有色金属和黑色金属
钢材的分类及标号
钢材的一般知识一、黑色金属、钢和有色金属在介绍钢的分类之前先简单介绍一下黑色金属、钢与有色金属的基本概念。
1、黑色金属是指铁和铁的合金。
如钢、生铁合金、铸铁等。
钢和生铁都是以铁为基础，以碳为主要添加元素的合金，统称为铁碳合金。
生铁是指把铁矿石放到高炉中冶炼而成的产品，主要用来炼钢和制造铸件。
把铸造生铁放在熔铁炉中熔炼，即得到铸铁（液状），把液状铸铁浇铸成铸件，这种铸铁叫铸铁件。
铁合金是由铁与硅、锰、铬、钛等元素组成的合金，铁合金是炼钢的原料之一，在炼钢时做钢的脱氧剂和合金元素添加剂用。
2、把炼钢用生铁放到炼钢炉内按一定工艺熔炼，即得到钢。
钢的产品有钢锭、连铸坯和直接铸成各种钢铸件等。
通常所讲的钢，一般是指轧制成各种钢材的钢。
钢属于黑色金属但钢不完全等于黑色金属。
3、有色金属又称非铁金属，指除黑色金属外的金属和合金，如铜、锡、铅、锌、铝以及黄铜、青铜、铝合金和轴承合金等。
另外在工业上还采用铬、镍、锰、钼、钴、钒、钨、钛等，这些金属主要用作合金附加物，以改善金属的性能，其中钨、钛、钼等多用以生产刀具用的硬质合金。
以上这些有色金属都称为工业用金属，此外还有贵重金属：铂、金、银等和稀有金属，包括放射性的铀、镭等。
二、钢的分类钢是含碳量在0.04%-2.3%之间的铁碳合金。
为了保证其韧性和塑性，含碳量一般不超过1.7%。
钢的主要元素除铁、碳外，还有硅、锰、硫、磷等。
钢的分类方法多种多样，其主要方法有如下八种：1、按品质分类(1) 普通钢（P≤0.045%，S≤0.050%）(2) 优质钢（P、S均≤0.035%）(3) 高级优质钢（P＜0.035%，S≤0.030%）2.、按化学成份分类1) 碳素钢：a.低碳钢（C≤0.25%）；b.中碳钢（0.25＜C≤0.60%）；c.高碳钢（C＞0.60%）。
2)合金钢：a.低合金钢（合金元素总含量≤5%）b.中合金钢（合金元素总含量为5~10%）c.高合金钢（合金元素总含量＞10%）。
常用金属材料分类及鉴别知识
1.2 常用金属材料金属材料来源丰富，并具有优良的使用性能和加工性能，是机械工程中应用最普遍的材料，常用以制造机械设备、工具、模具，并广泛应用于工程结构中。
金属材料大致可分为黑色金属两大类。
黑色金属通常指钢和铸铁；有色金属是指黑色以外的金属及其合金，如铜合金、铝及铝合金等。
1.2.1 钢钢分为碳素钢（简称碳钢）和合金两大类。
碳钢是指含碳量小于2.11%并含有少量硅、锰、硫、磷杂质的铁碳合金。
工业用碳钢的含碳量一般为0.05%～1.35%。
为了提高钢的力学性能、工艺性能或某些特殊性能（如耐腐蚀性、耐热性、耐磨性等），冶炼中有目的地加入一些合金元素（如Mn、Si、Cr、Ni、Mo、W、V、Ti等），这种钢称为合金钢。
（一）碳钢1．碳钢的分类碳钢的分类方法有多种，常见的有以下三种。
（1）按钢的含碳量多少分类分为三类：低碳钢，含碳量0.25%；中碳钢，含碳量为0.25%～0.60%；高碳钢，含碳量0.60%。
（2）按钢的质量（即按钢含有害元素S、P的多少）分类分为三类：普通碳素钢，钢中S、P含量分别≤0.055%和0.045%；优质碳素钢，钢中S、P含量均≤0.040%；高级碳素钢，钢中S、P含量分别≤0.030%和0.035%。
（3）按钢的用途分类分为两类：碳素结构钢，主要用于制造各种工程构件和机械零件；碳素工具钢，主要用于制造各种工具、量具和模具等。
