实用金属材料-机械类

1、1，金属材料的分类 1.1、按照类别：黑色金属材料因为这类金属材料的颜色是深黑色或灰黑色，故称为黑色金属材料，主要是铁和铁合金以及钢材。当钢中含有的有色金属含量比较多时，它的颜色就可能不是黑色的了；比如熟知的不锈钢。 有色金属材料这类金属材料是有颜色的，故称之为有色金属材料，黑色金属材料以外的金属以及以这些金属为基的合金都是有色金属材料，比如Cu、Al、Sn、Pb、Mg、Zn，以及过渡族金属Nx、Cr、Mo、V、Nb, 、Ta、Mn等。一般来说，过渡族金属多半用作合金元素，以改善钢的性能，比如用得较多的不锈钢1Cr18Ni9中就含有9%左右的Ni和18%左右的Cr. 1.2、按组成成分：纯金属

2、材料只由一种金属元素所组成，其中的杂质很少的金属材料，比如纯铜材； 合金材料由一种基体金属元素和一种以上的金属元素和/或非金属元素所组成的材料。非基体元素通称为合金元素，合金元素的加人大大地改善了基体纯金属的性能，因此，工业上所用的金属材料基本上是合金材料。2，黑色金属的分类(生铁和铸铁的分类) 2.1、生铁是指含碳量大于2%，并含Si、Mn、P和S等杂质的铁碳合金，通常分为炼钢用生铁和铸造用生铁两大类。炼钢生铁，其中碳以化合物形式存在，含硅量较低。断口呈银白色，也叫白口铁，主要用作炼钢原料;铸造生铁，含硅量较高，碳则以石墨形式存在，断口呈深灰色，又叫灰口铁，用作铸铁的原料。铸造用的生铁具有良

3、好的铸造性和切削加工性。此类生铁，按用途又可分为普通铸造用生铁，球墨铸铁用生铁以及铸造用璃锡低合金耐磨生铁等;2.2、铸铁是含碳量2%以上的铁碳合金总称。由生铁、废钢和铁合金按比例配合冶炼而成，常分为灰铸铁、可锻铸铁、球墨铸铁和合金铸铁4类灰铸铁：其特征是强度和塑性较低，但铸造性好以及耐磨和切削加工性好； 可锻铸铁：是指将白口铸铁件通过可锻退火处理所得的铸铁。其强度高于灰铸铁，有较高的塑性和韧性； 球墨铸铁：是指通过浇铸前在铁水中加人球化剂和墨化剂促使碳呈球状石墨而得名。它兼有铸铁和钢的性能，具有较高的强度，而且耐磨性、抗氧化性和消震性高于钢。在机械工业上有着广泛的用途 合金铸铁：是指铸铁中加

4、人一定量的合金元素所形成的铸铁。按性能可分为高强度铸铁、耐磨铸铁和耐热铸铁等3、几个重要的概念3.1、钢：以Fe为主要元素，含碳量一般不大于2%，并含有其他元素的材料;3.2、碳素钢：C含量一般为0.02%2%的铁碳合金，其中含有限量的Si, Mn和P, S及其他微量残余元素; 3.3、低碳钢：C含量小于0.25%的碳素钢3.4、中碳钢：C含量为0. 25%0. 6%的碳素钢3.5、高碳钢：C含量大于0.60%的碳素钢3.6、低合金钢：至少应有一种合金元素的含量在GB/T13304相应规定界限范围内，合金元素总含量大于5%的钢3.7、中合金钢：至少应有一种合金元素含量在GB/T13304相应规

5、定界限范围内的钢。合金钢通常包括合金结构钢、合金弹簧钢、合金工具钢、轴承钢等3.8、高合金钢：合金元素含量大于10%的合金钢。3.9、低合金高强度结构钢：用于建筑、桥梁、船舶、车辆、压力容器及其他结构，碳含量(熔炼分析)一般不大于0.2%，合金元素含量总和一般不大于2.5%，屈服强度不小于295 MPa，具有较好的冲击韧性和焊接性的低合金钢 3.10、不锈钢：cr含量不小于10.5%的不锈钢和耐酸钢的总称。不锈钢是指在大气、蒸汽和水等弱腐蚀介质中不生锈的钢。耐酸钢是指在酸、碱、盐等侵蚀性较强的介质中能抵抗腐蚀作用的钢。4、有色金属的分类 4.1、轻有色金属：轻有色金属，密度小于4.5g/cm&

6、#179;的有色金属，有Al、Mg、Ca、K、Sr、Ba等金属及其合金4.2、重有色金属：密度大于4.5g/cm³的有色金属，有Ca、Ni、Cu、 Zn、Pb、 Sn、 Sb和Bi等金属及其合金。其中，最常用的是铜及其合金，它包括纯铜(紫铜)、铜锌合金(黄铜)、铜锡合金(锡青铜)、无锡青铜(如铝青铜、锰青铜、铅青铜等)、铜镍合金(白铜)等产品;5、金属加工方法及其工艺性 5.1、特种铸造方法：与砂型铸造不同的其他铸造方法。如熔模铸造、壳型铸造、陶瓷型铸造、金属型铸造、压力铸造、低压铸造、离心铸造、真空吸铸和连续铸造等 5.2、锻造：锻造是指对金属毛坯施加压力或冲击力，使其产生塑性变形

