常用的金属材料钢与铁.doc
常用材料化学成份
常用材料化学成份1.金属材料：-铁：铁是地壳上最常见的金属之一、在钢铁生产中使用的主要成分是铁和碳。
其他常见的合金元素有镍、铬等。
-铝：铝是一种轻质金属，主要成分是铝和少量的合金元素，如锰、镁和硅。
-铜：铜是导电性能很好的金属，主要成分是铜本身，通常还含有锌和锡等合金元素。
-锌：锌是一种耐腐蚀金属，主要成分是锌本身，常与铝、铜等金属一起合成合金。
2.塑料材料：-聚乙烯（PE）：聚乙烯是一种常见的塑料，主要成分是乙烯（C2H4）分子的聚合物。
它具有良好的耐酸碱性和机械强度。
-聚丙烯（PP）：聚丙烯是一种耐高温塑料，主要成分是丙烯（C3H6）分子的聚合物。
它具有较高的刚性和耐化学腐蚀性。
-聚氯乙烯（PVC）：聚氯乙烯是一种耐候性好的塑料，主要成分是氯乙烯（C2H3Cl）分子的聚合物。
它可在不同形式下制成硬质或软质的塑料制品。
-聚苯乙烯（PS）：聚苯乙烯是一种常见的脆性塑料，主要成分是苯乙烯（C8H8）分子的聚合物。
它常被用于制作泡沫塑料（EPS）。
3.橡胶材料：-天然橡胶：天然橡胶主要成分是聚合物异戊二烯（C5H8）。
-合成橡胶：合成橡胶是通过合成化学方法制备的橡胶，其主要成分有丁苯橡胶、丁腈橡胶、氯丁橡胶等。
4.玻璃材料：-硅酸钠（Na2SiO3）：硅酸钠是玻璃的主要成份之一，它是由二氧化硅（SiO2）和碱金属氧化物（如氢氧化钠）反应所得。
-碳酸钠（Na2CO3）：碳酸钠是用于制备玻璃的重要成分。
它与二氧化硅和氢氧化钠反应生成硅酸钠。
5.陶瓷材料：-二氧化硅（SiO2）：二氧化硅是陶瓷材料的主要成份之一，它具有良好的耐高温和抗酸碱性能。
-氧化铝（Al2O3）：氧化铝是一种用于制备高级陶瓷的重要成分。
它具有良好的绝缘性能和高机械强度。
这只是常用材料化学成分的一小部分，还有很多其他材料也具有重要的化学成分，如纸张、涂料、药物等。
不同的材料成分赋予了它们不同的性质和用途，化学成分的选择和控制对材料的性能至关重要。
生铁,熟铁,钢
生铁一般指含碳量在2~4.3%的铁的合金。
又称铸铁。
生铁里除含碳外，还含有硅、锰及少量的硫、磷等，它可铸不可锻。
根据生铁里碳存在形态的不同，又可分为炼钢生铁、铸造生铁和球墨铸铁等几种。
炼钢生铁里的碳主要以碳化铁的形态存在，其断面呈白色，通常又叫白口铁。
这种生铁性能坚硬而脆，一般都用做炼钢的原料。
铸造生铁中的碳以片状的石墨形态存在，它的断口为灰色，通常又叫灰口铁。
由于石墨质软，具有润滑作用，因而铸造生铁具有良好的切削、耐磨和铸造性能。
但它的抗位强度不够，故不能锻轧，只能用于制造各种铸件，如铸造各种机床床座、铁管等。
球墨铸铁里的碳以球形石墨的形态存在，其机械性能远胜于灰口铁而接近于钢，它具有优良的铸造、切削加工和耐磨性能，有一定的弹性，广泛用于制造曲轴、齿轮、活塞等高级铸件以及多种机械零件。
此外还有含硅、锰、镍或其它元素量特别高的生铁，叫合金生铁，如硅铁、锰铁等，常用做炼钢的原料。
在炼钢时加入某些合金生铁，可以改善钢的性能。
一般含碳量小于0.2%的叫熟铁或纯铁，含量在0.2-1.7%的叫钢，含量在1.7%以上的叫生铁。
熟铁软，塑性好，容易变形，强度和硬度均较低，用途不广；生铁含碳很多，硬而脆，几乎没有塑性。
呵呵，另外说说判别：在生活中区分生铁和熟铁当然不能用含碳量来区分，因为你看不出来的。
