鋼板 , 厚鋼板（bǎn）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（hé）多層高壓容器鋼板等品種純屬厚板外，有些品種的鋼（gāng）板如汽車大梁鋼板（厚2.5~10毫（háo）米）、花紋鋼板（厚2.5~8毫米）、不鏽（xiù）鋼板、耐熱（rè）鋼板等品種是同薄板交叉的。
另，鋼板還有材（cái）質一說，並不是所有的鋼板都是一樣的，材質不一樣，其鋼板所用到（dào）的地方，也不一樣。是用鋼水澆注，冷（lěng）卻後壓製而成的平板狀鋼材。
鋼板是平板狀，矩形的（de），可（kě）直接軋製或由寬鋼帶剪切而成。
鋼板按厚度分，薄鋼板<4毫米（最薄（báo）0.2毫米），厚鋼板4~60毫（háo）米，特厚（hòu）鋼板60~115毫米。
鋼板按軋製分，分熱軋和冷軋。
薄板的寬度為500~1500毫米；厚的寬度（dù）為600~3000毫米。薄板按鋼種（zhǒng）分，有普通（tōng）鋼（gāng）、優質鋼、合金鋼、彈簧鋼、不鏽鋼、工具鋼、耐熱鋼、軸承鋼、矽鋼和（hé）工業純鐵（tiě）薄板等（děng）；按專（zhuān）業用途分，有油桶用板、搪（táng）瓷用板、防彈用板等；按表麵塗鍍層分，有鍍（dù）鋅薄板、鍍錫薄板、鍍鉛（qiān）薄板、塑料複（fù）合鋼板（bǎn）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（dù），抗高（gāo）溫、高壓、低溫（wēn），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（xià）幾方（fāng）麵的不足：
(1)淬透性低。一般情況下，碳鋼水淬的最大淬透直徑隻有10mm-20mm。
(2) 強度和屈強比較低。如普通碳鋼Q235鋼的σs為235MPa，而低合金結構鋼16Mn的σs則（zé）為360MPa以（yǐ）上。40鋼的 σs /σb僅為0.43, 遠低於合金鋼。
(3) 回火穩定性差（chà）。由於回火（huǒ）穩定性差，碳鋼在進行調（diào）質處理時，為了保證較高的強度需（xū）采用較低的回火溫度，這樣鋼的韌性就偏低（dī）；為（wéi）了（le）保證較好的（de）韌性，采用高（gāo）的（de）回火溫度時強度又偏低，所以碳鋼的（de）綜合機（jī）械性能水平（píng）不高。
(4) 不（bú）能滿足特殊性能（néng）的要求。碳鋼在抗氧化、耐蝕（shí）、耐熱（rè）、耐低溫、耐磨損以及特殊電磁性（xìng）等方麵往往較（jiào）差，不（bú）能滿足（zú）特殊使用性能的需求。牌號的首部用數字（zì）標明碳含量（liàng）。規定結構鋼以萬分之一為單位的數字（兩位（wèi）數）、工具鋼和特殊性能鋼以千分之一為單位（wèi）的數（shù）字（一（yī）位數）來表示碳含量，而工具鋼的碳含量（liàng）超過1%時，碳含量（liàng）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素（sù），含量由其後麵的數字（zì）標明，平均含量少於1.5%時不（bú）標數, 平均含量為1.5%～2.49%、2.5%～3.49%……時,相（xiàng）應地標以（yǐ）2、3……。
合金（jīn）結構（gòu）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。
合金元素與鐵、碳的相互作用
合金元素加入鋼中後，主要以三種形式存在鋼（gāng）中。即：與鐵（tiě）形成（chéng）固溶體；與碳形成碳化物；在高合金鋼中還可能形成金屬間化合物。
1. 溶於鐵中
幾乎所有的合金元素（除Pb外）都可溶入鐵中, 形成合金（jīn）鐵素體或合金奧氏體, 按其對α-Fe或γ-Fe的作用, 可將合金元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（qū）的元素—亦稱奧氏（shì）體穩定化元素, 主（zhǔ）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)上升, 從而擴（kuò）大γ-相的存在範（fàn）圍。其（qí）中Ni、Mn等加入到一定量後, 可使γ相區擴大到室（shì）溫以下, 使α相區消失, 稱為完全擴大γ相區元素。另（lìng）外一些元素(如C、N、Cu等), 雖然擴大γ相區, 但不能擴大到室溫, 故稱之（zhī）為部（bù）分擴（kuò）大γ相區的元（yuán）素。