7、，制成所需几何形状、尺寸和组织性能的一种加工方法。用锻造方法制成的金属件称为锻件。 5.3、冷变形和热变形：金属分别在再结晶温度以下和以上进行的塑性变形，称为冷变形和热变形5.4、冷弯性：金属材料在常温下能承受弯曲而不破裂的能力，称为冷弯性。出现裂纹前能承受的弯曲程度愈大，则材料的冷弯性能愈好。5.5、冲压性：冲压性是指金属经过冲压变形而不产生裂纹等缺陷的能力。5.6、切削加工工艺：切削加工工艺特征取决于切削工具的结构，以及切削工具与工件的相对运动形式。按工艺特征，切削加工一般可分为车削、铣削、钻削、惶削、铰削、刨削、插削、拉削、锯切、磨削、研磨、超精加工、抛光、齿轮加工、涡轮加工、螺纹加工、

8、超精密加工、钳工和刮削等5.7、焊接性：可焊性是指金属在特定结构和工艺条件下，通过常用焊接方法获得预期质量要求焊接接头的一种性能。焊接性一般根据焊接件产生的裂纹敏感性和焊缝力学性能的变化来判断6、热处理相关概念：6.1、热处理：将金属型材或零件加热到远低于熔点的一定温度，并在此温度保温一段时间，然后冷却至一定温度的工艺过程，称为热处理。6.2、临界点：金属加热和冷却时发生相变转变的温度叫临界点或临界温度；6.3、再结晶：金属由于冷加工变形，使晶格发生歪扭，晶粒破碎，产生加工硬化，当加热到适当温度并保温后，金属内将进行重新成核和晶核长大，获得没有内应力和加工硬化的组织。这种在固态金属内没有相变的

9、结晶过程，也就是使加工硬化的金属不经过相变进行软化的过程，就叫做再结晶。可以进行再结晶的最低温度叫做再结晶温度6.4、重结晶：具有多型性相变的金属，当温度改变超过临界转变温度时，发生从一种点阵结构转变成另一种点阵结构的过程。在这种相变中，金属发生重新成核和晶核长大的结晶过程叫做重结晶；6.5、退火：退火是将金属加热到临界点或再结晶温度以上并保温一段时间，然后以小于静止空气中的冷却速(炉冷)进行缓冷的一种热处理工艺。6.6、退火目的：降低硬度，提高塑性，以利于切削加工和压力加工;减少残余应力，使成分均匀化;细化晶粒，提高材料的力学性能。6.7、退火分类：退火可分为完全退火、不完全退火、球化退火、

10、再结晶退火、等温退火、光亮退火、扩散退火和相变温度以下的低温退火等。6.8、正火：正火是将金属加热到Ac3或Acm3,以上30°50°，使金属转变为均匀的奥氏体，然后在空气中自然冷却得到珠光体组织的热处理工艺。正火的冷却速度比退火大，得到的珠光体组织比退火时的为细，弥散度也大一些。正火仅适用于碳素钢和低合金钢，可以细化晶粒，提高力学性能，消除过共析钢渗碳体网状组织；6.9、淬火：淬火是将金属加热到临界温度以上，经保温后以大于临界冷却速度快速冷却的一种热处理工艺，其目的是:获得马氏体为主的不平衡组织(也有根据需要获得贝氏体或单一奥氏体组织的)，提高硬度，改善某些物理、化学性能

11、；6.10、回火：回火是将已淬火的金属重新加热到AC1以下温度，经保温和冷却的一种热处理工艺。其目的是消除某些材料淬火时的内应力.提高塑性和韧性，稳定组织。回火分低温、中温和高温回火三种备注：淬火以后一定要进行回火，回火指针对淬火金属材料的热处理工艺；6.11、调质处理：淬火+高温回火，获得良好的综合力学性能。6.12、固溶处理：固溶处理是将金属加热到适当温度并经过充分保温，使其中的某些组成物溶解到金属基体中去，形成均匀的固溶体，然后迅速冷却，使溶入的组成物保存在固溶体中的一种热处理工艺；6.13、实效处理：金属经淬火或加工变形后，特别是冷加工变形后，随着时间的延长，硬度和强度有所增加而塑性和

12、韧性下降。其组织由亚稳态逐渐过渡到稳定状态。这种现象称为时效。这种处理工艺即为时效处理，它可分为自然时效和人工时效两种；6.14、淬硬性：金属在正常淬火条件下形成马氏体组织以达到其最高硬度值，称为淬硬性。金属的淬硬性愈好，则淬火后能达到的硬度愈高。它是选用金属材料时必须考虑的重要条件之一6.15、淬火透性：金属材料通过淬火获得一定淬透层深度的能力称为淬透性。它是衡量各类钢接受淬火能力的重要指标之一。淬硬层深度是指钢的表面到钢的半马氏体组织处的深度。淬硬层深度越大，钢的淬透性越好。淬透性是选择结构钢件及其热处理工艺的可靠依据6.16、渗碳：渗碳是将碳元素渗人钢制品表层，以增加表层碳分的一种化学热

13、处理，其作用是提高钢制品表层的硬度和耐磨性，而其内部仍保持原来的韧性；6.17、渗氮：渗氮是将元素渗人钢制品表层的一种化学热处理，其作用是提高钢制品表层的硬度、耐磨性、疲劳强度和耐蚀性；6.18、固溶体：一种元素或几种元素的原子溶于基体金属元索，不改变基体金属晶格类型，所形成的固态相，称为固溶体。6.19、金属化合物：合金中不同元素的原子相互作用形成的，晶格类型和性能完全不同于其组成元素的，具有金属特性的固态相，称为金属化合物。金属化合物多数具有熔点高，硬而脆的特点，是合金中很重要的强化相6.20、球化组织：球化组织是指金属材料经热处理后，在金属基体组织上分布的粒状碳化物6.21、铁素体：铁素

