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1、第一章第一章 機(jī)械工程材料機(jī)械工程材料12 12 常用金屬資料常用金屬資料 金屬資料主要包括三大類: 工業(yè)工業(yè) 用鋼用鋼 鑄鐵 有色 金屬第一章第一章 機(jī)械工程材料機(jī)械工程材料一、鋼含碳量小于一、鋼含碳量小于2.11%的鐵碳合金的鐵碳合金鋼的分類:鋼的分類:1 1以含碳量分以含碳量分 按碳的質(zhì)量分?jǐn)?shù)按碳的質(zhì)量分?jǐn)?shù)C%C%低碳鋼 ( c0.25%)中碳鋼(0.25% c 0.6%)高碳鋼(0.6% c 2.11%)2 2以化學(xué)成份分以化學(xué)成份分 按合金成份按合金成份碳素鋼以Fe、C成份為主合金鋼除Fe、C外,還有其它合金元素第一章第一章 機(jī)械工程材料機(jī)械工程材料3 3以鋼的質(zhì)量分以鋼的質(zhì)量分 按

2、有害雜質(zhì)按有害雜質(zhì)S S、P P含含量量普通鋼s0.05% ;p0.045%優(yōu)質(zhì)鋼 s0.04% ;p0.04%高級(jí)優(yōu)質(zhì)鋼s0.03%;p0.035%4 4以鋼的用途分以鋼的用途分 按行業(yè)運(yùn)用按行業(yè)運(yùn)用構(gòu)造鋼建筑、機(jī)械制造用工具鋼工具、刀具、模具等用特殊性能鋼防腐蝕、高溫、導(dǎo)磁等場(chǎng)所用 5 5按冶煉時(shí)脫氧按冶煉時(shí)脫氧 程度分程度分 沸騰鋼不脫氧F鎮(zhèn)靜鋼脫氧完全Z半鎮(zhèn)靜鋼脫氧不完全b第一章第一章 機(jī)械工程材料機(jī)械工程材料引見(jiàn)鋼的成份、運(yùn)用特點(diǎn)及運(yùn)用、牌號(hào):引見(jiàn)鋼的成份、運(yùn)用特點(diǎn)及運(yùn)用、牌號(hào):一構(gòu)造鋼一構(gòu)造鋼牌號(hào):牌號(hào):1 1、普通碳素構(gòu)造鋼、普通碳素構(gòu)造鋼字母字母Q + Q + 屈服點(diǎn)數(shù)值屈服點(diǎn)

3、數(shù)值(Mpa) + (Mpa) + 質(zhì)量等級(jí)。質(zhì)量等級(jí)。表示普碳構(gòu)造鋼共分195、215、235、255、275五種。共有A,B,C,D四個(gè)級(jí)別,A級(jí)最差。如:如:Q235AQ235A;Q215BQ215B;第一章第一章 機(jī)械工程材料機(jī)械工程材料成份:成份:C=0.06 0.38%,S、P含量較高,不需熱處置。特點(diǎn)與運(yùn)用:特點(diǎn)與運(yùn)用:Q195Q195、Q215Q215鋼:塑性和韌度好,制造薄板、沖壓鋼:塑性和韌度好,制造薄板、沖壓件和焊接件;件和焊接件;Q235Q235鋼:強(qiáng)度較高,制造鋼板、鋼筋、農(nóng)業(yè)機(jī)械鋼:強(qiáng)度較高,制造鋼板、鋼筋、農(nóng)業(yè)機(jī)械用鋼和不重要的機(jī)械零件,拉桿、連桿和轉(zhuǎn)軸。用鋼和不

4、重要的機(jī)械零件,拉桿、連桿和轉(zhuǎn)軸。Q255Q255、Q275Q275鋼:強(qiáng)度高,質(zhì)量好制造建筑、橋鋼:強(qiáng)度高,質(zhì)量好制造建筑、橋梁工程上質(zhì)量要求較高的焊接件。梁工程上質(zhì)量要求較高的焊接件。第一章第一章 機(jī)械工程材料機(jī)械工程材料2 2、優(yōu)質(zhì)碳素構(gòu)造鋼、優(yōu)質(zhì)碳素構(gòu)造鋼牌號(hào):牌號(hào):由兩位數(shù)字組成由兩位數(shù)字組成表示碳的平均萬(wàn)分含量常用:08 85如45表示C0.45%的優(yōu)質(zhì)碳素構(gòu)造鋼當(dāng)Mn=0.7 1.2%時(shí),在數(shù)字后加Mn如65 Mn表示c=0.65% ,Mn=0.7 1.2%的優(yōu)質(zhì)碳鋼。第一章第一章 機(jī)械工程材料機(jī)械工程材料成份:成份:C=0.08 0.85%, S、P含量較低,通常經(jīng)熱處置后運(yùn)用

