金属材料的分类及牌号-(课堂PPT).ppt

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1、金属材料的分类金属材料的分类l黑色金属黑色金属 通常以通常以铁、锰、铬铁、锰、铬为基的合金称为黑色金为基的合金称为黑色金属，其中以铁为基的合金称为钢。属，其中以铁为基的合金称为钢。l有色金属有色金属 以以其余合金其余合金为基的合金称为有色金属。为基的合金称为有色金属。有色金属通常按其元素名称命名。有色金属通常按其元素名称命名。如铝及铝合金，铜及铜合金如铝及铝合金，铜及铜合金1.黑色金属黑色金属按冶炼方法分类按冶炼方法分类按脱氧程度按脱氧程度按用途按用途 按金相组织按金相组织 按化学成分按化学成分 按品质分类按品质分类按形状分按形状分l分类依据（钢）分类依据（钢）2.黑色金属黑色金属l按冶炼方法

2、分类按冶炼方法分类钢钢手炉钢手炉钢电炉钢电炉钢转炉钢转炉钢电弧炉电弧炉感应炉感应炉真空感应炉真空感应炉电渣炉电渣炉3.坩埚型高频感应炉4.电渣炉电渣炉是一种利用重熔电流产生热能熔化插入渣池的自耗电极，金属熔滴通过渣液清洗后，在水冷结晶器中结晶成电渣锭的一种特殊冶炼设备。由于渣液的去夹杂作用和良好的结晶条件，电渣重熔金属具有良好的纯净度，铸态组织细致均匀，无白点及状偏析，硫含量极低，夹杂物细小弥散等优良性能。特种钢厂生产多采用此炉5.电渣炉6.黑色金属黑色金属沸腾钢（沸腾钢（Q235AFQ235AF）：）：脱氧不完全脱氧不完全的碳素钢。一般用锰铁和少的碳素钢。一般用锰铁和少量铝脱氧后，钢水中还留

3、有高于碳氧平衡的氧量，与碳反应放出一量铝脱氧后，钢水中还留有高于碳氧平衡的氧量，与碳反应放出一氧化碳气体。在浇注时钢水在钢锭模内放出大量氧化碳气体。在浇注时钢水在钢锭模内放出大量一氧化碳气体一氧化碳气体呈呈沸沸腾腾现象，故称为沸腾钢，一般皆为现象，故称为沸腾钢，一般皆为低碳钢低碳钢。镇静钢（镇静钢（Z)Z)：镇静钢为完全脱氧的钢，钢的镇静钢为完全脱氧的钢，钢的收得率收得率低，但组织致低，但组织致密，偏析小，质量均匀，密，偏析小，质量均匀，优质钢和合金钢优质钢和合金钢一般都是镇静钢，适用于一般都是镇静钢，适用于预应力预应力混凝土等重要结构工程。混凝土等重要结构工程。注：注：通常铸成上大下小带通常

4、铸成上大下小带保温帽保温帽的锭型，浇注时钢液镇静不沸腾。由于的锭型，浇注时钢液镇静不沸腾。由于锭模上部有锭模上部有保温帽保温帽（在钢液凝固时作补充钢液用），这节帽头在（在钢液凝固时作补充钢液用），这节帽头在轧轧制制开坯后需切除，故钢的收得率低，开坯后需切除，故钢的收得率低，l按脱氧程度分类按脱氧程度分类7.半镇静钢（半镇静钢（b b）：）：脱氧程度介于脱氧程度介于沸腾钢和镇静钢沸腾钢和镇静钢之间，浇注时有之间，浇注时有沸腾现象，但较沸腾钢弱，沸腾现象，但较沸腾钢弱，实际生产中不易操作实际生产中不易操作特殊镇静钢（特殊镇静钢（TZTZ）：）：比镇静钢脱氧程度更充分彻底的钢，故称比镇静钢脱氧程度更

5、充分彻底的钢，故称为特殊镇静钢，代号为为特殊镇静钢，代号为“TZTZ”。特殊镇静钢的质量最好，适用。特殊镇静钢的质量最好，适用于特别重要的结构工程。于特别重要的结构工程。8.黑色金属黑色金属l按用途分类按用途分类结构钢工具钢特殊性能钢建筑结构钢量具工具钢冷模工具钢耐冲击低温钢钢机器制造用钢热模工具钢不锈耐酸钢耐候钢电工用钢9.黑色金属黑色金属l按金相组织分按金相组织分按平衡状态及退火组织分：亚共析钢、共析钢、过按平衡状态及退火组织分：亚共析钢、共析钢、过 共析钢、莱氏体钢共析钢、莱氏体钢按正火组织分为：珠光体钢、贝氏体钢、马氏体钢、按正火组织分为：珠光体钢、贝氏体钢、马氏体钢、奥氏体钢奥氏体钢