因此我们只能用眼看和用耳听来区分：1、用眼看：生铁的断口是粗糙的，呈现出一粒粒的（因为生铁晶粒粗的缘故），而熟铁断口一般比较光洁；如果是新断口，还可看出生铁光泽较暗而熟铁较亮；生铁的断口一般是不规则的，因为生铁很脆，大多是被打断的，（当然也有是经加工的，那也是很平整的）而熟铁是不能被打断的，大多是被用一定方式加工而分开的，所以断口一般是整齐的；断口如果是被气割的，那就是熟铁的，生铁是不能被气割的；生铁表面一定会有气孔，面熟铁则不会有气孔；如果一块铁是有明显变形的（如弯曲）那是熟铁，因生铁塑性很差，不大会有如此变形，真要达到弯曲了，要么断了要么有很明显的裂纹且弯形也不会很大。
第五节 常用钢材及铸铁
离合器弹簧 拉力弹簧
5）滚动轴承钢：
如：GCr15
主要用来制造滚动轴承的滚动体（滚珠、滚柱、滚 针）、内外套圈等，属专用结构钢。 碳质量分数一般为0.95%--1.10%，以保证其高硬 度、高耐磨性和高强度。铬为基本合金元素 ，铬含量 为0.40%--1.65%。高碳低铬。
杆、凸轮和轴类零件。
60、65、70 — 淬火+中温回火，制造弹簧。
75、 80、 85 — 耐磨件
3、碳素工具钢 碳素工具钢含碳量为0.65-1.35% ，可制造低速切削 的刀具和普通模具、量具。 常用牌号有T7、T8、T8Mn、T9、T10A、T11、 T12A、T13等。 数字表示平均碳的质量分数（千分数）。如， T8：表 示碳的平均含碳量为0.8%的碳素工具钢。 4、低合金高强度结构钢 低合金高强度结构钢是在低碳钢的基础上加入少 量合金元素制得，其合金元素总量不超过5%，以 Mn为主要合金因素。这类钢一般在热轧或正火状态 下使用，不需再进行热处理。广泛用于建筑、石油、 化工、铁道、桥梁、造船等工业部门。
高炉
电弧炉
二、 化学成份对碳钢力学性能的影响
1 、碳质量分数对碳钢力学性能的影响： 2、硅和锰的影响： 有益元素。不但可以溶于F中，产生强化作用， 使钢的强度和硬度提高；而且Mn能消除硫对 钢的危害。 3、磷的影响： 有害元素，使钢产生冷脆性。 4、硫的影响： 有害元素，使钢产生热脆性。
三、 钢的分类、牌号及用途
（3）使钢具有某些特殊性能
铬、锰等合金元素的加入使钢具有了耐高温、耐热、 耐磨、不生锈等特殊性能。
（二）、合金钢的种类：
工程合金结构钢 ： 普通低合金结构钢
(完整版)金属材料常识简介
金属材料常识简介一、钢：1. 钢与铁的区别主要在含碳量上，一般含碳量在2.11%以下的铁碳合金称为钢；一般含碳量在2.11%以上的铁碳合金称为铁。
2. 钢的分类：按照化学成分分为碳素钢、中低合金钢、高合金钢。
按冶炼工艺分为平炉钢、转炉钢、电炉钢、感应炉钢、电渣炉钢等。
按脱氧程度分为镇静钢（脱氧完全的钢）、半镇静钢（脱氧较完全的钢）、沸腾钢（脱氧不完全的钢）按用途分为结构钢、工具钢、特殊性能钢。
结构钢用于制造工程结构和机械零件。
工程结构用钢一般属于低碳钢范围内，在轧制或正火状态下使用，很少进行热处理，适用于焊接。
机械零件用钢大多需要进行热处理。
二、碳素钢1．碳素钢分类按碳的质量分数又可分为低碳钢(＜0.25%）；中碳钢(＝0.25％～0.60％)；高碳钢（＞0.60％)。
按钢的冶金质量和钢中有害杂质元素硫、磷的质量分数分普通质量钢；优质钢；高级优质钢。
普通质量钢又分为只保证化学成分不保证机械性能的和只保证机械性能不保证化学成分的两种。
2 、钢的编号（1）普通碳素结构钢碳素结构钢牌号表示方法由代表屈服点屈字的汉语拼音字母、屈服极限数值、质量等级符号及脱氧方法符号四个部分按顺序组成。
牌号中Q表示“屈”；A、B、C、D表示质量等级，它反映了碳素钢结构中有害杂质（S、P）质量分数的多少，（C、D）级硫、磷质量分数最低、质量好，可作重要焊接结构件。
例如Q235AF，即表示屈服点为235N／mm2、A等级质量的沸腾钢。
D级质量最好，A级最差。
普通碳素结构钢的硫、磷含量较多，但由于冶炼容易，工艺性好，价格便宜，在力学性能上一般能满足普通机械零件及工程结构件的要求，因此用量很大，约占钢材总量的70％。
