机械设计常用金属材料的性能参数

1、1 常用数据 : 金属材料熔点、热导率及比热容名称熔点热导率w/（m k）比热容j（kg k）名称熔点热导率w/（m k）比热容j（kg k）灰铸铁1200 46.492.8 544.3 铝658 203 904.3 铸钢1425 489.9 铅327 34.8 129.5 低碳钢14001500 46.4 502.4 锡232 62.6 234.5 黄铜950 92.8 393.6 锌419 110 393.6 青铜995 63.8 385.2 镍1452 59.2 452.2 材料线 膨 胀系数材料温度范围() 20 2010 20200 20300 20400 20600 20700 2

2、0900 701000 工程用铜黄铜青铜铸铝合金铝合金碳钢铬钢3cr13 1cr18/ni9ti 铸铁镍铬合金砖水泥、混凝土胶木、硬橡皮玻璃有机玻璃18.4424.5 9.5 1014 6477 16.617.1 17.8 17.6 22.024.0 10.612.2 11.2 10.2 16.6 8.711.1 14.5 411.5 130 17.117.2 18.8 17.9 23.424.8 11.313 11.8 11.1 17 8.511.6 17.6 20.9 18.2 24.025.9 12.113.5 12.4 11.6 17.2 10.112.1 18.18.1 12.913

3、.9 13 11.9 17.5 11.512.7 18.6 13.514.3 13.6 12.3 17.9 12.913.2 14.715 12.8 18.6 19.3 17.6 常用材料的密度材料名 称密度)(33mtcmg材料 名 称密度)(33mtcmg材料名 称密度)(33mtcmg碳钢合金钢球墨铸铁灰铸铁紫铜7.87.85 7.9 7.3 7.0 8.9 铅锡镁合金硅钢片锡基轴承合金11.37 7.29 1.74 7.557.8 7.347.75 无填料的电木赛璐珞酚醛层压板尼龙 6 尼龙 66 1.2 1.4 1.31.45 1.41.14 1.141.15 2 黄铜锡青铜无锡青铜

4、碾压磷青铜冷拉青铜工业用铝8.48.85 8.78.9 7.58.2 8.8 8.8 2.7 铅基轴承合金胶木板、纤维板玻璃有机玻璃矿物油橡胶石棉板9.3310.67 1.31.4 2.42.6 1.181.19 0.92 1.52.0 尼龙 1010 纵纤维木材横纤维木材石灰石、花岗石砌砖混凝土1.041.06 0.70.9 0.70.9 2.42.6 1.92.3 1.82.45 常用材料的弹性模量及泊松比名称弹性模量 e gpa 切变模量 g gpa 泊松比 名称弹性模量 e gpa 切变模量 g gpa 泊松比 灰、 白口铸铁球墨铸铁碳钢合金铜铸钢轧制磷青铜轧制锰黄铜115160 15

5、1160 200220 210 175 115 110 45 61 81 81 7084 42 40 0.230.27 0.250.29 0.240.28 0.25-0.3 0.250.29 0.320.35 0.35 铸铝青铜硬铝合金冷拔黄铜轧制纯铜轧制锌轧制铝铅105 71 9199 110 84 69 17 42 27 3537 40 32 2637 7 0.25 0.310.42 0.310.34 0.27 0.320.36 0.42 常用法定计量单位及换算关系量的名称法定计量单位非法定计量单位换算关系名称符号名称符号旋转速度转每分r/min 1r/min=(1/60)r/s 长度米m

6、 埃英寸?in 1?=0.1nm=10-10m 1in=0.0254m=25.4mm 面积平方米m2公亩公顷a ha 1a=102m2 1 ha=104m2体积容积立方米升m3 l(1) (1=10-3m3) 立方英尺英加仑美加仑ft3 ukgal usgal 1ft3=0.0283168m3=28.3168dm3 1ukgal=4.54609cm3 1usgal=3.78541dm3质量千克（公斤）吨kg t 磅长吨（英吨）eb ton 1eb=0.45359237cm3 1ton=1016.05kg 力重力牛（顿）n 达因千克力， （公斤力）吨力dyn kgf tf 1dyn=10-5n

7、1kgf=9.80665n 1tf=9.80665103n压力压强帕（斯卡）pa 巴标准大气压毫米汞柱千克力每平方厘米（工程大气压）bar atm mmhg kgf/cm2(at) 1bar=0.1mpa=105pa(1pa=1n/m2) 1atm=101325pa 1mmhg=133.3224pa 1kgf/cm2=9.80665 104 pa 应力m 千克力每平方毫米kgf/mm21kgf/mm2=9.80665 106pa 动力粘度帕斯卡秒pa s 泊p 1p=0。1pa s 运动粘度二次方米每秒m2/s 斯托克斯 st 1st=1cm2/s=10-4m2/s 能,功热量焦耳 j 千克力