5、,以發(fā)揚(yáng)其性能潛力。特點(diǎn)與運(yùn)用:特點(diǎn)與運(yùn)用:10251025鋼:有較好的塑性、韌度、焊接性和冷成鋼:有較好的塑性、韌度、焊接性和冷成型性,主要用于各種沖壓件和焊接件。型性,主要用于各種沖壓件和焊接件。30553055鋼:強(qiáng)度較高,有一定的塑性和韌度,經(jīng)鋼:強(qiáng)度較高,有一定的塑性和韌度,經(jīng)熱處置后,用于齒輪、軸、螺栓等重要零件。熱處置后,用于齒輪、軸、螺栓等重要零件。65856585鋼:有較高的強(qiáng)度、硬度和彈性,塑性和鋼:有較高的強(qiáng)度、硬度和彈性,塑性和韌性較低,常用于彈簧和耐磨零件。韌性較低,常用于彈簧和耐磨零件。第一章第一章 機(jī)械工程材料機(jī)械工程材料2 2、合金構(gòu)造鋼、合金構(gòu)造鋼牌號(hào):牌號(hào):

6、數(shù)字?jǐn)?shù)字 + + 元素符號(hào)元素符號(hào) + + 數(shù)字?jǐn)?shù)字表示碳的平均萬(wàn)分含量元素平均百分含量:1.5%不標(biāo)志, 表示所含合金元素的稱號(hào)如:20Cr表示c=0.2% ,Cr1.5%的合金構(gòu)造鋼)如:38CrMnAl表示c=0.38% ,Cr、 Mn Al的含量均 1.5%的合金構(gòu)造鋼)如:60Si2Mn表示c=0.6% ,Si=1.5 2.49%,的Mn1%不標(biāo)志表示所含合金的稱號(hào)元素平均百分含量:1.5%不標(biāo)志, 第一章第一章 機(jī)械工程材料機(jī)械工程材料成份:成份:C=0.3 1.7%, 參與了Cr、Mn、Si、Mn、W、V等合金元素,熱處置后運(yùn)用。如:9CrSi表示含碳量為C0.9% ,Cr1.5

7、%的Si1% ,W1.5%的Mn1.5%合金工具鋼;如:3Cr2W8V 表示含碳量為C0.3% ,Cr2%的W8%,V1.5%合金工具鋼;第一章第一章 機(jī)械工程材料機(jī)械工程材料特點(diǎn)與運(yùn)用:特點(diǎn)與運(yùn)用:9CrSi、9Cr2:量具刃具鋼絲錐、鉆頭、銑刀、手:量具刃具鋼絲錐、鉆頭、銑刀、手術(shù)刀、量規(guī)、冷沖模等;術(shù)刀、量規(guī)、冷沖模等;Cr12MoVCr12MoV、CrWMnCrWMn:冷模具鋼;:冷模具鋼;5CrNiMo5CrNiMo、4Cr5W2VSi4Cr5W2VSi:熱模具鋼:熱模具鋼; ;W18Cr4VW18Cr4V、W6Mo5Cr4V2W6Mo5Cr4V2:高熱硬性,用于刀具等。:高熱硬性,

8、用于刀具等。*高速工具鋼鋒鋼是合金工具鋼中的一類專門用鋼。高速工具鋼鋒鋼是合金工具鋼中的一類專門用鋼。表達(dá)特殊 C1.0% w=18% Cr=4% V1.5% 第一章第一章 機(jī)械工程材料機(jī)械工程材料三特殊性能鋼三特殊性能鋼1 1、不銹鋼主要合金元素為、不銹鋼主要合金元素為CrCr和和NiNi牌號(hào):牌號(hào):數(shù)字?jǐn)?shù)字 + + 元素符號(hào)元素符號(hào) + + 數(shù)字?jǐn)?shù)字表示碳的平均千分含量,0.08%時(shí)用0表示表示所含合金的稱號(hào)元素平均百分含量 如:1Cr13表示c0.1% ,Cr13%的不銹鋼);如:1Cr18Ni9表示c0.1% ,Cr18%,Ni9%的不銹鋼);如:2Cr13表示c0.2% ,Cr13%

