深圳市三维机电设备有限公司(工程资料培训)-常用材料基本属性

1、工程资料培训 第一课第一课 常用材料基本属性 一: 常用材料的认识 二：材料分类 三：材料的定义 四：常用材料的密度 五：常用材料的性能及应用 六：常用材料的重量计算公式 常用材料的基本属性常用材料的基本属性 一：常用材料的认识 我们先来认识一下常用材料（GB)： A3.Q235.45#.Cr12.40Cr.SKD11.65Mn.S136.440.420 TA1.TC4 SUS303.SUS304.SUS316. H59.H62 AL2024.AL5052.AL6061.AL6063.AL7075 POM.PEEK.PMMA.PA66.PTFE.PF(电木).PU(优力胶） 常用材料基本属性常

2、用材料基本属性 二：材料的分类 生铁 黑色金属 铸铁 钢 金属材料 铝合金 常用机械工程材料 有色金属 铜合金 钛合金（镍合金） 无机非金属材料陶瓷 非金属材料 塑料 有机材料 橡胶 合成纤维 常用材料的基本属性常用材料的基本属性 三：材料的定义 3.1 黑色金属材料的定义： 3.1.1 黑色金属是指：是指铁和铁的合金； 3.1.2 生铁：含碳量大于2.11%-6.69%铁碳合金，生铁中的碳主要以化合 物（Fe3C）的形式存在。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的原材料； 3.1.3 铸铁：是由铸造方法用各种铸造生铁配置而成的铁碳合金，铸铁中 碳主要以游离态的石

3、墨形式存在； 3.1.4 钢 ：碳质量分数0.0218%Wc2.11%的铁碳合金。碳以化合 物的形式存在。 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； 定义：铁碳合金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。 常用材料的基本属性常用材料的基本属性 3.1.5 有色金属是指：除黑色金属外的金属和合金，又称非铁金属；本 文所讲的是工业金属。当然也包括（贵重金属和稀有金属）； 3.1.6 非金属材料：塑料、橡胶、石油、涂料、胶粘剂及密封材料、工 业用纺织品、皮革、纸等。 常用材料的基本属性常用材料的基本属性 四：常用材料的密度

4、4.1 黑色金属的通用密度（指钢、铁）：7.85/kg 4.2 有色金属密度 4.2.1 铝合金：2.75/kg 4.2.2 铜合金：8.95/kg 4.2.3 钛合金：4.50/kg 4.3 非金属材料的密度 4.3.1 POM：1.43/kg 4.3.2 PEEK: 1.3/kg 4.3.3 PA66: 1.15/kg 4.3.4 PTFE: 2.2/kg 4.3.5 电木 ： 1.4/kg 4.3.6 PU ：1.1/kg 常用金属材料的基本属性常用金属材料的基本属性 五：常用材料的性能及应用 材料材料 分类分类 常见常见 牌号牌号 淬火硬淬火硬 度度 （HRC) 材料特性材料特性 用途

5、用途 碳素结构 钢(低碳钢） Q235 A3 有较高的强度和硬度，塑性较低。大多在热轧状态使用。适用于制造建筑结构、桥梁等用的钢材以及不重要的机械结构 件。如：拉杆、套环等产品用料。 优质碳素 结构钢 45#40-48强度较高、塑性和韧性尚好。可切削性优良，经调质处理后， 其综合力学要比其它中碳结构钢好，但淬透性较低，焊接性差。 焊前需预热，焊后应去应力退火处理。 适用于制造强度要求较高，又要有一定硬度和韧性。也适用于 淬处理以替代渗碳钢用。如：机床主轴、传动轴、活塞销等产 品。 50#45-52属高强度结构钢，可切削性中等。冷变形塑性低、焊接性差。 热处理时无回火脆性、淬透性低，水淬时有开裂

6、倾向。 适用于制造耐磨性高、动载荷及冲击作用较大的零件。如：齿 轮、曲轴、重载荷芯轴等产品。 合金结构 钢 40Cr45-50最常用的合金调质钢，屈服强度及淬透性均比40钢高。有较高 的疲劳强度。径淬火和回火后，除能获得较高的强度外，还有 良好的韧性。 使用于中等载荷和中等速度工作的零件。也适用于进行碳氮共 渗处理制造各种传动零件。 合金工具 钢 SKD1158-62冷作模具钢，钢的淬透性、淬火和回火的强度、硬度、耐磨性 都比Cr12和其它碳素结构钢好。 适用于截面较大，形状复杂、工作条件繁重下的各种冷冲模具 和工具。如：各种五金模具、塑胶模具用的模芯配件和各种针 规、块规等。 马氏体不 锈钢

