鋼板 , 厚鋼板的鋼種大體上和薄鋼板相同。在品各方麵，除了橋梁鋼板、鍋爐鋼板、汽車製造鋼板、壓力容器鋼板和多層高壓容器鋼板等品種純屬厚板外，有些品（pǐn）種的鋼（gāng）板如汽車大梁（liáng）鋼板（厚2.5~10毫米（mǐ））、花紋（wén）鋼板（厚2.5~8毫（háo）米）、不（bú）鏽鋼板、耐熱鋼板等品種是同薄板交叉（chā）的。
另，鋼板還有材質一說，並不是所有的（de）鋼板都（dōu）是一（yī）樣的，材質不（bú）一樣，其鋼（gāng）板所用到的地方，也不一樣。是用鋼水澆注，冷卻後（hòu）壓製而成的平板狀鋼（gāng）材。
鋼板是平板狀，矩形（xíng）的，可直接軋製或由寬鋼帶剪切而成。
鋼板按（àn）厚度（dù）分，薄鋼板<4毫米（最薄0.2毫米），厚鋼板4~60毫米，特厚鋼板60~115毫米。
鋼板按軋製分，分熱軋和（hé）冷軋。
薄板的寬度為（wéi）500~1500毫米；厚的寬度為600~3000毫米。薄板按鋼種分（fèn），有普（pǔ）通鋼（gāng）、優質鋼（gāng）、合金鋼、彈（dàn）簧鋼、不鏽（xiù）鋼、工具鋼、耐熱鋼、軸承鋼、矽鋼和工業純鐵薄板等；按專業用途分，有油桶用（yòng）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（liào）複合鋼板等。
合金鋼
隨著科學技術和工業的發展，對材料提出了更高的要求，如更高的強度，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，碳鋼已不能完全滿足要求。
碳鋼的在性能上主要有以下幾（jǐ）方麵的不足（zú）：
(1)淬透性低。一般情況下，碳鋼水淬（cuì）的最大（dà）淬透（tòu）直徑隻有10mm-20mm。
(2) 強度和屈（qū）強比較低。如普通碳鋼Q235鋼的（de）σs為235MPa，而低合金結（jié）構鋼16Mn的σs則為360MPa以（yǐ）上。40鋼的（de） σs /σb僅（jǐn）為（wéi）0.43, 遠低於合金鋼。
(3) 回火穩定性差。由於回火穩定性（xìng）差，碳鋼在進行調質處理（lǐ）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（xìng）就偏（piān）低；為了保證較好的（de）韌性，采（cǎi）用高的回火溫（wēn）度（dù）時強度（dù）又偏低，所以碳鋼的綜合機械（xiè）性能水平不高。
(4) 不能（néng）滿（mǎn）足特殊（shū）性能的要求（qiú）。碳鋼在抗氧化、耐蝕、耐熱、耐低溫、耐（nài）磨損以及特殊電磁性等方麵往（wǎng）往較差，不能滿足特殊使（shǐ）用性能的需求。牌號（hào）的首部用數（shù）字標明碳含量。規定結構鋼以萬（wàn）分之一為單位的數字（兩位數）、工具鋼和特殊性能鋼以千分之一為單位的數（shù）字（一（yī）位數）來表（biǎo）示碳（tàn）含量，而工具鋼的碳含量（liàng）超過1%時，碳含量不標出。
在表明碳含量數字之後，用元素的化學符號表明鋼中主要合金元（yuán）素（sù），含量由其後麵的（de）數字標明（míng），平（píng）均含量少於1.5%時不標數（shù）, 平均含量為1.5%～2.49%、2.5%～3.49%……時,相應地標以2、3……。
合金（jīn）結構鋼40Cr，平均碳含量為0.40%，主要合金元素Cr的含量在1.5%以下。
合金元素與（yǔ）鐵、碳的相互作用
合金元素（sù）加（jiā）入鋼中後，主要以三種形（xíng）式存在鋼中（zhōng）。即：與鐵形成固溶體；與碳形成碳化物；在高合金（jīn）鋼中還（hái）可能形成金屬間化（huà）合物。
1. 溶於鐵中
幾乎（hū）所有的合金元素（sù）（除Pb外）都可溶入鐵中, 形成合（hé）金鐵（tiě）素體或合金奧氏體, 按其對α-Fe或γ-Fe的作用, 可將合金元（yuán）素分為擴大奧氏體相區和縮小奧氏體相區兩大類。
