金属材料介绍

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1、1.2常用金属材料金属材料来源丰富，并具有优良的使用性能和加工性能，是机械工程中应用最普遍的材料，常用以制造机械设备、工具、模具，并广泛应用于工程结构中。金属材料人致可分为黑色金属两人类。黑色金属通常指钢和铸铁；有色金属是指黑色以外的金属及其合金，如铜合金、铝及铝合金等。1.2.1钢钢分为碳素钢（简称碳钢）和合金两大类。碳钢是指含碳量小于2.11%并含有少量硅、猛、硫、磷杂质的铁碳合金。工业用碳钢的含碳量一般为0.05%〜1.35%o为了提高钢的力学性能、工艺性能或某些特殊性能（如耐腐蚀性、耐热性、耐磨性等），冶炼中有

2、目的地加入一些合金元素（如Mn、Si、Cr、Ni、Mo、W、V、Ti等）,这种钢称为合金钢。（一）碳钢1.碳钢的分类碳钢的分类方法有多种，常见的有以下三种。（1）按钢的含碳量多少分类分为三类：低碳钢，含碳量＜0.25%；中碳钢，含碳量为0.25%〜0.60%；高碳钢，含碳量＞0.60%o（2）按钢的质量（即按钢含有害元素S、P的多少）分类分为三类：普通碳索钢，钢中S、P含量分别＜0.055%和0.045%；优质碳素钢，钢中S、P含量均W0.040%；高级碳素钢，钢中S、P含量分别W0.030%和0.035%。（3）按钢

3、的用途分类分为两类：碳素结构钢，主要用于制造各种工程构件和机械零件；碳素工具钢，主要用于制造各种工具、量具和模具等。2.碳钢牌号的表示方法（1）碳素结构钢碳素结构钢的牌号由屈服点“屈''字汉语拼音第-•个字母Q、屈服点数值、质量等级符号（A、B、C、D）及脱氧方法符号（F、b、Z）等四部分按顺序组成。其中质量等级按A、B、C、D顺序依次增高，F代表沸腾钢，b代表镇静钢，Z代表镇静钢等。如Q235AF表示屈服强度为235Mpa的A级沸腾碳素结构钢。（2）优质碳索结构钢优质碳索结构钢的牌号用两位数字表示。这两位数字代表钢屮

4、的平均含碳量的万分之几。例如45钢，表示平均含碳量为0.45%的优质碳素结构钢。（）8钢，表示平均含碳量为0.08%的优质碳素结构钢。（3）碳素工具钢碳素工具钢的牌号是用碳字汉语拼音字头T和数字表示。其数字表示钢的平均含碳量的千分Z儿。若为高级优质，则在数字后面加“A”。例如，T12钢，表示平均含碳量为1.2%的碳索工具钢。T8钢，表示平均含碳量为0.8%的碳索工具钢。T12A,表示平均含碳量为1.2%的高级优质碳索工具钢。1.碳钢的用途举例Q195、Q215,用于钏钉、开口销等及冲压零件和焊接构件。Q235、Q255

5、,用于螺栓、螺母、拉杆、连杆及建筑、桥梁结构件。Q275,用于强度较高转轴、心轴、齿轮等。Q345,用于船舶、桥梁、车辆、大型钢结构。08钢，含碳量低，塑性好，主要用丁•制造冷冲压零件。10、20钢，常用于制造冲压件和焊接件。也常用于制造渗碳件。35、40、45、50钢属中碳钢，经热处理后可获得良好的综合力学性能，主要用制造齿轮、套筒、轴类零件等。这几种钢在机械制造小应用非常广泛。T7、T8钢，用于制造具有较高韧性的工具，如冲头、凿子等。T9、T10、T11钢，用作要求中等韧性、高硬度的刃具，如钻头、丝锥、锯条等。T1

6、2、T13钢，用于要求更高硬度、高耐磨性的锂刀、拉丝模具等。（―）合金钢合金钢的分类方法冇多种，常见的冇以下两种。（1）按用途分类分为三类：合金结构钢，用于制造各种性能要求更高的机械零件和工程构件；合金结构钢，用于制造各种性能要求更高的刃具、量具和模具；特殊性能钢，具有特殊物理和化学性能的钢，如不锈钢、耐热钢、耐磨钢等。（2）钗合金元素总含量多少分类分为三类:低合金钢，合金元素总含量小于5%；中合金钢，合金元素总含量为5%~10%；高合金钢，合金元素总含量大丁10%o2.合金钢牌号的表示方法合金钢是按钢材的含碳量以及所

7、含合金元素的种类和数量编号的。①钢号首部是表示含碳量以及所含合金结构钢与碳素结构钢相同，以万分之一的碳作为单位，如首部数字为45,则表示平均含碳量为0.45%；合金工具钢以千分Z—的碳作为单位，如首部数字为5,则表示平均含碳量为0.5%。②在表示含碳量的数字后面，用元索的化学符号表示出所含的合金元索。合金元索的含量以百分之几表示，当平均含量小于1.5%时，只标明元索符号，不标含量。如25Mn2V,表示平均含碳量为0.25%,含镒量约为2%,含飢量小于1.5%的合金结构钢。又如9SiCr,表示平均含碳量为0.9%,含硅、

8、辂都少于1.5%的合金工具钢。③对于含碳量超过1.0%的合金工具钢，则在牌号屮不表示含碳量。如CrWMn钢，表示含碳量大于1.0%并含有辂、钩、镭三种合金元素的合金工具钢。但也冇特例，高速钢的含碳量小F1.0%,牌号中也不表示含碳量。如W18Cr4V钢，其含碳量仅为0.7%〜0.8%o④特殊性能钢牌号中也不表示方法基木上与合金工具