14、体是碳和其他元素溶解于一Fe中的固溶体。铁素体具有体石立方晶格，含碳量极少，其性能与纯铁极为相似，也叫纯铁体；6.22、奥氏体：奥氏体是碳和其他元素溶解在下一Fe中的固溶体，在合金钢中则是碳和合金元素溶于下一Fe中所形成的固溶体。奥氏体具有面心立方晶格，塑性好，一般在高温下存在；6.23、渗碳体：渗碳体是铁和碳的化合物，也称碳化三铁(Fe3C)，含碳量6.69%具有复杂的晶体结构，其性能硬而脆，几乎没有塑性。6.24、珠光体：珠光体是铁素体和渗碳体相间的片层状组织，因其显微组织有指纹状的珍珠光泽而得名。其性能介于铁素体和渗碳体之间，强度、硬度适中，并具有良好的塑性和韧性6.25、索氏体：又名细

15、珠光体，是奥氏体在低于珠光体形成温度时分解而成的铁素体和渗碳体的混合物；硬度、强度和冲击韧性均高于珠光体。6.26、屈氏体：又名极细珠光体，其层片比索氏体更细，其硬度和强度均高于索氏体；6.27、贝氏体：贝氏体是过饱和铁素体和渗碳体的混合物。6.28、马氏体：马氏体通常是指碳在一Fe中的过饱和固溶体。6.30、冷隔：冷隔是铸件上包含有先凝固的金属块，或金属液在铸型内融合成一个整体，被表面有圆角的缝隙隔开的现象，属铸件缺陷 6.31、过热：过热是钢制品在加热时，由于温度过高，使其内部的晶粒产生粗大的现象。这种现象会使材料表层的韧性下降，是锻造和热处理工艺中容易产生的一种缺陷。但是，这种缺陷可以通

16、过其他办法来补救6.32、过烧：过烧俗称烧伤，是指由于加热温度过高等原因在金属型材表面产生的横向开裂。一般呈龟裂状，裂纹短浅多在局部角上。裂口内有肉眼可见的粗大晶粒。与过热不同。这是一种无法补救的缺陷6.33、脱碳：热加工或热处理时，由于钢材表面的炉气作用，钢材表面失去全部或部分碳量，称为脱碳。钢材表面脱碳会大大降低表面硬度和耐磨性，并使轴承钢和弹簧钢的疲劳极限降低。6.34、白点：白点是钢材内部组织存在的细小发纹。因为在平行于压延方向的断口上表现为椭圆形银白色斑点，所以称为白点7、材料的机械特性7.1、弹性：金属材料受外力作用发生变形，去除外力后则恢复原来形状和尺寸的能力，称为弹性。 7.2

17、、平面断裂韧性：表示材料韧性的一个参量。其定义是材料抗断裂扩展的能力。 7.3、塑性：金属材料在外力作用下产生永久变形(去除外力后不能恢复原状)，但不会被破坏的能力，称为塑性；反映材料塑性的指标为伸长率和断面收缩率。 7.4、冲击韧性：金属材料对冲击负荷的抵抗能力称为韧性。通常用冲击吸收功或冲击韧性值表示；7.5、冷脆性：钢的冲击韧性随温度下降而降低的性质称为冷脆性 7.6、持久强度：是金属材料在一定温度下，经过一定时间后达到破坏时所承受的应力。 7.7、蠕变强度：是金属材料在给定温度和规定的试验时间内，使试样产生蠕变变形的应力值。 7.8、疲劳强度：疲劳强度是金属材料在重复或交变应力作用下循

18、环一定周次N后断裂时所能承受的最大应力。单位为MPa或N/mm² 7.9、硬度：材料抵抗外物压人其表面的能力成为硬度 7.10、硬度7.10.1、布氏硬度：用淬硬钢球或硬质合金球压人试样表面，并在规定载荷作用下保持一定时间，以其压痕面积除以载荷所得的商，即为材料的布氏硬度。HBS适用于HB450以下的材料，HBW适用于HB650以下的材料，主要是退火，正火和调质状态下的钢，铸铁及有色金属7.10.2、洛氏硬度：HRC: 用120°的金刚石锥加160kg载荷进行试验所得硬度值。适用于测量调质钢、淬火钢等较硬的金属材料HRB:用直径1.59mm的淬硬钢球加100kg载荷进行试验

19、所得硬度值，适用于测量有色金属和合金，退火和正火钢等较软的金属材料的硬度 HRA:用120°的金刚石锥加60kg载荷进行试验所得硬度值。适用于表面硬度极高的材料，如硬质合金等 7.10.3、维氏硬度：用夹角为136°的金刚石四棱锥压头，在一定载荷作用下压入试样，经规定保荷时间后，卸荷测量压痕对角线尺寸。用于测定薄板，表层，粉末冶金硬度等。 7.10、晶间腐蚀：晶间腐蚀在金属内部沿晶粒边缘进行，通常不引起金属外形的任何变化，往往使设备或机件突然破坏。 7.11、点腐蚀：点腐蚀几种在金属表面不大的区域，并迅速向深处发展，最后穿透金属，是一种危害较大的腐蚀破坏。7.12、应力腐蚀

20、：应力腐蚀是指在静应力(金属的内外应力)作用下，金属在腐蚀介质中所受到的破坏。这种腐蚀一般是穿过晶粒即所谓穿晶腐蚀。7.13、疲劳腐蚀：疲劳腐蚀是指在交变应力作用下，金属在腐蚀介质中所受到的破坏。它也是一种穿晶腐蚀。8、钢的牌号表示方法。 8.1、碳素结构钢和低合金结构钢：Q+屈服强度+质量等级+脱氧方法（可以省略）例如：号。例如:碳索结构钢牌号表示为:Q235AF、Q235BZ;低合金高强度结构钢牌号表示为:Q345C、Q345D;8.2、优质碳素结构钢和优质碳素弹簧钢：优质碳素结构钢采用阿拉伯数字表示，以两位阿拉伯数字表示平均含C量(以万分之几计)；对于沸腾钢和半沸腾钢需要在阿拉伯数字后面

