《二、常见钢铁产品的牌号表示方法.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《二、常见钢铁产品的牌号表示方法.docx（33页珍藏版）》请在taowenge.com淘文阁网|工程机械CAD图纸|机械工程制图|CAD装配图下载|SolidWorks_CaTia_CAD_UG_PROE_设计图分享下载上搜索。
1、 二、常见钢铁产品的牌号表示方法 1碳素结构钢 由Q+数字+质量等级符号+脱氧方法符号组成。它的钢号冠以“Q”，代表钢材的屈服点，后面的数字表示屈服点数值，单位是MPa例如Q235表示屈服点(s)为235 MPa的碳素结构钢。 必要时钢号后面可标出表示质量等级和脱氧方法的符号。质量等级符号分别为A、B、C、D。脱氧方法符号：F表示沸腾钢；b表示半镇静钢：Z表示镇静钢；TZ表示特殊镇静钢，镇静钢可不标符号，即Z和TZ都可不标。例如Q235-AF表示A级沸腾钢。专门用途的碳素钢，例如桥梁钢、船用钢等，基本上采用碳素结构钢的表示方法，但在钢号最后附加表示用途的字母。 2优质碳素结构钢 钢号开头的两位
2、数字表示钢的碳含量，以平均碳含量的万分之几表示，例如平均碳含量为0.45%的钢，钢号为“45”，它不是顺序号，所以不能读成45号钢。锰含量较高的优质碳素结构钢，应将锰元素标出，例如50Mn。沸腾钢、半镇静钢及专门用途的优质碳素结构钢应在钢号最后特别标出，例如平均碳含量为0.1%的半镇静钢，其钢号为10b。 3碳素工具钢 钢号冠以“T”，以免与其他钢类相混。钢号中的数字表示碳含量，以平均碳含量的千分之几表示。例如“T8”表示平均碳含量为0.8%。锰含量较高者，在钢号最后标出“Mn”，例如“T8Mn”。高级优质碳素工具钢的磷、硫含量，比一般优质碳素工具钢低，在钢号最后加注字母“A”，以示区别，例如
3、“T8MnA”。 4易切削钢 钢号冠以“Y”，以区别于优质碳素结构钢。字母“Y”后的数字表示碳含量，以平均碳含量的万分之几表示，例如平均碳含量为0.3%的易切削钢，其钢号为“Y30”。锰含量较高者，亦在钢号后标出“Mn”，例如“Y40Mn”。 5合金结构钢 钢号开头的两位数字表示钢的碳含量，以平均碳含量的万分之几表示，如40Cr。钢中主要合金元素，除个别微合金元素外，一般以百分之几表示。当平均合金含量1.5%时，钢号中一般只标出元素符号，而不标明含量，但在特殊情况下易致混淆者，在元素符号后亦可标以数字“1”，例如钢号“12CrMoV”和“12Cr1MoV”，前者铬含量为0.4-0.6%，后者为
4、0.9-1.2%，其余成分全部相同。当合金元素平均含量1.5%、2.5%、3.5%时，在元素符号后面应标明含量，可相应表示为2、3、4等。例如18Cr2Ni4WA。 钢中的钒V、钛Ti、铝AL、硼B、稀土RE等合金元素，均属微合金元素，虽然含量很低，仍应在钢号中标出。例如20MnVB钢中。钒为0.07-0.12%，硼为0.001-0.005%。高级优质钢应在钢号最后加“A”，以区别于一般优质钢。专门用途的合金结构钢，钢号冠以(或后缀)代表该钢种用途的符号。例如，铆螺专用的30CrMnSi钢，钢号表示为ML30CrMnSi。 6低合金高强度钢 钢号的表示方法，基本上和合金结构钢相同。对专业用低合
5、金高强度钢，应在钢号最后标明。例如16Mn钢，用于桥梁的专用钢种为“16Mnq”，汽车大梁的专用钢种为“16MnL”，压力容器的专用钢种为“16MnR”。 7弹簧钢 弹簧钢按化学成分可分为碳素弹簧钢和合金弹簧钢两类，其钢号表示方法，前者基本上与优质碳素结构钢相同，后者基本上与合金结构钢相同。 8滚动轴承钢 钢号冠以字母“G”，表示滚动轴承钢类。高碳铬轴承钢钢号的碳含量不标出，铬含量以千分之几表示。例如GCr15。渗碳轴承钢的钢号表示方法，基本上和合金结构钢相同。 9合金工具钢和高速工具钢 合金工具钢钢号的平均碳含量1.0%时，不标出碳含量；当平均碳含量1.0%时，以千分之几表示。例如Cr12、