擴大γ相區的元素—亦稱奧氏體穩定化元素, 主要是Mn、Ni、Co、C、N、Cu等, 它們使A3點(γ-Fe α-Fe的轉變點)下降, A4點( γ-Fe的轉變點)上（shàng）升, 從而擴（kuò）大γ-相的存在範圍。其中Ni、Mn等加入到一定量後, 可（kě）使γ相區擴（kuò）大到室溫以下, 使α相區消失（shī）, 稱為完全擴大（dà）γ相區元素。另外一些元素(如（rú）C、N、Cu等（děng）), 雖然擴大γ相區（qū）, 但不能（néng）擴大到室溫, 故稱之為部分擴大γ相區（qū）的元素（sù）。
縮小γ相區（qū）元素——亦稱鐵素體穩（wěn）定化元素, 主要有Cr、Mo、W、V、Ti、Al、Si、B、Nb、Zr等（děng）。它們（men）使A3點上升, A4點下降(鉻除外, 鉻（gè）含量小於7%時, A3點（diǎn）下降; 大於7%後,A3點迅速上升), 從而縮小γ相區存在的範圍, 使鐵素體穩定區域擴大。按其作用不同可（kě）分為（wéi）完全封閉γ相區的元素(如Cr、Mo、W、V、Ti、Al、Si等（děng）)和部（bù）分縮小γ相區的元素(如B、Nb、Zr等)。
2. 形成碳化物
其與鋼中碳的親和力的大小, 可分為碳化物形成元素和非碳化物形成元素兩（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）素體和奧（ào）氏（shì）體中（zhōng）。常見碳化（huà）物形成（chéng）元（yuán）素有：Mn、Cr、W、V、Nb、Zr、Ti等(按（àn）形成的碳化（huà）物的穩定性程度由弱到強的次序排列)，它們在鋼（gāng）中一部分（fèn）固（gù）溶於基體相中（zhōng），一部分形成合金滲碳體, 含量高時可形成新的合金碳化合物。
合金（jīn）工具鋼（gāng）5CrMnMo, 平均碳含量為0.5%, 主要合金元素Cr、Mn、Mo的含量均在1.5%以下。
專用鋼用其用途的漢語拚音字首來標明。對奧氏體和鐵素體（tǐ）存在範圍的影響
擴大或縮小γ相區的元（yuán）素（sù）均同樣擴大或縮小Fe-Fe3C相圖中的γ相區, 且同樣Ni或Mn的含量較多時, 可使鋼在室溫下（xià）得到（dào）單相奧氏體組織(如1Cr18Ni9奧氏體不鏽（xiù）鋼和ZGMn13高錳鋼等)， 而Cr、Ti、Si等超過一定含量時, 可使鋼（gāng）在室（shì）溫獲（huò）得單相鐵素體組織 (如1Cr17Ti高鉻鐵素體不鏽鋼等)。
對（duì）Fe-Fe3C相圖臨界點(S和E點)的影響
擴大γ相區的元素使Fe-Fe3C相圖中的共析轉變溫度（dù）下降（jiàng）, 縮小γ相區的元素則使其上升, 並（bìng）都使共（gòng）析反應在一個溫度範（fàn）圍內進行。幾乎所有的合金（jīn）元素都使（shǐ）共析點(S)和共晶點(E)的碳含量降低，即S點（diǎn）和E點左移, 強（qiáng）碳化物形成元素的作用尤為強烈。
合金元素對鋼熱處理的影響
合金元素（sù）的加入會影響鋼在熱處理過程中的組織轉（zhuǎn）變。
1. 合金元素對加熱時相轉變的影響
合金（jīn）元（yuán）素影響加熱時奧氏體形成的速度和奧氏體晶（jīng）粒的（de）大小。
(1)對奧氏體形成速度的影響： Cr、Mo、W、V等（děng）強碳化物形成元素與碳的親（qīn）合力大, 形成難溶於奧氏體的合金碳化物, 顯（xiǎn）著減慢奧（ào）氏（shì）體形成速度；Co、Ni等部分非碳化物形成（chéng）元素, 因增大碳的擴散速度, 使奧氏體的（de）形成速度加快；Al、Si、Mn等合金元素（sù）對奧氏體形成速度影響（xiǎng）不大。
(2)對奧氏體晶粒大小的（de）影響：大（dà）多數合金（jīn）元素都（dōu）有阻止奧氏體晶粒長大的作用, 但影響程度不同。強烈阻礙晶粒長（zhǎng）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（lì）長大影響不大的元（yuán）素有：Si、Ni、Cu等；促進晶粒長大的元素：Mn、P等。
2. 合金元素對過冷奧氏體分解轉變的（de）影響
除Co外（wài）, 幾乎所有合金元素都增大過冷奧氏體的穩定性, 推遲珠光體（tǐ）類型組織的轉變（biàn）, 使C曲線右移, 即（jí）提高鋼的（de）淬透（tòu）性。常用提高淬透性的元素有：Mo、Mn、Cr、Ni、Si、B等。必須指出, 加入的合金元素, 隻有（yǒu）完全溶（róng）於奧氏體時, 才能提高淬透性。如果未完全溶解, 則碳化物會成為珠光（guāng）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（tóng）時加入(如（rú）, 鉻錳鋼、鉻鎳鋼（gāng）等), 比單個元素對淬透性的影響要（yào）強（qiáng）得多。
