金属材料分类概览

一.金属材料分类黑色金属钢铁有色金属 通常指铜、铝、铅、钛.钢铁材料牌号表示方法产品名称牌号举例牌号表示方法生铁L10Z30L—表示炼钢用生铁；10—表示平均含硅量10%Z—表示铸造用生铁；30—表示平均含硅量30%碳素结构和低合金结构钢Q195Q215AQ215BQ235AQ235BQ235CQ235B质量等级代号，指含硫量高低,％;%;%;屈服点数值Mpa代表“屈服点”优质碳素结构钢和优质碳素弹簧钢08F2020A4545E65Mn20A表示级别；A一高级；B一特级表示含碳量万分之2065Mn表示含锰量约％表示含碳量万分之几合金结构钢和合金弹簧钢20CrMnSi35CrMo60Si2Mn合金平均含量小于％时，仅表示兀素，般不标含量；平均含量在、、…时，在合金兀素后相应与成2、3、4…60Si2Mn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、T10合金工具钢9SiCrCr12Cr12MoV5CrNiMoSM45T8含碳量千分之几表示“碳素工具钢”平均含碳量N%时，般不标明；含碳量V%时，用千分之几表示；钒、钛的表示有时会有特殊；9SiCr—%CCr12—2%C,%CrCr12MoV—2%C,%Cr,%Mo,%V5CrNiMo—%C,1%Ni,1%MoSM45—S表示塑料,M表示模具,45表示含碳量％;轴承钢GCr15G20CrNiMo在牌号头部加“G”，表示滚动轴承钢的拼音头一个字母GCr15—普通滚动轴承钢，含C1%,%G20CrNiMo一含%,%,%,%

不锈钢2Cr131Cr18Ni92Cr13—马氏体型不锈钢，可热处理,％,Cr13%1Cr18Ni9—奥氏体型不锈钢,％,Cr18%,Ni9%易切削Y15Y—表示易，材料中加硫、磷，增加脆性,加锰增加强度，加钙、铅钢Y40Mn增加润滑性；Y45Ca15、40、45表示含碳量万分之几，Y15Pb三.金属材料力学性能代号及含义代号名称单位含义0抗拉强度Mpa或N/mm2材料试样受拉力时,在拉断前所承受的最大拉力；0抗压强度材料试样受压力时,在压坏前所承受的最大拉力bc0抗弯强度材料试样受弯曲力时，在破坏前所承受的最大拉力T抗剪强度材料试样受剪力时,在剪断前所承受的最大拉力0s屈服点材料试样在拉伸过程中，负荷不增加或开始有所降低而变形继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；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%时的应力称为屈服强度；0屈服强度6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6伸长率试样的标距等于5倍直径时的伸长率w断面收缩率材料试样在拉断后，其断裂处横截面积的缩减量与原横截面积的百分比aK冲击韧性值J/cm2金属材料对冲击负荷的抵抗能力，以冲击试样上所消耗的功与断口处横截面积之比HB布氏硬度kgf/mm2一般不标注用淬硬小钢球压入金属表面，保持一定时间待变形稳定后卸载，以其压痕面积除以加在钢球上的载荷；HRC洛氏硬度C级用1471N载荷，将顶角为120o的圆锥形金刚石的压头压如金属表面，取其压痕的深度来计算；用来测量HB=230-700的金属材料HRA洛氏硬度A级用载荷，将顶角为120o的圆锥形金刚石的压头压如金属表面，取其压痕的深度来计算，用来测量HB>700的金属材料；HRB洛氏硬度B级用载荷，直径淬硬小钢球压入金属表面，取其压痕的深度来计算，用来测量HB=60-230的金属材料HV维氏硬度kgf/mm2用分为6级的载荷，将顶角为136o的金刚石四方锥体压入金属的表面，经一定时间后卸载，以其压痕表面积除载何所得之冏;HS肖氏硬度以一定重量的冲头，从一定的高度落于被测试样的表面，以冲头回跳的高度表示硬度；钢材的规格种类及用途钢板按轧制方法分为：热轧、冷轧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型钢热轧扁钢，厚度3-60,宽度10-150;碳素结构钢和低合金热轧圆钢、方钢、六角钢热轧角钢，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；钢管A.直缝电焊钢管GB/T13793—1992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；规格：直径一121,壁厚一；力学性能钢号R软态钢管DY低硬态钢管0b650b6508F,08,10F,10,3152237513355204001115F,15,20390194409Q1953152233514Q215-A,B3352235513Q235-A,B375203909B;无缝钢管GB/T8162—1999以热轧或冷拔轧管加工,有热轧或热处理状态交货;规格：直径一245,壁厚一24;力学性能抗拉强度屈服点6565/%钢号。b/MPa壁厚W16mm壁厚〉16mm1033520519524203902452352035510305295174559033532514Q34549032531521钢丝材料可有多种材料加工而成，普通结构钢丝：Q195、Q215、Q235主要制钉及建筑用；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,碳素弹簧钢丝：65、70、75、85,一般淬火一回火状态交货,可后热处理；合金结构钢丝：15Cr、38Cr、40Cr、20CrNi3等等；交货状态有冷拉一L,退火一T,可热处理;不锈钢丝：0Cr18Ni9-R、1Cr18Ni9Ti-Q、0Cr19Ni9-L;后缀RQL表示软拉R一钢丝进行光亮热处理和热处理后酸洗或类似的处理；轻拉Q一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；电阻电热合金丝：Cr15Ni60、Cr20Ni80、Cr30Ni70、1Cr13Al4,热处理后软态交货；钢铁材料的热处理热处理是为了达到材料的使用目的，发挥材料各种元素的作用，调整材料的强韧性，以及加工工艺的需要；热处理工艺分类：淬火一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；回火一低温回火，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;通常在一定温度下保温一段时间后已一定的速度冷却；退火一降低材料硬度，便于加工及成形，有完全退火和不完全退火之分;加热保温后慢速冷却；正火一提高材料硬度，加热后空冷；调质一达到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；渗碳一提高材料的表面硬度;通常使含碳量在％以下的材料在表面1mm左右深度提高到1%左右；氮化一提高材料的表面硬度，或耐腐蚀性；通常使含碳量在％左右的材料在表面0;2mm左右深度形成氮化层，表面硬度可达到HRC70以上；按种类有：

