金屬材料分類(lèi)概覽

一.金屬材料分類(lèi)黑色金屬鋼鐵有色金屬 通常指銅、鋁、鉛、鈦.鋼鐵材料牌號(hào)表示方法產(chǎn)品名稱(chēng)牌號(hào)舉例牌號(hào)表示方法生鐵L10Z30L—表示煉鋼用生鐵；10—表示平均含硅量10%Z—表示鑄造用生鐵；30—表示平均含硅量30%碳素結(jié)構(gòu)和低合金結(jié)構(gòu)鋼Q195Q215AQ215BQ235AQ235BQ235CQ235B質(zhì)量等級(jí)代號(hào)，指含硫量高低,％;%;%;屈服點(diǎn)數(shù)值Mpa代表“屈服點(diǎn)”優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼和優(yōu)質(zhì)碳素彈簧鋼08F2020A4545E65Mn20A表示級(jí)別；A一高級(jí)；B一特級(jí)表示含碳量萬(wàn)分之2065Mn表示含錳量約％表示含碳量萬(wàn)分之幾合金結(jié)構(gòu)鋼和合金彈簧鋼20CrMnSi35CrMo60Si2Mn合金平均含量小于％時(shí)，僅表示兀素，般不標(biāo)含量；平均含量在、、…時(shí)，在合金兀素后相應(yīng)與成2、3、4…60Si2Mn表示含錳量約1%表示含硅量約2%表示含碳量萬(wàn)分之60工具鋼碳素工具鋼T8、T10合金工具鋼9SiCrCr12Cr12MoV5CrNiMoSM45T8含碳量千分之幾表示“碳素工具鋼”平均含碳量N%時(shí)，般不標(biāo)明；含碳量V%時(shí)，用千分之幾表示；釩、鈦的表示有時(shí)會(huì)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％;軸承鋼GCr15G20CrNiMo在牌號(hào)頭部加“G”，表示滾動(dòng)軸承鋼的拼音頭一個(gè)字母GCr15—普通滾動(dòng)軸承鋼，含C1%,%G20CrNiMo一含%,%,%,%

不銹鋼2Cr131Cr18Ni92Cr13—馬氏體型不銹鋼，可熱處理,％,Cr13%1Cr18Ni9—奧氏體型不銹鋼,％,Cr18%,Ni9%易切削Y15Y—表示易，材料中加硫、磷，增加脆性,加錳增加強(qiáng)度，加鈣、鉛鋼Y40Mn增加潤(rùn)滑性；Y45Ca15、40、45表示含碳量萬(wàn)分之幾，Y15Pb三.金屬材料力學(xué)性能代號(hào)及含義代號(hào)名稱(chēng)單位含義0抗拉強(qiáng)度Mpa或N/mm2材料試樣受拉力時(shí),在拉斷前所承受的最大拉力；0抗壓強(qiáng)度材料試樣受壓力時(shí),在壓壞前所承受的最大拉力bc0抗彎強(qiáng)度材料試樣受彎曲力時(shí)，在破壞前所承受的最大拉力T抗剪強(qiáng)度材料試樣受剪力時(shí),在剪斷前所承受的最大拉力0s屈服點(diǎn)材料試樣在拉伸過(guò)程中，負(fù)荷不增加或開(kāi)始有所降低而變形繼續(xù)發(fā)生的現(xiàn)象稱(chēng)為屈服，屈服時(shí)的最小應(yīng)力稱(chēng)為屈服點(diǎn)或屈服強(qiáng)度；對(duì)某些屈服現(xiàn)象不明顯的金屬材料，測(cè)定屈服點(diǎn)比較困難，為了便于測(cè)量，通常按其產(chǎn)生永久變形量等于試樣原長(zhǎng)%時(shí)的應(yīng)力稱(chēng)為屈服強(qiáng)度；0屈服強(qiáng)度6伸長(zhǎng)率%材料試樣被拉斷后，標(biāo)距長(zhǎng)度的增加量與原標(biāo)距長(zhǎng)度之百分比6伸長(zhǎng)率試樣的標(biāo)距等于5倍直徑時(shí)的伸長(zhǎng)率w斷面收縮率材料試樣在拉斷后，其斷裂處橫截面積的縮