編輯本段簡(jiǎn)介

　　steel sheet(s) and plate(s)　　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（*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，分熱軋的和冷軋的。　　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、上等鋼、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(zhuān)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(chē)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(chē)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(shuō)，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。

編輯本段合金鋼

概述

　　隨著(zhù)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(mǎn)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*大淬透直徑只有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則為360MPa以上。40鋼的 σs /σb僅為0.43, 遠低于合金鋼。　　(3) 回火穩定性差 由于回火穩定性差，碳鋼在進(jìn)行調質(zhì)處理時(shí)，為了保證較高的強度需采用較低的回火溫度，這樣鋼的韌性就偏低；為了保證較好的韌性，采用高的回火溫度時(shí)強度又偏低，所以碳鋼的綜合機械性能水平不高。　　(4) 不能滿(mǎn)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(mǎn)足特殊使用性能的需求。

分類(lèi)

　　一. 合金鋼的分類(lèi)　　按合金元素含量多少，分為　　低合金鋼（合金元素總量低于5%）、　　中合金鋼（合金元素總量為5%-10%）　　高合金鋼（合金元素總量高于10%）。　　按所含的主要合金元素，分為　　鉻鋼（Cr-Fe-C)鉻鎳鋼（Cr-Ni-Fe-C)　　錳鋼（Mn-Fe-C)　　硅錳鋼（Si-Mn-Fe-C)　　按小試樣正火或鑄態(tài)組織，分為　　珠光體鋼　　馬氏體鋼　　鐵素體鋼　　奧氏體鋼　　萊氏體鋼　　按用途分類(lèi)　　合金結構鋼　　合金工具鋼　　特殊性能鋼

編號

　　二. 合金鋼的編號　　牌號首部用數字標明碳含量。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字（一位數）來(lái)表示碳含量，而工具鋼的碳含量超過(guò)1%時(shí)，碳含量不標出。　　在表明碳含量數字之后，用元素的化學(xué)符號表明鋼中主要合金元素，含量由其后面的數字標明，平均含量少于1.5%時(shí)不標數, 平均含量為1.5%～2.49%、2.5%～3.49%……時(shí),相應地標以2、3……。　　合金結構鋼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(zhuān)用鋼用其用途的漢語(yǔ)拼音字首來(lái)標明。　　如:滾珠軸承鋼,在鋼號前標以“G”。GCr15表示含碳量約1.0%、鉻含量約1.5%(這是一個(gè)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,表示碳含量為0.4%、錳含量少于1.5%的易切削鋼等等。　　對于**上等鋼，則在鋼的末尾加“A”字表明，例如20Cr2Ni4　　§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(huì )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(lái)改善鋼的組織和性能。

相互作用

　　一、 合金元素與鐵、碳的相互作用　　合金元素加入鋼中后，主要以三種形式存在鋼中。即：與鐵形成固溶體；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. 溶于鐵中　　幾乎所有的合金元素（除Pb外）都可溶入鐵中, 形成合金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(lèi)。　　擴大γ相區的元素—亦稱(chēng)奧氏體穩定化元素, 主要是Mn、Ni、Co、C、N、Cu等, 它們使A3點(diǎn)(γ-Fe α-Fe的轉變點(diǎn))下降, A4點(diǎn)( γ-Fe的轉變點(diǎn))上升, 從而擴大γ-相的存在范圍。其中Ni、Mn等加入到一定量后, 可使γ相區擴大到室溫以下, 使α相區消失, 稱(chēng)為完全擴大γ相區元素。另外一些元素(如C、N、Cu等), 雖然擴大γ相區, 但不能擴大到室溫, 故稱(chēng)之為部分擴大γ相區的元素。　　縮小γ相區元素——亦稱(chēng)鐵素體穩定化元素, 主要有Cr、Mo、W、V、Ti、Al、Si、B、Nb、Zr等。它們使A3點(diǎn)上升, A4點(diǎn)下降(鉻除外, 鉻含量小于7%時(shí), A3點(diǎn)下降; 大于7%后,A3點(diǎn)迅速上升), 從而縮小γ相區存在的范圍, 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相區的元素(如B、Nb、Zr等)。　　2. 形成碳化物合金元素按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(lèi)。　　常見(jiàn)非碳化物形成元素有：Ni、Co、Cu、Si、Al、N、B等。它們基本上都溶于鐵素體和奧氏體中。常見(jiàn)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次序排列)，它們在鋼中一部分固溶于基體相中，一部分形成合金滲碳體, 含量高時(shí)可形成新的合金碳化合物。