21、加F或b，对于镇定钢不用；例如：08F,10b，45；8.3、合金结构钢和合金弹簧钢：合金结构钢牌号采用阿拉伯数字和合金元素符号表示。用两位阿拉伯数字表示平均含C量(以万分之几计)，放在牌号头部。合金元素含量表示方法为:平均含量小于1. 0%时，牌号中仅标明元素，一般不标明含量;平均合金含量为1.5%2.49%、2.5%3.49%、3.50%4.49%、4.50%-5.4%时，在合金元素后相应写成2、3、4、5.例如:C,Cr,Mn,Si的平均含量分别为0.3%,0.95%,0.85%,1.05%的合金结构钢,其牌号表示为“30CrMnSi”；8.4、工具钢：分为碳素工具钢、合金工具钢、高速工

22、具钢； 普通含锰量碳素工具钢:在表示工具钢符号“T”后加阿拉伯数字,例如:平均含C量为0.9%的碳素工具钢，其牌号表示为“T9”较高含锰量碳素工具钢:在表示工具钢符号“T”和阿拉伯数字后加Mn元素符号。例如:平均含C量为0.8%、含Mn量为0.4%0.6%的碳素工具钢，其牌号表示为T8Mn 高级优质碳素工具钢:在牌号尾部加符号A，例如:平均含C量为1.0%的高级优质碳索工具钢，其牌号表示为 T10A 合金工具钢和高速工具钢表示方法与合金结构钢相同。采用合金元素符号和阿拉伯数字表示，但一般不标明含c量数字；如：Cr12MoV8.5、轴承钢：高碳铬轴承钢、渗碳轴承钢、高碳铬不锈轴承钢、高温轴承钢四

23、种 高碳铬、渗碳轴承钢，在牌号头部加符号“G”，但不标明含C量，Cr含量以千分之几计，其他合金元素按合金结构钢的合金含量表示。例如G15Cr、G20CrNiMo9、合金元素在生铁和铸铁中的作用 9.1、C:在铸铁中以石墨形式存在，能增加铁的铸造性能；在炼钢生铁中主要以碳化铁形式存在，适当的含量可以提高生铁的强度和硬度，含量过高切削加工性能不好；9.2、P：P属于有害元素，但P可使铁水的流动性增加，这是因为P减低了生铁熔点，所以在有的制品内往往含P量较高。然而P的存在又使铁增加硬脆性，优良的生铁含P量应少。9.3、S：S在生铁中是有害元素，它促使Fe与C的结合，使Fe硬脆，并与铁化合成低熔点的硫

24、化铁，使生铁产生热脆性和减低铁液的流动性，因此含S高的生铁不适于铸造细件。9.4、Si：Si能强烈促使生铁中所含的C分离为石墨状，适量的Si是铸铁获得所需组织和性能的重要元素。此外还可以去氧，还能减少铸件的气眼，能提高熔化生铁的流动性低铸件的收缩量，但含Si过多，也会使生铁变硬变脆；9.5、Mn：Mn能溶于铁素体和渗碳体。Mn能阻碍铸铁石墨化，适量的Mn有利于铸铁基体获得珠光体和铁素体组织。10、合金元素对钢中的作用 10.1、B：微量B能提高钢的淬透性，但随钢中C含量增加，淬透性的提高逐渐减弱以至完全消失；10.2、C: C含量增加，钢的硬度和强度也提高，但塑性和韧性随之下降10.3、P:P

25、的固溶强化及冷作硬化作用很好，与Cu联合使用，提高低合金高强度耐大气腐蚀性能，但降低其冷冲压性能；10.4、S:产生热脆现象，恶化钢的质量;S含量高，对焊接性产生不好影响;10.5、O:氧是钢中有害的元素10.6、H:钢中溶有H会引起钢的氢脆、白点等缺陷；10.7、Si：Si是常用的脱氧剂，有固溶强化作用，提高淬透性，抗回火性提高弹性极限，中碳钢和高碳钢易于在回火时产生石墨化；10.8、Mn：Mn降低钢的下临界点，增加奥氏体冷却时的过冷度，细化珠光体组织以改善其力学性能，为低合金钢的重要合金元素；10.9、Pb：能改善钢的切削加工性能10.10、Co：有固溶强化作用，使钢具有红硬性，提高高温性

26、能、抗氧化和耐腐蚀性，为高温合金及超硬高速钢的重要合金元素；10.11、Ni：Ni能提高塑性及韧性(提高低温韧性更明显)，改善耐蚀性能，与Cr, Mo联合使用，提高热强性.是热强钢及不锈耐酸钢的主要合金元素之一；10.12、Ti：Ti的固溶强化作用强，但降低固溶体的韧性，固溶于奥氏体中提高钢的淬透性，但化合物却降低钢的淬透性。改善回火稳定性，并有二次硬化作用，提高耐热钢的抗氧化性和热强性；10.13、V：V固溶于奥氏体中可提高钢的悴透性，但化合状态存在的V，会降低钢的淬透性，增加钢的回火稳定性，并有很强的二次硬化作用，固溶于铁素体中有极强的固溶强化作用。细化晶粒以提高低温冲击韧性，碳化钒是最硬