（2）优质碳素结构钢其牌号用两位数字表示，两位数字表示钢中平均碳质量分数的万倍。
例如45钢，表示平均ωc =0.45%；08钢表示平均ωc =0.08%。
优质碳素结构钢按锰的质量分数不同，分为普通锰钢(ωMn＝0.25%～0.80%)与较高锰的钢(ωMn=0.70%～1.20%)两组。
钢铁材料
（A）钢铁材料一.金属材料分类：1.钢铁：1.1纯铁（Pure iron）：含碳量0.02% 以下1.2钢（Steel ）：含碳量0.02～2.0%（一般在1.5%以下）1.3生(铸)铁（iron ）：含碳量2.0% 以上（一般在2.5~4.0%）2.非铁：铜、铝、镁、锡、铅、锌、银、金-----等二.主要钢材种类：1.热轧钢板：1.1一般软钢(SPHC、SPHD、SPHE)1.2汽车结构用钢(SAPH310、SAPH370、SAPH400、SAPH440)1.3一般结构用钢(SS400)2.冷轧钢板：2.1一般软钢(SPCC、SPCD、SPCEN)2.2汽车用高强度钢(CF370R、CF390R)3.镀面钢板：3.1电气镀锌钢板(SECC、SECD、SECEN)3.2热浸镀锌钢板 (SGCC 、SGCD 、SGHC) 3.3锌铁合金钢板 (PZA 、JAC270) 3.4锌镍合金钢板 (ZLC 、ZLD 、ZLEN) 3.5镀铝钢板 (CQT1、DQT1、SA1C 、SA1E) 3.6镀铅锡钢板 (TC 、TD 、TEN) 3.7珐琅脱碳钢板 (SPP) 3.8彩色钢板 (CGCC)三.热轧软钢：1.C ：一般品级 (Commercial Quality)D ：冲压品级 (Drawing Quality)：冷轧 (Cold Rolled) ：热轧 (Hot Rolled)(Plate)E ：深冲品级 (Deep Drawing Quality)2.热轧产品表面品级分类：3.热轧产品分类：3.1一般软钢：(SPHC、SPHD、SPHE)（1）SPHC：适用于一般成型、弯曲、浅冲、熔接之零组件，表面无特别要求者，例支撑架、角钢、梁架、喇叭华司等。
（2）SPHD：适用于冲压加工成型性较高，而SPHC无法胜任之零组件，例轮胎钢圈、车门内板零组件、座位滑板、瓦斯钢瓶等。
（3）SPHE：铝脱氧全净钢，具有更佳的成型加工性及非时效性，适用于深冲成型之零组件，例内叶子板、汽车缓冲器、压缩机外壳。
常用金属材料硬度值
常用金属材料硬度值1.铁与钢铁与钢是最常用的金属材料之一，其硬度值可以根据不同的成分和处理方式而有所变化。
一般来说，普通碳钢的硬度值范围在60到70HRC之间，高碳钢的硬度可以达到80HRC以上。
合金钢的硬度值在30到60HRC 之间。
2.铝合金铝是一种轻质金属，用于制造飞机、汽车和建筑等领域。
铝合金的硬度值取决于合金的成分和热处理方式。
一般来说，铝合金的硬度值范围在20到150HV之间。
铝硅合金的硬度值约为100HV，铝锌合金的硬度值在60到80HV之间。
3.铜合金铜具有良好的导电性和导热性，广泛用于电子、电气和建筑等领域。
铜合金的硬度值取决于合金的成分和处理方式。
一般来说，纯铜的硬度值在30到50HV之间，而铜锌合金（黄铜）的硬度值在60到90HV之间。
4.钛合金钛是一种具有良好强度和耐腐蚀性的金属，广泛应用于航空航天和医疗领域。
钛合金的硬度值取决于合金的成分和热处理方式。
一般来说，钛合金的硬度值范围在150到350HV之间。
5.镁合金镁是一种轻质金属，具有良好的强度和耐腐蚀性。
镁合金的硬度值取决于合金的成分和热处理方式。
一般来说，镁合金的硬度值范围在30到120HV之间。