7、 440C59-61较高硬度和中等的耐磨性能，440C的退火温度很低,作为刀具 和轴承进行热处理的时候,硬度通常可以达到HRC57-59，深冷 处理,硬度可以达到HRC59-61.耐蚀性和韧性都很强. 用于制造在腐蚀环境和无润滑强氧化气氛中工作的轴承零件,也 可以作为耐腐蚀高温轴承钢使用,还可以用来制造高质量的刀 具，如医用手术刀，剪刀，喷嘴、轴承等.440C承受动载荷的能 力较低 S13652-56优良的耐腐蚀性，优异的抛光性，优良的耐磨性能，良好的机 加工性能，热处理尺寸稳定性等；还具 有低维护成本和低的生产成本等优点 对有腐蚀性的PVC、醋酸盐类等注塑原料或必须在潮湿的环境 下工作存放的

8、模具；注塑磨损性较大或有添加物的注塑原料 （包含热固性注塑 模具）； 生产光学产品，如照相机、太阳眼镜镜片、医疗器械 例如注射器和分析药瓶等 常用材料的基本属性常用材料的基本属性 奥式体奥式体 不锈钢不锈钢 sus303303不锈钢是可自由切削的不锈钢不锈钢是可自由切削的不锈钢,是在是在10%铬、铬、 8%镍的不锈钢基础上稍作变化镍的不锈钢基础上稍作变化,它的机械切削性它的机械切削性 更强更强,同时还保持了良好的机械和抗腐蚀特性同时还保持了良好的机械和抗腐蚀特性,是是 专门为提高切削加工性而设计的专门为提高切削加工性而设计的,加入了硫加入了硫,在保在保 持原有的机械性能和耐腐蚀性以持原有的机械

9、性能和耐腐蚀性以 外外,增强了它的切削性增强了它的切削性.303是无磁性的奥氏体不锈是无磁性的奥氏体不锈 钢，不可通过热处理达到硬化钢，不可通过热处理达到硬化 用于主要要求易切削和表而光浩度高的场合用于主要要求易切削和表而光浩度高的场合 sus304作为一种用途广泛的钢，具有良好的耐蚀性、耐 热性，低温强度和机械特性；冲压、弯曲等热加 工性好，无热处理硬化现象（无磁性，使用温度- 196800）。 家庭用品、橱柜、室内管线、热水器、锅炉、浴缸、汽车配件、 医疗器具、建材、化学、食品工业、农业、船舶部件 sus316因添加Mo，故其耐蚀性、耐大气腐蚀性和高温强 度特别好，可在苛酷的条件下使用；加

10、工硬化性 优（无磁性）。 海水里用设备、化学、染料、造纸、草酸、肥料等生产设备；照 像、食品工业、沿海地区设施、绳索、CD杆、螺栓、螺母 铝材类 AL2024具有高强度和良好的可加工航空零件、车轮、科学 仪器、滑雪杆紧固器。 AL6061中等强度、易操作强度要求较高、重量 较轻 之场合 AL7075超力度和强度，超硬铝合金。航空用飞机骨架等 铜材类H59 H62 较强的耐磨性能，它强度高、硬度大、耐化学腐 蚀性强。切削加工的机械性能也较 突出。 常被用于制造阀门、水管、空调内外机连接管和散热器及减速箱 体中耐磨螺母等. 常用材料的基本属性常用材料的基本属性 工程塑料工程塑料 POM（聚甲醛）（

11、聚甲醛）聚甲醛表面硬而滑聚甲醛表面硬而滑,呈淡黄或白色薄壁呈淡黄或白色薄壁 部分半透明部分半透明.有较高的机械强度及抗拉、有较高的机械强度及抗拉、 抗压性能和突出的耐疲惫强度抗压性能和突出的耐疲惫强度,其缺点其缺点 是成型收缩率大是成型收缩率大,在成型温度下的热稳在成型温度下的热稳 定性较差定性较差 特别适合于制作轴承、凸轮、滚轮、辊子、齿轮等耐磨传动特别适合于制作轴承、凸轮、滚轮、辊子、齿轮等耐磨传动 零件零件,还可用于制造汽车仪表板、汽化器、各种仪器外壳、还可用于制造汽车仪表板、汽化器、各种仪器外壳、 罩盖、箱体、化工容器、泵叶轮、鼓风机罩盖、箱体、化工容器、泵叶轮、鼓风机 叶片、配电盘、