8、米尔格kgf m erg 1kgf m=9.80665j 1erg=10-7j 3 量的名称法定计量单位非法定计量单位换算关系名称符号名称符号卡热化学卡cal calth 1cal=4.1868j 1calth=4.1840j 功率瓦特 w 米制 马力1米制马力 =735.499w 比热容焦耳每千克开 尔文 j/（kgk）千卡每千克开尔文 kcal/(kgk) 1kcal/(kgk)=4.1868 103j/(kg k) 传热系数瓦特每平方米开 尔文 w/(m2 k) 卡每平方厘米秒开尔文 cal/(cm2 sk) 1cal/(cm2 sk)=4.1868 104w/(m2k) 热导率（导热系

9、数）瓦特每米开尔文 w/(m2 k) 卡每厘米秒开 尔文 cal/cm s k 1cal/(cms k)=4.1868 102w/（mk）碳素结构钢（gb700 88）牌号等级机械性能屈服点 s(mpa) 抗拉强度b mpa 屈服点 s(mpa) 冲击试验脱氧方法钢材厚度（直径） （mm）钢材厚度（直径） （mm）温度v 型冲击功 （纵向）16 16 40 40 60 60 100 100 150 150 16 16 40 40 60 60 100 100 150 150 不小于不小于不小于q195 （195） （185）315390 33 32 f、b、z q215 a 215 205 19

10、5 185 175 165 335460 31 30 29 28 27 26 b 20 27 q235 a 235 225 215 205 195 185 375460 26 25 24 23 22 21 f、b、z b 20 c 0 z d 20 tz q255 a 255 245 235 225 215 205 410510 24 23 22 21 20 19 z b 20 27 q275 275 265 255 245 235 225 490610 20 19 18 17 16 15 优质碳素结构钢（gb699 88）4 牌号推荐热处理试件毛坯尺寸mm 机械性能钢材交货状态硬度 hb 应

11、用举例抗拉强度b 屈服强度s 延伸率5 收缩率冲击功（值）ak(ak) 正火淬火回火mpa % 2cmmkgfj不大于未热处理退火钢不小于08f 930 25 295 175 35 60 131 用于需塑性好的零件，如管子、垫片垫圈；心部强度要求不高的渗碳和氰化零件，如套筒、短轴、挡块，支架、靠模，离合器盘10 930 25 335 205 31 55 137 用于制造拉杆、卡头、钢管垫片、垫圈、铆钉。这种钢无回火脆性，焊接性好，用来制造焊接零件。15 920 25 375 225 27 55 143 用于受力不大韧性要求较高的零件，渗碳零件、紧固件、冲模锻件及不需要热处理的低负荷零件，如螺栓

12、、螺钉、拉条、法兰盘及化工贮器、蒸汽锅炉。20 910 25 410 245 25 55 156 用于不经受很大应力而要求很大韧性的机械零件， 如杠杆、 轴套、螺钉、起重钩等。也用于制造压力6mpa、温度 3060 390 250 18 14 130180 60200 370 240 12 12 qt400-15a 3060 390 250 15 130180 60200 370 240 12 qt500-7a 3060 450 300 7 170240 60200 420 290 5 qt600-3a 3060 600 360 3 180270 60200 550 340 1 qt700-2

13、a 3060 700 400 2 220320 60200 650 380 1 注：牌号无后面字母a，表示牌号系由单铸试块测定的机械性能。牌号后面具有字母a，表示牌号系由附铸试块测定的机械性能，这些牌号适用于质量大于2000kg 及壁厚在30200mm 的球软件。灰铸铁（ gb 9439 88）牌号铸件壁厚（ mm）最小抗拉强度bmpa 硬度 hb 应用举例大于至ht100 2.5 10 130 110166 盖、外罩、油盘、手轮、手把、支架等10 20 100 93140 20 30 90 87131 30 50 80 82122 ht150 2.5 10 175 137205 端盖、汽轮泵

