2022年金属材料分类概览 .pdf

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1、一金属材料分类1 黑色金属钢铁2 有色金属通常指铜、铝、铅、钛二钢铁材料牌号表示方法产 品 名称牌号举例牌号表示方法生铁L10Z30L表示炼钢用生铁； 10表示平均含硅量10%Z表示铸造用生铁； 30表示平均含硅量30%碳素结构 和 低合 金 结构钢Q195Q215AQ215BQ235AQ235BQ235CQ 235 B质量等级代号，指含硫量高低，A-0.05%;B-0.045%;C-0.04%;D-0.035屈服点数值 Mpa代表“屈服点”优质碳素 结 构钢 和 优质 碳 素弹簧钢08F2020A4545E65Mn20 A 表示级别。 A高级；B特级表示含碳量万分之2065 Mn 表示含锰量

2、约 0.75-1% 表示含碳量万分之几合金结构 钢 和合 金 弹簧钢20CrMnSi35CrMo60Si2Mn合金平均含量小于 1.5%时，仅表示元素，一般不标含量；平均含量在 1.5-2.49%、2.5-3.49%、3.35-4.49%时，在合金元素后相应写成 2、3、460 Si2 Mn表示含锰量约 1% 表示含硅量约 2% 表示含碳量万分之 60工具钢碳素工具钢T8、T10合金工具钢9SiCrCr12Cr12MoV5CrNiMoSM45T8含碳量千分之几表示“碳素工具钢”平均含碳量 1.00%时，一般不标明。含碳量1.00%时，用千分之几表示。钒、钛的表示有时会有特殊。9SiCr0.9%

3、CCr122%C，11.75%CrCr12MoV 2%C，11.75%Cr，0.5%Mo，0.22%V5CrNiMo 0.5%C，1%Ni，1%MoSM45S 表示塑料， M 表示模具， 45 表示含碳量 0.45%。轴承钢GCr15G20CrNiMo在牌号头部加“ G” ，表示滚动轴承钢的拼音头一个字母GCr15普通滚动轴承钢，含C1%，Cr1.5%G20CrNiMo 含 C0.2%，Cr0.5%，Ni0.55%，Mo0.23%精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 1 页，共 9 页不锈钢2Cr131Cr18Ni92Cr13马氏体型不锈

4、钢，可热处理，C0.2%，Cr13%1Cr18Ni9奥氏体型不锈钢， C0.1%，Cr18%, Ni9%易切削钢Y15Y40MnY45CaY15PbY表示易，材料中加硫、 磷，增加脆性， 加锰增加强度， 加钙、铅增加润滑性。15、40、45表示含碳量万分之几，Mn1.20-1.55%,Ca0.002-0.006%,Pb0.15-0.35%.三金属材料力学性能代号及含义代号名称单位含义b抗 拉 强度Mpa或N/mm2材料试样受拉力时，在拉断前所承受的最大拉力。bc抗 压 强度材料试样受压力时，在压坏前所承受的最大拉力bb抗 弯 强度材料试样受弯曲力时，在破坏前所承受的最大拉力抗 剪 强度材料试样

5、受剪力时，在剪断前所承受的最大拉力s屈服点材料试样在拉伸过程中，负荷不增加或开始有所降低而变形继续发生的现象称为屈服，屈服时的最小应力称为屈服点或屈服强度。对某些屈服现象不明显的金属材料，测定屈服点比较困难，为了便于测量，通常按其产生永久变形量等于试样原长0.2%时的应力称为屈服强度。0.2屈 服 强度伸长率%材料试样被拉断后，标距长度的增加量与原标距长度之百分比5伸长率试样的标距等于 5 倍直径时的伸长率断 面 收缩率材料试样在拉断后，其断裂处横截面积的缩减量与原横截面积的百分比冲 击 韧性值J/cm2金属材料对冲击负荷的抵抗能力，以冲击试样上所消耗的功与断口处横截面积之比HB 布 氏 硬度

