鋼（gāng）板（bǎn） , 厚鋼（gāng）板的（de）鋼種大體上和薄鋼板（bǎn）相同。在（zài）品各方麵，除了橋梁鋼板、鍋（guō）爐鋼板（bǎn）、汽（qì）車製造（zào）鋼板、壓力（lì）容器鋼板和多層（céng）高壓容器鋼板等品種純屬厚板外，有些品種的鋼板如汽車大梁鋼板（bǎn）（厚（hòu）2.5~10毫（háo）米）、花紋鋼板（厚2.5~8毫米（mǐ））、不（bú）鏽鋼板（bǎn）、耐熱（rè）鋼板等（děng）品種是同薄板交叉的。 另（lìng），鋼板還有（yǒu）材質一（yī）說，並不是所有的鋼板都是一樣（yàng）的，材質不一樣，其（qí）鋼板（bǎn）所用到的地方（fāng），也不一樣。是用鋼（gāng）水澆注，冷卻後壓製（zhì）而成的平板狀鋼材。 鋼板是平板狀，矩形的，可直（zhí）接（jiē）軋製或（huò）由寬鋼帶（dài）剪（jiǎn）切而成。 鋼板按（àn）厚度分，薄鋼板4毫米（最薄0.2毫（háo）米），厚鋼板（bǎn）4~60毫米，特厚鋼（gāng）板60~115毫米。 鋼板按軋製（zhì）分（fèn），分（fèn）熱軋和冷軋（zhá）。 薄板的寬度為500~1500毫米；厚的寬度為600~3000毫米。薄板（bǎn）按鋼種分（fèn），有普通鋼、優（yōu）質（zhì）鋼、合（hé）金鋼、彈簧鋼、不鏽鋼、工具鋼、耐熱鋼、軸承鋼、矽（guī）鋼和工（gōng）業（yè）純（chún）鐵薄板等；按專（zhuān）業用途分，有油桶用板、搪瓷用板（bǎn）、防（fáng）彈用板等；按表麵塗鍍層分（fèn），有鍍鋅薄（báo）板、鍍錫薄板、鍍（dù）鉛薄板、塑料複（fù）合（hé）鋼（gāng）板等。 合（hé）金鋼（gāng） 隨著科（kē）學（xué）技術和工業的（de）發展，對材料提出了更高的（de）要求，如（rú）更高的（de）強度，抗高溫、高壓、低溫，耐腐蝕、磨損以及其它特殊物理、化學性能的要求，碳鋼已不（bú）能完全（quán）滿足（zú）要求。 碳鋼的在性能上主要有（yǒu）以（yǐ）下（xià）幾方麵的（de）不足： (1)淬透性低（dī）。一般情（qíng）況下，碳（tàn）鋼（gāng）水淬的最大淬透直徑（jìng）隻有10mm-20mm。 (2) 強度和屈強（qiáng）比較低（dī）。如（rú）普（pǔ）通碳鋼Q235鋼的s為235MPa，而低（dī）合金結構鋼16Mn的（de）s則為360MPa以上（shàng）。40鋼（gāng）的 s /b僅為0.43, 遠低於合金鋼。 (3) 回火穩（wěn）定（dìng）性差。由於（yú）回（huí）火穩定（dìng）性差，碳鋼在進行調質處理時，為了保（bǎo）證（zhèng）較（jiào）高的強度需采用較（jiào）低的回火（huǒ）溫（wēn）度，這樣鋼的韌性就偏低；為（wéi）了保證較好的韌性，采（cǎi）用高的（de）回（huí）火溫（wēn）度時強（qiáng）度又偏（piān）低，所以碳鋼的（de）綜合（hé）機械性能水平（píng）不高。 (4) 不（bú）能滿足特（tè）殊（shū）性能的要求。碳鋼在抗氧（yǎng）化、耐蝕、耐熱、耐低溫、耐磨損以（yǐ）及特（tè）殊電（diàn）磁（cí）性等（děng）方麵往往較差，不（bú）能滿足特殊使用性能的需求。牌（pái）號的首部用數字標（biāo）明碳含量（liàng）。規定結構（gòu）鋼以（yǐ）萬分之一為單位（wèi）的（de）數字（兩位（wèi）數）、工具（jù）鋼（gāng）和特殊（shū）性能（néng）鋼以千分之一為單位的數字（一位（wèi）數）來（lái）表示（shì）碳（tàn）含量，而工具鋼的（de）碳含量超（chāo）過1%時，碳含量不（bú）標出。 在表明碳（tàn）含（hán）量數字之後，用元素的化學符號表（biǎo）明鋼中主要合金元素，含量由其（qí）後麵的數字（zì）標明（míng），平均（jun1）含量少於1.5%時不標數, 平均含量為1.5%～2.49%、2.5%～3.49%時,相應地標以2、3。 