6、 按加热时有无相变和室温时的金相组织分为：铁素按加热时有无相变和室温时的金相组织分为：铁素体钢、奥氏体钢、马氏体钢、双相钢（体钢、奥氏体钢、马氏体钢、双相钢（固溶组织中铁固溶组织中铁素体相与奥氏体相约各占一半素体相与奥氏体相约各占一半）10.黑色金属黑色金属l按化学成分分类按化学成分分类碳素钢碳素钢：（：（1 1）普通碳素钢：普通碳素结构钢的简称。）普通碳素钢：普通碳素结构钢的简称。含碳量小于含碳量小于0.38%0.38%，以小于，以小于0.25%0.25%最为常用最为常用 （2)2)优质碳素钢：杂质优质碳素钢：杂质P,SP,S含量要比普通碳含量要比普通碳 素钢低素钢低,磷、硫的含量均低于磷、

7、硫的含量均低于0.04%0.04%。(3):(3):高级优质碳素钢：杂质磷、硫的含量均低高级优质碳素钢：杂质磷、硫的含量均低 于于0.03%0.03%。合金钢合金钢：低合金钢：合金总量低于低合金钢：合金总量低于3%3%中合金钢：合金总量中合金钢：合金总量5 510%10%高合金钢：合金总量高合金钢：合金总量大于大于10%10%11.黑色金属黑色金属l碳素钢简称碳钢碳素钢简称碳钢 除铁碳外主要含有少量的除铁碳外主要含有少量的Si Si、MnMn、S S、P P杂质，杂质，总含量总含量不超过不超过2%2%，按照含碳量分为：，按照含碳量分为：低碳钢：含碳量小于低碳钢：含碳量小于0.25%0.25%；

8、中碳钢：含碳量中碳钢：含碳量0.25%0.6%0.25%0.6%；高碳钢：含碳量大于高碳钢：含碳量大于0.6%0.6%.12.黑色金属黑色金属合金钢合金钢 除碳钢所含元素外还含有其他一些合金元素除碳钢所含元素外还含有其他一些合金元素CrCr、NiNi、Mo(Mo(钼钼 )、W W、B B等，按照合金元素不同分为：等，按照合金元素不同分为：低合金钢：合金含量低合金钢：合金含量小于小于5%5%；中合金钢：合金钢量中合金钢：合金钢量510%510%；高合金钢：高合金钢：合金含量大于合金含量大于10%10%.13.黑色金属黑色金属按品质分类：按品质分类：普通钢：普通钢：P0.045%,S0.050%P

9、0.045%,S0.050%优质钢：硫、磷含量均优质钢：硫、磷含量均0.04%0.04%高级优质钢：硫含量高级优质钢：硫含量0.03%0.03%，磷含量，磷含量0.035%0.035%，分，分为为A A、B B、C C、D D四个质量等级；四个质量等级；E E表示特级优质钢表示特级优质钢等级划分的依据：等级划分的依据：1.1.含碳量；含碳量；2.2.硫、磷及残余元素的硫、磷及残余元素的含量；含量；3 3、钢的纯净度；、钢的纯净度；4 4、钢的机械性能及工艺性能、钢的机械性能及工艺性能的保证程度，具体查具体参数见的保证程度，具体查具体参数见GB/T13304-1999GB/T13304-1999

10、及及GB/T699-1999 GB/T699-1999 14.黑色金属黑色金属按形状分类：按形状分类：板材：薄钢板：板材：薄钢板：0.2-4.0mm0.2-4.0mm 中厚钢板：中厚钢板：4-20mm4-20mm 厚钢板：大于厚钢板：大于20mm20mm管材：无缝（热轧、冷拔和抵压）管材：无缝（热轧、冷拔和抵压）有缝有缝 焊接管（直缝管、螺旋管）焊接管（直缝管、螺旋管）型材：角钢、槽钢、工字钢、圆钢、方钢、扁钢、型材：角钢、槽钢、工字钢、圆钢、方钢、扁钢、六角钢六角钢线材：钢筋、钢丝和铁丝线材：钢筋、钢丝和铁丝15.材料牌号表示方法材料牌号表示方法 金属材料牌号的表示方法往往根据其金属材料牌号

