材料科学及其应用
材料科学的发展与应用
材料科学的发展与应用近年来，随着科学技术的日益发展，材料科学作为新兴学科之一，在各领域中得以广泛应用。
材料科学的发展对人类社会带来了重大的影响和推动。
本文将从多个方面探讨材料科学的发展与应用。
一、材料科学的发展历程材料科学是一门综合性科学，其发展始于20世纪初。
自20世纪50年代，材料研究开始走向系统化、科学化、精细化，下分为单晶体、晶体结构、非晶态和复合材料。
近年来，随着纳米材料的发现和制备，材料科学又进入了高精细化和高质量化的阶段。
二、材料科学在工业中的应用随着工业的发展，材料科学已经广泛运用于各个领域。
其中，材料科学在航空航天、机械、电子等领域中的应用尤为广泛。
例如，航空航天领域需要使用强度高、密度低、抗腐蚀的高性能材料，如航空铝合金、高温合金等。
机械领域则需要使用耐磨、耐腐蚀、高强度、高塑性材料，如高速钢、合金钢等。
在电子领域，不仅需要使用导电、磁性、光学、超导等特殊性能的材料，如硅、镓砷化物、高温超导材料等，同时也需要使用普通的材料通过制造工艺的改进和优化，能够满足电子产品小型化、轻量化、快速化等要求。
三、材料科学在生物医学中的应用近年来，随着生物医学的快速发展，材料科学在生物医学中的应用也越来越广泛。
例如，医用材料应用的多种多样，包括磁性纳米颗粒、纳米合金、生物可降解材料等。
它们能够用于诊断、治疗、细胞培养等方面。
其中，磁性纳米颗粒可以通过外界磁场的作用来进行定位治疗，是一种非常有前途的治疗方式。
生物可降解材料能够在体内按照一定的速率分解吸收，避免了人体内异物的残留问题。
此外，还有生物奈米材料和组织工程等新兴领域，它们能够通过重新组装分子、纤维等组织构建出具有生物活性的人工材料。
四、材料科学在环境保护中的应用在环境保护领域，材料科学也有着非常广泛的应用。
例如，制备分散催化剂、吸附剂、膜材料等材料，以净化废水、废气、处理固体废物，能够有效地降低污染物的含量，保护环境。
五、材料科学的未来发展随着科学技术的不断提高和人们生活的进步，材料科学的发展也将会变得越发高效和便捷。
材料科学的新发现与应用
材料科学的新发现与应用材料科学是研究材料的性质、结构、制备与应用的一门交叉学科。
近年来，随着科技的迅猛发展，材料科学在众多领域取得了显著的新发现，并找到了广泛的应用。
本文将探讨一些当前材料科学的重要发现及其在各个行业中的应用，包括纳米材料、高性能复合材料、智能材料以及生物材料等。
纳米材料的崛起纳米材料是指至少有一个维度在1到100纳米范围内的材料。
在过去几十年间，纳米材料因其独特的物理、化学特性，被广泛关注并迅速发展。
1. 纳米粒子的制备与特性纳米粒子的制备方法有多种，包括物理法、化学法和生物法等。
其中，化学合成方法因其简单、高效，被广泛应用。
纳米粒子展示出许多优异的特性，如增强的强度、良好的电导性和独特的光学特性，使其在电子器件、催化剂和生物医药等领域具有广泛应用。
2. 在能源领域的应用纳米材料在能源领域展现出巨大的潜力。
例如，钙钛矿太阳能电池中的纳米结构能够显著提高光电转化效率，相比传统太阳能电池，其效率提升可达25%以上。
此外，使用纳米催化剂可以提高氢气生产的效率，促进清洁能源的发展。
高性能复合材料复合材料由两种或两种以上的不同材料组合而成，这种组合使得复合材料具有优于单一材料的性能。
近年来，高性能复合材料得到了深入研究和快速发展。
1. 结构与性能高性能复合材料通常由增强相和基体相组成，其中增强相提供强度或刚度，而基体相则提供韧性和其他功能属性。
例如，碳纤维增强塑料（CFRP）是一种轻量化且强度极高的复合材料，其在航空航天和汽车工业中的应用越来越普遍。
2. 在航空航天领域的应用因其优异的性能，高性能复合材料在航空航天领域发挥着重要作用。
现代飞机机身采用大量碳纤维复合材料，大幅降低了自重并提高了燃油效率。
