檢視钢板的原始碼

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| style="background: #FF2400" align= center|  '''<big>钢板</big>'''
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中文名称;钢板

外文名称;steel sheet

轧制;热轧和冷轧

性能;抗高温、高压、低温，耐腐蚀
|}

是用钢水浇注，[[冷却]]后压制而成的平板状钢材。

是平板状，矩形的，可直接轧制或由宽钢带剪切而成。

'''钢板'''按厚度分，薄钢板<4毫米（最薄0.2毫米），中厚钢板4~60毫米，特厚钢板60~115毫米。

钢板按轧制分，分热轧和冷轧。

薄板的宽度为500~1500毫米；厚的宽度为600~3000毫米。薄板按钢种分，有普通钢、优质钢、合金钢、[[弹簧钢]]、不锈钢、工具钢、[[耐热钢]]、[[轴承钢]]、硅钢和工业纯铁薄板等；按专业用途分，有油桶用板、搪瓷用板、防弹用板等；按表面涂镀层分，有[[镀锌薄板]]、[[镀锡薄板]]、[[镀铅薄板]]、[[塑料复合钢板]]等。<ref>[https://wenda.so.com/q/1361651431063805 钢板国家标准有哪些],360问答 , 2013年2月24日</ref>

==厚度==

厚钢板的钢种大体上和薄钢板相同。在品各方面，除了桥梁钢板、[[锅炉钢板]]、汽车制造钢板、[[压力容器钢板]]和多层高压容器钢板等品种纯属厚板外，有些品种的钢板如汽车大梁钢板（厚2.5~10毫米）、花纹钢板（厚2.5~8毫米）、不锈钢板、耐热钢板等品种是同薄板交叉的。

另，钢板还有材质一说，并不是所有的钢板都是一样的，材质不一样，其钢板所用到的地方，也不一样。

==合金钢的性能==

随着科学技术和工业的发展，对材料提出了更高的[[要求]]，如更高的强度，抗高温、高压、低温，耐腐蚀、磨损以及其它特殊物理、化学性能的要求，碳钢已不能完全满足要求。

碳钢的不足：

(1)淬透性低。一般情况下，碳钢水淬的最大淬透直径只有10mm-20mm。

(2) 强度和屈强比较低。如普通碳钢Q235钢的σs为235MPa，而低合金结构钢16Mn的σs则为360MPa以上。40钢的 σs /σb仅为0.43, 远低于合金钢。

(3) 回火稳定性差。由于回火稳定性差，碳钢在进行调质处理时，为了保证较高的强度需采用较低的回火温度，这样钢的韧性就偏低；为了保证较好的韧性，采用高的回火温度时强度又偏低，所以碳钢的综合机械性能水平不高。

(4) 不能满足特殊性能的要求。碳钢在[[抗氧化]]、耐蚀、耐热、耐低温、耐磨损以及特殊电磁性等方面往往较差，不能满足特殊使用性能的需求。

==合金钢的分类==

按合金元素含量多少，分为：

低合金钢（合金元素总量低于5%）、

中合金钢（合金元素总量为5%-10%）

[[高合金钢]]（合金元素总量高于10%）。

按所含的主要合金元素，分为：

铬钢（Cr-Fe-C)铬镍钢（Cr-Ni-Fe-C)

锰钢（Mn-Fe-C)

硅锰钢（Si-Mn-Fe-C)

按小试样正火或铸态组织，分为：

珠光体钢

[[马氏体钢]]

铁素体钢

奥氏体钢

莱氏体钢

按用途分为：

[[合金结构钢]]

合金工具钢

特殊性能钢

==相互作用==

合金元素与铁、碳的相互作用

合金元素加入钢中后，主要以三种形式存在钢中。即：与铁形成固溶体；与碳形成[[碳化物]]；在高合金钢中还可能形成金属间化合物。

1. 溶于铁中

几乎所有的合金元素（除Pb外）都可溶入铁中, 形成合金铁素体或合金奥氏体, 按其对α-Fe或γ-Fe的作用, 可将合金元素分为扩大奥氏体相区和缩小奥氏体相区两大类。

扩大γ相区的元素—亦称奥氏体稳定化[[元素]], 主要是Mn、Ni、Co、C、N、Cu等, 它们使A3点(γ-Fe α-Fe的转变点)下降, A4点( γ-Fe的转变点)上升, 从而扩大γ-相的存在范围。其中Ni、Mn等加入到一定量后, 可使γ相区扩大到室温以下, 使α相区消失, 称为完全扩大γ相区元素。另外一些元素(如C、N、Cu等), 虽然扩大γ相区, 但不能扩大到室温, 故称之为部分扩大γ相区的元素。