9、的不銹鋼);第一章第一章 機(jī)械工程材料機(jī)械工程材料成份:成份:C0.45%, 有較高含量的Cr和Ni。特點(diǎn)與運(yùn)用:特點(diǎn)與運(yùn)用:鉻不銹鋼如鉻不銹鋼如1Cr13 、 3Cr13 :隨含碳量添加,:隨含碳量添加,強(qiáng)度、硬度上升,韌度、耐腐蝕性下降。用于水、強(qiáng)度、硬度上升,韌度、耐腐蝕性下降。用于水、蒸汽、硝酸等弱腐蝕性場(chǎng)所,如汽輪機(jī)、水壓機(jī)蒸汽、硝酸等弱腐蝕性場(chǎng)所,如汽輪機(jī)、水壓機(jī)的零件,醫(yī)療器械,食品設(shè)備。的零件,醫(yī)療器械,食品設(shè)備。鉻鎳不銹鋼如鉻鎳不銹鋼如1Cr18Ni9 :耐腐蝕性、塑性、:耐腐蝕性、塑性、韌性、焊接性優(yōu)良。用于腐蝕性較大的酸堿、有機(jī)韌性、焊接性優(yōu)良。用于腐蝕性較大的酸堿、有機(jī)

10、酸等化工設(shè)備、管道以及醫(yī)療器械。酸等化工設(shè)備、管道以及醫(yī)療器械。第一章第一章 機(jī)械工程材料機(jī)械工程材料2 2、耐熱鋼、耐熱鋼牌號(hào):牌號(hào):數(shù)字?jǐn)?shù)字 + + 元素符號(hào)元素符號(hào) + + 數(shù)字?jǐn)?shù)字表示碳的平均千分含量,0.08%時(shí)用0表示表示所含合金的稱號(hào)元素平均百分含量 1.5%不標(biāo)志, 如:4Cr10Si2Mo表示c0.4% ,Cr10%, Si2% , Mo1.5%的耐熱鋼);如:5Cr2Mn9Ni4N表示c0.5% ,Cr2%, Mn9% , Ni 4, N1.5 %的耐熱鋼);如:0Cr13Al表示c0.08% ,Cr13%, Al 1.5%的耐熱鋼);第一章第一章 機(jī)械工程材料機(jī)械工程材料

11、特點(diǎn)與運(yùn)用:特點(diǎn)與運(yùn)用:抗氧化鋼如抗氧化鋼如3Cr18Mn12Si2N3Cr18Mn12Si2N: Cr Cr、SiSi、AlAl等等合金元素,容易在鋼外表構(gòu)成穩(wěn)定的氧化物維護(hù)合金元素,容易在鋼外表構(gòu)成穩(wěn)定的氧化物維護(hù)膜。主要用于膜。主要用于800800 10001000的鍋爐加熱、內(nèi)燃機(jī)的鍋爐加熱、內(nèi)燃機(jī)等設(shè)備零件。等設(shè)備零件。熱強(qiáng)鋼如熱強(qiáng)鋼如4Cr10Si2Mo4Cr10Si2Mo: Ti Ti、NbNb、V V、W W、MoMo、NiNi等合金元素,可提高鋼的高溫強(qiáng)度。主要用于高等合金元素,可提高鋼的高溫強(qiáng)度。主要用于高溫高載荷的汽車發(fā)動(dòng)機(jī)、氣輪機(jī)等機(jī)器中的零件。溫高載荷的汽車發(fā)動(dòng)機(jī)、氣