此外，在航空航天器中使用这些复合材料还可以提高抗疲劳性和抗腐蚀性，延长使用寿命。
智能材料的发展智能材料是指那些能够对外界刺激（如温度、压力、电场等）做出适应性响应的材料。
这类材料拥有自我修复、自我调节和自我感知等功能，显示出深远的应用前景。
材料科学技术的研究与应用
材料科学技术的研究与应用材料科学是现代科学技术的重要组成部分，它研究各种材料的结构、性质、制备和应用等问题，对提高制造业和其他相关产业的技术水平、促进经济发展具有重要意义。
材料科学技术的研究与应用细分为多个领域，下文将从各个方面谈谈其研究和应用现状。
1. 材料结构和性能研究材料科学的一个重要研究方向是研究各种材料的结构和性能。
通过对材料的原子、分子和晶体结构的深入分析，可以了解材料的物理化学性质，为材料的制备和应用提供基础。
例如，材料学家可以通过对催化剂材料的结构分析，了解催化剂的活性中心，优化催化反应条件，提高反应效率。
此外，材料科学家还可以通过研究材料的力学性能、电学性能、热学性能等方面来精确评估材料的性能。
例如，通过测试材料的强度、硬度、塑性、韧性等物理性能，可以了解材料在抗外力作用下的性能，为其在工程中的应用提供依据。
2. 材料制备技术研究材料制备技术是材料科学技术的核心之一，也是材料学家们必须掌握的技能之一。
材料制备技术涉及各种材料的制备方法，包括化学合成、物理合成、生物制备等方法，也涉及材料的表面处理方法、功能改性方法等。
通过技术手段的提高，可以制备出多种新型材料，如高分子材料、纳米材料、超导材料等，为社会发展带来了福利。
3. 材料应用研究材料科学技术的研究离不开材料的应用。
材料的应用涉及到广泛的领域，比如建筑材料、电子器件、汽车、航空航天、能源等。
在材料应用的研究中，材料学家不仅需要了解材料的性质和结构，还需要深入了解材料的应用环境和应变状态，以确保材料的性能可以最大程度发挥。
另外，材料应用的研究还需要考虑到材料的成本问题，确保材料在应用中的性价比能够得到保证。
比如，对于一些需要耐磨、耐高温的材料，可以通过降低制备成本、提高制备效率的方法来增强材料的竞争力。
4. 材料利用重大科技项目我国在材料科学技术的研究和应用方面已取得了很多重要的成就，在高温超导、新型电池、聚合物和复合材料等方面已具有一定的国际竞争力。
材料科学材料的性能与应用解析
材料科学材料的性能与应用解析材料科学是研究材料的性质、结构、性能和应用的学科，通过对不同材料的研究和分析，可以揭示材料的结构特征和性能表现，并进一步实现材料的优化设计和应用改进。
在本文中，我们将对不同材料的性能与应用进行深入解析。
一、金属材料金属材料是一类常见的工程材料，具有优良的导电性、导热性和塑性。
其性能主要由结晶结构和合金成分决定。
金属材料广泛应用于建筑、汽车、电子等行业。
1. 铝合金铝合金是一种轻质、高强度的金属材料，具有良好的耐腐蚀性和导热性。
其应用领域包括航空航天、汽车制造和建筑材料等。
例如，由铝合金制成的汽车零部件可以降低车身重量，提高汽车燃油效率。
2. 钢材料钢是一种铁碳合金材料，具有高强度、刚性和耐磨性。
由于其优秀的力学性能，钢广泛应用于建筑、桥梁、造船和机械制造等领域。
不同成分和热处理工艺可以使钢具有不同的性能，如高速钢、不锈钢等。
二、陶瓷材料陶瓷材料是一类非金属的无机材料，具有高温稳定性、耐腐蚀性和良好的绝缘性。
其性能主要受到晶粒尺寸和组分成分的影响。
陶瓷材料广泛应用于电子、建筑和化工等领域。
1. 氧化铝氧化铝是一种常用的陶瓷材料，具有高硬度、高熔点和良好的耐磨性。
它被广泛用于耐火材料、研磨材料和电子陶瓷等领域。
2. 碳化硅碳化硅是一种具有优异性能的陶瓷材料，具有高熔点、高硬度和耐高温等特点。
因此，碳化硅广泛应用于高温结构材料、光学器件和电子元件等领域。