11、的表示方法往往根据其含碳量、含碳量、合金元素含量合金元素含量、强度级别强度级别、汉语拼音汉语拼音来表示。来表示。汉语拼音一般表示材料的汉语拼音一般表示材料的名称、用途、特性和名称、用途、特性和工艺方法工艺方法 。1 1 结构钢（结构钢（Q235A.F)Q235A.F)A-A-质量等级（分质量等级（分ABCD4ABCD4个等级，质量高低主要个等级，质量高低主要是以对冲击韧性（是以对冲击韧性（V V型缺口试验）的要求区分的）型缺口试验）的要求区分的）F-F-代表沸腾钢代表沸腾钢 235-235-屈服强度屈服强度235MPa235MPa碳素结构钢碳素结构钢和和低合金结构钢低合金结构钢采用此种表示方法

12、。采用此种表示方法。16.材料牌号表示方法材料牌号表示方法2 2低合金结构钢（低合金结构钢（Q295-Q390)Q295-Q390)Q295(AB)Q295(AB)Q354(ABCDE)Q354(ABCDE)Q390(ABCDE)Q390(ABCDE)Q420(ABCDE)Q420(ABCDE)Q460(CDE)Q460(CDE)注：低合金结构钢分为镇静钢和特殊镇静钢。注：低合金结构钢分为镇静钢和特殊镇静钢。17.材料牌号表示方法材料牌号表示方法3 3专用结构钢专用结构钢 Q390G Q390G 一般用一般用Q Q代表最小屈服值，代表最小屈服值，G G代表用途，指代表用途，指锅炉用钢锅炉用钢

13、Q390G(Q390G(锅炉用刚锅炉用刚)Q295HP(Q295HP(焊接气瓶用钢焊接气瓶用钢)Q420Q Q420Q（桥梁用钢）（桥梁用钢）Q460(CDE)Q460(CDE)注：低合金结构钢分为镇静钢和特殊镇静钢。注：低合金结构钢分为镇静钢和特殊镇静钢。18.材料牌号表示方法材料牌号表示方法3 3优质碳素结构钢优质碳素结构钢 优质碳素结构钢用阿拉伯数字（优质碳素结构钢用阿拉伯数字（1 1位或者位或者2 2位）表位）表示，两位阿拉伯数字表示含碳量（以万分之几计）示，两位阿拉伯数字表示含碳量（以万分之几计）（1 1）沸腾钢、半镇静钢，一般加）沸腾钢、半镇静钢，一般加F F和和b b，镇静钢一般

14、，镇静钢一般不标，如不标，如08F 10b 4508F 10b 45 （2 2）较高含锰量优质碳素钢，在表示平均含碳量的）较高含锰量优质碳素钢，在表示平均含碳量的后面加锰元素的符号（当锰元素含量较多在后面加锰元素的符号（当锰元素含量较多在0.7%-0.7%-1.2%1.2%），如），如50Mn50Mn。（3 3）高级优质碳素钢在牌号后加）高级优质碳素钢在牌号后加A,A,如如20A.20A.(4)(4)专用优质碳素结构钢采用阿拉伯数字（平均含碳专用优质碳素结构钢采用阿拉伯数字（平均含碳量）和特定符号表示，如量）和特定符号表示，如20g20g（锅炉专用），（锅炉专用），20R20R（压力容器专用）

15、（压力容器专用）19.根据碳含量、热处理方式和用途的不同，优质碳根据碳含量、热处理方式和用途的不同，优质碳素结构钢分为：渗碳钢（碳含量素结构钢分为：渗碳钢（碳含量0.15-0.25%0.15-0.25%）；调）；调质钢（碳含量质钢（碳含量0.25-0.5%0.25-0.5%）和弹簧钢（碳含量）和弹簧钢（碳含量0.55-0.55-0.90.9）%20.21.22.23.24.25.10.有色金属表示方法有色金属表示方法（1）钛钛按按GB/T3602.1GB/T3602.1标准执行标准执行TA0TA3 TA0TA3 工业纯钛，工业纯钛，TA0TA3 TA0TA3 含铁最少，含钛最含铁最少，含钛最多