除Co、Al外, 多數合金元素都使（shǐ）Ms和（hé）Mf點下降。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實際（jì）上（shàng）無影響。Ms和（hé）Mf點的下降, 使淬火後鋼中殘餘（yú）奧氏體量增多。殘餘奧氏體（tǐ）量過多時,可進（jìn）行冷處理(冷至Mf點以下), 以使（shǐ）其轉變為馬氏（shì）體; 或進行多次回火, 這時殘餘奧氏體因析出（chū）合金碳化物會（huì）使Ms、Mf點上升, 並在冷卻過（guò）程中轉變為馬氏體或（huò）貝氏（shì）體(即發生所謂二次淬火)。
3. 合金元素對回火轉變的影響
(1)提高回（huí）火穩定性 合金元素在回火過程（chéng）中推遲馬氏體的分解和殘餘奧（ào）氏體的轉變(即在較高溫度才開始分解和轉變)， 提高鐵素體的再結晶溫度, 使碳化物難以聚集長大，因（yīn）此提高了鋼對回火軟化的抗力, 即提高了鋼的回火穩定性。提高回火穩定性作（zuò）用較強的合金元素（sù）有：V、Si、Mo、W、Ni、Co等。
(2)產生二次硬化 一些Mo、W、V含量較高的（de）高（gāo）合金鋼回火時, 硬度不是隨回火溫度升高（gāo）而單調降低, 而是到某一溫（wēn）度(約400℃)後反而開始增大, 並（bìng）在（zài）另一更高溫度(一般為（wéi）550℃左右)達到峰值。這是（shì）回火過（guò）程的二次（cì）硬化現象, 它與（yǔ）回火析出物的性質有關。當（dāng）回火溫度低於450℃時（shí）, 鋼中析出滲碳體; 在450℃以上滲碳（tàn）體溶解, 鋼中開始沉澱出彌散穩定（dìng）的（de）難熔碳化物Mo2C、W2C、VC等, 使硬度重新升高, 稱為（wéi）沉澱硬化。回火時冷卻過程中殘餘奧氏體轉變為馬氏體的二次淬火所也可導致（zhì）二次硬化。
產（chǎn）生二次（cì）硬化效應的合金元素
產生二次硬化的原因 合 金 元 素
殘餘奧（ào）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（hán）量並有其他合金元素存在（zài）時（shí）, 由於能生成彌散分布的金屬間化合物才（cái）有效。
(3)增大回火脆性（xìng） 和碳鋼一樣, 合（hé）金（jīn）鋼也產生回火脆性, 而且更明顯。這是合金元素的不利影響。在450℃-600℃間發生的第二類回火脆性(高（gāo）溫回火脆性) 主要與某些（xiē）雜質元素以（yǐ）及合金元素本身在（zài）原（yuán）奧氏體晶界上的嚴重偏聚有關, 多發生在含（hán）Mn、Cr、Ni等元素的合（hé）金鋼中。 這是（shì）一種可逆（nì）回火脆性, 回火後（hòu）快冷(通常用油冷)可防止其發生。鋼中加入（rù）適當Mo或W(0.5%Mo, 1%W)也可基本上消除這類脆性。
合金元素對鋼的機械性能（néng）的影響
提高鋼的強度是加入合金元素的主（zhǔ）要目（mù）的之一（yī）。欲提高強度, 就要設法增大位錯運動的阻力。金屬中的強化機製主要有固（gù）溶強化（huà）、位錯（cuò）強化、細晶強化、第二相(沉澱和彌散)強化。合金元素的強化（huà）作用, 正是（shì）利用了這些強化（huà）機製。
1. 對退火狀（zhuàng）態（tài）下鋼的機械性能的影響
結構鋼在退火狀態下的基本相是（shì）鐵素體和（hé）碳化物。合金元素（sù）溶於（yú）鐵素體中, 形成合（hé）金鐵（tiě）素體, 依靠固溶強化作用, 提高強（qiáng）度和硬度, 但同時降（jiàng）低塑性和韌性。
2.對（duì）退火（huǒ）狀態下鋼的機械性能的影響
由於合金元素的加（jiā）入降低了共（gòng）析點的碳含量、使C曲線右移, 從而使組織中的（de）珠光體的（de）比例增大, 使珠光體層片距離減小, 這也使鋼的強度增加, 塑性下降。但是在退火狀態下, 合（hé）金鋼沒（méi）有（yǒu）很大的優越性（xìng）。