2．碳钢牌号的表示方法（1）碳素结构钢碳素结构钢的牌号由屈服点“屈”字汉语拼音第一个字母Q、屈服点数值、质量等级符号（A、B、C、D）及脱氧方法符号（F、b、Z）等四部分按顺序组成。
其中质量等级按A、B、C、D顺序依次增高，F代表沸腾钢，b代表镇静钢，Z代表镇静钢等。
如Q235-A·F表示屈服强度为235Mpa的A级沸腾碳素结构钢。
（2）优质碳素结构钢优质碳素结构钢的牌号用两位数字表示。
这两位数字代表钢中的平均含碳量的万分之几。
例如45钢，表示平均含碳量为0.45%的优质碳素结构钢。
常用金属材料分类及鉴别知识
1.2 常用金属材料金属材料来源丰富，并具有优良的使用性能和加工性能，是机械工程中应用最普遍的材料，常用以制造机械设备、工具、模具，并广泛应用于工程结构中。
金属材料大致可分为黑色金属两大类。
黑色金属通常指钢和铸铁；有色金属是指黑色以外的金属及其合金，如铜合金、铝及铝合金等。
1.2.1 钢钢分为碳素钢（简称碳钢）和合金两大类。
碳钢是指含碳量小于2.11%并含有少量硅、锰、硫、磷杂质的铁碳合金。
工业用碳钢的含碳量一般为0.05%～1.35%。
为了提高钢的力学性能、工艺性能或某些特殊性能（如耐腐蚀性、耐热性、耐磨性等），冶炼中有目的地加入一些合金元素（如Mn、Si、Cr、Ni、Mo、W、V、Ti等），这种钢称为合金钢。
（一）碳钢1．碳钢的分类碳钢的分类方法有多种，常见的有以下三种。
（1）按钢的含碳量多少分类分为三类：低碳钢，含碳量0.25%；中碳钢，含碳量为0.25%～0.60%；高碳钢，含碳量0.60%。
（2）按钢的质量（即按钢含有害元素S、P的多少）分类分为三类：普通碳素钢，钢中S、P含量分别≤0.055%和0.045%；优质碳素钢，钢中S、P含量均≤0.040%；高级碳素钢，钢中S、P含量分别≤0.030%和0.035%。
（3）按钢的用途分类分为两类：碳素结构钢，主要用于制造各种工程构件和机械零件；碳素工具钢，主要用于制造各种工具、量具和模具等。
2．碳钢牌号的表示方法（1）碳素结构钢碳素结构钢的牌号由屈服点“屈”字汉语拼音第一个字母Q、屈服点数值、质量等级符号（A、B、C、D）及脱氧方法符号（F、b、Z）等四部分按顺序组成。
其中质量等级按A、B、C、D顺序依次增高，F代表沸腾钢，b代表镇静钢，Z代表镇静钢等。
如Q235-A·F表示屈服强度为235Mpa的A级沸腾碳素结构钢。
（2）优质碳素结构钢优质碳素结构钢的牌号用两位数字表示。
这两位数字代表钢中的平均含碳量的万分之几。
例如45钢，表示平均含碳量为0.45%的优质碳素结构钢。
自然界中有哪些矿产资源
自然界中有哪些矿产资源金属矿产分为:黑色金属矿产、有色金属矿产、贵重金属矿产、稀有金属矿产、稀土金属矿产，以及分散元素金属矿产等。
1、黑色金属矿产2、有色金属矿产包括:铜矿、铅矿、锌矿、铝土矿、镍矿、钨矿、镁矿、钴矿、锡矿、铋矿、钼矿、汞矿和锑矿包括:铁矿、锰矿、铬矿、钒矿、钛矿3、贵重金属矿产包括:金矿、银矿和铂族金属(铂、钯、铱、铑、钌、锇等)4、稀有金属矿产包括:铌矿、钽矿、铍矿、锂矿、锆矿、锶矿、铷矿和铯矿5、稀土金属矿产包括:钪矿、轻稀土矿(镧、铈、镨、钕、钜、钐、铕)、重稀土矿(钆、铽、镝、钬、铒、铥、镱、镥、钇);稀土元素是镧系元素系稀土类元素群的总称，包含钪sc、钇y及镧系中的镧la、铈ce、镨pr、钕nd、钷pm、钐sm、铕eu、钆gd、铽tb、镝dy、钬ho、铒er、铥tm、镱yb、镥lu，共17个元素6、分散元素金属矿产包括:锗矿、镓矿、铟矿、铊矿、铪矿、铼矿、镉矿、硒矿和碲矿7、原子能能源金属:主要为铀矿和钍矿。