6、kgf/mm2 一般 不 标注用淬硬小钢球压入金属外表，保持一定时间待变形稳定后卸载， 以其压痕面积除以加在钢球上的载荷。精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 2 页，共 9 页HRC 洛 氏 硬度 C 级用 1471N 载荷， 将顶角为 120o的圆锥形金刚石的压头压如金属外表， 取其压痕的深度来计算。用来测量HB=230-700 的金属材料HRA 洛 氏 硬度 A 级用 588.4N 载荷，将顶角为120o的圆锥形金刚石的压头压如金属外表， 取其压痕的深度来计算，用来测量 HB700 的金属材料。HRB 洛 氏 硬度 B 级用 980

7、.7N 载荷，直径 1.59mm 淬硬小钢球压入金属外表，取其压痕的深度来计算, 用来测量 HB=60-230 的金属材料HV 维 氏 硬度kgf/mm2 用 49.03-980.7N(分为 6 级)的载荷， 将顶角为 136o的金刚石四方锥体压入金属的外表，经一定时间后卸载，以其压痕外表积除载荷所得之商。HS 肖 氏 硬度以一定重量的冲头，从一定的高度落于被测试样的外表，以冲头回跳的高度表示硬度。四钢材的规格种类及用途1 钢板a.按轧制方法分为：热轧、冷轧b.按性能及用途可分为：碳素结构钢和低合金结构钢冷轧薄钢板及钢带，一般厚度不大于4mm。碳素结构钢和低合金结构钢热轧薄钢板及钢带，厚度不大

8、于4mm。碳素结构钢和低合金结构钢热轧厚钢板和钢带，4-200mm 钢板及小于25mm 钢带。优质碳素结构钢热轧薄钢板和钢带，厚度不大于4mm。优质碳素结构钢冷轧薄钢板和钢带，厚度不大于4mm。合金结构钢薄钢板，厚度不大于4mm 的热轧或冷轧。锅炉用钢板压力容器用钢板不锈钢冷轧或热轧钢板耐热钢板?花纹钢板2型钢热轧扁钢，厚度 3-60，宽度 10-150。碳素结构钢和低合金热轧圆钢、方钢、六角钢精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 3 页，共 9 页热轧角钢，分为等边及不等边，宽度20-200。热轧槽钢，宽度 50-300。热轧工字钢，高

9、度100-560。热轧 T 型钢，宽度 100-300。冷弯空心型钢。3钢管A直缝电焊钢管 GB/T 137931992a.以热轧或冷轧钢带，经焊接或焊后冷加工方法制造。钢管以不热处理状态交货。b.规格：直径 5.0121，壁厚 0.53.5。c.力 学 性 能钢号R软态钢管DY低硬态钢管b5b508F,08,10F,10,15F,15,2031535539022201937540044013119Q195Q215-A,BQ235-A,B31533537522222033535539014139B。无缝钢管 GB/T 81621999a.以热轧或冷拔轧管加工，有热轧或热处理状态交货。b.规格：

10、直径 6.0245，壁厚 0.2524。c.力学性能抗拉强度屈服点55/%钢号b/MPa 壁 厚 16mm壁 厚 16mm1033520519524203902452352035510305295174559033532514Q345490325315214钢丝材料可有多种材料加工而成，a.普通结构钢丝： Q195、Q215、Q235 主要制钉及建筑用。精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 4 页，共 9 页b.优质碳素结构钢丝： 08F、10F、15、20、25、35、40、45、50，冷拉状态交货，可后热处理，c.碳素弹簧钢丝： 65

11、、70、75、85，一般淬火回火状态交货，可后热处理。d.合金结构钢丝： 15Cr、38Cr、40Cr、20CrNi3 等等。交货状态有冷拉 L，退火 T，可热处理。e.不锈钢丝： 0Cr18Ni9-R、1Cr18Ni9Ti-Q、0Cr19Ni9-L 。后缀 RQL 表示软拉 R钢丝进行光亮热处理和热处理后酸洗或类似的处理。轻拉 Q钢丝热处理后进行小变形程度的拉拔。冷拉 L钢丝热处理后进行常规拉拔。f.电阻电热合金丝： Cr15Ni60、Cr20Ni80 、Cr30Ni70、1Cr13Al4，热处理后软态交货。五钢铁材料的热处理热处理是为了到达材料的使用目的，发挥材料各种元素的作用， 调整材料