6、CrWMn、9SiCr、3Cr2W8V。钢中合金元素含量的表示方法，基本上与合金结构钢相同。但对铬含量较低的合金工具钢钢号，其铬含量以千分之几表示，并在表示含量的数字前加“0”，以便把它和一般元素含量按百分之几表示的方法区别开来。例如Cr06。高速工具钢的钢号一般不标出碳含量，只标出各种合金元素平均含量的百分之几。例如钨系高速钢的钢号表示为“W18Cr4V”。钢号冠以字母“C”者，表示其碳含量高于未冠“C”的通用钢号。 10不锈钢和耐热钢 钢号中碳含量以千分之几表示。例如“2Cr13”钢的平均碳含量为0.2%；若钢中含碳量0.03%或0.08%者,钢号前分别冠以“00”及“0”表示之，例如00
7、Cr17Ni14Mo2、0Cr18 Ni9等。对钢中主要合金元素以百分之几表示，而钛、铌、锆、氮等则按上述合金结构钢对微合金元素的表示方法标出。 11焊条钢 它的钢号前冠以字母“H”，以区别于其他钢类。例如不锈钢焊丝为“H2Cr13”，可以区别于不锈钢“2Cr13”。 12电工用硅钢 钢号由字母和数字组成。钢号头部字母DR表示电工用热轧硅钢，DW表示电工用冷轧无取向硅钢，DQ表示电工用冷轧取向硅钢。字母之后的数字表示铁损值(W/kg)的100倍。钢号尾部加字母“G”者，表示在高频率下检验的；未加“G”者，表示在频率为50周波下检验的。例如钢号DW470表示电工用冷轧无取向硅钢产品在50赫频率时
8、的最大单位重量铁损值为4.7W/kg。 13电工用纯铁 它的牌号由字母“DT”和数字组成，“DT”表示电工用纯铁，数字表示不同牌号的顺序号，例如DT3。在数字后面所加的字母表示电磁性能：A高级、E特级、C超级，例如DT8A。钢的分类 一、黑色金属、钢和有色金属 在介绍钢的分类之前先简单介绍一下黑色金属、钢与有色金属的基本概念。 1、黑色金属是指铁和铁的合金。如钢、生铁、铁合金、铸铁等。钢和生铁都是以铁为基础，以碳为主要添加元素的合金，统称为铁碳合金。 生铁是指把铁矿石放到高炉中冶炼而成的产品，主要用来炼钢和制造铸件。 把铸造生铁放在熔铁炉中熔炼，即得到铸铁（液状），把液状铸铁浇铸成铸件，这种铸
9、铁叫铸铁件。 铁合金是由铁与硅、锰、铬、钛等元素组成的合金，铁合金是炼钢的原料之一，在炼钢时做钢的脱氧剂和合金元素添加剂用。 2、把炼钢用生铁放到炼钢炉内按一定工艺熔炼，即得到钢。钢的产品有钢锭、连铸坯和直接铸成各种钢铸件等。通常所讲的钢，一般是指轧制成各种钢材的钢。钢属于黑色金属但钢不完全等于黑色金属。 3、有色金属又称非铁金属，指除黑色金属外的金属和合金，如铜、锡、铅、锌、铝以及黄铜、青铜、铝合金和轴承合金等。另外在工业上还采用铬、镍、锰、钼、钴、钒、钨、钛等，这些金属主要用作合金附加物，以改善金属的性能，其中钨、钛、钼等多用以生产刀具用的硬质合金。以上这些有色金属都称为工业用金属，此外还
10、有贵重金属：铂、金、银等和稀有金属，包括放射性的铀、镭等。 二、钢的分类 钢是含碳量在0.04%-2.3%之间的铁碳合金。为了保证其韧性和塑性，含碳量一般不超过1.7%。钢的主要元素除铁、碳外，还有硅、锰、硫、磷等。钢的分类方法多种多样，其主要方法有如下七种： 1、按品质分类 (1) 普通钢（P0.045%，S0.050%） (2) 优质钢（P、S均0.035%） (3) 高级优质钢（P0.035%，S0.030%） 2.、按化学成份分类 (1) 碳素钢：a.低碳钢（C0.25%）；b.中碳钢（C0.250.60%）；c.高碳钢（C0.60%）。 (2) 合金钢：a.低合金钢（合金元素总含量5
