常用金屬材料及特性

1、常用金屬材料及特性 3L設備中心 20101010 設備中心專業(yè)知識系列教材（一） 一.什么是金屬材料？ 金屬材料是指金屬元素或以金屬元素為主構成的具有金屬特性的材料的統(tǒng)稱。 包括純金屬、合金、金屬材料金屬間化合物和特種金屬材料等。 金屬材料通常分為黑色金屬、有色金屬和特種金屬材料。 黑色金屬又稱鋼鐵材料，包括含鐵90以上的工業(yè)純鐵，含碳 24的 鑄鐵，含碳小于 2的碳鋼，以及各種用途的結構鋼、不銹鋼、耐熱鋼、高 溫合金、不銹鋼不銹鋼、精密合金等。廣義的黑色金屬還包括鉻、錳及其合金。 有色金屬是指除鐵、鉻、錳以外的所有金屬及其合金，通常分為輕金屬、 重金屬、貴金屬、半金屬、稀有金屬和稀土金屬等

2、。有色合金的強度和硬度 一般比純金屬高，并且電阻大、電阻溫度系數小。 特種金屬材料包括不同用途的結構金屬材料和功能金屬材料。 設備中心專業(yè)知識系列教材（一） 二、金屬材料的工藝性能 金屬對各種加工工藝方法所表現出來的適應性稱為工藝性能，主要有以下四個方 面： （1）切削加工性能：反映用切削工具（例如車削、銑削、刨削、磨削等）對金 屬材料進行切削加工的難易程度。 （2）可鍛性：反映金屬材料在壓力加工過程中成型的難易程度，例如將材料加 熱到一定溫度時其塑性的高低（表現為塑性變形抗力的大?。?，允許熱壓力加工 的溫度范圍大小，熱脹冷縮特性以及與顯微組織、機械性能有關的臨界變形的界 限、熱變形時金屬的流

3、動性、導熱性能等。 （3）可鑄性：反映金屬材料熔化澆鑄成為鑄件的難易程度，表現為熔化狀態(tài)時 的流動性、吸氣性、氧化性、熔點，鑄件顯微組織的均勻性、致密性，以及冷縮 率等。 （4）可焊性：反映金屬材料在局部快速加熱，使結合部位迅速熔化或半熔化 （需加壓），從而使結合部位牢固地結合在一起而成為整體的難易程度，表現為 熔點、熔化時的吸氣性、氧化性、導熱性、熱脹冷縮特性、塑性以及與接縫部位 和附近用材顯微組織的相關性、對機械性能的影響等。 設備中心專業(yè)知識系列教材（一） 三、常用的金屬材料： 1.鋁材2.銅材3.鋼材（板材）4.鋼材（圓鋼） 設備中心專業(yè)知識系列教材（一） 常用材料：（參考misumi

4、） 設備中心專業(yè)知識系列教材（一） 常用材料：（參考misumi） 設備中心專業(yè)知識系列教材（一） 常用材料：（參考misumi） 設備中心專業(yè)知識系列教材（一） 常用材料：（參考misumi） 設備中心專業(yè)知識系列教材（一） 常用材料：（參考misumi） 設備中心專業(yè)知識系列教材（一） 常用材料：（參考misumi） 設備中心專業(yè)知識系列教材（一） 常用材料：（參考misumi） 設備中心專業(yè)知識系列教材（一） 1.冷作模具鋼冷作模具鋼 1.1高碳低合金冷作模具鋼 9SiCr、9CrWMn、CrWMn、Cr2、9Cr2Mo、7CrSiMnMoV、 8Cr2MnWMoVS、Cr2Mn2SiW

5、MoV 1.2抗磨損冷作模具鋼 6Cr4W3Mo2VNb、6W6Mo5Cr4V、7Cr7Mo3V2Si、Cr4W2MoV、 Cr5Mo1V、Cr6WV、Cr12、Cr12MoV、Cr12W、Cr12Mo1V1 1.3抗沖擊冷作模具鋼 4CrW2Si、5CrW2Si、6CrW2Si 1.4冷作模具碳素工具鋼 T7、T8、T9、T10、T11、T12 1.5冷作模具用高速鋼 W6Mo5Cr4V2、W12Mo3Cr4V3N、W18Cr4V、W9Mo3Cr4V 1.6無磁模具用鋼 7Mn15Cr2Ae3V2Wmo、1Cr18Ni9Ti 四、常用的模具鋼： 設備中心專業(yè)知識系列教材（一） 2.熱作模具鋼