27、耐磨性最好的金属碳化物，明显提高工具钢的寿命，提高钢的蠕变和持久强度；10.14、Cr：Cr能提高钢的淬透性，并有二次硬化作用，增加高碳钢的耐磨性，含Cr量超过12%时，使钢具有良好的高温抗氧化性和耐氧化性介质腐蚀作用，提高钢的热强性.是不锈耐酸钢及耐热钢的主要合金元素，但含量高时易产生脆性；10.15、Mo：Mo提高钢的淬透性；10.16、W: W有二次硬化作用，使钢具有红硬性，提高耐磨性,同时提高钢的淬透性；10.17、Al:主要作用为细化晶粒和脱氧，在渗氮钢中能促成渗氮层，含量高时，能提高高温氧化性，耐H2S气体的腐蚀作用.固溶强化作用大，提高耐热合金的热强性，有促使石墨化倾向。10.1

28、8、RE：普通低合金钢中加人适量的稀土元素，有良好的脱氧去硫作用，可以提高冲击韧性，特别是低温冲击韧性，改善各向异性性能。稀土元素能提高锻轧钢材的塑性和冲击韧性.特别是在铸钢中尤为明显。11、合金元素对Cu合金的作用 11.1、青铜：Sn是青铜中的主要元素，当Sn含量大于7%时，强度、塑性均下降。铍青铜之所以出名，是因为Be能提高青铜的强度、硬度和弹性极限、疲劳极限和耐磨性，并有优良的抗腐蚀性和导电性。此外，铍青铜工件受冲击时不产生火花，故常用来做防爆工具；11.2、黄铜：Zn是黄铜中的主要元素，当Zn含量大于32%时，塑性降低、脆性增加；11.3、白铜：Ni是白铜中的主要元素， Ni能明显提

29、高Cu的强度、耐腐蚀性、电阻和热电势，并具有良好的冷热加工性能;12、灰铸铁组织牌号硬度等级铸件上的硬度范围HB相应金相组织HT100H145170铁素体HTI50H175I50200铁素体十珠光体HT200H195I70220珠光体HT250H215190240珠光体HT300H235210260珠光体(孕育铸铁)HT250H255230280珠光体(孕育铸铁)13、灰铸铁的应用牌号工作条件工具举例HT100承受负荷小，变形也小且磨损无关紧要的零部件 适用于低应力和不重要的零部件，如盖、外罩、手轮和支架等HT150承受中等负荷以及摩擦面间的单位面积压力不大于490KPa的零部件 适用于中等应

30、力的零部件，如底座、床身、工作台和阀体等HT200 承受较大负荷以及摩擦面间的单位面积压力大于490kPa且要保持气密性的零部件 适用于中等应力的零部件，如汽缸体、齿轮、机座、床身、活塞、齿轮箱和油缸等HT250HT300 承受高弯曲力和高拉力及摩擦面间的单位面积压力1960kPa，且要保持气密性的零部件 适用于受力较大的床身、机座、主轴、卡盘、齿轮，以及大型发动机的曲轴、汽缸体和汽缸盖等HT35014、蠕化铸铁的应用RuT420RuT380具有高强度、高硬度、高耐磨性和较高导热率，用于制造要求强度或耐磨性高的零件，如活塞环、汽缸套、制动盘、玻璃模具、刹车鼓、钢珠研磨盘和吸淤泵体等RuT340

31、具有较高强度和硬度，较高耐磨性和导热率，用于制造要求较高强度、刚度和耐磨的零件，如带导轨面的重型机床件、大型龙门铣横梁、大型齿轮箱体(盖、座)，刹车鼓、起重机卷筒和飞轮等RuT300具有适中的强度和硬度，导热率较高，且致密性较好，用于制造要求较高强度并承受热疲劳的零件，如排气管、变速箱体、汽缸盖、液压件和钢锭模等RuT260具有一般强度，硬度较低，有较高的塑性、韧性和导热率，用于制造受冲击和热疲劳的零件，如增压器废气进气壳体、汽车和拖拉机的某些底盘零件等15、球墨铸铁的应用QT400-18QT400-15用于高塑性低强度阀体(泵)受压容器(壳、箱)汽车底盘悬挂件等QT450-10QT500-7

32、用于中等塑性和中等强度的机器底架、支架、千斤顶座、液压缸体、齿轮和连杆等QT600-3QT700-2用于低塑性高强度的曲轴、凸轮轴、连杆和齿轮轴等QT800-2QT900-2用于高强度并具有适当韧性的高速重负荷齿轮、花键轴、凸轮轴以及轴承套圈等16、可锻铸铁的应用牌号用途黑心可锻铸铁KTH300-06具有较高的冲击韧性和适当的强度，用于承受重击、振动和扭转负荷下的工作零件以及管道配件等KTH330-08KTH350-10KTH370-12珠光体可锻铸铁KTH450-06韧性较低，强度大，硬度高，耐磨与加工性也良好，用来代替低碳、中碳、低合金钢及有色合金，制造较高强度和耐磨零件，如曲轴、连杆和齿

33、轮等KTH550-04KTH650-02KTH700-02白心可锻铸铁KTH350-04KTH380-12KTH400-05KTH450-07有较好的韧性和非常良好的焊接性，可与钢钎焊结合，切削性好，适用于厚度15mm一下的铸件和焊后不需要热处理的零件，但工艺复杂，且强度及耐磨性较差17、抗磨白口铸铁应用(备注：DTD代表低碳，GT代表高碳)牌号用途KmTBNi4Cr2-DT用于中等冲击载荷的磨料磨损用于较小冲击载荷的磨料磨损有很好的淬透性，可用于中等冲击载荷的磨料磨损KmTBCr2 用于较小冲击载荷的磨料磨损KmTBCr8 有一定的耐蚀性，可用于中等冲击载荷的磨料磨损KmTBCr12用于中等