11、%）；b.中合金钢（合金元素总含量510%）；c.高合金钢（合金元素总含量10%）。 3、按成形方法分类：(1) 锻钢；(2) 铸钢；(3) 热轧钢；(4) 冷拉钢。 4、按金相组织分类 (1) 退火状态的：a.亚共析钢（铁素体+珠光体）；b.共析钢（珠光体）；c.过共析钢（珠光体+渗碳体）；d.莱氏体钢（珠光体+渗碳体）。 (2) 正火状态的：a.珠光体钢；b.贝氏体钢；c.马氏体钢；d.奥氏体钢。 (3) 无相变或部分发生相变的 5、按用途分类 (1) 建筑及工程用钢：a.普通碳素结构钢；b.低合金结构钢；c.钢筋钢。 (2) 结构钢 a.机械制造用钢：(a)调质结构钢；(b)表面硬化结构
12、钢：包括渗碳钢、渗氨钢、表面淬火用钢；(c)易切结构钢；(d)冷塑性成形用钢：包括冷冲压用钢、冷镦用钢。 b.弹簧钢 c.轴承钢 (3) 工具钢：a.碳素工具钢；b.合金工具钢；c.高速工具钢。 (4) 特殊性能钢：a.不锈耐酸钢；b.耐热钢：包括抗氧化钢、热强钢、气阀钢；c.电热合金钢；d.耐磨钢；e.低温用钢；f.电工用钢。 (5) 专业用钢如桥梁用钢、船舶用钢、锅炉用钢、压力容器用钢、农机用钢等。 6、综合分类 (1)普通钢 a.碳素结构钢：(a) Q195；(b) Q215(A、B)；(c) Q235(A、B、C)；(d) Q255(A、B)；(e) Q275。 b.低合金结构钢 c.
13、特定用途的普通结构钢 (2)优质钢（包括高级优质钢） a.结构钢：(a)优质碳素结构钢；(b)合金结构钢；(c)弹簧钢；(d)易切钢；(e)轴承钢；(f)特定用途优质结构钢。 b.工具钢：(a)碳素工具钢；(b)合金工具钢；(c)高速工具钢。 c.特殊性能钢：(a)不锈耐酸钢；(b)耐热钢；(c)电热合金钢；(d)电工用钢；(e)高锰耐磨钢。 7、按冶炼方法分类 (1) 按炉种分 a.平炉钢：(a)酸性平炉钢；(b)碱性平炉钢。b.转炉钢：(a)酸性转炉钢；(b)碱性转炉钢。或 (a)底吹转炉钢；(b)侧吹转炉钢；(c)顶吹转炉钢。 c. 电炉钢：(a)电弧炉钢；(b)电渣炉钢；(c)感应炉钢
14、；(d)真空自耗炉钢；(e)电子束炉钢。(2)按脱氧程度和浇注制度分 a.沸腾钢；b.半镇静钢；c.镇静钢；d.特殊镇静钢。钢材的分类 钢材按外形可分为型材、板材、管材、金属制品四大类。为便于采购、订货和管理，我国目前将钢材分为十六大品种：类 别品 种说 明型材重轨每米重量大于30千克的钢轨（包括起重机轨）轻轨每米重量小于或等于30千克的钢轨大型型钢普通钢圆钢、方钢、扁钢、六角钢、工字钢、槽钢、等边和不等边角钢及螺纹钢等。按尺寸大小分为大、中、小型中型型钢小型型钢线材直径5-10毫米的圆钢和盘条冷弯型钢将钢材或钢带冷弯成型制成的型钢优质型材优质钢圆钢、方钢、扁钢、六角钢等其它钢材包括重轨配件、
15、车轴坯、轮箍等板材薄钢板厚度等于和小于4毫米的钢板厚钢板厚度大于4毫米的钢板。可分为中板（厚度大于4mm小于20mm）、厚板（厚度大于20mm小于60mm）、特厚板（厚度大于60mm）钢带也叫带钢，实际上是长而窄并成卷供应的薄钢板电工硅钢薄板也叫硅钢片或矽钢片管材无缝钢管用热轧、热轧冷拔或挤压等方法生产的管壁无接缝的钢管焊接钢管将钢板或钢带卷曲成型，然后焊接制成的钢管金属制品金属制品包括钢丝、钢丝绳、钢绞线等钢铁材料的物理性能 序号名 称量的符号单位符号含义密度g/cm3密度就是某种物质单位体积的质量2热性比熔 点金属材料固态转变为液态时的熔化温度比热容cJ/(kgK）单位质量的某种物质，在温
16、度升高1时吸收的热量或温度降低1时所放出的热量热导率W/（mK）在单位时间内，当沿着热流方向的单位长度上温度降低1时，单位面积容许导过的热量热胀系数L10-6/K金属温度每升高1所增加的长度与原来长度的比值3电性能电阻率m是表示物体导电性能的一个参数。它等于1m长，横截面积为1mm2的导线两端间的电阻。也可用一个单位立方体的两平行端面间的电阻表示电阻温度系数p1/温度每升降1，材料电阻的改变量与原电阻率之比，称为电阻温度系数电导率kS/m或%IACS 电阻率的倒数叫电导率。在数值上它等于导体维持单位电位梯度时，流过单位面积的电流4磁性能磁导率H/m是衡量磁性材料磁化难易程度的性能指标，它是磁性