縮小γ相區元素（sù）——亦稱鐵素體穩定化元素, 主（zhǔ）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(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（cóng）而（ér）縮小（xiǎo）γ相區存在的範圍, 使鐵素體穩定區域擴大。按其作用不同可分為完全封閉γ相區的元素(如Cr、Mo、W、V、Ti、Al、Si等)和部分縮小γ相區的元（yuán）素(如B、Nb、Zr等（děng）)。
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素體和奧氏體中（zhōng）。常見碳化物形成元素有：Mn、Cr、W、V、Nb、Zr、Ti等(按形成的碳化物的穩定性程度由弱到強的（de）次序排列（liè）)，它們（men）在鋼中一部分固溶於（yú）基體相中，一部分形成合（hé）金滲碳體, 含量高時可形成新的合金碳化合（hé）物。
合金工具鋼5CrMnMo, 平均碳含量為0.5%, 主要合金元素（sù）Cr、Mn、Mo的含量均（jun1）在1.5%以下。
專用鋼用其用途的漢語（yǔ）拚音（yīn）字首來標明。對奧氏體和鐵素體存在範圍的影響
擴大或縮小γ相區的元（yuán）素均同樣（yàng）擴大（dà）或（huò）縮小Fe-Fe3C相圖（tú）中的γ相區, 且同樣Ni或Mn的含量較多時, 可使鋼（gāng）在室溫下得到單（dān）相奧（ào）氏體組織(如1Cr18Ni9奧氏體不鏽鋼和ZGMn13高錳鋼等)， 而（ér）Cr、Ti、Si等超過一定含（hán）量時, 可（kě）使鋼在室（shì）溫獲得（dé）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（xiǎng）
擴大γ相（xiàng）區的元素使Fe-Fe3C相圖中的共析轉變溫度下降, 縮小（xiǎo）γ相區的元素則使其上（shàng）升, 並都使共（gòng）析反應在一個溫度範圍內進行。幾乎所有的合金元素都使（shǐ）共析點（diǎn）(S)和（hé）共晶點(E)的碳含量降低，即S點（diǎn）和（hé）E點（diǎn）左移, 強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（xiǎng）
合金元素的加入會影響鋼在熱處理過程中的組（zǔ）織轉變。
1. 合金元素對加熱時相轉變的影響（xiǎng）
合金元（yuán）素影響加熱（rè）時（shí）奧氏體形（xíng）成的速度和奧氏體（tǐ）晶粒的大小（xiǎo）。
(1)對奧氏體形（xíng）成速度的影響： Cr、Mo、W、V等強碳化物形成元素與碳（tàn）的親合力大, 形成難溶於（yú）奧氏體的合金碳化物, 顯著減慢奧氏體形成速度；Co、Ni等部分非碳化物形成元素, 因增大碳的擴散速度, 使奧氏體的形成速度加（jiā）快；Al、Si、Mn等合金元素對奧氏體形成速度影響（xiǎng）不（bú）大。
(2)對奧氏（shì）體晶（jīng）粒大小的影（yǐng）響：大多數合金元素都有阻止奧氏體晶粒長大的作用, 但影響程度不同。強烈阻（zǔ）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（yǒu）：W、Mn、Cr等；對晶粒（lì）長大（dà）影響不大的元素有：Si、Ni、Cu等（děng）；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（biàn）的影響
除Co外, 幾乎所有合金（jīn）元素都增大（dà）過冷（lěng）奧氏體的穩定性, 推遲珠光體類型組織的轉（zhuǎn）變, 使C曲線右移, 即提高鋼的（de）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, 加入的合金元素, 隻有完全溶於奧氏體時, 才能（néng）提高（gāo）淬透性。如果未完全溶解（jiě）, 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（duō）種合金元素的同時加入(如, 鉻錳鋼、鉻鎳鋼等), 比單個元素（sù）對（duì）淬透性的影響要（yào）強得多。