缩小γ相区元素——亦称铁素体稳定化元素, 主要有Cr、Mo、W、V、Ti、Al、Si、B、Nb、Zr等。它们使A3点上升, A4点下降(铬除外, 铬含量小于7%时, A3点下降; 大于7%后,A3点迅速上升), 从而缩小γ相区存在的范围, 使铁素体稳定区域扩大。按其作用不同可分为完全封闭γ相区的元素(如Cr、Mo、W、V、Ti、Al、Si等)和部分缩小γ相区的元素(如B、Nb、Zr等)。

2. 形成碳化物合金元素按其与钢中碳的亲和力的大小, 可分为碳化物形成元素和非[[碳化物]]形成元素两大类。

常见非碳化物形成元素有：Ni、Co、Cu、Si、Al、N、B等。它们基本上都溶于铁素体和奥氏体中。常见碳化物形成元素有：Mn、Cr、W、V、Nb、Zr、Ti等(按形成的碳化物的稳定性程度由弱到强的次序排列)，它们在钢中一部分固溶于基体相中，一部分形成合金渗碳体, 含量高时可形成新的合金碳[[化合物]]。

==低合金结构钢==

（亦称普通低合金钢、HSLA）

1. 用途

主要用于制造桥梁、船舶、车辆、[[锅炉]]、高压容器、输油输气管道、大型钢结构等。

2. 性能要求

(1) 高强度：一般其的屈服强度在300MPa以上。

(2) 高韧性：要求延伸率为15%～20%，室温冲击韧性大于600kJ/m～800kJ/m。 对于大型焊接构件，还要求有较高的断裂[[韧性]]。

(3) 良好的焊接性能和冷成型性能。

(4) 低的冷脆转变温度。

(5) 良好的耐蚀性。

3. 成分特点

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

(2) 加入以锰为主的[[合金元素]]。

(3) 加入铌、钛或钒等辅加元素：少量的铌、钛或钒在钢中形成细碳化物或碳氮化物，有利于获得细小的铁素体晶粒和提高钢的强度和韧性。

此外，加入少量铜（≤0.4%）和磷（0.1%左右）等，可提高抗腐蚀性能。加入少量稀土元素，可以脱硫、去气，使钢材净化，改善韧性和工艺性能。

4. 常用低合金结构钢

16Mn是我国低合金高强钢中用量最广泛最多、产量最大的钢种。使用状态的组织为细晶粒的铁素体—珠光体，强度比普通碳素结构钢Q235高约20%～30%，耐大气腐蚀性能高20%～38%。

15MnVN 中等级别强度钢中使用最多的钢种。强度较高，且韧性、焊接性及低温韧性也较好，被广泛用于制造[[桥梁]]、锅炉、船舶等大型结构。

强度级别超过500MPa后，铁素体和珠光体组织难以满足要求，于是发展了低碳贝氏体钢。加入Cr、Mo、Mn、B等元素，有利于空冷条件下得到贝氏体组织，使强度更高，塑性、焊接性能也较好，多用于高压锅炉、高压容器等。

5. 热处理特点

这类钢一般在热轧空冷状态下使用，不需要进行专门的热处理。使用状态下的显微组织一般为[[铁素体]]+索氏体。

==合金渗碳钢==

1. 用途

主要用于制造汽车、拖拉机中的变速齿轮，内燃机上的[[凸轮轴]]、[[活塞销]]等机器零件。这类零件在工作中遭受强烈的摩擦磨损，同时又承受较大的交变载荷，特别是冲击载荷。