6、熱作模具鋼 2.1低耐熱性熱作模具鋼 5CrMnMo、5CrNiMo、4CrMnSiMoV、5Cr2NiMoVSi 2.2中耐熱性熱作模具鋼 4Cr5MoSiV、4Cr5MoSiV1、4Cr5W2VSi、8Cr3 2.3高耐熱性熱作模具鋼 3Cr2W8V、3Cr3Mo3W2V、5Cr4Mo2W2VSi、5Cr4Mo3SiMnVAe、 5Cr4W5Mo2V、6Cr4Mo3Ni2WV 3.塑料模具鋼塑料模具鋼 3.1碳素塑料模具鋼 SM45、SM50、SM55 3.2預硬化型塑料模具鋼 3Cr2Mo、3Cr2NiMnMo、5CrNiMnMoVSCa、40Cr、42CrMo、 30CrMnSiNi2

7、A 3.3滲碳型塑料模具鋼 20Cr、12CrNi3A 3.4時效硬化型塑料模具鋼 O6Ni6CrMoVTiAe、INi3Mn2CuAeMo 常用模具鋼 設備中心專業(yè)知識系列教材（一） 常用模具鋼 設備中心專業(yè)知識系列教材（一） 常用模具鋼 設備中心專業(yè)知識系列教材（一） 常用模具鋼 設備中心專業(yè)知識系列教材（一） 五、常用的鋁材和鋁合金： （1）、鋁及其合金的牌號分類 軋延材 非熱處理型合金 純鋁合金 (1000 系列) 鋁錳合金 (3000 系列) 鋁硅合金 (4000 系列) 鋁鎂合金 (5000 系列) 熱處理型合金 鋁銅鎂合金 (2000 系列) 鋁鎂硅合金 (6000 系列) 鋁鋅

8、鎂合金 (7000 系列) 鑄造 材 非熱處理型合 金 純鋁合金 鋁硅合金 (ADC1) 鋁鎂合金 (ADC5 , ADC6) 熱處理型合金 鋁銅硅合金 (ADC10 , ADC12) 鋁銅鎂硅合金 (ADC14) 鋁鎂硅合金 (ADC3) 設備中心專業(yè)知識系列教材（一） 合 金 系 統(tǒng) 合金稱呼 材 料 特 性 之 概 要用 途 例 JISA.A 1 0 0 0 系 列 純 鋁 系 10601060作為導電材料IACS保證61%，需要強度時使用6061電線 1085 1080 1070 1050 1N30 1085 1080 1070 1050 成形性、表面處理性良好，在鋁合金中其耐蝕性最

9、佳。 因為是純鋁、其強度較低，純度愈高其強度愈低。 日用品、鋁板、照明器具、反射板、裝飾 品、化學工業(yè)容器、散熱片、溶接線、導 電材 1100 1200 1100 1200 AL純度99.0%以上之一般用途鋁材，陽極氧化處理 后之外觀略呈白色外與上記相同。 一般器物、散熱片、瓶蓋、印刷板、建材、 熱交換器組件 1N00 強度比1100略高，成形性良好，其化特性與1100相 同。 日用品 （2）純鋁合金 (1000 系列) 設備中心專業(yè)知識系列教材（一） 2 0 0 0 系 列 AL x Cu 系 20112011 快削合金，切削性好強度也高。但耐蝕性不佳。要 求耐蝕性時，使用6062系合金 音

10、量軸、光學組件、螺絲頭 2014 2017 2024 2014 2017 2024 含有多量的Cu，耐蝕性不佳，但強度高，可作為構 造用材使用。鍛造品亦可適用。 航空器、齒輪、油;壓組件、輪軸 21172117 固溶化熱處理后，作為鉸釘用材，為延遲常溫時效 速度之合金。 鉸釘 2018 2218 2018 2218 鍛造用合金。鍛造性良好且高溫強度較高，因此使 用于需要耐熱性之鍛造品。耐蝕性不佳。 汽缸頭、活塞、 VTR汽缸 26182618鍛造用合金。高溫強度優(yōu)越但耐蝕性不佳。 活塞、橡膠成形用模具、一般耐熱用途組 件 22192219 強度高，低溫及高溫特性良好，溶接性也優(yōu)越，但 耐蝕性不

11、佳。 低溫用容器、航天機器 20252025鍛造用合金。鍛造性良好且強度高，但耐蝕性不佳。 螺旋槳、磁氣桶 2N01鍛造用合金。具耐熱性，強度也高，但耐蝕性不佳。 航空器引擎、油壓組件 （3）鋁銅鎂合金 (2000 系列) 設備中心專業(yè)知識系列教材（一） 3 0 0 0 系 列 AL x Mn 系 3003 3203 3003 3203 強度比1100約高10%，成形性、溶接性、耐蝕性 均良好。 一般器物、散熱片、化妝板、復印機滾筒、 船舶用材 3004 3104 3004 3104 強度比3003高，成形性優(yōu)越，耐蝕性也良好。鋁罐、燈炮蓋頭、屋頂板、彩色鋁板 30053005強度比3003高