三、聚合物材料聚合物材料是一类由化学结构相同或相似的单体通过化学反应得到的大分子物质。
其性能主要受到分子结构和分子量的影响。
聚合物材料广泛应用于塑料制品、纤维和涂料等领域。
1. 聚乙烯聚乙烯是一种常见的塑料材料，具有良好的韧性和耐腐蚀性。
它被广泛应用于包装材料、电线电缆绝缘材料和管道材料等领域。
2. 聚酯纤维聚酯纤维是一种轻质、高强度的合成纤维，具有良好的耐久性和耐化学性。
它被广泛用于纺织品、家具和汽车座椅等领域。
综上所述，材料科学研究了不同材料的性能与应用。
材料科学的重要性及其应用领域
材料科学的重要性及其应用领域材料科学：构建未来的基础材料科学是一门研究和应用新材料的科学，其探索和创造新材料，是现代工程技术和高新技术的核心。
可以说，材料科学是构建未来的基础。
材料科学的发展，对于人类的生产生活是至关重要的。
本文将从材料科学的重要性和应用领域两方面阐述其价值。
材料科学的重要性首先，材料科学的研究对于国家安全和国家发展具有重要意义。
新的材料和新的材料应用，是铸造新一代先进兵器和军用设备的重要基础。
在现代战争中，许多胜利都是在材料优势上取得的；故而研发出高性能的新材料，对于国家的安全至关重要。
其次，材料科学的研究服务于绿色环保。
当前全球环保压力越来越大，高污染、高耗能的传统工业已经不再适用。
材料科学的研究不断推动可持续发展的进程。
例如，将垃圾废料利用，研制用于建筑、交通、航空等行业广泛应用的经济、环保、高效的新材料。
这将极大地减轻商品的生命周期对环境造成的压力。
再次，材料科学的研究服务于现代医学。
材料科学在制造人工耳蜗器、医用植入材料、仿生材料、药物缓释材料等方面开发出了一系列产品和技术。
这些产品和技术通过人体的医用器械介入，为诊断、治疗及康复提供更加先进、安全、有效的手段。
此外，将材料科学与生物学紧密结合，研究出新型的生物医用材料，将进一步对医学打开一片新天地。
材料科学的应用领域材料科学在众多领域和行业具有广泛的应用。
以下列举几个具体的应用领域。
能源领域能源是当今社会发展的必要条件，能源资源的高效利用和未来新能源的研究都需要新材料技术的支持。
例如，将太阳能转化为能源的光伏材料，将海水、河水等水体生产淡水的半透膜材料，用于风电涡轮和航空航天发动机的高强度耐高温材料等的研究和应用，对于能源产业的发展意义重大。
环保领域随着人类对环境的认识不断加深，环保意识越来越普遍，材料科学在环保领域的应用也日益重要。
铝、塑料等可回收材料的应用，不仅有利于保护自然资源，而且还可以降低产品制造成本。
此外，新型的污染物吸附剂、催化剂等环保材料的研发，也是材料科学在环保领域发挥作用的明证。
材料科学及其应用研究
材料科学及其应用研究一、材料科学概述材料科学是研究材料的内在特性及其与实际应用之间的联系的学科，涉及材料的结构、性能、制备和应用等方面。
在现代工业、医疗、通讯、能源等领域中，材料科学的应用越来越广泛。
二、材料分类按照结构来分类：1.纳米材料：其尺寸小于100纳米，具有特殊的化学、物理和生物性质。
2.超材料：通过设计材料的微结构来实现想要的物理性质，如负折射、超透射等。
3.多孔材料：通过制备具有大量孔隙空间的结构，可以应用在催化剂、吸附剂等领域。
4.晶界材料：是金属、聚合物等材料的晶界所组成的基础材料，其性质受晶界结构控制和调控。
按照用途来分类：1.结构材料：如钢铁、水泥等，主要用于建筑和桥梁等工程。
2.功能材料：如半导体、发光二极管等，主要用于电子产品和光电显示等领域。
3.生物材料：如人工关节、心脏起搏器等，主要用于医疗健康领域。
4.环境材料：如油污吸附材料、水处理材料等，主要用于环保领域。
三、材料制备技术材料的制备是材料科学的核心技术之一，目前主要有以下几种制备技术：1.化学蒸汽沉积法：在炉内将需要制备的原材料加热蒸发，然后在衬底上沉积出薄膜或纳米棒材料。