12、輪機(jī)等機(jī)器中的零件。C0.45%, 參與Cr、Si、Al或 Ti、Nb、V、W、Mo、Ni等合金元素。成份:成份:第一章第一章 機(jī)械工程材料機(jī)械工程材料牌號(hào):牌號(hào):字母字母 + + 數(shù)字?jǐn)?shù)字 數(shù)字?jǐn)?shù)字表示鋼片的軋制方法表示鋼片“鐵熱損值10后的值表示鋼片的磁化頻率比如:JDR54050JDR5405050Hz的磁化頻率鐵損值為5.4熱軋DQ13330DQ13330冷軋有取向DW13330DW13330冷軋無(wú)取向3 3、軟磁鋼硅鋼片、軟磁鋼硅鋼片第一章第一章 機(jī)械工程材料機(jī)械工程材料成份:成份:鋼中Si=1 4.5%,含雜質(zhì)較少。 特點(diǎn)與運(yùn)用:特點(diǎn)與運(yùn)用:有較高的磁通性能,主要用于變壓器中的硅鋼

13、片。四鑄鋼牌號(hào):牌號(hào):字母字母ZG + ZG + 數(shù)字?jǐn)?shù)字 數(shù)字?jǐn)?shù)字表示鑄鋼表示抗拉強(qiáng)度b Mpa表示屈服點(diǎn)sMpa第一章第一章 機(jī)械工程材料機(jī)械工程材料成份:成份: 可分為鑄造碳鋼、鑄造低合金鋼、鑄造高合金鋼。普通C=0.2 0.6%, 鑄造合金鋼中參與了Cr、Mo、Si、V等合金元素.如ZG230450表示含碳量屈服點(diǎn)為s=230MPa,抗拉強(qiáng)度為的b=450Mpa的碳素鑄鋼;特點(diǎn)與運(yùn)用:特點(diǎn)與運(yùn)用: 由于鑄造特性,普通用于制造外形復(fù)雜,難以切削加工、尺寸大,難以鍛造加工的重要零件,如:大型齒輪、缸體、變速箱機(jī)架等。第一章第一章 機(jī)械工程材料機(jī)械工程材料二、鑄鐵含碳量大于二、鑄鐵含碳量大于

14、2.11%的鐵碳合金的鐵碳合金1 1、白口鑄鐵、白口鑄鐵牌號(hào):無(wú)牌號(hào)標(biāo)志牌號(hào):無(wú)牌號(hào)標(biāo)志成份:成份:C=2.11 6.69%,碳以Fe3C化合物的方式存在,并含有Si、Mn、P、S等雜質(zhì)特點(diǎn)與運(yùn)用:特點(diǎn)與運(yùn)用: 斷面呈白色,性能硬而脆,不能切削加工,普通不用來(lái)制造機(jī)械零件,主要用作煉鋼的原料。第一章第一章 機(jī)械工程材料機(jī)械工程材料2 2、灰口鑄鐵、灰口鑄鐵牌號(hào):牌號(hào):字母字母HT + HT + 數(shù)字?jǐn)?shù)字表示灰口鑄鐵表示最低抗拉強(qiáng)度b Mpa如:HT150(表示最低抗拉強(qiáng)度為b= 150MPa的灰口鑄鐵;成份:成份:C=2.8 4.0%, 有一定含量的Si、Mn及雜質(zhì)。在鋼的基體上分布著片層狀石

15、墨碳組織,斷面呈灰色。第一章第一章 機(jī)械工程材料機(jī)械工程材料特點(diǎn)與運(yùn)用:特點(diǎn)與運(yùn)用: 強(qiáng)度、塑性、韌性不如鋼,軟而脆;片層狀石墨上的微裂紋尖端會(huì)產(chǎn)生應(yīng)力集中,故抗壓強(qiáng)度高,抗拉強(qiáng)度低。有良好的耐磨性、減震性和切削性;石墨有自光滑作用。常用于床身、機(jī)架、底座、箱體、殼體、導(dǎo)軌、缸體、活塞環(huán)、帶輪等零件。3 3、可鍛鑄鐵、可鍛鑄鐵牌號(hào):牌號(hào):字母字母KTH(KTZ) + KTH(KTZ) + 數(shù)字?jǐn)?shù)字 數(shù)字?jǐn)?shù)字KTH表示“黑心可鍛鑄鐵KTZ表示“珠光體可鍛鑄鐵表示最低抗拉強(qiáng)度b Mpa表示最低伸長(zhǎng)率%第一章第一章 機(jī)械工程材料機(jī)械工程材料如:KTH30006(表示最低抗拉強(qiáng)度為b=300MPa,