17、材料中的磁感应强度（B）和磁场强度（H）的比值。磁性材料通常分为：软磁材料（值甚高，可达数万）和硬磁材料（值在1左右）两大类磁感应强度BT在磁介质中的磁化过程，可以看作在原先的磁场强度（H）上再加上一个由磁化强度（J）所决定的，数量等于4J的新磁场，因而在磁介质中的磁场B=H+4J的新磁场，叫做磁感应强度磁场强度HA/m导体中通过电流，其周围就产生磁场。磁场对原磁矩或电流产生作用力的大小为磁场强度的表征矫顽力HcA/m样品磁化到饱和后，由于有磁滞现象，欲使磁感应强度减为零，须施加一定的负磁场Hc，Hc就称为矫顽力铁损PW/kg铁磁材料在动态磁化条件下，由于磁滞和涡流效应所消耗的能量钢铁材料的力
18、学性能 序号名 称量的符号单位符号含义一强度强度指金属在外力作用下，抵抗塑性变形和断裂的能力1抗拉强度bMPa金属试样拉伸时，在拉断前所承受的最大负荷与试样原横截面面积之比称为抗拉强度 Pbb Fo 式中 Pb试样拉断前的最大负荷（N） Fo试样原横截面积（mm 2）2抗弯强度bbMPa试样在位于两支承中间的集中负荷作用下，使其折断时，折断截面所承受的最大正压力8PL对圆试样：bbd3 8PL对矩形试样：bb 2bh2 式中 P试样所承受最大集中载荷（N） L两支承点间的跨距(mm)d圆试样截面之外径(mm)b矩形截面试样之宽度(mm)h矩形截面试样之宽度(mm) 3抗压强度bcMPa材料在压
19、力作用下不发生碎、裂所能承受的最大正压力，称为抗压强度PbcbcFo 式中 Pbc试样所受最大集中载荷（N） Fo试样原横截面积（mm 2） 4抗剪强度r、rMPa试样剪断前，所承受的最大负荷下的受剪截面具有的平均应力P双剪:r ；2Fo P单剪:r ；Fo 式中 P剪切时的最大负荷（N） Fo受剪部位的横截面积（mm 2） 5抗扭强度bMPa指外力是扭转力的强度极限 3Mb b （适用于钢材） 4Wp Mbb （适用于铸铁） Wp式中Mb扭转力矩（Nmm）Wp扭转时试样截面的极断面系数（mm2） 6屈服点sMPa金属度样在拉伸过程中，负荷不再增加，而试样仍继续发生变形的现象称为“屈服”。发生
20、屈服现象时的应力，称为屈服点或屈服极限 Pss= Fo 式中Ps屈服载荷（N）Fo试样原横截面积（mm2）7屈服强度0.2MPa对某些屈服现象不明显的金属材料，测定屈服点比较困难，常把产生0.2%永久变形的应力定为屈服点，称为屈服强度或条件屈服极限 P0.20.2= Fo 式中P0.2试样产生永久变形为0.2%时的载荷（N）Fo试样原横截面积（mm2）8持久强度0.2/时间(h)MPa金属材料在高温条件下，经过规定时间发生断裂时的应力称为持久强度。通常所指的持久强度，是在一定的温度条件下，试样经105h后的断裂强度9蠕变强度 温度 应变量/时间 MPa金属材料在高于一定温度下受到应力作用，即使
21、应力小于屈服强度，试件也会随着时间的增长而缓慢地产生塑性变形，此种现象称为蠕变。在给定温度下和规定的时间内，使试样生产一定蠕变变形量的应力称为蠕变强度，例如500 = 100MPa，1/100000 表示材料在500温度下，105h后应变量为1%的蠕变强度为100MPa。蠕变强度是材料在高温下长期负荷下对塑性变形抗力的性能指标 二弹性弹性是指金属在外力作用下产生变形，当外力取消后又恢复到原来的形状和大小的一种特性。1弹性模量EGPa 在弹性范围内，金属拉伸试验时，外力和变形成比例增长，即应力与应变成正比关系时，这个比例系数就称为弹性模量，也叫正弹性模数2切变模量GGPa 金属在弹性范围内，当进