減量與原橫截面積的百分比aK沖擊韌性值J/cm2金屬材料對(duì)沖擊負(fù)荷的抵抗能力，以沖擊試樣上所消耗的功與斷口處橫截面積之比HB布氏硬度kgf/mm2一般不標(biāo)注用淬硬小鋼球壓入金屬表面，保持一定時(shí)間待變形穩(wěn)定后卸載，以其壓痕面積除以加在鋼球上的載荷；HRC洛氏硬度C級(jí)用1471N載荷，將頂角為120o的圓錐形金剛石的壓頭壓如金屬表面，取其壓痕的深度來(lái)計(jì)算；用來(lái)測(cè)量HB=230-700的金屬材料HRA洛氏硬度A級(jí)用載荷，將頂角為120o的圓錐形金剛石的壓頭壓如金屬表面，取其壓痕的深度來(lái)計(jì)算，用來(lái)測(cè)量HB>700的金屬材料；HRB洛氏硬度B級(jí)用載荷，直徑淬硬小鋼球壓入金屬表面，取其壓痕的深度來(lái)計(jì)算，用來(lái)測(cè)量HB=60-230的金屬材料HV維氏硬度kgf/mm2用分為6級(jí)的載荷，將頂角為136o的金剛石四方錐體壓入金屬的表面，經(jīng)一定時(shí)間后卸載，以其壓痕表面積除載何所得之冏;HS肖氏硬度以一定重量的沖頭，從一定的高度落于被測(cè)試樣的表面，以沖頭回跳的高度表示硬度；鋼材的規(guī)格種類(lèi)及用途鋼板按軋制方法分為：熱軋、冷軋按性能及用途可分為：碳素結(jié)構(gòu)鋼和低合金結(jié)構(gòu)鋼冷軋薄鋼板及鋼帶，一般厚度不大于4mm;碳素結(jié)構(gòu)鋼和低合金結(jié)構(gòu)鋼熱軋薄鋼板及鋼帶，厚度不大于4mm;碳素結(jié)構(gòu)鋼和低合金結(jié)構(gòu)鋼熱軋厚鋼板和鋼帶,4-200mm鋼板及小于25mm鋼帶;優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼熱軋薄鋼板和鋼帶，厚度不大于4mm;優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼冷軋薄鋼板和鋼帶，厚度不大于4mm;合金結(jié)構(gòu)鋼薄鋼板，厚度不大于4mm的熱軋或冷軋；鍋爐用鋼板壓力容器用鋼板不銹鋼冷軋或熱軋鋼板耐熱鋼板花紋鋼板型鋼熱軋扁鋼，厚度3-60,寬度10-150;碳素結(jié)構(gòu)鋼和低合金熱軋圓鋼、方鋼、六角鋼熱軋角鋼，分為等邊及不等邊，寬度20-200;熱軋槽鋼，寬度50-300;熱軋工字鋼，高度100-560;熱軋T型鋼，寬度100-300;冷彎空心型鋼；鋼管A.直縫電焊鋼管GB/T13793—1992以熱軋或冷軋鋼帶，經(jīng)焊接或焊后冷加工方法制造;鋼管以不熱處理狀態(tài)交貨；規(guī)格：直徑一121,壁厚一；力學(xué)性能鋼號(hào)R軟態(tài)鋼管DY低硬態(tài)鋼管0b650b6508F,08,10F,10,3152237513355204001115F,15,20390194409Q1953152233514Q215-A,B3352235513Q235-A,B375203909B;無(wú)縫鋼管GB/T8162—1999以熱軋或冷拔軋管加工,有熱軋或熱處理狀態(tài)交貨;規(guī)格：直徑一245,壁厚一24;力學(xué)性能抗拉強(qiáng)度屈服點(diǎn)6565/%鋼號(hào)。