中国已探明储量的非金属矿产有91种，主要为金刚石、石墨、自然硫、硫铁矿、水晶、刚玉、蓝晶石、夕线石、红柱石、硅灰石、钠硝石、滑石、石棉、蓝石棉、云母、长石、石榴子石、叶蜡石、透辉石、透闪石、蛭石、沸石、明矾石、芒硝、石膏、重晶石、毒重石、天然碱、方解石、冰洲石、菱镁矿、萤石、宝石、玉石、玛瑙、石灰岩、白垩、白云岩、石英岩、砂岩、天然石英砂、脉石英、硅藻土、页岩、高岭土、陶瓷土、耐火粘土、凹凸棒石、海泡石、伊利石、累托石、膨润土、辉长岩、大理岩、花岗岩、盐矿、钾盐、镁盐、碘、溴、砷、硼矿、磷矿等。
自然界中除了上述金属和非金属矿产资源外，还有煤、石油和天然气等特殊资源。
我国在很多主要非金属矿产资源方面都占有很大优势。
下面仅将其中我国资源储量位居世界前列的一些主要非金属矿产品简列如下:我国已探明的石膏矿区达169处。
主要有山东省大汉口、内蒙古自治区鄂托克旗、湖北省应城、山西省太原、宁夏回族自治区中卫、甘肃省天祝、湖南省邵东、吉林省浑江、四川省峨边等矿床。
几种常见的金属
铁及少量碳、硅、锰几 乎不含硫、磷
0.03%～2%
白口铁：用于炼钢 灰口铁：制造化工机械、铸件 球墨铸铁：机械强度高，可代替 钢
硬而脆、无韧性、可铸 不可锻
碳素钢（低碳钢、中碳钢、高碳 钢） 合金钢（锰钢、不锈钢、硅钢、 钨钢）
坚硬、韧性大、塑性好、 可铸、可锻、可压延
炼钢和炼铁的比较
生铁冶炼
炼钢
一、铁
Fe2O3+3CO 2Fe+3CO2
合金：由一种金属跟其他一种或几种几种金 用氧气或铁的氧化物除去生铁中多余的碳元素
有色金属：其余的金属，如铜、铂、金等。
属（或金属跟非金属）一起熔合而成 铁矿石、焦炭、空气、石灰石
用氧气或铁的氧化物除去生铁中多余的碳元素 铁矿石、焦炭、空气、石灰石
的具有金属特性的物质。 解答：设需要含为80%的赤铁矿石的质量为x
生铁1600吨含纯为1600吨×（1－2%）= 1568吨
合 x×80% 1568吨
合金：由一种金属跟其他一种或几种几种金
生铁 铸造生铁
球墨铸铁
属（或金属跟非金属）一起熔合而成
金 铁及少量碳、硅、锰几乎不含硫、磷
解答：设需要含为80%的赤铁矿石的质量为x 生铁1600吨含纯为1600吨×（1－2%）= 1568吨
解答：设需要含为80%的赤铁矿石的质量为x
生铁1600吨含纯为1600吨×（1－2%）= 1568吨
高温
Fe2O3+3CO
2Fe+3CO2
160
112
x×80% 1568吨
解得： x = 2800吨
答：需这种赤铁矿石2800吨。
二、其他几种常见的金属
原料 铁矿石、焦炭、空气、石灰石 生铁、废钢
黑色金属主要指铁
黑色金属主要指铁、锰、铬及其合金，如钢、生铁、铁合金、铸铁等。
黑色金属以外的金属称为有色金属。
黑色金属和有色金属这名字，常常使人误会，以为黑色金属一定是黑的，其实不然。
黑色金属只有三种：铁、锰与铬。
而它们三个都不是黑色的！纯铁是银白色的；锰是银白色的；铬是灰白色的。
因为铁的表面常常生锈，盖着一层黑色的四氧化三铁与棕褐色的三氧化二铁的混合物，看去就是黑色的，人们称之为“黑色金属”。
常说的“黑色冶金工业”，主要是指钢铁工业。