除Co、Al外, 多數合金元素都（dōu）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（qiáng）, Si實際上無影響。Ms和（hé）Mf點的下降, 使淬火後（hòu）鋼中殘餘奧氏體量增多。殘餘奧氏體量過（guò）多時,可進行冷處理(冷至Mf點以下), 以使其轉變為馬氏體; 或進行（háng）多次回火, 這時殘餘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或貝氏體(即發生所謂二（èr）次淬火)。
3. 合金元（yuán）素對回火轉變的影（yǐng）響
(1)提高回火穩定性（xìng） 合金元素（sù）在回火過程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（jiě）和轉變)， 提（tí）高鐵素體的再結晶溫度, 使（shǐ）碳化（huà）物難以聚集長（zhǎng）大，因此（cǐ）提高了鋼（gāng）對回火軟化的抗力（lì）, 即提高了（le）鋼的回火（huǒ）穩定性。提高回火穩定性作用較強（qiáng）的合金元素有：V、Si、Mo、W、Ni、Co等。
(2)產生二次硬化 一些（xiē）Mo、W、V含量（liàng）較高的高合金鋼回火時, 硬度不是隨回火溫度（dù）升高而（ér）單調降低, 而是到（dào）某一溫度(約（yuē）400℃)後反而開始增大（dà）, 並在另一更高溫度(一般為550℃左右)達（dá）到（dào）峰值。這是回火過程的二次硬化現象, 它與回火析出（chū）物的性質有關。當回火（huǒ）溫度低於450℃時, 鋼中（zhōng）析（xī）出滲碳體; 在450℃以上（shàng）滲碳體溶解, 鋼中開始沉澱出彌散穩（wěn）定的難熔碳化物Mo2C、W2C、VC等, 使硬度重新升高, 稱為沉（chén）澱（diàn）硬化。回火時冷卻過程中殘餘奧氏體轉變為馬（mǎ）氏體的（de）二次淬火所（suǒ）也可導致二（èr）次硬化。
產（chǎn）生二次硬化效應的合金元素
產生（shēng）二次硬化的原因 合 金 元 素
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僅在高含量並有其他合金元素存在時, 由於能生成彌散分布的金（jīn）屬間化合物才有效。
(3)增大（dà）回火脆性（xìng） 和碳鋼一樣, 合金鋼也產生回火脆性, 而且更（gèng）明顯。這是合金（jīn）元素的（de）不利影響。在450℃-600℃間發生的（de）第二類回火脆（cuì）性(高溫（wēn）回（huí）火脆性) 主要與（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重偏聚有關, 多發生在含Mn、Cr、Ni等元素的合金鋼中。 這（zhè）是一（yī）種可逆回火脆性, 回火（huǒ）後快冷(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（sù）對（duì）鋼的機械性能的影響
提高鋼的強度（dù）是（shì）加入合（hé）金元素（sù）的主要（yào）目的之一。欲提高強度, 就要設法（fǎ）增大（dà）位錯運動的阻力。金（jīn）屬中的強化機製主要有固溶強化（huà）、位錯（cuò）強化、細晶強（qiáng）化、第二相(沉澱和彌散)強化。合金元素的強化作用, 正是利用了這些強化機製。
1. 對退火狀態下鋼的機械性能（néng）的影響
結構鋼在退火狀態下的基本相（xiàng）是鐵素體和碳化物。合金元素溶（róng）於鐵素（sù）體（tǐ）中, 形成合金鐵素體, 依靠固溶強化（huà）作用, 提高強（qiáng）度和硬度, 但同時降低塑性和韌（rèn）性。
2.對退火狀（zhuàng）態下鋼的機械性能的影（yǐng）響（xiǎng）