影響

　　二、 合金元素對Fe-Fe3C相圖的影響　　1. 對奧氏體和鐵素體存在范圍的影響　　擴大或縮小γ相區的元素均同樣擴大或縮小Fe-Fe3C相圖中的γ相區, 且同樣Ni或Mn的含量較多時(shí), 可使鋼在室溫下得到單相奧氏體組織 (如1Cr18Ni9奧氏體不銹鋼和ZGMn13高錳鋼等)， 而Cr、Ti、Si等超過(guò)一定含量時(shí), 可使鋼在室溫獲得單相鐵素體組織 (如1Cr17Ti高鉻鐵素體不銹鋼等)。　　2. 對Fe-Fe3C相圖臨界點(diǎn)(S和E點(diǎn))的影響　　擴大γ相區的元素使Fe-Fe3C相圖中的共析轉變溫度下降, 縮小γ相區的元素則使其上升, 并都使共析反應在一個(gè)溫度范圍內進(jìn)行。幾乎所有的合金元素都使共析點(diǎn)(S)和共晶點(diǎn)(E)的碳含量降低，即S點(diǎn)和E點(diǎn)左移, 強碳化物形成元素的作用尤為強烈。　　三、 合金元素對鋼熱處理的影響　　合金元素的加入會(huì )影響鋼在熱處理過(guò)程中的組織轉變。　　1. 合金元素對加熱時(shí)相轉變的影響　　合金元素影響加熱時(shí)奧氏體形成的速度和奧氏體晶粒的大小。　　(1)對奧氏體形成速度的影響： Cr、Mo、W、V等強碳化物形成元素與碳的親合力大, 形成難溶于奧氏體的合金碳化物, 顯著(zhù)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快；Al、Si、Mn等合金元素對奧氏體形成速度影響不大。　　(2)對奧氏體晶粒大小的影響：大多數合金元素都有阻止奧氏體晶粒長(cháng)大的作用, 但影響程度不同。強烈阻礙晶粒長(cháng)大的元素有：V、Ti、Nb、Zr等；中等阻礙晶粒長(cháng)大的元素有：W、Mn、Cr等；對晶粒長(cháng)大影響不大的元素有：Si、Ni、Cu等；促進(jìn)晶粒長(cháng)大的元素：Mn、P等。　　2. 合金元素對過(guò)冷奧氏體分解轉變的影響　　除Co外, 幾乎所有合金元素都增大過(guò)冷奧氏體的穩定性, 推遲珠光體類(lèi)型組織的轉變, 使C曲線(xiàn)右移, 即提高鋼的淬透性。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, 只有完全溶于奧氏體時(shí), 才能提高淬透性。如果未完全溶解, 則碳化物會(huì )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)加入(如, 鉻錳鋼、鉻鎳鋼等), 比單個(gè)元素對淬透性的影響要強得多。　　除Co、Al外, 多數合金元素都使Ms和Mf點(diǎn)下降。其作用大小的次序是：Mn、Cr、Ni、Mo、W、Si。其中Mn的作用*強, Si實(shí)際上無(wú)影響。Ms和Mf點(diǎn)的下降, 使淬火后鋼中殘余奧氏體量增多。殘余奧氏體量過(guò)多時(shí),可進(jìn)行冷處理(冷至Mf點(diǎn)以下), 以使其轉變?yōu)?font color="#136ec2">馬氏體; 或進(jìn)行多次回火, 這時(shí)殘余奧氏體因析出合金碳化物會(huì )使Ms、Mf點(diǎn)上升, 并在冷卻過(guò)程中轉變?yōu)轳R氏體或貝氏體(即發(fā)生所謂二次淬火)。　　3. 