2022年金属材料分类概览.docx

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1、精选学习资料 - - - - - - - - - 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 牌号举例 牌号表示方法称生铁 L10 L表示炼钢用生铁； 10表示平均含硅量 10%Z30 Z表示铸造用生铁； 30表示平均含硅量 30%碳素结 Q195 Q 235 B构 和 低 Q215A 质 量 等 级 代 号,指 含 硫 量 高 低,合 金 结 Q215B A-0.05%;B-0.045%;C-0.04%;D-0.035构钢 Q235A 屈服点数值 MpaQ235B 代表“ 屈服点”Q235C优质碳 08F 20 A 素 结 构 20 表

2、示级别； A高级 ；B特级钢 和 优 20A 表示含碳量万分之 20质 碳 素 45 65 Mn 弹簧钢 45E 表示含锰量约 0.75-1% 65Mn 表示含碳量万分之几合金结 20CrMnSi 合金平均含量小于 1.5%时,仅表示元素,一般不标含量；平均构 钢 和 35CrMo 含量在 1.5-2.49%、2.5-3.49%、3.35-4.49% 时,在合金元素后相合 金 弹 60Si2Mn 应写成 2、3、4簧钢 60 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含碳量千分之几T8、T10表示“ 碳素工具钢”合金工具钢 9SiCr Cr1

3、2 Cr12MoV 5CrNiMo SM45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%C Cr122%C,11.75%Cr Cr12MoV 2%C,11.75%Cr,0.5%Mo,0.22%V 5CrNiMo 0.5%C,1%Ni,1%MoSM45S 表示塑料, M 表示模具, 45 表示含碳量 0.45%；名师归纳总结 轴承钢GCr15在牌号头部加“G”,表示滚动轴承钢的拼音头一个字母第 1 页,共 9 页G20CrNiMoGCr15一般滚动轴承钢,含C1%,Cr1.5%G20CrNiMo 含 C0.2%,Cr0.5

4、%,Ni0.55%,Mo0.23%- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 不锈钢2Cr132Cr13马氏体型不锈钢,可热处理,C0.2%,Cr13%1Cr18Ni91Cr18Ni9奥氏体型不锈钢, C0.1%,Cr18%, Ni9%易切削三Y15Y表示易, 材料中加硫、 磷,增加脆性, 加锰增加强度, 加钙、钢Y40Mn铅增加润滑性；Y45Ca15、40、45表示含碳量万分之几,Y15PbMn1.20-1.55%,Ca0.002-0.006%,Pb0.15-0.35%.金属材料力学性能代号及含义代名称单位含义号 b抗 拉 强Mpa材料试样受拉力时,在拉断前所

5、承担的最度大拉力；抗 压 强材料试样受压力时,在压坏前所承担的最bc度大拉力抗 弯 强材料试样受弯曲力时,在破坏前所承担的bb度最大拉力抗 剪 强材料试样受剪力时,在剪断前所承担的最 s度或大拉力屈服点2N/mm材料试样在拉伸过程中,负荷不增加或开屈 服 强始有所降低而变形连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；0.2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；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J/

6、cm 2材料试样在拉断后,其断裂处横截面积的缩率缩减量与原横截面积的百分比冲 击 韧金属材料对冲击负荷的抗击才能,以冲击HB 性值kgf/m 2 m试样上所消耗的功与断口处横截面积之比布 氏 硬用淬硬小钢球压入金属外表,保持肯定时度间待变形稳固后卸载, 以其压痕面积除以加一在钢球上的载荷；般 不 标 注名师归纳总结 - - - - - - -第 2 页,共 9 页精选学习资料 - - - - - - - - - H洛 氏 硬用 1471N 载荷,将顶角为 120 o 的圆锥形金RC 度 C 级刚石的压头压如金属外表, 取其压痕的深度来运算；用来测量HB=230-700 的金属材料H洛 氏 硬用

7、 588.4N 载荷,将顶角为120o的圆锥形RA 度 A 级金刚石的压头压如金属外表, 取其压痕的深度来运算,用来测量 HB700 的金属材料；H洛 氏 硬用 980.7N 载荷,直径 1.59mm 淬硬小钢球RB 度 B 级压入金属外表,取其压痕的深度来运算, 用来测量 HB=60-230 的金属材料H维 氏 硬kgf/m m 2 用 49.03-980.7N分为 6 级的载荷,将顶角V 度为 136o的金刚石四方锥体压入金属的外表,经肯定时间后卸载,以其压痕外表积除载荷所得之商；HS 肖 氏 硬以肯定重量的冲头,从肯定的高度落于被四度测试样的外表,以冲头回跳的高度表示硬度；钢材的规格种类