16、=6%的黑心可鍛鑄鐵;如:KTZ45004(表示最低抗拉強(qiáng)度為b=450MPa, =4%的珠光體可鍛鑄鐵;成分:成分:C=3.8 4.0%, 有一定含量的Si、Mn及雜質(zhì)。在白口鑄鐵根底上經(jīng)“可鍛化處置長(zhǎng)時(shí)高溫退火,在鋼的基體上分布著團(tuán)絮狀石墨碳組織。第一章第一章 機(jī)械工程材料機(jī)械工程材料特點(diǎn)與運(yùn)用:特點(diǎn)與運(yùn)用: 黑心可鐵:塑性、韌性高、強(qiáng)度低。珠光體可鐵:強(qiáng)度、硬度和耐磨性較高;團(tuán)絮狀石墨對(duì)基體割裂作用小,宜制造外形復(fù)雜,要求一定塑性、韌性,接受沖擊和震動(dòng)的薄壁鑄件。如汽車、遷延機(jī)零件、管道、閥門等。4 4、球墨鑄鐵、球墨鑄鐵牌號(hào):牌號(hào):字母字母QT+ QT+ 數(shù)字?jǐn)?shù)字 數(shù)字?jǐn)?shù)字表示球墨鑄鐵

17、表示最低抗拉強(qiáng)度b Mpa表示最低伸長(zhǎng)率 %第一章第一章 機(jī)械工程材料機(jī)械工程材料如:QT40018(表示最低抗拉強(qiáng)度為b=400MPa, =18%的球墨鑄鐵;成分:成分:C=3.8 4.0%, 有一定含量的Si、Mn、Mg及雜質(zhì)。在澆注前參與球化劑,在鋼的基體上產(chǎn)生球狀石墨碳組織。特點(diǎn)與運(yùn)用:特點(diǎn)與運(yùn)用: 球狀石墨對(duì)基體的割裂作用小,綜合力學(xué)性能較高,并具有良好的減震性和耐磨性,有些性能目的接近.第一章第一章 機(jī)械工程材料機(jī)械工程材料于鋼??商娲糠咒摵秃辖痄撝圃煲恍┦芰?fù)雜、強(qiáng)度韌性和耐磨性較高的零件,如曲軸、凸輪軸、齒輪、蝸桿、伐門、機(jī)座、汽車后橋等。三、有色金屬三、有色金屬除鋼鐵黑色金

18、屬以外的其它金屬資料。1 1、鋁及鋁合金、鋁及鋁合金1純鋁第一章第一章 機(jī)械工程材料機(jī)械工程材料舊牌號(hào):舊牌號(hào):L1、L2、L3、L4、-序號(hào)越大,純度越低序號(hào)越大,純度越低新牌號(hào):新牌號(hào):1070、1060、1050、1040、-純度依次降低純度依次降低特點(diǎn)及運(yùn)用:特點(diǎn)及運(yùn)用:輕,密度低 配置鋁合金 導(dǎo)電導(dǎo)熱性好 導(dǎo)線、電容 抗大氣腐蝕 包覆資料 加工性能好 包裝資料 強(qiáng)度低 不能作為接受載荷的構(gòu)造資料運(yùn)用 第一章第一章 機(jī)械工程材料機(jī)械工程材料2 2鋁合金鋁合金牌號(hào):牌號(hào):LF2 LF2 防銹、防銹、LY11 LY11 硬鋁、硬鋁、 LC3 LC3 超硬鋁超硬鋁LD5 LD5 鍛鋁鍛鋁-舊

19、變形鋁合金舊變形鋁合金新變形鋁合金新變形鋁合金5A025A02防銹、防銹、2A112A11硬鋁、硬鋁、 7A03 7A03 超硬鋁超硬鋁2A502A50鍛鋁鍛鋁-鑄造鋁合金代號(hào)鑄造鋁合金代號(hào)ZLZL鋁合金組別表示除鋁以外的主要合金A表示原始合金,其它字母為改型合金區(qū)分同組的不同合金表示所含合金成分第一章第一章 機(jī)械工程材料機(jī)械工程材料特點(diǎn)及運(yùn)用:特點(diǎn)及運(yùn)用: 鋁錳合金防銹鋁合金:抗蝕性高,塑性好。運(yùn)用于油箱、 油管罐、鉚釘?shù)?。鋁銅合金又稱硬鋁:強(qiáng)度較高,塑性好。主要用于飛機(jī)構(gòu)件,如飛機(jī)蒙皮、螺旋槳、葉片等重要零件。鋁鋅合金超硬鋁:強(qiáng)度很高,耐熱性、抗蝕性差。運(yùn)用于飛機(jī)大梁、起落架等主要受力構(gòu)件