12、的强韧性，以及加工工艺的需要。1 热处理工艺分类：a 淬火加热至相变到奥氏体组织后快速冷却得到马氏体组织，目的为了提高硬度。b 回火低温回火，目的是去除应力；中温回火及高温回火是为了调整材料的强韧性。通常在一定温度下保温一段时间后已一定的速度冷却。c 退火降低材料硬度，便于加工及成形，有完全退火和不完全退火之分。加热保温后慢速冷却。d 正火提高材料硬度，加热后空冷。e 调质到达需要的强韧性或加工工艺的需要。先淬火后回火，是两个工艺的合并。f渗碳提高材料的外表硬度。 通常使含碳量在 0.3%以下的材料在外表1mm左右深度提高到 1%左右。g 氮化提高材料的外表硬度，或耐腐蚀性。通常使含碳量在0.

13、4%左右的材料在外表 0。2mm左右深度形成氮化层，外表硬度可到达HRC70 以上。2 按种类有：a.常规热处理如淬火、回火、退火、正火、调质。b.化学热处理如渗碳、氮化、碳氮共渗、硼化、渗金属、外表陶瓷。c.真空热处理使用真空设备的热处理，优点是无氧化及脱碳，热处理变形小。3 使用设备有：a.箱式炉使用电热丝或碳棒加热，电热丝炉使用温度可在低于950 度以下使用，功率一般在3-200KW，用途广泛，可用于淬火、回火、退火，使用成本低。b.盐浴炉用硝盐加热，有高、中、低温炉，可高温加热到1300 度，用于精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -

14、第 5 页，共 9 页淬火、回火、退火。加热速度快，氧化脱碳小，利于防止晶粒粗大，可大批量多品种生产。c.燃气炉使用煤气或其它气体加热如乙炔气等，可用于大型零件在炉内加热正火、退火或锻造，及局部加热用。d.井式炉使用电热丝加热，用于淬火、回火、退火、渗碳、氮化。e.真空炉使用电热丝加热，用于淬火、回火、退火，f.箱式多用炉使用电热丝加热，用于淬火、回火、退火、渗碳、氮化，可进行大批量多品种生产。g.网带炉炉内加移动网带可连续加热处理，适用于小零件大批量淬火、 回火、渗碳、氮化，生产效率高。h.高频炉使用特制的工频、 中频、高频加热圈加热零件外表淬火， 用于轴、齿轮类零件淬火。4 冷却介质及方法

15、a.水冷却速度快，用于碳钢及低合金钢的淬火及有些回火的冷却。b.盐水冷却速度最为快，用于碳钢及低合金钢的淬火冷却c.油一般用 20号机油，中合金钢以上的淬火冷却。d.硝盐用于回火及合金钢的等温淬火。e.空气冷却速度慢，用于正火及一些高淬透性材料的淬火。5 热处理原理简述无论使用何种设备， 都是为了加热， 超过一定的温度， 使金属材料到达同素异构转变及需要的晶粒大小和分布，然后以一定的速度冷却，得到需要的晶体组织。钢铁金属金相组织通常有：铁素体主要由铁元素组成，硬度低；渗碳体铁与碳的化合物，特别硬脆；珠光体铁素体和渗碳体各50%的混合物，由 0.8%C 和 99.2%Fe元素组成；奥氏体一般是加