由於過冷奧氏體穩定性（xìng）增大, 合金鋼在正火狀態下可得到層片距離更小的珠（zhū）光（guāng）體, 或貝氏體甚至馬氏體組織, 從而（ér）強度大為增加。Mn、Cr、Cu的強化作用較大（dà）, 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。
3. 對淬火、回火狀態下鋼的機械（xiè）性能的影（yǐng）響
合金元素對淬火、回火狀態下鋼的（de）強化作用（yòng）最顯著, 因為它充分利用了全部的四種強化機製。淬火時形（xíng）成（chéng）馬氏體, 回（huí）火時析出碳化物, 造成強烈的第二相強化，同時使韌性大大改善, 故（gù）獲得馬氏體並對其（qí）回火是（shì）鋼的（de）最經濟和最有效的綜合（hé）強化方法。
合金元素加入鋼中, 首要的目的是提高鋼的淬透性, 保證（zhèng）在淬火時容易獲得馬氏體。其（qí）次是提高鋼的回火穩定性, 使（shǐ）馬氏體（tǐ）的保（bǎo）持到較高溫度，使淬火鋼（gāng）在回火時析出的（de）碳化（huà）物更細小、均勻和穩定。這樣, 在同樣條件下, 合金鋼比碳鋼具（jù）有更高的強度。
合金元素對鋼的工藝性（xìng）能的影響
1. 合金元（yuán）素對（duì）鋼鑄造性能的影（yǐng）響
固、液相線的溫度（dù）愈低和結晶溫區愈窄, 其鑄造性能愈好。合金元素對鑄造性能的影響, 主要取決於（yú）它們對Fe-Fe3C相圖（tú）的（de）影響。另外, 許多元（yuán）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, 降低流（liú）動性, 使鑄造性能惡化。
2.合金元素對鋼塑性加工性能的影響
塑性（xìng）加工分（fèn）熱（rè）加工和冷加工。合金元素溶入固溶體中, 或形成碳（tàn）化物(如Cr、Mo、W等（děng）), 都使鋼的熱變形抗力提高和熱塑性明顯下降而容易鍛裂（liè）。一般合金鋼的熱加工工（gōng）藝性能比碳鋼（gāng）要差得多。
3. 合金元（yuán）素（sù）對鋼（gāng）焊接性能（néng）的影響
合金元素都提高鋼的淬透性, 促進脆性組織(馬氏體)的形成, 使焊接性能變壞。但鋼中含有少量Ti和V, 可改善鋼的焊接性能。
4. 合金元素對鋼切削性能的影（yǐng）響 切削性能與鋼的硬度（dù）密切相關（guān）, 鋼是適合於（yú）切削加工的（de）硬度範圍為170HB～230HB。一般合金鋼的切削性能比碳鋼（gāng）差。但適當加入S、P、Pb等元素可以大大（dà）改善鋼的切削性（xìng）能。
5. 合金元素對鋼（gāng）熱處理工藝性能的影（yǐng）響
熱處理工藝性能反映鋼熱處（chù）理的難易程（chéng）度和熱處理產生缺陷的傾向（xiàng）。主要包（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等。合金鋼（gāng）的淬透性高, 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開裂傾向。加入（rù）錳、矽會增大鋼的過熱敏感性。
§7-2 合金（jīn）結構鋼
用於製造重要工程（chéng）結構（gòu）和機器零（líng）件的鋼種稱為合金結構鋼。主（zhǔ）要有低合金結構鋼、合金滲碳鋼、合（hé）金調質鋼、合金（jīn）彈簧鋼、滾珠軸承鋼。
如:滾珠軸承鋼,在鋼號前（qián）標以“G”。GCr15表示含碳量約（yuē）1.0%、鉻含量（liàng）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)的滾珠軸承鋼。
Y40Mn,表示碳含（hán）量為0.4%、錳含量少（shǎo）於1.5%的易切削鋼等等。
對於（yú）高級優質鋼，則在鋼的末尾加“A”字表明，例如20Cr2Ni4A
§7-1 鋼的合金化
在鋼中加入合金元素後，鋼（gāng）的基本組元鐵和碳與加入的（de）合金元（yuán）素會發生交互作用。鋼的合金化目的是希望利用合金元素與鐵、碳（tàn）的相互作用和對鐵碳相圖及對鋼的熱（rè）處理的影響來改善鋼的組織和性能。