34、冲击载荷的磨料磨KmTBCr15Mo用于中等冲击载荷的磨料磨损KmTBCr20MoKmTBNi4Cr2-GTKmTBCr26KmTBCr9Ni518、耐热铸铁牌号使用温度用途RTCr550用于炉条和玻璃模等RTCr2600用于煤气炉内灰盆和矿山烧结车挡板等RTCr16900用于退火罐、炉栅和化工机械零件等RTSi5700用于煤粉烧嘴和换热器针状管等RTQSi4650用于玻璃窑烟闸门和加热炉两端管架等RTQSi4Mo800用于加热炉吊梁和退火炉导向器等RTQSi5900用于烧结机蓖条和炉用件等RTQAl4Si41050用于加热炉底板和炉子传送链构件等RTQAl5Si51050用于传送链构件和渗碳

35、罐等RTQAl221100用于锅炉侧密封块和加热爪等19、高Si耐腐蚀铸铁牌号用途STSi11Cu2CrRE 卧式离心机、潜泵、阀门、旋塞、塔罐、冷却排水管、弯头等化工设和零部件等STSi15Mo3RESTSi15Cr4RESTSi15RE各种离心泵、阀类、旋塞、管道配件、塔罐、低压容器及各种非标准零部件STSi15RE在外加电流的阴极保护系统中，大量用作辅助阳极铸件20、铸造碳钢用途牌号用途ZG200-400承受载荷不大和有韧性的零件，如机座和变速箱壳等ZG230-450有一定强度和较好塑性，用于轴承盖、底板、阀体和外壳等ZG270-500有较高强度和较好塑性，用于轴承座、连杆、箱体、机架和

36、缸体等ZG310-570承受载荷较高的零件，如大齿轮、缸体、制动轮和辊子等ZG340-640强度、硬度和耐磨性高，韧性低，用于起重机、运输机齿轮、联轴器及重要机件等21、合金铸钢用途牌号用途ZG40Mn用于较高压力下承受摩擦和冲击的零件，如齿轮等ZG40Mn2做承受摩擦零件，如齿轮，耐磨性较高ZG50Mn2用于高强度铸造零件，如齿轮和齿轮缘等ZG20SiMn用于水压机工作缸和水轮机转子等ZG35SiMn用于承受摩擦的零件ZG35SiMnMo用于制造承受较大负荷的零件ZG35CrMnSi用于承受冲击和磨损零件，如齿轮滚轮等ZG20MnMo用于制造受压容器，如泵壳等ZG55CrMnMo有一定的红硬

37、性，用于锻模等ZG40Cr用于高强度铸造零件，如齿轮和齿轮缘等ZG34CrNiMo 用于要求特别高的零件，如锥齿轮、小齿轮、吊车行走轮和轴等ZG20CrMo用于齿轮、锥齿轮和高压缸零件等ZG35CrMo用于链轮、电铲的支承轮、轴套齿圈和齿轮等ZG42CrMo用于高负荷的零件.如齿轮和锥齿轮等ZG50CrMo用于减速器零件，如齿轮和小齿轮等ZG65Mn用于球磨机衬板等22、高锰钢铸件牌号用途ZGMn13-1用于低冲击件铸钢件ZGMn13-2用于普通件铸钢件ZGMn13-3用于复杂件铸钢件ZGMn13-4用于高冲击件铸钢件ZGMn13-5用于特殊耐磨件铸钢件23、不锈钢铸件用途牌号用途ZG10Cr

38、13ZG20Cr13ZG10Cr13Ni1耐大气腐蚀性好，力学性能较好，可用于承受冲击负荷且韧性较高的零件，可以耐有机酸水溶液、聚乙烯醇、碳酸氢钠、橡胶液，还可做水轮机转轮叶片和水压机阀等ZG10Cr13Ni1MoZG06Cr13Ni4MoZG06Cr13Ni6MoZG06Cr13Ni5Mo综合力学性能高，抗大气腐蚀以及在水中抗疲劳性能均好。钢的焊接性能良好，焊后不必热处理，铸造性能尚好，耐泥沙磨损。可用于制作大型水轮机转轮叶片等24、锻件用结构钢 24.1、碳素结构钢热处理方式及其硬度牌号热处理方式硬度(HB)Q235-15正火+回火9714320正火正火+回火10315625正火正火+回火

39、11217030正火正火+回火12617935正火正火+回火137187调质15620740正火+回火143207调质16324145正火正火+回火156217调质18730250正火+回火-调质-55正火+回火187229 24.2、合金结构钢牌号热处理方式硬度（HB）30Mn2调质-35Mn2正火+回火207241调质22926945Mn2正火+回火18724120SiMn正火+回火-35SiMn调质19628642SiMn调质19628650SiMn调质20728620MnMo调质-20MnMoNb调质18722942MnMoV调质21728650SiMnMoV调质24130237SiM

40、n2MoV调质22930215Cr正火+回火11115620Cr正火+回火123179调质13719730Cr调质18722935Cr调质18722940Cr调质21728650Cr调质24128612CrMo正火+回火15915CrMo淬火+回火11617925CrMo调质-30CrMo调质19624035CrMo调质20726942CrMo调质-50CrMo调质-34CrMo1调质-16CrMn渗碳+淬火+回火-20CrMn渗碳+淬火+回火-20CrMnTi调质-20CrMnMo渗碳+淬火+回火-35CrMnMo调质20726940CrMnMo调质-20CrMnMoB调质24133130C

