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1、第1页/共24页机械工程材料金属材料非金属材料黑色金属钢有色金属铸铁合金钢无机非金属材料有机材料塑料橡胶陶瓷合成纤维铝合金铜合金其他有色合金第2页/共24页常用金属常用金属分类 通常人们根据金属的颜色和性质等特征，将金属分成两大类:黑色金属和有色金属。黑色金属主要指铁、锰、铬及其合金，如钢、生铁、铁合金、铸铁等。黑色金属以外的金属称为有色金属。第3页/共24页常用金属常用金属分类 黑色金属和有色金属这名字，常常使人误会，以为黑色金属一定是黑的，其实不然。黑色金属只有三种：铁、锰、铬。而它们三个都不是黑色的！纯铁是银白色的；锰是银白色的；铬是灰白色的。因为铁的表面常常生锈，盖着一层黑色的四氧化三
2、铁与棕褐色的三氧化二铁的混合物，看去就是黑色的。所以人们称之为“黑色金属”。第4页/共24页熔点最低熔点最低的金属是的金属是_地壳地壳中含量最多的金属元素是中含量最多的金属元素是_ 铝铝汞汞熔点最高熔点最高的金属是的金属是_人体人体中含量最多的金属元素是中含量最多的金属元素是_目前世界年目前世界年产量最高产量最高的金属是的金属是_导电导电性最好的金属是性最好的金属是_延性延性最好的金属是最好的金属是_展性展性最好的金属是最好的金属是_钙钙银银铁铁铂铂 钨钨金金常用金属常用金属小常识第5页/共24页常用金属常用金属常用的金属材料1、钢（含碳量2%以下）2、铸铁（含碳量2%以上，工业铸铁2%-4%
3、）3、铝及铝合金4、铜及铜合金第6页/共24页 碳素结构钢产量大，成本低，具有一定的力学性能，一般在热轧状态下供应，适用于一般结构和工程用热轧钢板、钢带、型钢、棒材等，可供焊接、铆接和栓接构件之用，广泛应用于桥梁、船舶、建筑工程中制作各种静负荷的金属构件，不需热处理的一般机械零件和普通焊接件。碳素结构钢分为：普通碳素结构钢和优质碳素结构钢。普通碳素结构钢我们常用的是Q235；优质碳素结构钢我们常用的是10#、35#、45#、65Mn钢。常用金属常用金属钢-碳素结构钢第7页/共24页Q235Q235是我们最常见的碳素结构钢，应用于金属结构构件，心部强度要求不高的渗碳或碳氮共渗零件、吊钩、拉杆、套
4、圈、汽缸、齿轮、螺栓、连杆及焊接件。之前也称作A3钢。Q235分为四个等级，A、B、C、D，代表不同的冲击温度。Q235A不做冲击；Q235B级，20常温冲击；Q235C级，0 冲击；Q235D级，-20 冲击。A、B、C、D硫含量依次递减；A和B磷含量相同，C、D磷含量依次递减。Q235屈服强度235MPa，抗拉强度375-460MPa。常用金属常用金属钢-碳素结构钢第8页/共24页 4545钢钢 4545钢广泛应用于机械制造，含碳量钢广泛应用于机械制造，含碳量0.42%-0.50%0.42%-0.50%强度较高，强度较高，塑性和韧性尚好用于制作承受载荷较大的小截面调质件和应塑性和韧性尚好用
5、于制作承受载荷较大的小截面调质件和应力较小的大型正火零件。制造齿轮、齿条、轴、键、销等。力较小的大型正火零件。制造齿轮、齿条、轴、键、销等。焊接性差。焊接性差。65Mn65Mn 强度高、淬透性较大，耐磨，是一种弹簧钢。强度高、淬透性较大，耐磨，是一种弹簧钢。适宜制造较大尺寸的各种扁、圆弹簧、发条，以及常受摩擦适宜制造较大尺寸的各种扁、圆弹簧、发条，以及常受摩擦的农机件，如犁、切刀等。的农机件，如犁、切刀等。常用金属常用金属钢-碳素结构钢第9页/共24页 铸铁的定义铸铁的定义 指指C%2.11%C%2.11%并含有并含有Si Si、MnMn、P P、S S等元素的铁碳合金。等元素的铁碳合金。常用