22、行扭转试验时，外力和变形成比例地增长，即应力与应变成正比关系时，这个比例系数就称为弹性模量，也叫正弹性模量。3弹性极限eMPa金属能保持弹性变形的最大应力，称为弹性极限。4比例极限pMPa在弹性变形阶段，金属材料所承受的和应变能保持正比的最大应力，称为比例极限 Pp0.2= Fo 式中Pp规定比例极限负荷(N)Fo试样原横截面积（mm2） 三塑性所谓塑性是指金属材料在外力作用下，产生永久变形而不致破裂的能力1伸长率%金属材料在拉伸时，试样拉断后，其标距分部所增加的长度与原标距长度的百分比。s是标距为5倍直径时的伸长率，10是标距为10倍直径时的伸长率2断面收缩率%金属试样拉断后，其缩颈处横截面
23、积的最大缩减量与原横截面积的百分比3泊松比/对于各向同性的材料，泊松比表示：试样在单相拉伸时，横向相对收缩量与轴向相对伸长量之比 E= - 1 2G 式中E弹性模量（GPa）G切变模量（GPa） 四韧性所谓韧性是指金属材料在冲击力（动力载荷）的作用下而不破坏的能力1冲击韧度KU或KVJ/cm2冲击韧度是评定金属材料于动载荷下受冲击抗力的力学性能指标，通常都是以大能量的一次冲击值（KU或KV）作为标准的，它是采用一定尺寸和形状的标准试样，在摆锤式一次冲击试验机上来进行试验。试验结果，以冲断试样上所消耗的功（AKU或AKV）与断面处横截面积（F）之比值大小来衡量2冲击吸收功AKU或AKVJ由于K值
24、的大小，不仅取决于材料本身，同时还随试样尺寸、形状的改变及试验温度的不同而变化，因而K值只是一个相对指标。目前国际上许多国家直接采用冲击吸收功AK作为冲击韧度的指标 AKUKU = ； F AKUKV= ； F 式中KU 夏比U形缺口试样冲击值（J/cm2）KV 夏比V形缺口试样冲击值（J/cm2） AKU 夏比U形缺口试样冲断时所消耗的功（J）AKV 夏比V形缺口试样冲断时所消耗的功（J） F试样缺口处的横截面积（cm2） 五疲劳金属材料在极限强度以下，长期承受交变负荷（即大小、方向反复变化的载荷）的作用，在不发生显著塑性变形的情况下而突然断裂的现象，称为疲劳1疲劳极限-1MPa金属材料在重
25、复或交变应力作用下，经过周次（N）的应力循环仍不发生断裂时所能承受的最大应力称为疲劳极限2疲劳强度NMPa金属材料在重复或交变应力作用下，经过周次（N）后断裂时所能承受的最大应力，叫作疲劳强度。此时，N称为材料的疲劳寿命。某些金属材料在重复或交变应力作用下，没有明显的疲劳极限，常用疲劳强度表示六硬度硬度就是指金属抵抗更硬物体压入其表面的能力。硬度不是一个单纯的物理量，而是反映弹性、强度、塑性等的一个综合性能指标1布氏硬度HBS/用一定直径的球体（钢球或硬质合金球以相应的试验力压入试样表面，经规定的保持时间后，卸除试验力，测表面压痕直径计算的硬度值。使用钢球测定硬度小于等于450HBS；使用硬质
26、合金球测定硬度大于450HBW2洛氏硬度HRAHRBHRCHRDHREHRFHRGHRHHRK /用金刚石圆锥或钢球压头以初始试验力和总试验力作用下，压入试样表面，经规定的保持时间后，卸除主试验力，测残余压痕深度增量计算的硬度值洛氏硬度试验分A、B、C、D、E、F、G、H、K标尺 3维氏硬度HV/用金刚石正四棱体压头以49.03-980.7N的试验力压力试样表面，经规定的保持时间后，卸除试验力，测压痕对角线长度的计算的硬度值4肖氏硬度HSCHSD /用金刚石或钢球冲头一定高度落到试样表面，测冲头回跳高度计算硬度值。用目测型硬度计的硬度符号为HSC，指示型硬度计的硬度符号为HSD七减摩、耐磨性