b/MPa壁厚W16mm壁厚〉16mm1033520519524203902452352035510305295174559033532514Q34549032531521鋼絲材料可有多種材料加工而成，普通結(jié)構(gòu)鋼絲：Q195、Q215、Q235主要制釘及建筑用；優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼絲：08F、10F、15、20、25、35、40、45、50,冷拉狀態(tài)交貨，可后熱處理,碳素彈簧鋼絲：65、70、75、85,一般淬火一回火狀態(tài)交貨,可后熱處理；合金結(jié)構(gòu)鋼絲：15Cr、38Cr、40Cr、20CrNi3等等；交貨狀態(tài)有冷拉一L,退火一T,可熱處理;不銹鋼絲：0Cr18Ni9-R、1Cr18Ni9Ti-Q、0Cr19Ni9-L;后綴RQL表示軟拉R一鋼絲進(jìn)行光亮熱處理和熱處理后酸洗或類(lèi)似的處理；輕拉Q一鋼絲熱處理后進(jìn)行小變形程度的拉拔；冷拉L-鋼絲熱處理后進(jìn)行常規(guī)拉拔；電阻電熱合金絲：Cr15Ni60、Cr20Ni80、Cr30Ni70、1Cr13Al4,熱處理后軟態(tài)交貨；鋼鐵材料的熱處理熱處理是為了達(dá)到材料的使用目的，發(fā)揮材料各種元素的作用，調(diào)整材料的強(qiáng)韌性，以及加工工藝的需要；熱處理工藝分類(lèi)：淬火一加熱至相變到奧氏體組織后快速冷卻得到馬氏體組織，目的為了提高硬度；回火一低溫回火，目的是去除應(yīng)力；中溫回火及高溫回火是為了調(diào)整材料的強(qiáng)韌性;通常在一定溫度下保溫一段時(shí)間后已一定的速度冷卻；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;加熱保溫后慢速冷卻；正火一提高材料硬度，加熱后空冷；調(diào)質(zhì)一達(dá)到需要的強(qiáng)韌性或加工工藝的需要;先淬火后回火，是兩個(gè)工藝的合并；滲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，或耐腐蝕性；通常使含碳量在％左右的材料在表面0;2mm左右深度形成氮化層，表面硬度可達(dá)到HRC70以上；按種類(lèi)有：

常規(guī)熱處理一如淬火、回火、退火、正火、調(diào)質(zhì)；化學(xué)熱處理一如滲碳、氮化、碳氮共滲、硼化、滲金屬、表面陶瓷；真空熱處理一使用真空設(shè)備的熱處理,優(yōu)點(diǎn)是無(wú)氧化及脫碳，熱處理變形小；使用設(shè)備有：箱式爐一使用電熱絲或碳棒加熱，電熱絲爐使用溫度可在低于950度以下使用，功率一般在3-200KW,用途廣泛，可用于淬火、回火、退火，使用成本低；鹽浴爐一用硝鹽加熱，有高、中、低溫爐,可高溫加熱到1300度，用于淬火、回火、退火;加熱速度快，氧化脫碳小，利于防止晶粒粗大，可大批量多品種生產(chǎn)；燃?xì)鉅t一使用煤氣或其它氣體加熱如乙炔氣等，可用于大型零件在爐內(nèi)加熱正火、退火或鍛造,及局部加熱用；井式爐一使用電熱絲加熱，用于淬火、回火、退火、滲碳、氮化；真空爐一使用電熱絲加熱，用于淬火、回火、退火，箱式多用爐一使用電熱絲加熱，用于淬火、回火、退火、滲碳、氮化，可進(jìn)行大批量多品種生產(chǎn)；網(wǎng)帶爐一爐內(nèi)加移動(dòng)網(wǎng)帶可連續(xù)加熱處理，適用于小零件大批量淬火、回火、滲碳、氮化,生產(chǎn)效率高；高頻爐一使用特制的工頻、中頻、高頻加熱圈加熱零件表面淬火，用于軸、齒輪類(lèi)零件淬火；冷卻介質(zhì)及方法水一冷卻速度快,用于碳鋼及低合金鋼的淬火及有些回火的冷卻；鹽水一冷卻速度最為快，用于碳鋼及低合金鋼的淬火冷卻油一一般用20號(hào)機(jī)油，中合金鋼以上的淬火冷卻；硝鹽一用于回火及合金鋼的等溫淬火；空氣一冷卻速度慢，用于正火及一些高淬透性材料的淬火；熱處理原理簡(jiǎn)述無(wú)論使用何種設(shè)備，都是為了加熱，超過(guò)一定的溫度，使金屬材料達(dá)到同素異構(gòu)轉(zhuǎn)變及需要的晶粒大小和分布，然后以一定的速度冷卻，得到需要的晶體組織；鋼鐵金屬金相組織通常有：鐵素體一一主要由鐵元素組成，硬度低；滲