6、金属常用金属铸铁性能特点良好的铸造性、切削加工性及减震性生产工艺简单、造价低廉强度低，塑性、韧性差应用范围应用范围应用广泛，如：机床床身、内燃机的汽缸体、缸套、活塞环及轴瓦、曲轴等应用广泛，如：机床床身、内燃机的汽缸体、缸套、活塞环及轴瓦、曲轴等第10页/共24页常用金属常用金属铸铁灰铸铁牌号灰铸铁牌号HT100、HT150、HT200、HT350灰铸铁代号最低抗拉强度值HT 第11页/共24页常用金属常用金属合金定义：定义：在一种金属中加热熔合其他金属或非金属而形成的具有金属特性的物质。合金与金属性质比较合金与金属性质比较合金颜色更鲜艳合金的硬度一般比各成分金属的硬度大多数合金的熔点低于组成
7、它的成分金属合金的抗腐蚀能力一般强于组成它的成分金属第12页/共24页常用金属常用金属硬质合金刀具与高速钢刀具 使用较多的刀具材料可分：硬质合金刀具与高速钢硬质合金刀具与高速钢刀具两大类。硬质合金硬质合金刀具根据其切削不同材料又分三种牌号根据其切削不同材料又分三种牌号YT(YT(又称钨钴钛类又称钨钴钛类)、YG(YG(又称钨钴类又称钨钴类)、YW(YW(又称万能刀片又称万能刀片)。YT YT牌号合金刀片适宜切削各种刚件、铜。但不能切削不锈钢、铝、铝合牌号合金刀片适宜切削各种刚件、铜。但不能切削不锈钢、铝、铝合金，也不宜切削铸铁。金，也不宜切削铸铁。YT牌号合金刀片常用型号有YT5、YT10、Y
8、T15、YT30。YT30刀片在这四种型号刀片中硬度最高适宜切削硬度较高工件，以保证刀具耐磨性和工件尺寸精度，但只能适合半精加工和精加工。YT5和YT10牌号刀片在前边四种刀片中硬度较低，适宜粗加工切削和断续切削加工。YT15刀片硬度适中，适宜粗加工、半精加工和精加工，这种刀片在我厂使用最多。第13页/共24页常用金属常用金属硬质合金刀具与高速钢刀具 G G牌号合金刀片，常用型号有牌号合金刀片，常用型号有YG6YG6、YG8YG8、YG3YG3、YG3XYG3X四种。四种。YG3、YG3X在这4种型号刀片中硬度最高，适宜切削硬度较高铸铁、不锈钢，尤其切学不锈钢效果更佳。YG、YG8型号刀片适宜
9、切学铸铁、球墨铸铁，在我厂使用最多。YW YW牌号刀片常用型号有牌号刀片常用型号有YW1YW1、YW2YW2、YW3YW3三种，通常又称万能刀片。三种，通常又称万能刀片。既能切削钢件，又能切削铸件，且硬度较高，可以切削白口铸铁，但一般只适宜精加工和半精加工切削。第14页/共24页常用金属常用金属硬质合金刀具与高速钢刀具 高速钢刀具：高速钢牌号常用有高速钢刀具：高速钢牌号常用有W18cr4VW18cr4V，W9W6W9W6几种，其中几种，其中W18-W18-W9W9我厂使用较多。我厂使用较多。高速钢最大优点是可以制造各种形状刀具，例：滚刀麻花钻等形状复杂刀具，且刀具锋利切削性好。但与硬质合金刀具
10、比较，硬度低切削时红硬性差，耐磨性差，不宜高速切削，高速钢切削速度最高不能超过30/min，一般钻头钻削时有冷却液条件下也只能控制在1815m/min以内，才能保证刀具正常使用。超越这个范围刀具急剧磨损，使用寿命降低第15页/共24页 纯铝纯铝 纯铝的主要特点是比重小，约为铁的13；导电、导热性较好，仅次于银、铜和金；塑性好，能通过冷、热变形制成各种型材；抗大气腐蚀性好。铝的强度低，经加工硬化后强度可提高，但塑 性下降。工业纯铝常含有铁、硅等杂质，含杂质的数量越高其导电、导热及抗大气腐蚀性越低。工业纯铝主要用来制造电线、散热器等要求耐烛而强度要求不高的零件以及生活用具等。常用金属常用金属铝及铝
11、合金第16页/共24页组别组别牌号系列牌号系列纯铝（铝含量不小于纯铝（铝含量不小于99.00%99.00%）1xxx1xxx以铜为主要合金元素的铝合金以铜为主要合金元素的铝合金2xxx2xxx以锰为主要合金元素的铝合金以锰为主要合金元素的铝合金3xxx3xxx以硅为主要合金元素的铝合金以硅为主要合金元素的铝合金4xxx4xxx以镁为主要合金元素的的铝合金以镁为主要合金元素的的铝合金5xxx5xxx以镁和硅为主要合金元素并以以镁和硅为主要合金元素并以以镁和硅为主要合金元素并以以镁和硅为主要合金元素并以MgMgMgMg2 2 2 2Si Si Si Si相位强化相的铝合金相位强化相的铝合金相位强化