合金結構鋼40Cr，平均碳含量（liàng）為0.40%，主要（yào）合（hé）金（jīn）元素（sù）Cr的含量在1.5%以（yǐ）下。 合金元素（sù）與鐵（tiě）、碳的相互作用 合金元素（sù）加入鋼中（zhōng）後，主要以三（sān）種形（xíng）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（gāng）中（zhōng）還可能（néng）形成（chéng）金（jīn）屬間化（huà）合物（wù）。 1. 溶（róng）於（yú）鐵中 幾（jǐ）乎所有的合金元素（除Pb外（wài））都可溶入鐵中, 形成合金鐵素體或合金奧（ào）氏體, 按（àn）其對-Fe或-Fe的作用, 可（kě）將合（hé）金元素（sù）分為（wéi）擴（kuò）大奧（ào）氏（shì）體相區和縮小奧氏體相區兩大類。 擴大相區（qū）的元素亦稱奧氏體穩定化元素, 主要（yào）是（shì）Mn、Ni、Co、C、N、Cu等（děng）, 它們（men）使A3點（diǎn）(-Fe -Fe的轉變點)下降, A4點( -Fe的轉變（biàn）點)上升, 從而擴大-相的存在範圍。其中Ni、Mn等加入到一定（dìng）量後, 可使（shǐ）相區擴大到室溫以下, 使相區消失（shī）, 稱為完全擴大（dà）相區元素。另（lìng）外一些（xiē）元素(如C、N、Cu等), 雖然擴大相區, 但不能擴大（dà）到室溫, 故（gù）稱之為部（bù）分（fèn）擴大相（xiàng）區的元素。 縮小相區（qū）元素亦稱鐵（tiě）素體穩定化元（yuán）素（sù）, 主要有Cr、Mo、W、V、Ti、Al、Si、B、Nb、Zr等。它們使A3點上升, A4點下降(鉻除外, 鉻含量小於7%時, A3點下降; 大於7%後（hòu）,A3點迅速上升), 從而縮小相區存在（zài）的範圍, 使鐵素體穩定區域擴大。按其作用（yòng）不（bú）同（tóng）可分為完（wán）全（quán）封閉相區的元（yuán）素(如Cr、Mo、W、V、Ti、Al、Si等)和部分（fèn）縮小相區的元素（sù）(如B、Nb、Zr等)。 2. 形（xíng）成碳化物 其（qí）與鋼（gāng）中碳的親和力（lì）的大小, 可分為碳化（huà）物形成（chéng）元素和非碳化物形成元素（sù）兩大類（lèi）。 常見非碳化（huà）物形成元素有：Ni、Co、Cu、Si、Al、N、B等。它們基本上都溶於鐵素體和奧氏體中。常見碳（tàn）化物形成元素有：Mn、Cr、W、V、Nb、Zr、Ti等(按（àn）形成的碳化物的穩定性（xìng）程（chéng）度由弱到強的次序（xù）排列)，它們（men）在鋼中一部分固溶於基體相中（zhōng），一部分形成合金滲碳體, 含量高時可（kě）形成新的合金碳化（huà）合物。 合金工具鋼（gāng）5CrMnMo, 平均碳含量（liàng）為0.5%, 主要合金元素Cr、Mn、Mo的含量均在1.5%以下。 專用（yòng）鋼用其（qí）用（yòng）途的（de）漢語拚音（yīn）字首來標明。對奧（ào）氏體和鐵素體存在（zài）範圍的影響（xiǎng） 擴（kuò）大或縮小相區（qū）的元素均同樣（yàng）擴大或縮小（xiǎo）Fe-Fe3C相圖中的（de）相區, 且同樣Ni或Mn的含量較多時, 可使鋼在室溫（wēn）下得到（dào）單相（xiàng）奧氏（shì）體組織（zhī）(如1Cr18Ni9奧氏（shì）體不鏽鋼（gāng）和ZGMn13高錳鋼等)， 而Cr、Ti、Si等超過一定（dìng）含量（liàng）時, 可使（shǐ）鋼在室溫獲（huò）得單相鐵素體（tǐ）組織（zhī） (如1Cr17Ti高（gāo）鉻鐵素（sù）體不鏽鋼等（děng）)。 對（duì）Fe-Fe3C相圖臨界點(S和E點)的（de）影響 擴大相區的元素使Fe-Fe3C相圖中的共析轉變溫度下降, 縮小相區（qū）的元素（sù）則使其上升, 並都使共（gòng）析反應在一個溫度範圍內進行。