2.溶胶-凝胶法：将溶胶溶解后通过一系列化学反应转化成凝胶，再通过高温烘干或煅烧等过程制备出纳米结构材料，如二氧化硅凝胶、氧化铝凝胶等。
3.物理气相沉积法：通过热蒸发或电子束加热等方式将原材料气化，然后在衬底上沉积出薄膜或纳米棒材料。
4.化学还原法：将金属离子还原成金属颗粒，常见的应用场景是制备具有高比表面积的金属纳米材料，如银纳米颗粒等。
5.离子交换法：利用离子交换树脂对原料中离子进行固定和交换，并去除其他成分，常用于水处理中。
四、材料性能测试材料的性能测试是材料科学的重要方面之一，主要通过以下几种测试手段：1.拉伸测试：测量材料在拉伸过程中的拉伸强度和拉伸变形等性能指标，常用于金属材料的性能测试中。
2.硬度测试：通过硬度测试机对材料表面的应力感受进行测试，可以得到硬度等性能参数，常用于金属材料中。
材料科学中的新型材料及其应用
材料科学中的新型材料及其应用在科技的不断进步中，材料科学一直是一个备受关注的领域。
新型材料的出现和应用对我们的生活和工业生产都产生了非常重要的影响。
本文将会针对当前材料科学中的新型材料及其应用进行深入的探讨。
一、二维材料二维材料是一种在厚度方向上只有单层原子的材料。
它们的出现对于现代材料科学的发展有着重要的影响。
最典型的二维材料是石墨烯。
它具有极高的导电性和导热性，可以应用于智能电路和高效热导材料。
除此之外，二维半导体材料也是一个备受关注的领域。
它们具有调节能带结构、提高电子载流子迁移率等特性，可以应用于构筑高性能电子器件。
二、硅基光电子材料硅基光电子材料以硅为主要成分，具有优秀的光电特性。
硅基光电子材料可以用于制造半导体器件，如光电控制器和光纤放大器等，同时也可以应用于制造光互联芯片、显示屏以及光电存储器件等。
硅基光电子材料因其极高的限制性能而被广泛应用于信息科学和通讯领域。
三、磁性纳米材料磁性纳米材料是一种纳米级尺寸的磁性材料，它们具有晶体结构上的特殊性质。
磁性纳米材料可以应用于制造高效的磁性存储设备、强磁性材料以及医学成像等领域。
同时，磁性纳米材料还可以应用于制造高效的催化剂，具有极高的经济和环境效益。
四、先进陶瓷材料先进陶瓷材料具有许多优秀的性能，如高强度、高耐热性、耐腐蚀性、低介电常数和低介电损耗等特点。
因此，先进陶瓷材料被广泛地应用于航天航空、机械制造、电子器件和光电器件等领域。
例如，锆酸盐陶瓷材料可以应用于制造高压钠灯、超音速飞机的结构零件、静电耦合装置等，有着极高的应用价值。
五、生物医用材料生物医用材料在医学领域中有着广泛的应用。
它们可以应用于制造人造骨、组织修复器、人工器官以及各种医疗植入材料等。
生物医用材料具有极高的生物相容性和生物稳定性，对人体的影响很小，能够满足高质量的医疗需求。
综上所述，材料科学中新型材料的出现和应用对我们的生活和工业生产有非常重要的影响。
未来，随着人类社会的不断发展，材料科学将会迎来更加广泛的应用和更加深入的研究。
材料科学的前沿技术和应用
材料科学的前沿技术和应用随着科技的不断发展，材料科学也在不断进步，新的前沿技术和应用也不断涌现。
本文将从三个方面来介绍这些前沿技术和应用，分别是材料仿生、纳米材料和二维材料。
一、材料仿生材料仿生是一种自然界与材料科学交叉的领域，在材料设计和制造中吸取自然界万物的优点，达到更好效果的方法。
例如，把大自然中的优秀形态、结构、构造或者生理功能，生动的运用到材料的研制过程中。
材料仿生的应用范围十分广泛，包括微型机器人、先进轻质材料、生物医学材料和仿生制造等领域。
其中，生物医学材料方面，仿生设计在生物体内容易完美集成，有效降低废物排放，减少对环境的损害。
同时，仿生设计可以很好地挖掘有机体中的优秀特性，比如痕迹遗传等，以此制造出更加合理有机的材料。
另外，微型机器人的仿生设计可以达到更好的精准切割效果。