碳體一一鐵與碳的化合物，特別硬脆；珠光體一一鐵素體和滲碳體各50%的混合物，由%C和%Fe元素組成；奧氏體——一般是加熱后轉(zhuǎn)變成的組織；馬氏體一一淬火后得到的組織，硬而脆；屈氏體一一淬火后得到的組織,較軟；貝氏體一一等溫淬火后得到的組織，韌性好；熱處理淬火的加熱溫度一般低碳鋼加熱到A3線以上50度，含碳量超過(guò)%碳素鋼的材料加熱到780度左右，合金鋼需查手冊(cè);加熱后的保溫時(shí)間視材料厚度決定，冷卻介質(zhì)根據(jù)材料定,也可能先后用兩種介質(zhì)冷卻；除低碳鋼,一般材料淬火后硬度應(yīng)達(dá)到HRC60以上；淬火+回火和直接不完全淬火加熱溫度不對(duì)或冷卻速度不夠，得到的硬度一樣，但由于金相組織不同，強(qiáng)韌性是完全不一樣的，在使用中的效果也是不同的;淬火+回火的結(jié)果要好的多；常用工藝舉例：鋼號(hào) 淬火溫度 冷卻介質(zhì) 淬火后硬度 回火溫度回火后硬度Cr121050HRCN62Cr121050HRCN62230HRC6065Mn830 油或水HRCN62430HRC40-4445 840 鹽水或水HRCN55 350HRC30有色金屬常用有色金屬有鋁、銅以及鎂、鋅、鉛、錫、金、銀等，有單獨(dú)使用，如純鋁、純銅紫銅，很多是在合金狀態(tài)下使用，一些獨(dú)特的性能是鋼鐵無(wú)法達(dá)到的，如導(dǎo)電性、顏色、重量、柔軟性等等；1;鋁重量輕，不易生銹，可氧化染色，易于成形加工，分為鑄造鋁合金、壓鑄鋁合金及變形鋁合金；鑄造鋁合金——有鋁硅合金ZAlSi7Mg、鋁銅合金ZalCu5Mn、鋁鎂合金ZalMg6Mg、鋁鋅合金ZalZn6Mg壓鑄鋁合金——YZAlSi12、YZAlSi9Cu4變形鋁合金——工業(yè)純鋁1060、防銹鋁5A02、硬鋁2A11、超硬鋁7A042.銅銅應(yīng)用最早的金屬，不易生銹，易于成形加工;分為鑄造銅合金、壓鑄銅合金及加工用銅材；種類(lèi)有純銅、黃銅、青銅，其中黃銅、青銅可鑄造和壓鑄；常用銅材的牌號(hào)及用途：純銅——T1、T2、T3，主要用于電線和電鍍；黃銅——普通黃銅黃銅H62、H68,外表金色，易于成型加工模具加工，應(yīng)用最為廣泛鉛黃銅HPb59-1,易于切削錫黃銅HSn62-1,耐腐蝕性能好黃銅成分表示：H62 62%Cu,40%ZnHPb59-1 59%Cu,1%Pb,40%Zn青銅一一錫青銅，有高的強(qiáng)度、彈性和耐磨性，切削性能好鋁青銅QAl7，有高的強(qiáng)度、耐磨和耐腐蝕性鈹青銅QBe2,可熱處理,具有高的強(qiáng)度、硬度、彈性、耐磨性、耐熱性和耐腐蝕性；鋁材的熱處理變形鋁材有5種狀態(tài)代號(hào)名稱(chēng)說(shuō)明F自由加工狀態(tài)自由狀態(tài)，力學(xué)性能無(wú)規(guī)定O退火狀態(tài)完全退火獲得最低強(qiáng)度的加工產(chǎn)品

H加工硬化狀態(tài)經(jīng)過(guò)加工硬化提高強(qiáng)度的產(chǎn)品，產(chǎn)品在加工硬化后經(jīng)過(guò)也可不經(jīng)過(guò)使強(qiáng)度有所降低的附加熱處理;H代號(hào)后必須有阿拉伯?dāng)?shù)字；W固溶處理狀態(tài)一種不穩(wěn)定狀態(tài)，僅適用于室溫下自然時(shí)效的合金；T熱處理狀態(tài)適用于熱處理后，經(jīng)過(guò)或不經(jīng)過(guò)加工硬化達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)的產(chǎn)品,T代號(hào)后面必須跟位或多位阿拉伯?dāng)?shù)字T細(xì)分狀態(tài)代號(hào)代號(hào)說(shuō)