因为最常见的合金钢是锰钢与铬钢，这样，人们把锰与铬也算成是“黑色金属”了。
除了铁、锰、铬以外，其他的金属，都算是有色金属。
黑色金属乃工业上对铁、铬和锰的统称。
亦包括这三种金属的合金，尤其是合金钢及钢铁。
黑色金属相对的是有色金属。
事实上纯净的铁及铬是银白色的，而锰是银灰色。
由于钢铁表面通常覆盖一层黑色的四氧化三铁，而锰及铬主要应用于冶炼黑色的合金钢。
所以才会被“错误分类”为黑色金属。
黑色金属的分类也有其意义，因为这三种金属都是冶炼钢铁的主要原料，而钢铁在国民经济中占有极其重要的地位，亦是衡量一国家国力的重要标志。
黑色金属的产量约占世界金属总产量的95％。
金属是具有光泽、有良好的导电性、导热性与机械性能，并具有正的温度电阻系数的物质。
金属，是个大家庭，现在世界上有86种金属。
通常人们把金属分成两大类，黑色金属和有色金属。
黑色金属和有色金属这名字，常常使人误会，以为黑色金属一定是黑的，其实不然。
黑色金属只有三种：铁、锰与铬。
而它们三个都不是黑色的！纯铁是银白色的；锰是银白色的；铬是灰白色的。
因为铁的表面常常生锈，盖着一层黑色的四氧化三铁与棕褐色的三氧化二铁的混合物，看去就是黑色的。
怪不得人们称之为“黑色金属”。
常说的“黑色冶金工业”，主要是指钢铁工业。
因为最常见的合金钢是锰钢与铬钢，这样，人们把锰与铬也算成是“黑色金属”了。
除了铁、锰、铬以外，其他的金属，都算是有色金属。
在有色金属中，还有各种各样的分类方法。
金属材料知识大全,收藏!
金属材料知识大全，收藏！概述金属材料是指金属元素或以金属元素为主构成的具有金属特性的材料的统称。
包括纯金属、合金、金属材料金属间化合物和特种金属材料等。
（注：金属氧化物（如氧化铝）不属于金属材料。
）”Vol.1意义人类文明的发展和社会的进步同金属材料关系十分密切。
继石器时代之后出现的铜器时代、铁器时代，均以金属材料的应用为其时代的显著标志。
现代，种类繁多的金属材料已成为人类社会发展的重要物质基础。
Vol.2种类金属材料通常分为黑色金属、有色金属和特种金属材料。
（1）黑色金属，又称钢铁材料，包括含铁90%以上的工业纯铁，含碳2%-4%的铸铁，含碳小于2%的碳钢，以及各种用途的结构钢、不锈钢、耐热钢、高温合金、不锈钢、精密合金等。
广义的黑色金属还包括铬、锰及其合金。
（2）有色金属，是指除铁、铬、锰以外的所有金属及其合金，通常分为轻金属、重金属、贵金属、半金属、稀有金属和稀土金属等。
有色合金的强度和硬度一般比纯金属高，并且电阻大、电阻温度系数小。
（3）特种金属材料，包括不同用途的结构金属材料和功能金属材料。
其中有通过快速冷凝工艺获得的非晶态金属材料，以及准晶、微晶、纳米晶金属材料等；还有隐身、抗氢、超导、形状记忆、耐磨、减振阻尼等特殊功能合金以及金属基复合材料等。
Vol.3性能一般分为工艺性能和使用性能两类。
所谓工艺性能是指机械零件在加工制造过程中，金属材料在所定的冷、热加工条件下表现出来的性能。
金属材料工艺性能的好坏，决定了它在制造过程中加工成形的适应能力。
由于加工条件不同，要求的工艺性能也就不同，如铸造性能、可焊性、可锻性、热处理性能、切削加工性等。
所谓使用性能是指机械零件在使用条件下，金属材料表现出来的性能，它包括力学性能、物理性能、化学性能等。
金属材料使用性能的好坏，决定了它的使用范围与使用寿命。
在机械制造业中，一般机械零件都是在常温、常压和非常强烈腐蚀性介质中使用的，且在使用过程中各机械零件都将承受不同载荷的作用。