16、热后转变成的组织；马氏体淬火后得到的组织，硬而脆；屈氏体淬火后得到的组织，较软；贝氏体等温淬火后得到的组织，韧性好；热处理淬火的加热温度一般低碳钢加热到A3 线以上 50 度，含碳量超过0.8%碳素钢的材料加热到780 度左右，合金钢需查手册。加热后的保温时间视材料厚度决定，冷却介质根据材料定，也可能先后用两种介质冷却。除低碳钢，一般材料淬火后硬度应到达HRC60 以上。淬火+回火和直接不完全淬火加热温度不对或冷却速度不够，得到的硬度一样，但由于金相组织不同，强韧性是完全不一样的，在使用中的效果也是不同的。淬火 +回火的结果要好的多。常用工艺举例：钢号淬火温度冷却介质淬火后硬度回精选学习资料

17、- - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 6 页，共 9 页火温度回火后硬度Cr12 1050 油HRC 62 230 HRC6065Mn 830 油 或 水HRC 62 430 HRC40-4445# 840 盐水 或水HRC 55 350 HRC30六有色金属常用有色金属有铝、铜以及镁、锌、铅、锡、金、银等，有单独使用，如纯铝、纯铜紫铜，很多是在合金状态下使用，一些独特的性能是钢铁无法到达的，如导电性、颜色、重量、柔软性等等。1。铝重量轻，不易生锈，可氧化染色，易于成形加工，分为铸造铝合金、压铸铝合金及变形铝合金。铸造铝合金有铝硅合金ZAlSi7Mg

18、、铝铜合金 ZalCu5Mn 、铝镁合金ZalMg6Mg 、铝锌合金 ZalZn6Mg压铸铝合金 YZAlSi12 、YZAlSi9Cu4变形铝合金工业纯铝 1060 、 防锈铝 5A02 、 硬铝 2A11 、 超硬铝7A042铜铜应用最早的金属，不易生锈，易于成形加工。分为铸造铜合金、压铸铜合金及加工用铜材。种类有纯铜、黄铜、青铜，其中黄铜、青铜可铸造和压铸。常用铜材的牌号及用途：纯铜 T1、T2、T3，主要用于电线和电镀；黄铜普通黄铜黄铜H62、H68，外表金色，易于成型加工模具加工 ，应用最为广泛铅黄铜 HPb59-1，易于切削锡黄铜 HSn62-1，耐腐蚀性能好黄铜成分表示：H62

19、62% Cu， 40%ZnHPb59-1 59%Cu，1%Pb，40%Zn青铜锡青铜 QSn6.5-0.1，有高的强度、弹性和耐磨性，切削性能好铝青铜 QAl7，有高的强度、耐磨和耐腐蚀性铍青铜 QBe2 ，可热处理，具有高的强度、硬度、弹性、耐磨性、耐热性和耐腐蚀性。精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 7 页，共 9 页3铝材的热处理变形铝材有 5 种状态代号名称说明F自 由 加工状态自由状态，力学性能无规定O退火状态完全退火获得最低强度的加工产品H加 工 硬化状态经过加工硬化提高强度的产品， 产品在加工硬化后经过也可不经过使强度有所

20、降低的附加热处理。 H 代号后必须有阿拉伯数字。W固 溶 处理状态一种不稳定状态， 仅适用于室温下自然时效的合金。T热 处 理状态适用于热处理后， 经过或不经过 加工硬化到达稳定状态的产品，T 代号后面必须跟一位或多位阿拉伯数字T 细分状态代号代号说明T0固溶热处理后，经自然时效再经过冷加工的状态T1由高温成型过程冷却，然后自然时效至基本稳定的状态T2由高温成型过程冷却，经过冷加工后自然时效至基本稳定的状精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 8 页，共 9 页态T3固溶热处理后进行冷加工，再经自然时效至基本稳定的状态T4固溶热处理后自然时效至基本稳定的状态T5由高温成型过程冷却，然后进行人工时效的状态T6固溶热处理后进行人工时效的状态T7固溶热处理后进行过时效的状态T8固溶热处理后进行冷加工，然后进行人工时效的状态T9固溶热处理后进行人工时效，然后经过冷加工的状态T10由高温成型过程冷却后，进行冷加工，然后进行人工时效的状态精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 9 页，共 9 页