二、纳米材料纳米材料是一种特殊的材料，它的一个维度的尺寸低于100纳米，也就是说，它们的尺寸比人类头发直径还要细小很多倍。
纳米材料的应用范围十分广泛，可以应用于头发、衣服、鞋、垫子、电子设备、汽车等各个领域。
其中，纳米银材料的应用十分广泛，可以制成抗菌抗病毒的面料、玻璃和金属制品等，具有十分广阔的市场潜力。
此外，纳米金属材料还可以应用于微电子设备中的电极材料，可用于制造更加高能量密度的电子设备。
另外，纳米碳管等材料还可以应用于能源、环境和生物医学等领域。
三、二维材料二维材料是一种新型材料，具有很强的光学、电学、机械和化学性质，是科技领域的热门研究对象。
它的名称源于其厚度，仅有不到一纳米厚的材料。
二维材料可应用于电子、传感器、能源、光学和生物医学领域。
其中，石墨烯是一种二维材料，具有十分广泛的应用前景。
石墨烯可以用于制造智能材料、光电材料、催化剂、生物医学传感器等领域，在环保、工业安全等方面都有着极为广泛的应用前景。
总体来说，材料科学的前沿技术和应用方向十分广阔，而材料仿生、纳米材料和二维材料则是当前研究的热点方向，这些技术的应用将进一步推动科技的进步，为人类生活带来更多的便利与好处。
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2.1.4 铝合金
铝合金
纯铝密度小，塑性好，易于加工，抗腐蚀性能好，可制成各种型材、 板材；人们逐渐以加入合金元素及运用热处理等方法来强化铝，这 就得到了一系列的铝合金。 铝合金密度低、但强度比较高，接近或超过优质钢，塑性好，具有 优良的导电性、导热性和抗蚀性，是工业中应用最广泛的一类有色 金属结构材料，在航空、航天、汽车、机械制造、船舶及化学工业 中大量应用，工业中使用量仅次于钢。 铝合金分为两大类：铸造铝合金和变形铝合金。铸造铝合金按化学 成分可分为铝硅合金、铝铜合金、铝镁合金、铝锌合金和铝稀土合 金；变形铝合金分为不可热处理强化型铝合金和热处理型铝合金。
合金结构钢：
低合金高强度结构钢
性能：塑性、韧性、耐蚀性和焊接性均比同含碳素的碳钢高。 应用：桥梁、船舶、车辆、锅炉、压力容器起重和线等。 牌号：Q295、Q345、Q390、Q420
低合金耐钢 车辆、塔架
低合金专业用钢
合金渗碳钢：
20CrMnTi
应用：制造变速齿轮、传动轴 。 热处理：渗碳后淬火、低温回火。
钨钴钛类硬质合金
“YT” 加数字表示，数字表示碳化钛的百分含量。例如：YT5。
通用硬质合金
“YW”加顺序号表示。例如：YW1、YW2。
2.1.2 铸铁
铸铁是含碳量大于2.11％的铁碳合金，根据铸铁中石墨形态的不同， 铸铁又可分为：
灰口铸铁 可锻铸铁 球墨铸铁 蠕墨铸铁
石墨以片状存在于铸铁中 石墨以团絮状存在于铸铁中 石墨以球状存在于铸铁中 石墨以蠕虫状存在于铸铁中
牌号：用“H”＋数字表示。其中“H”表示普通黄铜的黄字汉语拼音字母的字 头，数字表示平均含铜量的百分数，如：H90。
特殊黄铜
在普通黄铜中加入其他合金元素所组成的合金，称为特殊黄铜。加入的合 金元素有锡、硅、锰、铅和铝等，分别称为锡黄铜、硅黄铜、锰黄铜、铅 黄铜、铝黄铜等。锡提高黄铜的强度和在海水中的抗蚀性，又称海军黄铜。
中碳钢：含碳量在0.25%-0.6%碳素钢，有镇静钢、半镇静钢、 沸腾钢等多种产品；
高碳钢：含碳量从0.6%-1.7%，可以淬硬和回火，锤、撬棍 等由含碳量0.75%的钢制造，切削工具如钻头、丝攻、铰刀 等由含碳量0.9%-1%的钢制造。
按用途分类： 碳素钢按用途可分为碳素结构钢和碳素工具钢。
2.1.1 钢的分类
1. 按化学成分分：碳素钢：按含碳量分①工业纯铁②低碳钢③中碳钢 ④高碳钢；合金钢：按合金元素分①低合金钢②中合金钢③高合金 钢； 2. 3. 按品质分：①普通钢②优质钢③高级优质钢； 按冶炼设备分：①转炉钢②平炉钢③电炉钢；
4.