由於合金元素的加入降低（dī）了共析點的碳含量、使C曲線右移, 從而使組織中的珠光體的比例增（zēng）大, 使珠光體層片距離減小, 這也使（shǐ）鋼的強（qiáng）度增加, 塑性下降。但是在退火狀態下, 合金鋼沒有很大的優越（yuè）性。
由（yóu）於過冷奧氏體穩定（dìng）性增大, 合金鋼在正火狀態下可得（dé）到層片距（jù）離更小的珠光體, 或貝氏體（tǐ）甚至馬氏體組織, 從（cóng）而強（qiáng）度大為增（zēng）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。
3. 對淬火、回火狀態（tài）下（xià）鋼的機械性能的影響
合金元素對淬火、回火狀態（tài）下鋼的強化作用最顯著, 因為它（tā）充分（fèn）利用了全（quán）部的四種強化機製。淬火時（shí）形成馬氏體, 回火時析出碳化物（wù）, 造成強（qiáng）烈的第二相強化，同時使韌性大大改善, 故獲得馬氏體並對其回火是鋼的最經濟和（hé）最有效的綜合強化方法。
合金元素加入鋼中, 首要的目的是提高鋼的淬透性, 保證在淬火時容易獲得（dé）馬氏體。其（qí）次是提高鋼的回（huí）火穩定性, 使馬氏體的保持到較高溫度，使淬火（huǒ）鋼在回火時（shí）析出的碳化（huà）物更細小、均勻和穩定。這樣, 在同樣條件（jiàn）下（xià）, 合金鋼比碳鋼具有更高（gāo）的強度（dù）。
合金元素對鋼的工藝性能的影響（xiǎng）
1. 合金元（yuán）素對鋼鑄造性能的影響
固、液相線的溫度愈低和結（jié）晶溫（wēn）區愈窄, 其鑄造性（xìng）能愈好。合金元素對（duì）鑄造性能的影響, 主要取決於它們對Fe-Fe3C相圖的影響。另（lìng）外, 許多元素, 如Cr、Mo、V、Ti、Al等在鋼中形成高熔（róng）點碳化物或氧化物（wù）質點, 增大鋼的粘度, 降低流動性, 使鑄造性能惡化。
2.合金元素對鋼塑性加工性能（néng）的影響
塑性加工分熱加工和冷加（jiā）工。合金元素溶入固溶體中, 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明顯下降而容易（yì）鍛裂。一般合金鋼的熱（rè）加工工藝性能（néng）比碳鋼要差得多。
3. 合金元（yuán）素對鋼焊接性能（néng）的影響
合金元素都提高鋼的淬透性, 促進（jìn）脆性（xìng）組織（zhī）(馬氏體)的形成, 使焊接性（xìng）能變壞（huài）。但鋼中含有（yǒu）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（xìng）能與鋼的硬度密切相關, 鋼是適合於切削加（jiā）工的硬度範圍為170HB～230HB。一般合金鋼的切削性能比碳鋼差（chà）。但適當加（jiā）入S、P、Pb等元素可以（yǐ）大大改善鋼的切削性能。
5. 合金元素對鋼熱處理工藝性能的影響
熱處理工藝性能反映鋼熱處（chù）理的難易程度（dù）和（hé）熱處理產生缺陷的（de）傾（qīng）向。主要包括淬透性、過熱敏（mǐn）感性、回火脆化傾向和氧化脫碳傾向等。合金（jīn）鋼的淬透性高, 淬火時可以采用比較緩（huǎn）慢的冷卻方法,可減少工件的變形和開裂傾向。加入錳（měng）、矽會增大鋼的過熱敏（mǐn）感性。
§7-2 合金結構鋼
用（yòng）於製造重要工程結構（gòu）和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、合金調質鋼、合（hé）金彈簧鋼、滾珠軸承鋼。
如:滾珠（zhū）軸承鋼,在鋼號前標以“G”。GCr15表示含碳量約1.0%、鉻（gè）含（hán）量約1.5%(這是（shì）一個特例（lì）, 鉻含量以千分之一為單位的數字表（biǎo）示)的滾珠軸（zhóu）承（chéng）鋼。
Y40Mn,表示碳含量為0.4%、錳含量少於1.5%的易切削鋼等等。
對於高級優質鋼（gāng），則在鋼的末尾加（jiā）“A”字表明，例如20Cr2Ni4A
§7-1 鋼的（de）合金化
在鋼中加入合金元素後，鋼的基本組元（yuán）鐵和碳與加入的（de）合金元素（sù）會發生交互作用。鋼的合金化目的是（shì）希望利用合金元素與（yǔ）鐵、碳的相互作用和對鐵碳相圖及對鋼的熱處理的影響來改善鋼的組織和性能。