幾（jǐ）乎所（suǒ）有的合（hé）金元素都使（shǐ）共（gòng）析點(S)和共晶點(E)的碳含量降（jiàng）低，即S點和E點（diǎn）左移（yí）, 強碳（tàn）化物形成元素的作用尤為強烈。 合金元素對鋼熱（rè）處理的（de）影響 合金元素的加入會影響鋼在熱處（chù）理過程中的組織轉變。 1. 合（hé）金元素（sù）對加熱時相（xiàng）轉變（biàn）的（de）影響 合金元素（sù）影響加熱時（shí）奧氏體形成的速度（dù）和（hé）奧氏體晶粒的大小（xiǎo）。 (1)對奧氏體（tǐ）形成速度的影響： Cr、Mo、W、V等強碳化物（wù）形成元素與碳（tàn）的（de）親（qīn）合力大（dà）, 形成難溶於奧（ào）氏體的合金碳化物, 顯著（zhe）減慢奧氏體形成速度；Co、Ni等部分（fèn）非碳化物形成元素, 因增（zēng）大碳的擴散速度, 使奧氏體的（de）形成速度加快；Al、Si、Mn等合金元素對奧氏體形成（chéng）速度影（yǐng）響不（bú）大（dà）。 (2)對（duì）奧氏體晶粒大小的影響：大多數（shù）合金元素都有阻止奧氏體晶粒（lì）長大的作用, 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；對晶粒長大影響不大的元素有：Si、Ni、Cu等；促進晶粒長大（dà）的元素：Mn、P等。 2. 合（hé）金元素對過冷奧氏（shì）體分解轉變的影響 除Co外, 幾乎所有合（hé）金元素都增大過冷奧（ào）氏體的穩定性, 推遲珠光體類型組織（zhī）的轉變（biàn）, 使C曲線右移, 即提高鋼的（de）淬透（tòu）性。常用提高淬透性的（de）元素有：Mo、Mn、Cr、Ni、Si、B等（děng）。必須（xū）指出（chū）, 加入的合金元（yuán）素, 隻（zhī）有完全溶於奧氏體時, 才（cái）能提高淬透性。如果未完全溶解, 則碳化物會成為珠光體的核心, 反而降低鋼的淬透性。另外, 兩種或多種合金元素的同時（shí）加（jiā）入(如, 鉻（gè）錳鋼、鉻鎳（niè）鋼等), 比單個（gè）元（yuán）素對淬透性（xìng）的影響要強得多。 除Co、Al外, 多數（shù）合金元素都使Ms和Mf點下降。其作（zuò）用大小的次序是：Mn、Cr、Ni、Mo、W、Si。其中Mn的（de）作用最（zuì）強, Si實際上無影響。Ms和（hé）Mf點的下降, 使淬火後鋼（gāng）中殘餘奧氏體（tǐ）量（liàng）增多。殘餘奧氏體量（liàng）過多時（shí）,可進行冷處理（lǐ）(冷至Mf點以下), 以使其轉（zhuǎn）變（biàn）為（wéi）馬氏體; 或進行多次回火, 這時（shí）殘餘（yú）奧氏體因析出合金碳化物（wù）會使Ms、Mf點上升, 並在冷卻過程中轉變為馬氏體（tǐ）或貝氏體(即發生所謂二次淬（cuì）火)。 3. 合金元素對回（huí）火（huǒ）轉變的影響 (1)提高回火穩定性 合金元素在回火（huǒ）過（guò）程中推遲（chí）馬氏體的（de）分解和殘餘（yú）奧氏體的轉變(即在較高溫度才（cái）開始分解和轉變)， 提高（gāo）鐵素體的再（zài）結晶溫度, 使碳化物難以聚集長（zhǎng）大，因此提高了鋼對回火軟化的抗力, 即提（tí）高（gāo）了鋼（gāng）的回火穩定性。提高回火穩定性作用較（jiào）強的（de）合金元素（sù）有：V、Si、Mo、W、Ni、Co等。 (2)產生二次（cì）硬（yìng）化 一些Mo、W、V含量較高的高合金鋼回（huí）火時, 硬度不是隨（suí）回火溫（wēn）度升高（gāo）而（ér）單調（diào）降低, 而是到某一溫度(約（yuē）400℃)後反而（ér）開（kāi）始增（zēng）大, 並在（zài）另一更（gèng）高溫度(一般（bān）為550℃左右（yòu）)達到峰值。這是（shì）回火（huǒ）過程的二次硬（yìng）化現象, 它與回火析出物（wù）的性（xìng）質有關（guān）。當回火溫度低於450℃時, 鋼中析出滲碳體（tǐ）; 在450℃以上滲（shèn）碳體溶解, 鋼中開始沉澱（diàn）出彌散穩定的（de）難熔（róng）碳（tàn）化物（wù）Mo2C、W2C、VC等, 使硬度重新升高, 稱為沉澱硬化。