鋼板是用鋼水澆注，冷卻后壓制而成的平板狀鋼材。

鋼板是平板狀，矩形的，可直接軋制或由寬鋼帶剪切而成。

鋼板按厚度分，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。

鋼板按軋制分，分熱軋和冷軋。

薄板的寬度為500~1500毫米；厚的寬度為600~3000毫米。薄板按鋼種分，有普通鋼、優(yōu)質(zhì)鋼、合金鋼、彈簧鋼、不銹鋼、工具鋼、耐熱鋼、軸承鋼、硅鋼和工業(yè)純鐵薄板等；按專業(yè)用途分，有油桶用板、搪瓷用板、防彈用板等；按表面涂鍍層分，有鍍鋅薄板、鍍錫薄板、鍍鉛薄板、塑料復(fù)合鋼板等。

厚鋼板的鋼種大體上和薄鋼板相同。在品各方面，除了橋梁鋼板、鍋爐鋼板、汽車制造鋼板、壓力容器鋼板和多層高壓容器鋼板等品種純屬厚板外，有些品種的鋼板如汽車大梁鋼板（厚2.5~10毫米）、花紋鋼板（厚2.5~8毫米）、不銹鋼板、耐熱鋼板等品種是同薄板交叉的。

另，鋼板還有材質(zhì)一說，并不是所有的鋼板都是一樣的，材質(zhì)不一樣，其鋼板所用到的地方，也不一樣。

隨著科學(xué)技術(shù)和工業(yè)的發(fā)展，對材料提出了更高的要求，如更高的強(qiáng)度，抗高溫、高壓、低溫，耐腐蝕、磨損以及其它特殊物理、化學(xué)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方面的不足：

(1)淬透性低。一般情況下，碳鋼水淬的最大淬透直徑只有10mm-20mm。

(2)強(qiáng)度和屈強(qiáng)比較低。如普通碳鋼Q235鋼的σs為235MPa，而低合金結(jié)構(gòu)鋼16Mn的σs則為360MPa以上。40鋼的σs /σb僅為0.43,遠(yuǎn)低于合金鋼。

(3)回火穩(wěn)定性差。由于回火穩(wěn)定性差，碳鋼在進(jìn)行調(diào)質(zhì)處理時，為了保證較高的強(qiáng)度需采用較低的回火溫度，這樣鋼的韌性就偏低；為了保證較好的韌性，采用高的回火溫度時強(qiáng)度又偏低，所以碳鋼的綜合機(jī)械性能水平不高。

(4)不能滿足特殊性能的要求。碳鋼在抗氧化、耐蝕、耐熱、耐低溫、耐磨損以及特殊電磁性等方面往往較差，不能滿足特殊使用性能的需求。

牌號的首部用數(shù)字標(biāo)明碳含量。規(guī)定結(jié)構(gòu)鋼以萬分之一為單位的數(shù)字（兩位數(shù)）、工具鋼和特殊性能鋼以千分之一為單位的數(shù)字（一位數(shù)）來表示碳含量，而工具鋼的碳含量超過1%時，碳含量不標(biāo)出。

在表明碳含量數(shù)字之后，用元素的化學(xué)符號表明鋼中主要合金元素，含量由其后面的數(shù)字標(biāo)明，平均含量少于1.5%時不標(biāo)數(shù),平均含量為1.5%～2.49%、2.5%～3.49%……時,相應(yīng)地標(biāo)以2、3……。

合金結(jié)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。

合金工具鋼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拼音字首來標(biāo)明。

如:滾珠軸承鋼,在鋼號前標(biāo)以“G”。GCr15表示含碳量約1.0%、鉻含量約1.5%(這是一個特例,鉻含量以千分之一為單位的數(shù)字表示)的滾珠軸承鋼。

Y40Mn,表示碳含量為0.4%、錳含量少于1.5%的易切削鋼等等。

對于高級優(yōu)質(zhì)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后，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。鋼的合金化目的是希望利用合金元素與鐵、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。