合金元素對回火轉變的影響　　(1)提高回火穩定性 合金元素在回火過(guò)程中推遲馬氏體的分解和殘余奧氏體的轉變(即在較高溫度才開(kāi)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(cháng)大，因此提高了鋼對回火軟化的抗力, 即提高了鋼的回火穩定性。提高回火穩定性作用較強的合金元素有：V、Si、Mo、W、Ni、Co等。　　(2)產(chǎn)生二次硬化 一些Mo、W、V含量較高的高合金鋼回火時(shí), 硬度不是隨回火溫度升高而單調降低, 而是到某一溫度(約400℃)后反而開(kāi)始增大, 并在另一更高溫度(一般為550℃左右)達到峰值。這是回火過(guò)程的二次硬化現象, 它與回火析出物的性質(zhì)有關(guān)。當回火溫度低于450℃時(shí), 鋼中析出滲碳體; 在450℃以上滲碳體溶解, 鋼中開(kāi)始沉淀出彌散穩定的難熔碳化物Mo2C、W2C、VC等, 使硬度重新升高, 稱(chēng)為沉淀硬化?；鼗饡r(shí)冷卻過(guò)程中殘余奧氏體轉變?yōu)轳R氏體的二次淬火所也可導致二次硬化。　　試一試：碳質(zhì)量分數為0.35%的鉬鋼的回火溫度與硬度的關(guān)系　　產(chǎn)生二次硬化效應的合金元素　　產(chǎn)生二次硬化的原因 合 金 元 素　　殘余奧氏體的轉變 沉淀硬化 Mn、Mo、W、Cr、Ni、Co①、V V、Mo、W、Cr、Ni①、Co①　?、賰H在高含量并有其他合金元素存在時(shí), 由于能生成彌散分布的金屬間化合物才有效。　　(3)增大回火脆性 和碳鋼一樣, 合金鋼也產(chǎn)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(fā)生的**類(lèi)回火脆性(高溫回火脆性) 主要與某些雜質(zhì)元素以及合金元素本身在原奧氏體晶界上的嚴重偏聚有關(guān), 多發(fā)生在含Mn、Cr、Ni等元素的合金鋼中。 這是一種可逆回火脆性, 回火后快冷(通常用油冷)可防止其發(fā)生。鋼中加入適當Mo或W(0.5%Mo, 1%W)也可基本上消除這類(lèi)脆性。　　四、 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目的之一。欲提高強度, 就要設法增大位錯運動(dòng)的阻力。金屬中的強化機制主要有固溶強化、位錯強化、細晶強化、**相(沉淀和彌散)強化。合金元素的強化作用, 正是利用了這些強化機制。　　1. 對退火狀態(tài)下鋼的機械性能的影響　　結構鋼在退火狀態(tài)下的基本相是鐵素體和碳化物。合金元素溶于鐵素體中, 形成合金鐵素體, 依靠固溶強化作用, 提高強度和硬度, 但同時(shí)降低塑性和韌性。　　2.對退火狀態(tài)下鋼的機械性能的影響　　由于合金元素的加入降低了共析點(diǎn)的碳含量、使C曲線(xiàn)右移, 從而使組織中的珠光體的比例增大, 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(tài)下, 合金鋼沒(méi)有很大的優(yōu)越性。　　由于過(guò)冷奧氏體穩定性增大, 合金鋼在正火狀態(tài)下可得到層片距離更小的珠光體, 或貝氏體甚至上一篇：坡口機操作注意事項
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