27、1摩擦因数/相互接触的物体，当作相对移动时就会引起摩擦，引起摩擦的阻力称为摩擦力。根据摩擦定律，通常把摩擦力（F）与施加在摩擦部位的垂直载荷（N）的比值，称为摩擦因数 F= N式中：F摩擦力（N）N施加在摩擦部件上的垂直载荷（N) 2磨耗量WV gcm 3试样在规定试验条件下经过一定时间或一定距离摩擦之后，以试样被磨去的重量（g）或体积（cm 3）之量，称为磨耗量（或磨损量），以磨去体积表示者称为体积磨耗V3相对耐磨系数/在模拟耐磨试验机上，采用65Mn（52-53HRC）作为标准试样，在相同条件下，标准试样磨耗量与被测定材料的绝对磨耗量之比，称为被测材料的相对耐磨系数 钢铁材料的化学性能 序
28、号名 称量的符号单位符号含义一耐腐蚀性耐腐蚀性是指金属材料抵抗周围介质（大气、水蒸气、有害气体、酸、碱盐等）腐蚀作用的能力。金属的耐腐蚀性与许多因素有关，如金属的化学成分、加工性质、热处理条件、组织状态及介质和温度等 化学腐蚀化学腐蚀是金属与周围介质直接起化学作用的结果。它包括气体腐蚀和金属在非电解质中的腐蚀两种形式。其特点是：腐蚀过程不产生电流；且腐蚀产物沉积在金属表面1电化学腐蚀/金属与酸、碱、盐等电解质溶液接触时发生作用而引起的腐蚀，称为电化学腐蚀。它的特点是腐蚀过程中有电流产生，其腐蚀产物（铁锈）不覆盖在作为阳极的金属表面上，而是在距离阳极金属的一定距离处2一般腐蚀/这种腐蚀是均匀地分
29、布在整个金属内外表面上，使截面不断减小，最终使受力件破坏3晶间腐蚀/这种腐蚀在金属内部沿晶粒边缘进行，通常不引起金属外形的任何变化，往往使设备或机件突然破坏4点腐蚀/这种腐蚀集中在金属表面不大的区域内，并迅速向深处发展，最后穿透金属，是一种危害较大的腐蚀破坏5应力腐蚀/是指在静应力（金属的内外应力）作用下，金属在腐蚀介质中所引起的破坏。这种腐蚀介质听所引起的破坏它也是一种穿晶腐蚀6腐蚀疲劳/指在交变应力作用下，金属在腐蚀介质中引起的破坏。它也是一种穿晶腐蚀7腐蚀速度/mg/(dm2d)或g/(dm2d)单位面积的金属材料在单位时间内经腐蚀之后的失重，称为腐蚀速度8腐蚀率Rmm/a金属材料在单位
30、时间内腐蚀掉的材料深度称为腐蚀率二抗氧化性/g/(cm2h)或mm/h金属材料在室温或高温下抵抗氧化的能力。金属的氧化过程实际上是属于化学腐蚀的一种形式。它可直接用一定时间内，金属表面经腐蚀之后重损失的大小，即用金属减重的速度表示三化学稳定性/系指金属材料的耐腐蚀性和抗氧化性的总称。金属材料在高温下的化学稳定性叫作热稳定性钢铁材料的工艺性能 序号名 称含义1铸造性金属材料能用铸造方法获得合格铸件的能力称为铸造性。铸造性包括流动性、收缩性和偏析倾向等。流动性是指液态金属充满铸模的能力，流动性愈好，愈易铸造细薄精致的铸件，收缩性是指铸件凝固时体积收缩的程度，收缩愈小，铸件凝固时变形愈小。偏析是指化
31、学成分不均匀，偏析愈严重，铸件各部位的性能愈不均匀，铸件的可靠性愈小2切削加工性金属材料的切削加工性系指金属接受切削加工的能力，也是指金属经过加工而成为合乎要求的工件的难易程度。通常可以切削后工作表面的粗糙程度、切削速度和刀具磨损程度来评价金属的切削加工性3焊接性焊接性是指金属在特定结构和工艺条件下通过常用焊接方法获得预期质量要求的焊接接头的性能。焊接性一般根据焊接时产生的裂纹敏感性和焊缝区力学性能的变化来判断4锻性锻性是材料在承受锤锻、轧制、拉拔、挤压等加工工艺是会改变形状而不产生裂纹的性能。它实际上是金属塑性好坏的一种表现，金属材料塑性越高，变形抗力就越小，则锻性就越好。锻性好坏主要决定于
32、金属的化学成分、显微组织、变形温度、变形速度及应力状态等因素5冲压性冲压性是指金属经过冲压变形而不发生裂纹等缺陷的性能。许多金属产品的制造都要经过冲压工艺，如汽车壳体、搪瓷制品坯料及锅、盆、盂、壶等日用品。为保证制品的质量和工艺的顺利进行，用于冲压的金属板、带等必须具有合格的冲压性能6顶锻性顶锻性是指金属材料承受打铆、镦头等的顶锻变形的性能。金属的顶锻性，是用顶锻试验测定的7冷弯性金属材料在常温下能承受弯曲而不破裂的性能，称为冷弯性。出现裂纹前能承受的弯曲程度愈大，则材料的冷弯性能愈好8热处理工艺性热处理是指金属或合金在固态范围内，通过一定的加热、保温和冷却方法，以改变金属或合金的内部组织，而