（亦稱普通低合金鋼、HSLA）

1.用途

主要用于制造橋梁、船舶、車輛、鍋爐、高壓容器、輸油輸氣管道、大型鋼結(jié)構(gòu)等。

2.性能要求

(1)高強(qiáng)度：一般其的屈服強(qiáng)度在300MPa以上。

(2)高韌性：要求延伸率為15%～20%，室溫沖擊韌性大于600kJ/m～800kJ/m。對于大型焊接構(gòu)件，還要求有較高的斷裂韌性。

(3)良好的焊接性能和冷成型性能。

(4)低的冷脆轉(zhuǎn)變溫度。

(5)良好的耐蝕性。

3.成分特點(diǎn)

(1)低碳：由于韌性、焊接性和冷成形性能的要求高，其碳含量不超過0.20%。

(2)加入以錳為主的合金元素。

(3)加入鈮、鈦或釩等輔加元素：少量的鈮、鈦或釩在鋼中形成細(xì)碳化物或碳氮化物，有利于獲得細(xì)小的鐵素體晶粒和提高鋼的強(qiáng)度和韌性。

此外，加入少量銅（≤0.4%）和磷（0.1%左右）等，可提高抗腐蝕性能。加入少量稀土元素，可以脫硫、去氣，使鋼材凈化，改善韌性和工藝性能。

4.常用低合金結(jié)構(gòu)鋼

16Mn是我國低合金高強(qiáng)鋼中用量最廣泛最多、產(chǎn)量最大的鋼種。使用狀態(tài)的組織為細(xì)晶粒的鐵素體—珠光體，強(qiáng)度比普通碳素結(jié)構(gòu)鋼Q235高約20%～30%，耐大氣腐蝕性能高20%～38%。

15MnVN中等級別強(qiáng)度鋼中使用最多的鋼種。強(qiáng)度較高，且韌性、焊接性及低溫韌性也較好，被廣泛用于制造橋梁、鍋爐、船舶等大型結(jié)構(gòu)。

強(qiáng)度級別超過500MPa后，鐵素體和珠光體組織難以滿足要求，于是發(fā)展了低碳貝氏體鋼。加入Cr、Mo、Mn、B等元素，有利于空冷條件下得到貝氏體組織，使強(qiáng)度更高，塑性、焊接性能也較好，多用于高壓鍋爐、高壓容器等。

5.熱處理特點(diǎn)

這類鋼一般在熱軋空冷狀態(tài)下使用，不需要進(jìn)行專門的熱處理。使用狀態(tài)下的顯微組織一般為鐵素體+索氏體。

1.用途

主要用于制造汽車、拖拉機(jī)中的變速齒輪，內(nèi)燃機(jī)上的凸輪軸、活塞銷等機(jī)器零件。這類零件在工作中遭受強(qiáng)烈的摩擦磨損，同時又承受較大的交變載荷，特別是沖擊載荷。

2.性能要求

(1)表面滲碳層硬度高，以保證優(yōu)異的耐磨性和接觸疲勞抗力，同時具有適當(dāng)?shù)乃苄院晚g性。

(2)心部具有高的韌性和足夠高的強(qiáng)度。心部韌性不足時，在沖擊載荷或過載作用下容易斷裂；強(qiáng)度不足時，則較脆的滲碳層易碎裂、剝落。

(3)有良好的熱處理工藝性能在高的滲碳溫度（900℃～950℃）下，奧氏體晶粒不易長大，并有良好的淬透性。

3.成分特點(diǎn)