12、相的铝合金相位强化相的铝合金6xxx6xxx6xxx6xxx以锌为主要合金元素的铝合金以锌为主要合金元素的铝合金7xxx7xxx以其他合金元素为主要合金元素的铝合金以其他合金元素为主要合金元素的铝合金8xxx8xxx备用合金组备用合金组9xxx9xxx常用金属常用金属铝及铝合金第17页/共24页 6061/60636061/6063 60616061可制作中等强度、在可制作中等强度、在+50-70+50-70范围内工作并要求在潮湿和海水介范围内工作并要求在潮湿和海水介质中具有合格耐蚀性能的零件。质中具有合格耐蚀性能的零件。60636063可用作对强度要求不高、耐蚀性能好、有美观装饰表面、在可用
13、作对强度要求不高、耐蚀性能好、有美观装饰表面、在+50-+50-7070工作的零件，民用中广泛用作门框、窗框、家具等。合金经特殊机工作的零件，民用中广泛用作门框、窗框、家具等。合金经特殊机械热处理后，具有较高强度和高的导电性能，在电气工业方面等到应用。械热处理后，具有较高强度和高的导电性能，在电气工业方面等到应用。60636063和和60616061共同特点是中等强度、焊接性能优良，耐蚀性及冷加工性好，共同特点是中等强度、焊接性能优良，耐蚀性及冷加工性好，是使用范围广，很有前景的合金。是使用范围广，很有前景的合金。常用金属常用金属铝及铝合金第18页/共24页 紫铜紫铜 紫铜 因呈紫红色而得名。
14、它不一定是纯铜，有时还加入少量脱氧元素或其他元素以改善材质和性能,因此也归入铜合金。紫铜的电导率和热导率仅次于银，广泛用于制作导电、导热器材。紫铜在大气、海水和某些非氧化性酸（盐酸、稀硫酸）、碱、盐溶液及多种有机酸（醋酸、柠檬酸）中有良好的耐蚀性，用于化学工业。另外，紫铜有良好的焊接性，可经冷、热塑性加工制成各种半成品和成品。20世纪70年代，紫铜的产量超过了其他各类铜合金的总产量。紫铜是比较纯净的一种铜，一般可近似认为是纯铜，导电性、塑性都较好，但强度、硬度较差一些。常用金属常用金属铜及其合金第19页/共24页 普通黄铜普通黄铜 普通黄铜是指铜与锌的二元合金。普通黄铜含锌量在0一50范围内，
15、含锌量再高，则性能很脆而不宜使用。普通黄铜具有良好力学性能，易加工成形，并且对大气、海水具有相当好的抗蚀能力。另外它还具有价格低廉、色泽美观等优点。普通黄铜分为单相普通黄铜和双相普通黄铜。编号：H铜的质量百分数；H80、H70常用金属常用金属铜及其合金第20页/共24页常用金属常用金属铜及其合金 青铜青铜 青铜按照生产方法的不同分为压力加工青铜和铸造青铜二类。青铜牌号的表示方法：代号“Q”+主加元素符号+主加元素含量百分数(如后边还有几组数字，则为其它元素含量百分数)。如属铸造青铜，再加上“Z”字。QSn4-3 常见青铜种类：锡青铜、铝青铜、铍青铜 第21页/共24页 钛和钛合金被认为是21世
16、纪的重要材料，它具有很多优良的性能，如熔点高、密度小、可塑性好、易于加工、机械性能好等。尤其是抗腐蚀性能非常好，即使把它们放在海水中数年，取出后仍光亮如新，其抗腐蚀性能远优于不锈钢，因此被广泛用于火箭、导弹、航天飞机船舶、化工和通讯设备等钛金属腕表钛金属腕表 钛合金与人体有很好的“相容性”，因此可用来制造人造骨 第22页/共24页“鸟巢”采用了当今先进的建筑科技,其中钢结构是世界上独一无二的。“鸟巢”钢结构总重4.2万吨，最大跨度343米，而且结构相当复杂，在设计中采用了高强度的Q460钢材.“鸟巢”结构设计奇特新颖，而这次搭建它的钢结构的Q460也有很多独到之处：Q460是一种低合金高强度钢，它在受力强度达到460兆帕时才会发生塑性变形，这个强度要比一般钢材大，因此生产难度很大。现在具有知识产权的国产Q460钢材，撑起“鸟巢”的铁骨钢筋。第23页/共24页感谢您的观看。第24页/共24页