33、得到所需性能的一种工艺操作。热处理工艺就是指金属经过热处理后其组织和性能改变的能力，包括淬硬性、淬透性、回火脆性等钢铁材料的热处理 表1 钢铁材料的基本组织序号名 称含 义1晶粒和晶界金属结晶后形成的外形不一致、内部品格排列方向一致的小晶体，称为晶粒。晶粒与晶粒之间的分界面，称为晶界2相和相界在金属或合金中，凡成分相同、结构相同并有界面相互隔开的均匀组成部分，称为相。相与相之间的界面，称为相界3固溶体在组成合金的一种金属元素的晶体中溶有另一种元素的原子形成的固态相，称为固溶体。固溶体一般有较高的强度、良好的塑性、耐蚀性以及较高的电阻和磁性4金属化合物合金中不同元素的原子相互作用形成的、晶格类型
34、和性能完全不同于其组成元素的、具有金属特性的固态相，称为金属化合物5奥氏体奥氏体是碳和其他元素溶解在y-Fe中的固溶体。奥氏体具有面心立方晶体，塑性好，一般在高温下存在6铁索体铁素体是碳和其他元素溶解于a-Fe中的固溶体。铁素体具有体心立方晶格，含碳量极少，其性能与纯铁极为相似，也叫纯铁体7渗碳体渗碳体是铁和碳的化合物，也称碳化三铁(c)，含碳量6.69，具有复杂的品格结构。其性能硬而脆，几乎没有塑性8珠光体珠光体是铁索体和渗碳体相间的片层状组织。因其显微组织有指纹状的珍珠光泽而得名。其性能介于铁素体和渗碳体之间，强度、硬度适中，并具有良好的塑性和韧性9索氏体亦称细珠光体，是奥氏体在低于珠光体
35、形成温度分解而成的铁素体和渗碳体的混合物。其层片比珠光体细，仅在高倍显微镜下才能辨别。硬度、强度和冲击韧性均高于珠光体10屈氏体亦称极细珠光体，由奥氏体在低于珠光体形成温度分解而成的铁素体和渗碳体的混合体。其层片比索氏体更细。其硬度和强度均高于索氏体11贝氏体贝氏体是过饱和铁素体和渗碳体的混合物。贝氏体又分为上贝氏体和下贝氏体。在较高温度形成的称“上贝氏体”，呈羽毛状；在较低温度形成的称“下贝氏体”，呈针状或竹叶状。下贝氏体与上贝氏体相比，其硬度和强度更高，并保持一定的韧性和塑性12马氏体马氏体通常是指碳在a-Fe中的过饱和固溶体。钢中马氏体的硬度随碳含量的增加而提高。高碳马氏体硬度高而脆，低
36、碳马氏体则有较高的韧性。马氏体在奥氏体转变产物中硬度最高13莱氏体是碳合金中的一种共晶组织。在高温时由奥氏体和渗碳体构成；在低温时(727以下)，由珠光体和渗碳体构成。含碳量为4.3，组织中含有大量渗碳体，所以硬度高，塑性、韧性低14断口检验断口组织是钢材质量标志之一。将试样刻槽或折断后用肉眼或lO倍放大镜检查断口情况，称为断口检验。从断口可以看出金属的缺陷15塔形车削发纹检验将钢材车成规定的塔形或阶梯形试样，然后用酸蚀或磁粉法检验发纹，简称塔形检验注：含碳量皆指质量分数表2 钢铁材料的一般热处理名称热处理过程热处理目的1退 火将钢件加热到一定温度，保温一定时间，然后缓慢冷却到室温降低钢的硬度
37、，提高塑性，以利于切削加工及冷变形加工细化晶粒，均匀钢的组织，改善钢的性能及为以后的热处理作准备消除钢中的内应力。防止零件加工后变形及开裂退火类别(1)完全退火将钢件加热到临界温度(不同钢材临界温度也不同，一般是710-750，个别合金钢的临界温度可达800900C)以上3050C，保温一定时间，然后随炉缓慢冷却(或埋在沙中冷却)细化晶粒，均匀组织，降低硬度，充分消除内应力完全退火适用于含碳量(质量分数)在O8以下的锻件或铸钢件(2)球化退火将钢件加热到临界温度以上2030C，经过保温以后，缓慢冷却至500以下再出炉空冷降低钢的硬度，改善切削性能，并为以后淬火作好准备，以减少淬火后变形和开裂,