常规热处理一如淬火、回火、退火、正火、调质；化学热处理一如渗碳、氮化、碳氮共渗、硼化、渗金属、表面陶瓷；真空热处理一使用真空设备的热处理,优点是无氧化及脱碳，热处理变形小；使用设备有：箱式炉一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；盐浴炉一用硝盐加热，有高、中、低温炉,可高温加热到1300度，用于淬火、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；燃气炉一使用煤气或其它气体加热如乙炔气等，可用于大型零件在炉内加热正火、退火或锻造,及局部加热用；井式炉一使用电热丝加热，用于淬火、回火、退火、渗碳、氮化；真空炉一使用电热丝加热，用于淬火、回火、退火，箱式多用炉一使用电热丝加热，用于淬火、回火、退火、渗碳、氮化，可进行大批量多品种生产；网带炉一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；高频炉一使用特制的工频、中频、高频加热圈加热零件表面淬火，用于轴、齿轮类零件淬火；冷却介质及方法水一冷却速度快,用于碳钢及低合金钢的淬火及有些回火的冷却；盐水一冷却速度最为快，用于碳钢及低合金钢的淬火冷却油一一般用20号机油，中合金钢以上的淬火冷却；硝盐一用于回火及合金钢的等温淬火；空气一冷却速度慢，用于正火及一些高淬透性材料的淬火；热处理原理简述无论使用何种设备，都是为了加热，超过一定的温度，使金属材料达到同素异构转变及需要的晶粒大小和分布，然后以一定的速度冷却，得到需要的晶体组织；钢铁金属金相组织通常有：铁素体一一主要由铁元素组成，硬度低；渗碳体一一铁与碳的化合物，特别硬脆；珠光体一一铁素体和渗碳体各50%的混合物，由%C和%Fe元素组成；奥氏体——一般是加热后转变成的组织；马氏体一一淬火后得到的组织，硬而脆；屈氏体一一淬火后得到的组织,较软；贝氏体一一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%碳素钢的材料加热到780度左右，合金钢需查手册;加热后的保温时间视材料厚度决定，冷却介质根据材料定,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达到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，在使用中的效果也是不同的;淬火+回火的结果要好的多；常用工艺举例：钢号 淬火温度 冷却介质 淬火后硬度 回火温度回火后硬度Cr121050HRCN62Cr121050HRCN62230HRC6065Mn830 油或水HRCN62430HRC40-4445 840 盐水或水HRCN55 350HRC30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，很多是在合金状态下使用，一些独特的性能是钢铁无法达到的，如导电性、颜色、重量、柔软性等等；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7A042.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——普通黄铜黄铜H62、H68,外表金色，易于成型加工模具加工，应用最为广泛铅黄铜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青铜一一锡青铜，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,具有高的强度、硬度、弹性、耐磨性、耐热性和耐腐蚀性；铝材的热处理变形铝材有5种状态代号名称说明F自由加工状态自由状态，力学性能无规定O退火状态完全退火获得最低强度的加工产品

H加工硬化状态经过加工硬化提高强度的产品，产品在加工硬化后经过也可不经过使强度有所降低的附加热处理;H代号后必须有阿拉伯数字；W固溶处理状态一种不稳定状态，仅适用于室温下自然时效的合金；T热处理状态适用于热处理后，经过或不经过加工硬化达到稳定状态的产品,T代号后面必须跟位或多位阿拉伯数字T细分状态代号代号说