41、rMn2MoB调质22530232Cr2MnMo调质22530230CrMnSi调质22829335CrMnSi调质22329312CrMoV正火+回火12317912Cr1MoV正火+回火12316724CrMoV调质-35CrMoV调质-30Cr2MoV调质21927728Cr2Mo1V调质26930240CrNi调质18727740CrNiMo淬火+回火-调质20729334CrNi1Mo调质21232134CrNi3Mo调质24134115Cr2Ni2渗碳+淬火+回火-20Cr2Ni4调质-17Cr2Ni2Mo渗碳+淬火+回火-30Cr2Ni2Mo调质-34Cr2Ni2Mo调质-15C

42、rNiMoV调质19024034CrNi3MoV调质21232137CrNi3MoV调质21232124Cr2Ni4MoV调质-18Cr2Ni4W淬火+回火-25、普通碳素结构钢等级及其强度牌号等级抗拉强度(MPa)Q195-315430Q215A、B335450Q235A、B 、C、D375550Q275A、B 、C、D41054026、低合金高强度结构钢用途牌号特性用途Q295 钢中只有极少量的合金元素，强度不高，但有良好的塑性，冷弯，焊接及耐蚀性能 用于建筑结构，工厂厂房，低压锅炉，低压中压化工容器，油罐，管道，起重机，拖拉机，车辆，以及对强度要求不高的一般工程结构Q345Q390 综合

43、力学性能好，焊接性，冷热加工性能与耐蚀性能均好C、D、E级钢具有良好的低温韧性 用于船舶，锅炉，压力容器，石油储罐，桥梁，电站设备，起重运输机械及其他较高载荷的焊接结构Q420 强度高，特别是在正火或正火加回火状态有较高的综合力学性能 用于大型船舶，桥梁，电站设备，中高压锅炉，高压容器，机车车辆，起重机械，矿山机械及其他大型焊接结构Q460强度最高，在正火和正火加回火状态有很高的综合力学性能，全部利用Al补充脱氧，质量等级为C, D, E的钢，可保证有良好的韧性 这是备用钢种，用于各种大型工程结构及要求强度高，载荷大的轻型结构27、合金结构钢用途牌号特性用途20Mn2正火后有较高的强度，良好的

44、塑性，韧性和焊接性 用于制造钢板和无缝钢管。制作贮藏罐，反应槽，型钢及小零件，铆钉，焊接支架，焊条等，也可作渗碳钢，代替15Gr和20Cr钢制造渗碳小齿轮，小轴，齿轮离合器，齿轮圈，轴齿轮，柴油机套管，汽车转向滚轴和汽门顶杆等35Mn2 通常经调质处理后使用，有较高的强度，韧性和耐磨性，焊接性不太好。35Mn2比30Mn2含C量高，因而强度和耐磨性要好，但塑性有所下降 用于小截面的重要紧固件，可代替40Cr钢制造汽车拖拉机的车架纵梁，齿轮，轴，冷锻螺栓和车轴等40Mn245Mn2强度，塑性和耐磨性都较好，但焊接性.低，需预热到100425后才能焊接用于制造在较高应力与磨耗条件下的零件。如接头轴

45、，连杆盖，摩擦盘，蜗杆，齿轮，齿轮轴，汽车花键轴和手卷簧与板簧等。也可代替40Cr，制造直径小于80mm的零件20MnV强度，塑性和韧性都比15Cr和20Mn2好，作渗碳钢用，相当于20Cr和20CrNi。焊接性较好，但热处理时，在300350有回火脆性用于制造锅炉，高压容器，大型高压管道等。还用于制造冷轧，冷拉，冷冲压加工的零件，如齿轮，自行车链条和活塞销以及直径小于20mm的矿用链环等27SiMn性能比30Mn2好，作调质钢用，有良好的韧性，并有较高的强度和耐磨性用于制造高韧性和耐磨的热冲压件，不需要热处理或正火状态下使用的零件，如拖拉机的履带销等35SiMn42SiMn两者性能相近，42

46、SiMn稍好些。韧性，耐磨性和耐疲劳性良好，强度高，淬透性和切削加工性良好，冷变形塑性中等，焊接性能差。可代替40Cr或部分代替40CrNi使用用于制造中高速度，中等负荷或高负荷而受冲击不大的零件，如传动齿轮，轴，心轴，连杆，发电机轴，工作温度低于430，直径250mm以下的汽轮机主轴以及重要的紧固件等，42SiMn专供表面淬火用20SiMn2MoV25SiMn2MoV属调质钢，用SiMn来代替NiCr，性能相当于2CrNiMo，高强度，高韧性低碳淬火新型结构钢，淬透性较高，油冷变形及裂纹倾向很小。脱碳倾向低，锻造工艺性能良好，焊接性较好。两者性能相近，但25SiMn2MoV要好一些用于制造较

47、重负荷，应力状况复杂或低温下长期工作的零件，如齿轮，整流转子和重要的轴类，以及石油机械中的吊卡，吊环，射孔器和其他大截面的连接件等。用25SiMn2MoV钢制作的石油钻机吊环等零件，比35CrNi3Mo和40CrNiMo钢制作的同类零件更安全可靠，质量还轻些，节省材料37SiMn2MoV属调质钢，有良好的综合力学性能。热处理工艺性能良好，淬透性好，淬裂敏感性小，回火稳定性高，回火脆性倾向很小，高温强度较好，低温韧性亦好 适于制造重负荷，中等圆周速度，工作温度高的轴和齿轮，高压无缝钢管以及石油化工的大螺栓和高压容器等机器零件。淬火低温回火后可作为超高强度钢使用，可用来代替30CrMo和40CrN