黑色金属有哪几种
黑色金属有哪几种
黑色金属材料乃工业上对铁、铬和锰的统称。
亦包括这三种金属的合金，尤其是合金钢及钢铁。
与黑色金属相对的是有色金属。
事实上纯净的铁及铬是银白色的，而锰是银灰色。
由于钢铁表面通常覆盖一层黑色的四氧化三铁，而锰及铬主要应用于冶炼黑色的合金钢。
所以才会被“错误分类”为黑色金属。
黑色金属主要指铁、锰、铬及其合金，如钢、生铁、铁合金、铸铁等。
铁、锰、铬因为铁的表面常常生锈，盖着一层黑色的四氧化三铁与棕褐色的三氧化二铁的混合物，看去就是黑色的。
常说的黑色冶金工业，主要是指钢铁工业。
因为最常见的合金钢是锰钢与铬钢，这样，人们把锰与铬也算成是黑色金属了。
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有色金属和黑色金属
“有色金属和黑色金属的分类”这题目是太浅了点，建议有点常识的人不要看下去，这是讲给连起码的金属分类都没听说过的人听的。
黑色金属往白里说，就是我们通常说的钢铁。
专业点的说法是：所有铁及其合金统称为黑色金属。
这定义告诉你，即便是不锈钢、甚至包括彩色不锈钢，也属黑色金属的范畴。
那么，钢铁以外的其它金属，当然就是有色金属了。
黑色金属的由来大抵取决于其氧化皮的颜色。
铁锈是红褐色的，但那并不是真正氧化完全致密的铁素体颜色。
如果大家在化学课做过金属的发蓝试验，就知道，铁素体真正的氧化皮是黑色的。
除了裁纸刀外，现代刀具基本都用黑色金属来制造（有色金属在现代刀具的制造过程中，仅仅起点缀和装饰的作用），因此我们后面将展开讨论黑色金属及其各种特性，现在我们将有色金属部分说完。
有色金属中与刀具发展史密切关联的主要是铜及各类铜合金。
国标牌号T1-T4的纯铜（即紫铜）是不易用来做刀具的，因为其太软了（HB=30~40），通常用来做导线，纯度越高，电阻越小。
铜和锌的合金叫黄铜，国标用H开头表示，如H80、H62等，H后面的数字表示铜的含量，其余部分自然是锌含量了。
黄铜色泽美观，耐蚀性良好，加工性也不错（指冲压变形能力及切削性能都好），但硬度还是太低（HB53～56），也不适合做刀具。
古人做刀最早用青铜我估计是偶然，因为他们没有将铜提纯的能力或稀里糊涂在铜里添加了某些比例的锡或铅等其他元素，于是也稀里糊涂提高了铜的强度、硬度、抗蚀性及耐磨性。
现代的定量分析和定量试验告诉我们，锡在铜中的含量小于8%时，青铜具有良好的塑性，可用于压力加工；而当锡含量大于10%时，就只能用于铸造了。
青铜牌号用Q开头，铸造青铜用ZQ开头，ZQSn10表示是含锡量10%左右的铸造用锡青铜。
这类材料的硬度为HB70~120之间。
特殊青铜是不含锡的青铜，添加的主要是Al、Be、Mn.、Si、Pb等其他元素。
这类添加元素的改变，不仅降低了制造成本，而且获得了良好的热处理强化性能。
我在设计中常常使用QBe2铍青铜做弹性元件，这种材料经淬火和人工时效处理后，强度、硬度、弹性极限、疲劳极限都很高，就是价格贵了点。
铍青铜的HB=370，如果古人偶然用这材料和合理的热处理工艺做了一把刀，那不光弹性良好，而且削铁如泥了（通常黑色金属在没有淬火前的硬度只有HB=150左右）。
但不管怎样，当人类掌握了炼钢技术及正确的热处理技术后，HB=370这布氏硬度就立刻不值一提了。
现代工艺制造出的刀具，要切削HB=370来说，虽不易如反掌，但也不眉头皱皱。