5. 6.
按脱氧程度：①沸腾钢②镇静钢③半镇静钢；
珠光体转变
奥氏体从高温缓慢冷却时发生共析转变所形成的，其立体形态为铁 素体薄层和碳化物（包括渗碳体）薄层交替重叠的层状复相物。广 义则包括过冷奥氏体发生珠光体转变所形成的层状复相物。
珠光体的性能介于铁素体和渗碳体之间,强韧 性较好；其抗拉强度为750 ~900MPa,180 ~280HBS,伸长率为20 ~25%,冲击功为24 ~32J；力学性能介于铁素体与渗碳体之间,强 度较高,硬度适中,塑性和韧性较好。 （σb=770MPa,180HBS,δ=20%~35%,A KU=24~32J)。
2.2 金属材料的性能
物理性能（比重、熔点、导电性、导热性、热膨胀性、磁性等）
使用性能
化学性能（耐腐蚀性、耐氧化性等）
机械或力学性能（强度、塑性、硬度、韧性、疲劳强度等） 铸造性能
锻造性能
工艺性能 焊接性能 切削加工性能 弯曲性能 热处理性能
力学性能
力学性能是指金属在外力作用下所表现出来的性能，具体包括：强 度、硬度、塑性、硬度、韧性等。
的材料的统称。 金属材料的特点是具有资源丰富、生产技术成熟、产品质量
稳定、强度高、塑性和任性好、耐热、耐寒、耐磨、可锻造、
铸造、冲压和焊接、导电、导热性和铁磁性优异等特点，已成 为现代工业和现代科学技术中最重要的材料之一。钢铁唯一的 缺点是会生锈。
2.1 金属材料分类
铁合金（铸铁/碳钢/合金钢） 黑色材料 生铁（铸造生铁/炼钢生铁） 钢/钢材/钢材制品（金属丝绳/支护用品） 金属材料 有色轻金属（密度 < 4.5%） 有色重金属（密度 > 4.5%） 有色材料 贵金属（金、银、铂族金属） 稀有金属 半金属（硅、硼、硒、砷）
热处理的目的：提高零件的使用性能、充分发挥钢材的潜力、延长 零件的使用寿命、改善工件的工艺性能，提高加工质量，减小刀具
磨损等。
钢的热处理方法：退火、正火、淬火、回火及表面热处理等。
3.1 铁碳相图
3.2 固态相变
在热处理工艺中，钢加热的目的是为了获得奥氏体。钢的奥氏体化分 为：奥氏体晶核的形成、长大、碳化物的溶解及奥氏体的均匀化。 在热处理工艺中，钢保温的目的是：①为了使工件热透；②使组织转 变完全；③使奥氏体成分均匀。 钢在冷却时的转变：
铬镍不锈钢常用牌号有0Cr19Ni9、1Cr18Ni9等，通称为18－8型 不锈钢。
耐热钢 抗氧化钢、热强钢
2.1.2 轴承合金、硬质合金
轴承合金
锡基轴承合金（锡基巴氏合金）、铅基轴承合金（铅基巴氏合金）、 铝基轴承合金。
硬质合金
钨钴类硬质合金
“YG”加数字表示，数字表示钴的百分含量。例如：YG8。
灰口铸铁
牌号及用途
灰口铸铁的牌号由“灰铁”汉语拼音字母字头“HT”及后面的一组数 字组成，数字表示最低抗拉强度，如：HT200； 用于制造承受较大负荷的零件，如机床的床身、立柱、汽车缸体、 缸盖、轮毂、联轴器等。
热处理 去应力退火；表面淬火； 消除铸件白口，降低硬度的退火。
可锻铸铁
可锻铸铁俗称为玛铁、马钢。
合金元素在钢中的主要作用：
强化铁素体
形成合金碳化物
细化晶粒 提高钢的淬透性 提高钢的回火稳定性
合金钢的分类：
合金结构钢 按用途 合金工具钢 低合金钢：＜5% 按合金元素含量 中合金钢：5%~10%
特殊性能钢
牌号：
高合金钢：＞10%