回（huí）火（huǒ）時（shí）冷卻過（guò）程中殘餘奧氏體轉變為馬氏體的（de）二次淬（cuì）火所也（yě）可（kě）導（dǎo）致二次硬化。 產生二（èr）次硬化（huà）效應（yīng）的合金元素 產（chǎn）生（shēng）二次（cì）硬化的（de）原因 合 金 元 素（sù） 殘餘（yú）奧氏（shì）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（tā）合金（jīn）元素存在時, 由於能生成彌散分布的金屬間化合（hé）物才有效。 (3)增（zēng）大回火脆性 和碳鋼一樣, 合金鋼也產生回火脆性, 而且更明顯。這是（shì）合金（jīn）元素的（de）不利（lì）影響。在（zài）450℃-600℃間發生的第二類回火（huǒ）脆性(高溫回火（huǒ）脆性) 主（zhǔ）要與（yǔ）某些雜質元素以及（jí）合金元素本身在原奧氏體晶界上的嚴（yán）重（chóng）偏聚有關, 多發（fā）生（shēng）在（zài）含Mn、Cr、Ni等（děng）元素的合金鋼中（zhōng）。 這是一（yī）種可逆回（huí）火脆（cuì）性（xìng）, 回火後快冷（lěng）(通常用油冷（lěng）)可防止（zhǐ）其發生（shēng）。鋼中加入適當Mo或W(0.5%Mo, 1%W)也可基本上消除（chú）這類（lèi）脆性（xìng）。 合金元素（sù）對（duì）鋼的機（jī）械性能（néng）的影響 提高（gāo）鋼的強（qiáng）度（dù）是加入（rù）合金元素的主要目的之一。欲提高強度, 就要設法增大位錯運動的（de）阻力。金屬中的（de）強化機製主要有固溶強（qiáng）化（huà）、位錯強（qiáng）化、細（xì）晶強化、第（dì）二相(沉澱和彌散)強化。合（hé）金元素（sù）的強化作用, 正（zhèng）是利（lì）用（yòng）了這（zhè）些強化機製。 1. 對退火狀態下鋼（gāng）的機械性能的影響（xiǎng） 結構鋼在（zài）退火狀態下的（de）基本相是鐵（tiě）素體和碳化物。合金元素溶於鐵素體中, 形（xíng）成合金鐵（tiě）素體, 依（yī）靠（kào）固（gù）溶（róng）強（qiáng）化（huà）作用, 提高（gāo）強度和硬度, 但同時降低（dī）塑性和（hé）韌性。 2.對退火狀（zhuàng）態下鋼的機械性能的影響 由於合金元素的（de）加入降低了共析點的碳（tàn）含量、使C曲線右移（yí）, 從而（ér）使組織（zhī）中的珠光體的比例增（zēng）大, 使珠光體層片距離減小（xiǎo）, 這也使鋼的強度增加, 塑性（xìng）下降（jiàng）。但是在退火狀（zhuàng）態下（xià）, 合（hé）金鋼（gāng）沒（méi）有很大的優越（yuè）性。 由於過冷奧氏（shì）體穩定性（xìng）增大, 合（hé）金鋼在正火（huǒ）狀態下（xià）可得到層片距離更（gèng）小的珠光體, 或貝氏體甚至馬氏體組織, 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（zài）一般含量(例如一般結（jié）構（gòu）鋼（gāng）的實（shí）際含（hán）量（liàng）)下影響（xiǎng）很（hěn）小。 3. 對淬（cuì）火、回（huí）火狀（zhuàng）態下鋼的機械（xiè）性能的影響 合金元素對（duì）淬火、回（huí）火狀態下（xià）鋼（gāng）的強化作（zuò）用最（zuì）顯（xiǎn）著, 因為它充（chōng）分利用（yòng）了全（quán）部的（de）四種強化機製。淬火時形成馬氏體, 回（huí）火（huǒ）時析出（chū）碳化物, 造成強烈的第二相（xiàng）強化，同時使韌性大（dà）大改（gǎi）善（shàn）, 故獲得馬氏體並對其回（huí）火是（shì）鋼的最經（jīng）濟和最有效的綜合強化方法。 