8、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型钢名师归纳总结 热轧扁钢,厚度 3-60,宽度 10-150；第 3 页

9、,共 9 页碳素结构钢和低合金热轧圆钢、方钢、六角钢- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 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R软态钢管DY 低硬态钢管钢 号 b 5 b 508F,08,10F,10, 315 22 375 13

10、15F,15, 355 20 400 1120 390 19 440 9Q195 315 22 335 14Q215-A,B 335 22 355 13Q235-A,B 375 20 390 9B；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：直径 6.0245,壁厚 0.2524；c. 力学性能钢抗拉强度屈服点5壁 厚 5/% b/MPa 壁 厚 号16mm16mm1033520519524203902452352035510305295174559033532514Q345490325315214钢丝材料可有多种材料加工而成,名师归纳总结

11、 a.一般结构钢丝： Q195、Q215、Q235 主要制钉及建筑用；第 4 页,共 9 页- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 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、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

12、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,韧性,以及加工工艺的需要；1 热处理工艺分类：发挥材料各种元素的作用, 调整材料的强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；通常在肯定温度下保温一段时间后已肯定的速度冷却；c 退火降低材料硬度,便于加工及成

13、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 0.4%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.b.c.小；常规热处理如淬火、回火、退火、正火、调质；化学热处理如渗碳、氮化、碳氮共渗、硼化、渗金属、外表陶瓷；真空热处理使用真空设备的热处理,优点是无氧化及脱碳,

14、热处理变形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；名师归纳总结 b.盐浴炉用硝盐加热,有高、中、低温炉,可高温加热到1300 度,用于第 5 页,共 9 页- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 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内加热正火、退火或锻造,及局部加热用；,可用于大型零件在炉d. 井式炉使用电热丝加热,用于淬火、回火、退火、渗

15、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a. b.c. d. e.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；盐水冷却速度最为快,用于碳钢及低合金钢的淬火冷却 油一般用 20 号机油,中合金钢以上的淬火冷却；硝盐用于回火及合金钢的等温淬火；空气冷却速度慢,用于正火及一些高

16、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, 超过肯定的温度, 使金属材料到达同素异构转变及需要的晶粒大小和分布,然后以肯定的速度冷却,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,特殊硬脆；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

17、钢需查手册；加热后的保温时间视 材料厚度打算,冷却介质依据材料定,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,在使用中的成效也是 不同的；淬火 +回火的结果要好的多；名师归纳总结 常用工艺举例：钢号淬火温度冷却介质淬火后硬度回第 6 页,共 9 页- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 火温度 回火后硬度230 Cr12 1050 油HRC 62 HRC60430 65Mn 830 油 或 水HRC 62 H

18、RC40-44350 45# 840 盐 水 或 水HRC 55 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,许多是在合金状态下使用,一些特殊的性能是钢铁无法到 达的,如导电性、颜色、重量、松软性等等；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 、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7A

19、042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；黄铜一般黄铜黄铜工,应用最为广泛H62、H68,外表金色,易于成型加工模具加铅黄铜 HPb59-1,易于切削锡黄铜 HSn62-1,耐腐蚀性能好黄铜成分表示：H62 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

20、的强度、硬度、弹性、耐磨性、耐热性和耐腐蚀性；名师归纳总结 - - - - - - -第 7 页,共 9 页精选学习资料 - - - - - - - - - 3铝材的热处理变形铝材有 5 种状态代名称说明号F自 由 加工自由状态,力学性能无规定状态O退火状态完全退火获得最低强度的加工产品H加 工 硬化经过加工硬化提高强度的产品, 产品在加工状态硬化后经过也可不经过使强度有所降低的附加热处理； H 代号后必需有阿拉伯数字；W固 溶 处理一种不稳固状态, 仅适用于室温下自然时效T状态的合金；热 处 理状适用于热处理后, 经过或不经过 加工硬态化到达稳固状态的产品,T 代号后面必需跟一位或多位阿拉伯

21、数字T 细分状态代号名师归纳总结 代说明号固溶热处理后,经自然时效再经过冷加工的状态T0T1由高温成型过程冷却,然后自然时效至基本稳固的状态T2由高温成型过程冷却,经过冷加工后自然时效至基本稳固的状第 8 页,共 9 页- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 态0T3固溶热处理后进行冷加工,再经自然时效至基本稳固的状态T4固溶热处理后自然时效至基本稳固的状态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T1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名师归纳总结 - - - - - - -第 9 页,共 9 页