20、。鋁鎂合金鍛鋁合金:塑性好、易于壓力加工。運(yùn)用于航空工業(yè)中的管道、鉚釘?shù)取?變形鋁合金:制成各種型材、棒料、板、管、變形鋁合金:制成各種型材、棒料、板、管、線、箔等。線、箔等。第一章第一章 機(jī)械工程材料機(jī)械工程材料 鑄造鋁合金以硅和鋁元素構(gòu)成的鋁合金稱作鑄造鋁合金以硅和鋁元素構(gòu)成的鋁合金稱作“硅鋁明硅鋁明:力學(xué)性能不如變形鋁合金,鑄造性能好,用于消費(fèi)外:力學(xué)性能不如變形鋁合金,鑄造性能好,用于消費(fèi)外形復(fù)雜,或體積很大的零件。形復(fù)雜,或體積很大的零件。 簡(jiǎn)單硅鋁明ZL102ZALSi12:鑄造性能好,強(qiáng)度低,用于外形復(fù)雜、受力不大的零件,如儀表外殼等。 復(fù)雜硅鋁明在ALSi根底上參與其它合金元素

21、Cu,Mn,Ni,Mg等:鑄造性能好,有較高的強(qiáng)度和耐磨性、耐熱性。用于制造外形復(fù)雜中等強(qiáng)度的零件,如發(fā)動(dòng)機(jī)活塞、氣缸體、風(fēng)機(jī)葉片、液壓泵殼體等。第一章第一章 機(jī)械工程材料機(jī)械工程材料2 2、銅及銅合金、銅及銅合金1 1純銅紫銅純銅紫銅牌號(hào):牌號(hào):T1、T2、T3、T4、-序號(hào)越大,純度越低序號(hào)越大,純度越低特點(diǎn)及運(yùn)用:特點(diǎn)及運(yùn)用: 玫瑰紅色,外表構(gòu)成氧化膜后呈紫色,故普通稱為紫銅。有良好的導(dǎo)電性、導(dǎo)熱性、極好的塑性和耐蝕性。主要用于電線、電纜、電子元件及導(dǎo)熱器件等。2 2銅合金銅合金第一章第一章 機(jī)械工程材料機(jī)械工程材料a a黃銅銅鋅合金黃銅銅鋅合金牌號(hào):牌號(hào):普通黃銅:普通黃銅:H平均含銅

22、量的百分?jǐn)?shù)特點(diǎn)及運(yùn)用:特點(diǎn)及運(yùn)用: 對(duì)海水和大氣有良好的耐蝕性,普通用于制造彈殼、散熱器、墊片、油管等器件。b b青銅銅錫、銅鋁、銅硅、銅鉛等合金的總稱青銅銅錫、銅鋁、銅硅、銅鉛等合金的總稱牌號(hào):牌號(hào):對(duì)壓力加工的錫青銅:對(duì)壓力加工的錫青銅:QSnSn含量的百分?jǐn)?shù)對(duì)鑄造青銅:對(duì)鑄造青銅:ZCu除銅外其它元素的符號(hào)和含量的百分?jǐn)?shù)第一章第一章 機(jī)械工程材料機(jī)械工程材料特點(diǎn)及運(yùn)用:特點(diǎn)及運(yùn)用: 消費(fèi)中最常用的有,錫青銅:有較高的抗蝕性、耐磨性,多用于制造軸瓦、軸套等耐磨零件。鋁青銅:有較高的強(qiáng)度、抗蝕性、耐磨性、耐熱性和焊接性,常用于鑄造接受重載的耐磨件,如齒輪、蝸輪、軸套、船舶等零件。第一章第一章 機(jī)械工程材料機(jī)械工程材料課課 后后 小小 結(jié)結(jié)含碳量小于含碳量小于2.11%的鐵碳合金的鐵碳合金1以含碳量 C%0.6%高2以化學(xué)成份 碳素鋼,合金鋼3以鋼

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