12、約20%，耐蝕也比較好。建材、彩色鋁板 31053105強度比3003略高，其他之特性與3003類似。建材、彩色鋁板、瓶蓋 4 0 0 0 系 列 AL x Si 系 40324032耐熱性、耐摩秏性良好，熱膨脹系數小?；钊?、汽缸頭 40434043 湯流良好，凝固收縮少，用硫酸陽極氧化處理呈 灰色之自然發(fā)色。 溶接線、建筑嵌板 （4）鋁錳合金 (3000 系列)、鋁硅合金（4000系列） 設備中心專業(yè)知識系列教材（二） 5 0 0 0 系 列 AL x Mg 系 5005 5005 5050 強度與3003相同，加工性、溶接性、耐蝕性良好，陽 極氧化后之修飾加工良好，與6063形材顏色相稱。

13、 建筑用內外裝、車輛之內裝、船舶之內裝 50525052 為中程度強度之最具代表性合金，耐蝕性、溶接性及 成形性良好，特別是疲勞強度高，耐海水性佳。 一般鈑金、船舶、車輛、建筑、瓶蓋、蜂 巢板 56525652 限制5052之不純物元素，并抑制過氧化氫分離之合金， 其他特性與5052同 過氧化氫容器 51545154強度比5052約高20%，其他特性與5052相同與5052同樣、壓力容器 52545254 限制5154之不純物元素，并抑制過氧化氫分解之合金， 其他特性與5154相同。 過氧化氫容器 54545454 強度比5052約高20%，其特性與5154大致相同，但在 惡烈環(huán)境下之耐蝕性比

14、5154良好。 汽車用車輪 50565056 耐蝕性優(yōu)越以切削加工作表面修飾，陽極氧化處理性 及其染色性良好。 相機本體、通信機器組件、拉鏈 50825082強度與5083相近，成形性、耐蝕性良好。罐蓋 51825182強度比5082約高5%，其他之特性與5082相同。 罐蓋 （5）鋁鎂合金 (5000 系列) 設備中心專業(yè)知識系列教材（一） 51825182強度比5082約高5%，其他之特性與5082相同。 罐蓋 50835083 溶接構造用合金。在實用非熱處理合金中是最高 強度之耐蝕合金，適用于溶接構造。耐海水性、 低溫特性良好 船舶、車輛、低溫用容器、壓力容器 50865086 強度比5

15、154高，為耐海水性良好的非熱處理系溶接 構造用合金。 船舶、壓力容器、磁氣圓盤 5N01 強度與3003相同，光輝處理后之陽極氧化處理可有 很高的光輝性。成形性、耐蝕性良好。 廚房用品、相機、裝飾品、鋁板 5N02鉸釘用合金，耐海水性良好鉸釘 （5）鋁鎂合金 (5000 系列) 設備中心專業(yè)知識系列教材（一） 6 0 0 0 系 列 AL x Mg x Si 系 60616061 熱處理型之耐蝕性合金。用T6處理能有非常高的耐力 值，但溶接接口之強度低，因此使用于螺釘、鉸釘 船舶、車輛、陸上構造物 6N01 中強度之擠型用合金，有6061與6063之中間的強度， 擠出性沖壓淬火性均良好，可作

16、復雜形狀之大型薄肉 形材，耐蝕性、溶接性均佳。 車輛、陸上構造物、船舶 60636063 代表性的擠出用合金，強度比6061低，擠出性良好， 可作復雜的斷面形狀之形材，耐蝕性及表面處理性均 佳 建筑、公路護欄、高欄、車輛、家具、家 電制品、裝飾品 61016101高強度導電用材。55% IACS保證電線、 61516151 鍛造加工性特別好，耐蝕性及表面處理性亦佳，適用 于復雜的鍛造品。 機械、汽車組件 6262 耐蝕性快削合金，耐蝕性及表面處理性比2011更佳， 其強度與6061相同。 相機本體、氧化器組件、制動器組件、瓦 斯器具組件 （6）鋁鎂硅合金 (6000 系列) 設備中心專業(yè)知識系列教材（一） 7 0 0 0 系 列 AL x Zn x Mg 系 70727072 電極電位低，主要用于防蝕性覆蓋皮材，亦適用于 熱交換器之散熱片。 鋁合金合板材之皮材，散熱片 70757075 鋁合金中具有最高強度的合金之一，但耐蝕性不佳， 與7072之覆蓋皮材可改善其耐蝕性，但成本提高。 航空器、滑雪杖 70507050 改善7075淬火性之合金，耐應力腐蝕裂痕性良好， 適用于厚板、鍛造品