合金结构钢：采用两位数字十元素，符号（或汉字）十数字表示。
2.1.3 铜合金
纯铜呈紫红色，又称为紫铜。常用的铜合金可分为：黄铜、青铜和 白铜。 黄铜是以锌为主加元素的铜合金，黄铜可分为：普通黄铜和特殊黄铜。
普通黄铜
当锌的含量小于39％时，锌全部溶于铜中形成α固容体，即单相黄铜；当 锌的含量大于等于39％时，除了有α固容体外，组织中还出现化合物CuZn 为基体的β固容体，即α＋β的双相黄铜。 应用：单相黄铜塑性很好，适用于冷、热变形加工。双相黄铜强度高，热 状态下塑性良好，适用于热变形加工。
高速钢（HSS） 高速钢（HSS）是一种具有高热硬性、高耐磨性的高合金工具钢。 高 速钢的热硬性可达600度，又称为锋钢。 应用：制造切削速度较高的刀具（如车刀、铣刀、钻头等）和形状复 杂的成形刀具。 热处理：淬火、低温回火。
不锈钢
铬不锈钢 常用牌号：1Cr13、1Cr13、3Cr13、4Cr 含碳量较低的钢1Cr13、 2Cr13用于制造耐腐蚀、受冲击载荷的零件，如汽轮机叶片、水 压机阀门等零件；含碳量较高的钢 3Cr13、3Cr13Mo 、7Cr13等 用于制造弹簧、轴承、医疗器。 铬镍不锈钢
按用途分：①结构钢②工具钢③特殊钢的④专业用钢； 按加工制造形式分：①铸钢②锻钢③热轧钢④冷轧钢⑤冷拔钢；
碳素钢
碳素钢是含碳量小于1.35%，除铁、碳和限量以内的硅、锰、磷、硫等 杂质外，不含其他合金元素的钢。 按化学成分分类： 碳素钢按化学成分（即含碳量）可分为低碳钢、中碳钢和高碳钢。
低碳钢：又称软钢，含碳量从0.1%-0.3%，常用于制造链条、 铆钉、螺栓、轴等；
贝氏体型转变： 550℃~Ms→贝氏体→B 550℃→350℃→上贝氏体→B上 350℃~Ms→下贝氏体→B下 45~55 HRC 40~45
珠光体转变： A1~550℃→珠光体 HRC A1~650℃→珠光体→P ＜25 650℃~600℃→索氏体→S 25~35 600℃~550℃→屈氏体→T 35~40
载荷的概念及分类：金属材料在加工及使用过程中所受的外力称为 载荷
• 静载荷：大小不变或变化过程缓慢的载荷 • 冲击载荷：在短时间内以较高速度作用于零件上的载荷 • 交变载荷：大小、方向或大小和方向随时间发生周期性变化的载荷
变形的概念及分类：金属材料受到载荷作用而产生的几何形式和尺 寸的变化称为变形，变形分为弹性变形和塑性变形两种。
调质合金钢：
40Cr 应用：制造齿轮、连杆、主轴。 热处理：调质
合金弹簧钢：
60Si2Mn
应用：制造弹簧 。 热处理：淬火、中温回火。
滚动轴承钢：
GCr15，GCr15SiMn 应用：制造滚动轴承。 热处理：淬火、低温回火。
合金模具钢、合金量具钢：
合金工具钢：
低合金刃具钢
低合金刃具钢是在碳素工具钢的基础上加入少量合金元素的钢，预备 热处理是球化退火，最终热处理是淬火后低温回火 SiCr:制造丝锥、板牙、铰刀等。 CrWMn:制造长铰刀、拉刀等。
牌号 可锻铸铁牌号由三个字母及两组数字组成。前两个字母“KT”是“可 铁”两字的汉语拼音的第一个字母，第三个字母代表可锻铸铁的类 别。后面两组数字分别代表最低抗拉强度和伸长率的数值。 如KTH300-06 表示黑心可锻铸铁，其最低抗拉强度为300MPa，最低 伸长率为6％。