14、体、轴承座、阀壳、管子及管路附件、手9 10 20 145 119179 轮、一般机床底座、床身其他复杂零件，滑座、工作台等。20 30 130 110166 30 50 120 141157 ht200 2.5 10 220 157236 气缸、齿轮、底架、机体、飞轮、齿条、衬筒、一般机庆铸有导轨的庆身及中等压力（mpa 以下）油缸、液压泵和阀的南壳体等。10 20 195 148222 20 30 170 134200 30 50 160 128192 ht250 4.0 10 270 175262 阀壳、油缸、气缸、联轴器、机体、齿轮、齿轮臬处壳、飞轮、衬筒、凸轮、轴承座等10 20 2

15、40 164246 20 30 220 157236 30 50 200 150225 ht300 10 20 290 182272 齿轮、凸轮、车床卡盘、剪床、压力机的机身、导板、六角自动车床及其他重负荷机床铸有导轨的床身、高压油缸、液压泵和滑阀的壳体等。20 30 250 168251 30 50 230 161241 ht350 10 20 340 199299 20 30 290 182272 30 50 260 171257 注：灰铸铁的硬度，系由经验关系式计算，即，当b196mpa 时， hb=rh(100+0.438 b)。rh 一般取 o.801.20冷轧钢板和钢带（gb708

16、-88）厚 度0.2,0.25,0.3,0.4,0.45,0.55,0.6,0.65,0.70,0.75,0.80,0.90,1.00 1.1,1.2,1.3,1.4,1.5,1.6,1.7,1.8, ,2.0,2.1,2.2,2.5,2.8,3.0,3.5,3.8,3.9,4.0,4.5,5.5,6.7,8.9 热轧钢板（ gb709-88 ）厚度0.35,050,0.55,0.60,0.65,0.70,0.75,0.80,0.90 1.0,1.21.6(0.1 进位 ),1.8,2.0,2.2,2.5,2.8,3.0,3.2,3.5,3.8,3.9,4.0,4.5,5,6,7.8,9, 1

17、022(1 进位 )，25,2642(2 进位 )，45，48，50， 52，5595（5 进位）100,105,110,120,125,130160(10 进位 ),165,170,180200(5 进位 ) 注：钢板宽度系列为600,650,700,710,7501000（50 进位） ，1250,1400，1420，15003000（100 进位） ，3200380（200 进位。 ）热轧圆钢和方钢尺寸（gb702-86）圆方钢钢直边径长5.5 6 6.5 7 8 9 10 *11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 *23 24 25 26 *27 *28

18、 *29 30 *31 32 *33 34 *35 36 38 40 42 45 48 50 53 *55 *56 *58 60 63 *65 *68 70 75 80 85 90 95 100 105 110 115 120 125 130 140 150 160 170 180 190 200 220 250 注： 1.本标准适用于直径为5.5250mm 的热轧圆钢和边长为5.5200mm 的热轧方钢。2.各种直径优质钢的长度为26m;普通钢的长度当直径或边长小于25mm 时为 410m. 3.表中带 *者不推荐使用。热轧等边角钢（gb9797 88）角 钢号 数尺 寸截面面积cm2参考数

19、值重心距离z0 cm 角钢号数尺 寸（ mm）截面面积cm2参考数值重心距离z0 cm b d r xx b d r x-x jx cm4ix cm jx cm4ix cm 10 2 20 3 3.5 1.132 0.40 0.59 0.60 7 70 4 8 5.570 26.39 2.18 1.86 4 1.459 0.50 0.58 0.64 5 6.875 32.31 2.16 1.91 2.5 25 3 1.432 0.82 0.76 0.76 6 8.160 37.77 2.15 1.56 4 1.859 1.03 0.74 0.76 7 9.424 43.09 2.14 1.99

20、 3 30 3 4.5 1.749 1.46 0.91 0.85 (7.5) 75 5 9 7.367 36.97 2.33 2.04 4 2.276 1.84 0.90 0.89 6 8.767 46.95 2.31 2.07 3.6 36 3 2.109 2.58 1.11 1.00 7 10.160 53.57 2.30 2.11 4 2.756 3.29 1.09 1.04 8 11.503 59.96 2.28 2.15 5 3.382 3.59 1.08 1.07 10 14.126 71.98 2.26 2.22 4 40 3 5 2.359 3.59 1.23 1.13 8 8

21、0 5 9 7.192 48.79 2.48 2.15 4 3.086 4.60 1.22 1.17 6 9.397 57.35 2.47 2.19 5 3.791 5.53 1.21 1.22 7 10.860 65.58 2.46 2.23 4.5 45 3 2.659 5.17 1.40 1.22 8 12.303 73.49 2.44 2.27 4 3.486 6.65 1.38 1.26 10 15.126 88.43 2.42 2.35 5 4.292 8.04 1.37 1.30 9 90 6 10 10.637 82.77 2.79 2.44 6 5.076 9.33 1.36