48、iMo钢40B硬度，韧性和淬透性比40钢好，调质后的综合力学性能良好，可代替40Cr制造小尺寸零件制造齿轮转向拉杆，轴，凸轮，拖拉机曲轴等45B硬度，强度和耐磨性都比45钢好，可代替40Cr使用制造截面积较大，强度要求较高的零件，如拖拉机的曲轴柄，连杆和其他零件50B综合力学性和淬透性比50钢好。因抗回火性能差，调质时应降低回火温度50左右。可代替Cr钢使用适于制造自动步枪和手枪的枪管，以及截面尺寸不大的各种零件，如曲轴柄，轴，凸轮，转向拉杆和齿轮等40MnB45MnB强度和硬度高，塑性和韧性好，高温回火后，低温冲击韧性好。350以下时晶粒组织细，可代40Cr和40CrNi钢用于制造汽车和拖拉

49、机上的左右转向臂，转向节，轴，半轴，蜗杆，花键轴和刹车调整臂等15MnVB20MnVB这是低碳马氏体淬火钢和渗碳钢，因含有V晶粒较细，有较高的强度和耐磨性，可以代替20CrMnTi和20CrNi钢用于制造高强度的重要螺栓零件，如汽车上的汽缸盖螺栓，半轴螺栓和连杆螺栓，以及制造模数较大，负荷较重的中小渗碳件，如重型机床的齿轮和轴等零件40MnVB因为含V和B,淬透性，强度，塑性，过热敏感性都好，可代替40Cr和部分40CrNi适于制造重要的调质零件，如矿山机械以及机床和汽车上的轴，曲轴，塞杆和齿轮等20MnTiB因含有Ti，晶粒较细，具有良好的力学性能和工艺性能，可代替20CrMnTi以节约Cr

50、,但淬透性不太好适于制造汽车和拖拉机中尺寸较小，中等负荷的渗碳齿轮和其他零件25MnTiBRE性能与20MnTiB相似，但因加人了稀土元素，有较高的弯曲强度，接触疲劳强度和良好的热加工性及切削性能。可代替20CrMo使用 用于制造要求较高的汽车，拖拉机和推土机的各种齿轮等15Cr15CrA20Cr是很好的渗碳钢，表面硬度和耐磨性都较好可制造工作速度较高而断面小于30mm，强度高，耐磨损的渗碳零件，如套管，曲柄销，活塞销，联轴节以及工作速度较高的齿轮，凸轮的轴和轴承圈等30Cr35Cr比30钢的悴透性和强度提高约20%，属调质钢制造在磨损和摩擦条件下，或在大冲击负荷下工作的重要零件，如轴，平衡杠

51、杆，连杆，螺纹，齿轮，各种滚子等40Cr比40钢的抗拉强度和屈服点高20%,淬透性好，是很好的调质钢。在油冷后，有较高的疲劳强度,水冷时复杂零件易产生裂纹,冷弯塑性中等，正火或调质后，切削加工性好，但焊接性不好，易产生裂纹 这是使用最广泛的钢种之一。可制造较重要的调质零件，如齿轮，套筒，轴，曲轴，连杆，螺钉，进气阀等，还可作冷徽的零件。其代用钢有40MnB、45MnB、35SiMn、42SiMn、40MnVB, 42MnV、40MnMoB以及40MnVB等45Cr强度，耐磨性和淬透性都比以上Cr钢高，但韧性较低 用于制造拖拉机离合器齿轮和柴油机连杆螺栓和挺杆等50Cr淬火回火后可以得到很高的强

52、度和硬度，切削加工性好，但水冷易产生裂纹，冷弯塑性低，且焊接性不好，有裂纹倾向 用于制造承受重负荷和摩擦的零件，如热轧用的600mm以下的轧辊，减速机轴，拖拉机中的离合器和螺栓，以及重型矿山机械中耐磨和高强度的油膜轴承套与齿轮等38CrSi强度高，韧性中等，悴透性比40Cr稍好，耐一定的温度，低温冲击韧性较高，回火稳定性好，切削加工性一般，焊接性差 用于制造直径为3040mm而且工作温度较高的零件，如轴、主轴、拖拉机的进气阀，内燃机的油泵齿轮以及冷作冲击工具(如铆钉机压头)等12CrMo因加人了Cr，增加了耐热性，耐热强度高，无热脆性，冷变形塑性和切削加工性良好，焊接性能一般 可用于制造高压锅

53、炉的主汽管(蒸汽参数为450,管壁温度540)，过热汽管以及耐热锻件等15CrMo珠光体耐热钢，因含碳高而强度提高，故稍优于12CrMo，但韧性降低。在500550'C以下，持久强度较高 用于制造高压锅炉，蒸汽参数为510,壁管温度小于530的过热器管，蒸汽导管和联箱等20CrMo强度较前一种更高些，作渗碳用钢 可制造锅炉隔板和锻件，化工用的高压管，一般机器中的齿轮，轴等重要渗碳零件30CrMo强度和韧性高，并有一定的高温强度，切削加工性好，冷弯塑性中等，焊接性能良好 用于制造截面较大的轴和主轴，高负荷的操纵轮、螺栓、齿轮，化工用高压导管，工作温度小于480的锅炉紧固件;300大气压400"C温度条件下使用的导管等35CrMo强度、韧性、淬透性都高，淬火变形小，工作温度可达500，可用于代替40CrNi 用于制造受高负荷的重要结构件和受冲击，震动，弯曲，扭转的机件，如车轴，传动机件和汽轮发电机的主轴，转子，叶轮，曲轴，连杆以及石油工业的穿孔器和化工的高压导管等42CrMo与35CrMo性能相近，因含碳量高而强度与淬透性好，调质后有较高的疲劳强度和抗多次冲击能力，低温冲击韧性好，且无明显的回火脆性，可代替含Ni较高的调质钢 用于制造大锻件，如机车牵引用的大齿轮，增压器传动齿轮，后轴，弹簧，发动机汽缸，负荷很大的连