(1)低碳：碳含量一般為0.10%～0.25%，使零件心部有足夠的塑性和韌性。

(2)加入提高淬透性的合金元素：常加入Cr、Ni、Mn、B等。

(3)加入阻礙奧氏體晶粒長大的元素：主要加入少量強(qiáng)碳化物形成元素Ti、V、W、Mo等，形成穩(wěn)定的合金碳化物。

4.鋼種及牌號

20Cr低淬透性合金滲碳鋼。這類鋼的淬透性低，心部強(qiáng)度較低。

20CrMnTi中淬透性合金滲碳鋼。這類鋼淬透性較高、過熱敏感性較小，滲碳過渡層比較均勻，具有良好的機(jī)械性能和工藝性能。

18Cr2Ni4WA和20Cr2Ni4A高淬透性合金滲碳鋼。這類鋼含有較多的Cr、Ni等元素，淬透性很高，且具有很好的韌性和低溫沖擊韌性。

5.熱處理和組織性能

合金滲碳鋼的熱處理工藝一般都是滲碳后直接淬火，再低溫回火。熱處理后，表面滲碳層的組織為合金滲碳體+回火馬氏體+少量殘余奧氏體組織，硬度為60HRC～62HRC。心部組織與鋼的淬透性及零件截面尺寸有關(guān)，完全淬透時為低碳回火馬氏體，硬度為40HRC～48HRC；多數(shù)情況下是屈氏體、回火馬氏體和少量鐵素體，硬度為25HRC～40HRC。心部韌性一般都高于700KJ/m2。

1.用途

合金調(diào)質(zhì)鋼廣泛用于制造汽車、拖拉機(jī)、機(jī)床和其它機(jī)器上的各種重要零件，如齒輪、軸類件、連桿、螺栓等。

2.性能要求

調(diào)質(zhì)件大多承受多種工作載荷，受力情況比較復(fù)雜，要求高的綜合機(jī)械性能，即具有高的強(qiáng)度和良好的塑性、韌性。合金調(diào)質(zhì)鋼還要求有很好的淬透性。但不同零件受力情況不同，對淬透性的要求不一樣。

3.成分特點(diǎn)

(1)中碳：碳含量一般在0.25%～0.50%之間，以0.4%居多；

(2)加入提高淬透性的元素Cr、Mn、Ni、Si等：這些合金元素除了提高淬透性外，還能形成合金鐵素體，提高鋼的強(qiáng)度。如調(diào)質(zhì)處理后的40Cr鋼的性能比45鋼的性能高很多；

(3)加入防止第二類回火脆性的元素：含Ni、Cr、Mn的合金調(diào)質(zhì)鋼，高溫回火慢冷時易產(chǎn)生第二類回火脆性。在鋼中加入Mo、W可以防止第二類回火脆性，其適宜含量約為0.15%～0.30%Mo或0.8%～1.2%的W。

45鋼與40Cr鋼調(diào)質(zhì)后性能的對比

鋼號及熱處理狀態(tài)截面尺寸/ mm sb/ MPa ss/MPa d5/ % y/% ak/kJ/m2

45鋼850℃水淬, 550℃回火f507005001545700

40Cr鋼850℃油淬, 570℃回火f50 (心部)85067016581000

4.鋼種及牌號

(1)40Cr低淬透性調(diào)質(zhì)鋼：這類鋼的油淬臨界直徑為30mm～40mm，用于制造一般尺寸的重要零件。

(2)35CrMo中淬透性合金調(diào)質(zhì)鋼：這類鋼的油淬臨界直徑為40mm～60mm,加入鉬不僅可提高淬透性，而且可防止第二類回火脆性。

(3)40CrNiMo高淬透性合金調(diào)質(zhì)鋼：這類鋼的油淬臨界直徑為60mm-100mm，多半是鉻鎳鋼。鉻鎳鋼中加入適當(dāng)?shù)你f，不但具有好的淬透性，還可消除第二類回火脆性。

5.熱處理和組織性能合金調(diào)質(zhì)鋼的最終熱處理是淬火加高溫回火（調(diào)質(zhì)處理）。合金調(diào)質(zhì)鋼淬透性較高，一般都用油，淬透性特別大時甚至可以空冷，這能減少熱處理缺陷。

合金調(diào)質(zhì)鋼的最終性能決定于回火溫度。一般采用500℃-650℃回火。通過選擇回火溫度，可以獲得所要求的性能。為防止第二類回火脆性，回火后快冷（水冷或油冷），有利于韌性的提高。

合金調(diào)質(zhì)鋼常規(guī)熱處理后的組織是回火索氏體。對于表面要求耐磨的零件（如齒輪、主軸），再進(jìn)行感應(yīng)加熱表面淬火及低溫回火，表面組織為回火馬氏體。表面硬度可達(dá)55HRC～58HRC。

合金調(diào)質(zhì)鋼淬透調(diào)質(zhì)后的屈服強(qiáng)度約為800MPa,沖擊韌性在800kJ/m2心部硬度可達(dá)22HRC～25HRC。若截面尺寸大而未淬透時，性能顯著降低。

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