16、。多。TA9TA9、TA10 TA10压力加工钛合金，压力加工钛合金，TA9TA9钛钯合金、钛钯合金、TA10TA10钛镍钼合金。钛镍钼合金。TA1-A TA1-A 专用钛材。专用钛材。ZTi1ZTi1、ZT2 ZT2 铸造钛。铸造钛。注：钛材一般供货状态为退火，铸钛为铸态。注：钛材一般供货状态为退火，铸钛为铸态。26.27.28.铸铁的分类灰铸铁：碳主要由片状石墨出现的铸铁成为灰铸铁，灰铸铁：碳主要由片状石墨出现的铸铁成为灰铸铁，断口为暗灰色断口为暗灰色球墨铸铁：石墨大部或全部成球状的铸铁。有较高的球墨铸铁：石墨大部或全部成球状的铸铁。有较高的强度和塑性强度和塑性可锻铸铁：它是将白口铸铁坯件

17、经长时间高温退火得可锻铸铁：它是将白口铸铁坯件经长时间高温退火得到的韧性较好的铸铁。到的韧性较好的铸铁。由于团絮状石墨对基体的破坏作用减轻，因而它必灰由于团絮状石墨对基体的破坏作用减轻，因而它必灰铸铁强度韧性明显提高。铸铁强度韧性明显提高。蠕墨铸铁：大部分石墨成蠕虫状的铸铁。蠕虫状的蠕墨铸铁：大部分石墨成蠕虫状的铸铁。蠕虫状的石墨介于片状石墨和球状石墨之间，既有共晶团内石石墨介于片状石墨和球状石墨之间，既有共晶团内石墨相互连接的片状结构，又有头部较圆，类似球墨的墨相互连接的片状结构，又有头部较圆，类似球墨的形状。它强度较高，壁厚敏感性较小，铸造性能良好，形状。它强度较高，壁厚敏感性较小，铸造性

18、能良好，屈强比较高，冲击韧性较高，耐磨。屈强比较高，冲击韧性较高，耐磨。29.30.31.32.33.产品名称产品名称牌号举例牌号举例表示方法说明表示方法说明1 1 碳素结构钢碳素结构钢低合金高强度结构低合金高强度结构钢钢Q235BbQ235Bb Q390AQ390AQ Q：钢材屈服强度：钢材屈服强度“屈屈”字的拼音首位字母字的拼音首位字母235235：屈服点（强度）值（：屈服点（强度）值（MpaMpa）B B：质量等级：质量等级：A A、B B、C C、D D、E Eb b：脱氧方法：脱氧方法：F F沸腾钢沸腾钢b b半镇静钢半镇静钢Z Z镇静钢（可省略）镇静钢（可省略）TZTZ特殊镇静钢（

19、可省略）特殊镇静钢（可省略）2 2优质碳素结构钢优质碳素结构钢 普通含锰量普通含锰量 较高含锰量较高含锰量4545 50MnA50MnA5050：含碳量：以万分之几表示：含碳量：以万分之几表示MnMn：锰元素：含：锰元素：含MnMn较高（较高（0.7%0.7%1.20%1.20%）时）时标出标出(F)(F)：脱氧方法：同碳素结构钢：脱氧方法：同碳素结构钢A A：质量等级：无符号：质量等级：无符号优质优质 A A高级优质高级优质3 3碳素工具钢碳素工具钢 普通含锰量普通含锰量 较高含锰量较高含锰量T12T12 T8MnAT8MnAT T：代表碳素工具钢：代表碳素工具钢8 8：含碳量：以千分之几表

20、示：含碳量：以千分之几表示MnMn：锰元素：含：锰元素：含MnMn较高（较高（0.40%0.40%0.60%0.60%）时标出时标出A A：代表碳素工具钢：代表碳素工具钢34.各类钢的应用1 碳素结构钢 广泛应用与建筑、桥梁、船舶、车辆、铁道等各种机械制造行业，约占总量的80%。35.36.3 中高碳（含碳量0.25)钢-铁素体珠光体钢广发应用于 钢轨、轮及轴承，例如钻杆、建筑工程中的型钢、钢筋等组成：显微组织为铁素体-珠光体 相组成：铁素体+渗碳体,铁素体相强度低，韧性、塑性好，而渗碳体是强化相，因此珠光体强度高 37.45钢的铁素体（白色体）珠光体组织（黑色体）38.4 调质钢39.40.5 超高强度钢屈服强度1500Mpa主要应用于飞机起落架、火箭发动机、高压容器以及武器制造等6弹簧钢41.42.43.