合金元素加入鋼（gāng）中, 首要的（de）目的是（shì）提高鋼的淬透（tòu）性, 保證（zhèng）在淬火時容易獲得（dé）馬氏體。其次是（shì）提（tí）高鋼的回火穩定性（xìng）, 使馬氏體的（de）保持到較高溫度，使淬火鋼在回火時析出的碳化（huà）物（wù）更細小、均勻和穩（wěn）定。這樣, 在同樣條件下, 合（hé）金鋼（gāng）比碳鋼具有更高的強度。 合金元素對鋼的工（gōng）藝性能的影響 1. 合金元素對鋼鑄（zhù）造性（xìng）能的影響 固（gù）、液相線的溫（wēn）度（dù）愈低和結（jié）晶溫區愈窄, 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相圖的影響（xiǎng）。另外, 許（xǔ）多元素, 如Cr、Mo、V、Ti、Al等在（zài）鋼中形（xíng）成（chéng）高熔點碳化物或氧化物質點（diǎn）, 增大鋼的粘度, 降低流動性, 使（shǐ）鑄造（zào）性能（néng）惡化。 2.合金（jīn）元素對鋼塑性加工性能的影響 塑（sù）性加工分（fèn）熱加工和冷加工。合（hé）金元（yuán）素溶入（rù）固溶體中, 或形成碳化物(如Cr、Mo、W等), 都使鋼的熱（rè）變形抗（kàng）力提高和（hé）熱（rè）塑（sù）性明顯下降而（ér）容易（yì）鍛裂（liè）。一般（bān）合金鋼（gāng）的熱加工工（gōng）藝性能比碳鋼要差得多。 3. 合金元素對鋼焊接性能的影響 合金元素（sù）都提高鋼的淬透性, 促（cù）進脆性組（zǔ）織(馬氏（shì）體（tǐ）)的形成, 使（shǐ）焊接性能（néng）變壞。但鋼中含有少量Ti和（hé）V, 可改善鋼的焊接性能。 4. 合（hé）金（jīn）元素對（duì）鋼（gāng）切（qiē）削（xuē）性能的影響 切削（xuē）性能（néng）與鋼（gāng）的（de）硬度密切（qiē）相關, 鋼是（shì）適合於切（qiē）削加工的硬（yìng）度（dù）範圍為（wéi）170HB～230HB。一般（bān）合金鋼的切削性能比碳鋼差。但適（shì）當加入S、P、Pb等元素（sù）可以（yǐ）大大改善鋼的切削性能。 5. 合（hé）金元素對鋼熱（rè）處理工藝性能的影（yǐng）響（xiǎng） 熱處理工藝（yì）性能反映鋼熱處理（lǐ）的難易（yì）程度和熱處理（lǐ）產生缺陷的（de）傾向。主（zhǔ）要包（bāo）括淬透性、過（guò）熱敏（mǐn）感（gǎn）性、回火脆化傾向和氧化脫碳傾向（xiàng）等。合（hé）金鋼的（de）淬透性高（gāo）, 淬火時（shí）可以采用比較緩慢的冷卻方法,可減少工件的變形和開裂傾向。加（jiā）入錳、矽會（huì）增大鋼（gāng）的過熱敏感性（xìng）。 7-2 合金結（jié）構鋼 用（yòng）於製造（zào）重要（yào）工程結（jié）構和機器零件（jiàn）的鋼（gāng）種（zhǒng）稱為合（hé）金結（jié）構鋼。主要有低合（hé）金結構鋼、合金滲碳鋼（gāng）、合金調質（zhì）鋼、合（hé）金彈簧鋼（gāng）、滾（gǔn）珠軸承鋼（gāng）。 如:滾珠軸（zhóu）承鋼,在鋼號前標（biāo）以（yǐ）G。GCr15表（biǎo）示（shì）含碳量約1.0%、鉻含量（liàng）約1.5%(這是一個特（tè）例, 鉻（gè）含量以千分之一為單位的數字表示)的滾珠軸（zhóu）承鋼。 Y40Mn,表示碳含量（liàng）為0.4%、錳含量（liàng）少於1.5%的易切削鋼等（děng）等。 對於（yú）高級優質鋼，則在鋼的末尾加A字表明，例如20Cr2Ni4A 7-1 鋼的合（hé）金化 在鋼中加入（rù）合金元素後，鋼（gāng）的基本組（zǔ）元（yuán）鐵和碳與加入的合金元（yuán）素會（huì）發生交互（hù）作用。鋼的合金化目的是希望利（lì）用合金元素與鐵、碳（tàn）的相互（hù）作用（yòng）和對（duì）鐵碳相圖（tú）及對鋼的熱處理的影響來改善鋼的組織和性能。