12、线圈座、各种输油管、塑料弹簧等叶片、配电盘、线圈座、各种输油管、塑料弹簧等 PMMA（有机玻璃）它轻而坚韧，轻易着色，有较好的电气 尽缘性能。化学性能稳定，能耐一般的 化学腐蚀，但能溶于芳烃、氯 代烃等有机溶剂。在一般条件下尺寸较 稳定。其最大缺点是表面硬度低，轻 有机玻璃用于制造要求具有一定透明度和强度的防振、防爆 和观察 等方面的零件，如飞机和汽车的窗玻璃、飞机罩盖、油杯、 光学镜片、透明模型、透明管道 、车灯灯罩、油标及各种仪器零件，也可用作尽缘材料、广 告牌等 PA66（尼龙）耐碱、耐弱酸，但强酸和氧化剂能腐蚀 尼龙。尼龙本身无毒、无味、不霉烂。 其吸水性强、收缩率大，经常因吸水而 引

13、起尺 寸变化。其稳定性较差，一般只能在80 100C之间使用。 由于尼龙有较好的力学性能,被广泛地使用在产业上制作各 种机械、 化学和电器零件，如轴承、齿轮、滚子、辊轴、滑轮、泵叶 轮，风扇叶片、蜗轮、高压密封 扣圈、垫片、阀座、输油管、储油容器、绳索、传动带、电 池箱、电器线圈等零件 PTFE(铁氟龙）具有卓越的性能,非一般热塑性塑料所 能相比,因此有塑料王之称.化学稳定性 是目前已知塑料中最优越的一种,它对 强酸、强碱及各种氧化剂等腐蚀性很强 的介质 聚四氟乙烯在防腐化工机械上用于制造管子、阀门、泵、涂 层里等;在电尽缘方面广泛应用在要求有良好高频性能并能 高度耐热、耐冷、耐腐蚀的场合。在

14、医学上还可用作代用血 管、人工心肺装置等。 PEEK（聚醚醚酮）具有优良的滑动特性,适合于严格要求 低摩擦系数和耐磨耗用途的场合, PEEK不溶于任何溶剂和强酸、强碱,而 且耐水解,具有很高的化学稳定性.阻燃 性好,具有自熄 由于聚醚醚酮PEEK具有优良的综合性能，在许多特殊领域 可以替代金属、陶瓷等传统材料。该塑料的耐高温、自润滑、 耐磨损和抗疲劳等特性，使之成为当今最热门的高性能工程 塑料之一，它主要应用于航空航天、汽车工业、电子电气和 医疗器械和半导体工业等领域。 PU(优力胶）聚氨酯弹性体具有耐化学腐蚀、抗张强 度、高弹性、耐高压荷重、耐磨耗强度 高、吸震性强、耐撕裂耐辐射,高强度高强

15、度, 高承载和减震缓冲等良好性能.在较宽在较宽 的硬度范围内的硬度范围内(邵氏邵氏A10到邵到邵D75)可保可保 持较高的弹性持较高的弹性.其优异独特的综合性能其优异独特的综合性能 是普是普通的塑料和橡胶所不具备的 用于冶金、矿山、石油、汽车、建材、体育、重型机械、大 型冲压设备的减震垫板、垫块、弹簧，以及做各种金属板、 管的冲材模。通用机械设备的 摩擦，起缓冲或减震作用，是理想的模具弹簧 电木 酚醛塑料是以酚醛树脂为基础而制得的,通常 由酚类化合物和醛类化合物缩聚而成.本身很 脆,呈琥珀玻璃态.必须加 进各种纤维或粉末状填料后才能获得具有一 定性能要求的酚醛塑料.酚醛塑料大致可分为 四类:层

16、压塑料;压塑料;纤维状压 塑料;碎屑状压塑料.与一般热塑性塑料相比, 刚性好,变形小,耐热耐磨。 酚醛纤维状压塑料可以加热模压成各种复杂的机械零件和电 器零件 具有优良的电气尽缘性能、耐热、耐水、耐磨。可制作各种 线圈架、接线板、电动工具外壳 、风扇叶子、耐酸泵叶轮、齿轮、凸轮等 常用材料的基本属性常用材料的基本属性 六：常用材料的重量计算公式 园钢重量（公斤）=0.00617直径直径长度 方钢重量（公斤）=0.00785边宽边宽长度 六角钢重量（公斤）=0.0068对边宽对边宽长度 八角钢重量（公斤）=0.0065对边宽对边宽长度 螺纹钢重量（公斤）=0.00617计算直径计算直径长度 角钢重量（公斤）=0.00785（边宽+边宽-边厚）边厚长度 扁钢重量（公斤）=0.00785厚度边宽长度 钢管重量（公斤）=0.02466壁厚（外径-壁厚）长度 钢板重量（公斤）=7.85厚度面积 园紫铜棒重量（公斤）=0.00698直径直径长度 园黄铜棒重量（公斤）=0.00668直径直径长度 园铝棒重量（公斤）=0.0022直径直径长度 方紫铜棒重量（公斤）=0.0089边宽边宽长度 方黄铜棒重量（公斤）=0.0085边宽边宽长度 常用材料的基本属性常用材料的基本属性 常