38、球化退火适用于含碳量(质量分数)大于O8的碳素钢和合金工具钢(3)去应力退火将钢件加热到500650C，保温一定时间，然后缓慢冷却(一般采用随炉冷却)消除钢件焊接和冷校直时产生的内应力，消除精密零件切削加工时产生的内应力，以防止以后加工和用过程中发生变形去应力退火适用于各种铸件、锻件、焊接件和冷挤压件等2正火将钢件加热到临界温度以上4060C，保温一定时间，然后在空气中冷却改善组织结构和切削加工性能对机械性能要求不高的零件，常用正火作为最终热处理消除内应力3 淬火将钢件加热到淬火温度，保温一段时间，然后在水、盐水或油(个别材料在空气中)中急速冷却使钢件获得较高的硬度和耐磨性使钢件在回火以后得到
39、某种特殊性能，如较高的强度、弹性和韧性等淬火类别(1)单液淬火将钢件加热到淬火温度，经过保温以后，在一种淬火剂中冷却单液淬火只适用于形状比较简单，技术要求不太高的碳素钢及合金钢件。淬火时，对于直径或厚度大于58mm的碳素钢件，选用盐水或水冷却；合金钢件选用油冷却(2)双液淬火将钢件加热到淬火温度，经过保温以后，先在水中快速冷却至300400C，然后移人油中冷却(3)火焰表面淬火用乙炔和氧气混合燃烧的火焰喷射到零件表面，使零件迅速加热到淬火温度，然后立即用水向零件表面喷射, 火焰表面淬火适用于单件或小批生产、表面要求硬而耐磨，并能承受冲击载荷的大型中碳钢和中碳合金钢件，如曲轴、齿轮和导轨等(4)
40、表面感应淬火将钢件放在感应器中，感应器在一定频率的交流电的作用下产生磁场，钢件在磁场作用下产生感应电流，使钢件表面迅速加热(2一lOmin)到淬火温度，这时立即将水喷射到钢件表面。经表面感应淬火的零件，表面硬而耐磨，而心部保持着较好的强度和韧性。表面感应淬火适用于中碳钢和中等含碳量的合金钢件4回火将淬火后的钢件加热到临界温度以下，保温一段时间，然后在空气或油中冷却回火是紧接着淬火以后进行的，也是热处理的最后一道工序获得所需的力学性能。在通常情况下，零件淬火后的强度和硬度有很大提高，但塑性和韧性却有明显降低，而零件的实际工作条件要求有良好的强度和韧性。选择适当的回火温度进行回火后，可以获得所需的
41、力学性能稳定组织，稳定尺寸消除内应力(1)低温回火将淬硬的钢件加热到150-50C,并在这个温度保温一定时间，然后在空气中冷却,低温回火多用于切削刀具、量具、模具、滚动轴承和渗碳零件等消除钢件因淬火而产生的内应力类别(1)中温回火将淬火的钢件加热到350450，经保温一段时间冷却下来,一般用于各类弹簧及热冲模等零件使钢件获得较高的弹性、一定的韧性和硬度(1)高温回火将淬火后的钢件加热到500650C，经过保温以后冷却,主要用于要求高强度、高韧性的重要结构零件，如主轴、曲轴、凸轮、齿轮和连杆等使钢件获得较好的综合力学性能，即较高的强度和韧性及足够的硬度，消除钢件因淬火而产生的内应力5调质将淬火后
42、的钢件进行高温(500600C)回火多用于重要的结构零件，如轴类、齿轮、连杆等调质一般是在粗加工之后进行的细化晶粒，使钢件获得较高韧性和足够的强度，使其具有良好的综合力学性能 6时 效 处 理(1)人工时效将经过淬火的钢件加热到100160，经过长时间的保温，随后冷却消除内应力，减少零件变形，稳定尺寸，对精度要求较高的零件更为重要(2)自然时效将铸件放在露天；钢件(如长轴、丝杠等)放在海水中或长期悬吊或轻轻敲打 要经自然时效的零件，最好先进行粗加工7化学热处理将钢件放到含有某些活性原子(如碳、氮、铬等)的化学介质中，通过加热、保温、冷却等方法，使介质中的某些原子渗入到钢件的表层，从而达到改变钢件表层的化学成分，使钢件表层具有某种特殊的性能化学热处理(1)钢渗的碳将碳原子渗入钢件表层常用于耐磨并受冲击的零件，如:轮、齿轮、轴、活塞销等使表面具有高的硬度(HRC6065)和耐磨性，而中心仍保持高的韧性(2)钢渗的氮将氮原子渗入钢件表层常用于重要的螺栓、