2. 性能要求

(1) 表面渗碳层硬度高，以保证优异的耐磨性和接触疲劳抗力，同时具有适当的塑性和韧性。

(2) 心部具有高的韧性和足够高的强度。心部韧性不足时，在冲击载荷或过载作用下容易断裂；强度不足时，则较脆的渗碳层易碎裂、剥落。

(3) 有良好的热处理工艺性能 在高的渗碳温度（900℃～950℃）下，奥氏体晶粒不易长大，并有良好的淬透性。

3. 成分特点

(1)低碳：碳含量一般为0.10%～0.25%，使零件心部有足够的[[塑性]]和韧性。

(2) 加入提高淬透性的合金元素：常加入Cr、Ni、Mn、B等。

(3) 加入阻碍奥氏体晶粒长大的元素：主要加入少量强碳化物形成元素Ti、V、W、Mo等，形成稳定的合金碳化物。

4.钢种及牌号

20Cr低淬透性合金渗碳钢。这类钢的淬透性低，心部强度较低。

20CrMnTi中淬透性合金渗碳钢。这类钢淬透性较高、过热敏感性较小，渗碳过渡层比较均匀，具有良好的机械性能和[[工艺]]性能。

18Cr2Ni4WA和20Cr2Ni4A高淬透性合金渗碳钢。这类钢含有较多的Cr、Ni等元素，淬透性很高，且具有很好的韧性和低温冲击韧性。

5. 热处理和组织性能

合金渗碳钢的热处理工艺一般都是渗碳后直接淬火，再低温回火。 热处理后，表面渗碳层的组织为合金渗碳体+回火马氏体+少量残余奥氏体组织，硬度为60HRC～62HRC。心部组织与钢的淬透性及零件截面尺寸有关，完全淬透时为低碳回火马氏体，硬度为40HRC～48HRC；多数情况下是屈氏体、回火马氏体和少量铁素体，硬度为25HRC～40HRC。心部韧性一般都高于700KJ/m2。

==合金调质钢==

1. 用途

合金调质钢广泛用于制造汽车、[[拖拉机]]、机床和其它机器上的各种重要零件，如齿轮、轴类件、连杆、[[螺栓]]等。

2. 性能要求

调质件大多承受多种工作载荷，受力情况比较复杂，要求高的综合[[机械性能]]，即具有高的强度和良好的塑性、韧性。合金调质钢还要求有很好的淬透性。但不同零件受力情况不同，对淬透性的要求不一样。

3. 成分特点

(1) 中碳：碳含量一般在0.25%～0.50%之间，以0.4%居多；

(2) 加入提高淬透性的元素Cr、Mn、Ni、Si等：这些合金元素除了提高淬透性外，还能形成合金铁素体，提高钢的强度。如调质处理后的40Cr钢的性能比45钢的性能高很多；

(3) 加入防止第二类回火脆性的元素：含Ni、Cr、Mn的合金调质钢，高温回火慢冷时易产生第二类回火脆性。在钢中加入Mo、W可以防止第二类回火脆性，其适宜含量约为0.15%～0.30%Mo或0.8%～1.2%的W。

45钢与40Cr钢调质后性能的对比

钢号及热处理状态 截面尺寸/ mm sb/ MPa ss/MPa d5/ % y/% ak/kJ/m2

45钢 850℃水淬, 550℃回火 f50 　700 　500 　15 　45 　700

40Cr钢 850℃油淬, 570℃回火 f50 (心部) 　850 　670 　16 　58 　1000

4. 钢种及牌号

(1)40Cr低淬透性调质钢：这类钢的油淬临界直径为30mm～40mm，用于制造一般尺寸的重要零件。

(2)35CrMo中淬透性合金调质钢：这类钢的油淬临界直径为40mm～60mm,加入钼不仅可提高淬透性，而且可防止第二类回火脆性。

(3)40CrNiMo高淬透性合金调质钢：这类钢的油淬临界[[直径]]为60mm-100mm，多半是铬镍钢。铬镍钢中加入适当的钼，不但具有好的淬透性，还可消除第二类回火脆性。

5. 热处理和组织性能

合金调质钢的最终热处理是淬火加高温回火（调质处理）。合金调质钢淬透性较高，一般都用油，淬透性特别大时甚至可以空冷，这能减少热处理缺陷。

合金调质钢的最终性能决定于回火温度。一般采用500℃-650℃回火。通过选择回火[[温度]]，可以获得所要求的性能。为防止第二类回火脆性，回火后快冷（水冷或油冷），有利于韧性的提高。

合金调质钢常规热处理后的组织是回火索氏体。对于表面要求耐磨的零件（如齿轮、主轴），再进行感应加热表面淬火及低温回火，表面组织为回火马氏体。表面硬度可达55HRC～58HRC。

合金调质钢淬透调质后的屈服[[强度]]约为800MPa, 冲击韧性在800kJ/m2心部硬度可达22HRC～25HRC。若[[截面]]尺寸大而未淬透时，性能显著降低。

== 参考来源 ==
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<center>小钢板宣传动画</center>
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== 参考资料 ==

[[Category: 340 化學總論]]