22、 1.33 7 12.301 94.83 2.78 2.48 5 50 3 5.5 2.971 7.18 1.55 1.34 8 13.944 106.47 2.76 2.52 4 3.897 9.26 1.54 1.38 10 17.167 128.58 2.74 2.59 5 4.803 11.21 .153 1.42 12 20.36 149.22 2.71 2.67 6 5.688 13.05 1.52 1.46 10 100 6 12 11.932 114.95 3.10 2.67 5.6 56 3 6 3.343 10.19 1.75 1.48 7 13.796 131.86 3.

23、09 2.71 4 4.390 13.18 1.73 1.53 8 15.638 148.24 3.08 2.76 5 5.415 16.02 1.72 1.57 10 19.261 179.51 3.05 2.84 6 8.367 23.63 1.68 1.68 12 22.800 208.90 3.03 2.91 6.3 63 4 7 4.978 19.03 1.96 1.70 14 26.256 236.53 3.00 2.99 5 6.143 23.17 1.94 1.74 16 29.627 262.53 2.98 3.06 6 7.288 27.12 1.93 1.78 8 5.5

24、15 34.46 1.90 1.85 10 11.657 41.09 1.88 1.93 注： 1. 角钢长度为：角钢号29，长度量 1014，长度 419m。2dr311热轧槽钢（ gb707-88）wx, wy截面系数标记示例：热轧槽钢8870023588707970180gbaqgb（碳素结构钢q235-a，尺寸为 180709mm）型号尺寸截面面积 cm2参考数值重心距离z0 cm 11 h b d t r r1x-x y-y wx cm3wycm38 10 12.6 14a 14b 80 100 126 140 140 43 48 5.5 58 60 5.0 5.3 9.0 6.0

25、8.0 8.0 8.5 9.0 9.5 9.5 8.0 8.5 9.0 9.5 9.5 4.0 4.2 4.5 4.8 4.8 10.24 12.74 15.69 18.51 21.31 25.3 39.7 62.1 80.5 87.1 5.79 7.80 10.2 13.0 14.1 1.4.3 1.52 1.59 1.71 1.67 16a 16 18a 18 20a 160 160 180 180 200 63 65 68 70 73 6.5 8.5 7.0 9.0 7.0 10.0 10.0 10.5 10.5 11.0 10.0 10.0 10.5 10.5 11.0 5.0 5.0

26、 5.2 5.2 5.5 21.95 25.15 25.69 26.29 28.83 108 117 141 152 178 16.3 17.6 20.0 21.5 24.2 1.80 1.75 1.88 1.84 2.01 20 22a 22 25a 25b 25b 200 220 220 250 250 250 75 77 79 78 80 82 9.0 7.0 9.0 7.0 9.0 11.0 11.0 11.5 11.5 12.0 12.0 12.0 11.0 11.5 11.5 12.0 12.0 12.0 5.5 5.8 5.8 6.0 6.0 6.0 32.83 31.84 36

27、.24 34.91 39.91 44.91 191 218 234 270 282 295 25.9 28.2 30.1 30.6 32.7 35.9 1.95 2.10 2.03 2.7 1.98 1.92 28a 28b 28c 32a 32b 32c 280 280 280 320 320 320 82 84 86 88 90 92 7.5 9.5 11.5 8.0 10.0 12.0 12.5 12.5 12.5 14.0 14.0 14.0 12.5 12.5 12.5 14.0 14.0 14.0 6.2 6.2 6.2 7.0 7.0 7.0 40.02 45.62 51.22

28、48.7 55.1 61.5 340 366 393 475 509 543 35.7 37.9 40.3 46.5 49.2 52.6 2.10 2.02 1.95 2.24 2.16 2.09 注：槽钢长度：槽钢号8，长度 512m; 槽钢号 1018，长度 519m；槽钢号 2032，长度 619m。热轧工字钢（ gb706-88）wx, wy截面系数标记示例：热轧工字钢8870023588706125144400gbaqgb（碳素结构钢q235-a，尺寸为 14412.588mm）型号尺寸截面面积 cm2参考数值h b d t r r1x-x y-y wx cm3wycm310 12.6 14 16 18 100 126 140 160 180 68 74 80 88 94 4.5 5.0 5.5 6.0 6.5 7.6 8.4 9.1 9.