo、W等), 都使鋼的熱變形抗力提高和熱塑性（xìng）明顯下降而容易鍛裂。一般合金鋼的熱（rè）加（jiā）工（gōng）工（gōng）藝性能比碳鋼要差得多。 3. 合（hé）金（jīn）元素對鋼焊（hàn）接（jiē）性能的影響 合（hé）金元素都提高鋼（gāng）的（de）淬（cuì）透性, 促進脆性組（zǔ）織(馬氏體)的形成, 使（shǐ）焊接性（xìng）能（néng）變壞。但鋼中（zhōng）含有（yǒu）少量（liàng）Ti和（hé）V, 可改善鋼的（de）焊（hàn）接（jiē）性能。 4. 合金元（yuán）素（sù）對鋼切削性能的（de）影（yǐng）響 切削（xuē）性（xìng）能與（yǔ）鋼的硬度（dù）密切相關, 鋼是適合（hé）於切削加（jiā）工（gōng）的硬度範圍為170HB～230HB。一（yī）般合金鋼的切（qiē）削性能比碳鋼（gāng）差。但適當加入S、P、Pb等（děng）元素（sù）可（kě）以大大（dà）改（gǎi）善（shàn）鋼的切削性能。 5. 合金元素對鋼熱處理工（gōng）藝（yì）性能的影響 熱（rè）處理工（gōng）藝性能反映鋼熱處理的難易程度（dù）和熱處理產生（shēng）缺陷的傾向。主要包括淬（cuì）透性（xìng）、過熱敏感性、回（huí）火（huǒ）脆化（huà）傾（qīng）向和氧化脫碳傾向等。合金鋼（gāng）的淬透性高, 淬火時（shí）可以（yǐ）采（cǎi）用比較緩慢的冷卻方法,可（kě）減少工（gōng）件的變形（xíng）和開（kāi）裂傾向。加入錳（měng）、矽會增大鋼的過熱敏感（gǎn）性。 7-2 合金結（jié）構鋼 用於製（zhì）造重要工程結構和機器零件（jiàn）的鋼種稱為（wéi）合金結構鋼。主要（yào）有低合金（jīn）結構鋼、合金滲碳（tàn）鋼、合金調質鋼、合（hé）金彈簧鋼（gāng）、滾珠軸承鋼。 如:滾（gǔn）珠軸承鋼（gāng）,在鋼號（hào）前標以G。GCr15表示含碳量約1.0%、鉻含量約1.5%(這（zhè）是一個特（tè）例, 鉻含量以千分之一為單位的數（shù）字表示（shì）)的（de）滾珠軸承鋼。 Y40Mn,表示（shì）碳含量為0.4%、錳含量少於（yú）1.5%的易切削（xuē）鋼等等。 對於（yú）高級優質鋼，則在（zài）鋼的（de）末尾加A字表明，例如20Cr2Ni4A 7-1 鋼（gāng）的（de）合金化 在鋼中加（jiā）入合（hé）金（jīn）元素後，鋼的基本組元鐵和碳與加入的合金元素會發（fā）生交互作用。鋼的（de）合金化目的是希（xī）望利用合（hé）金元素與鐵、碳的相互作用和對鐵碳相圖及（jí）對鋼的熱處理的影響來改善鋼的（de）組織和性能。