6.不锈钢不锈钢是一种耐腐蚀性和高温强度的金属材料，广泛用于化工、石油和食品加工等领域。
不锈钢的硬度值取决于不锈钢的成分和热处理方式。
一般来说，不锈钢的硬度值范围在150到250HV之间。
总体来说，金属材料的硬度值可以通过多种测试方法（如洛氏硬度、布氏硬度和维氏硬度）来确定。
此外，硬度值还会受到金属材料的组织结构、成分、物理性质等因素的影响。
因此，在具体应用时，需要根据具体情况选择合适的金属材料和硬度值范围。
常用的金属材料钢与铁
一、常用的金属材料——钢与铸铁金属材料包括纯金属及其合金（即在一种金属中加入其它元素所形成的金属材料）。
工业上又把金属材料分为两大类：一类为黑色金属，它包括铁、锰、铬及其合金，其中以铁基合金（即钢和铸铁）应用最广；另一类为有色金属，是指除黑色金属以外的所有金属及其合金。
在工业上使用的金属材料中，以钢和铸铁使用最多。
钢和铸铁（总称为钢铁材料）是以铁为主，加入碳等其它合金元素所组成的，故称为铁碳合金材料。
一般把含碳量小于2.06%的铁碳合金称为钢；大于2.06%的铁碳合金称为铸铁。
1.钢的分类、编号及性能特点：根据成分不同钢可分为碳素钢（简称碳钢）和合金钢两类。
（1）碳素钢碳素钢中以铁和碳为主要元素，但常含有Mn、Si、S、P等杂质元素，其中S、P对钢的性能危害很大。
因此根据硫、磷含量多少，把钢分为：普通质量钢（S≤0.055%,P≤0.045%）优质钢（S≤0.03%,P≤0.035%），高级优质钢（S≤0.02%,P≤0.003%）等。
碳钢的性能主要决定于含碳量的高低，随着含碳量的增多，碳钢的强度、硬度提高，塑性和韧性降低。
根据含碳量的多少，碳钢分为低碳钢（C≤0.25%）、中碳钢（C=0.3～0.6%）和高碳钢（C>0.6%）。
所以低碳钢的强度、硬度低，塑性韧性好，常用于受力较小的冲压件（如皮带轮罩壳、垫圈、自行车的挡泥板等）、焊接件等；高碳钢的强度高，塑性低，常用于制造受力较大的弹簧等零件；中碳钢既有一定强度，也有一定塑性，常用于制备受力较大、较复杂的轴工业上根据用途不同，将碳素钢分为碳素结构钢和碳素工具钢。
（a）碳素结构钢该类钢主要用于各种结构件。
根据钢的质量不同（即S、P含量）分为碳素结构钢和优质碳素结构钢。
碳素结构钢是属于普通质量钢，其牌号表示方法为Q+三位数字。
Q为“屈”字的汉语拼音子首，后面三位数为表示该钢的屈服点（MPa）数值，如常用的Q235，表示屈服点为235MPa的普通质量钢。
常用金属材料有哪些
常用金属材料有哪些
常用金属材料有很多种，以下是常见的几种常用金属材料：
1. 铁：铁是人类最早使用的金属材料之一，包括普通碳钢、合金钢等。
铁具有良好的机械性能和可塑性，广泛用于建筑、制造和交通等领域。
2. 铝：铝具有轻量、耐腐蚀和导电等特性，广泛应用于制造航空航天器件、汽车零部件、电子产品和包装材料等领域。
3. 铜：铜具有优良的导电性和导热性能，广泛应用于电子、通信、建筑和制冷等领域。
同时，铜还是许多合金材料的主要成分，如青铜和黄铜等。
4. 锌：锌主要用于制造镀锌钢、锌合金和无极镀锌铁制品等。
锌具有良好的耐腐蚀性能，常用于防腐蚀处理。
5. 镍：镍主要用于制造不锈钢、高温合金和镍铁电池等。
镍具有耐腐蚀性、高熔点和抗磨损性能。
6. 钛：钛具有轻量、高强度和耐腐蚀性，常用于制造航空航天器件、医疗器械和化工设备等。
7. 钢：钢是铁和碳的合金，具有硬度、韧性和可塑性等特性。
钢广泛应用于建筑、汽车、制造和工程领域。
8. 铝合金：铝合金由铝和其他金属元素组成，具有轻量、高强
度和耐腐蚀性等特点，常用于航天航空、汽车和电子等领域。
9. 镁合金：镁合金具有轻量、高强度和良好的机械性能，常用于航空航天器件、汽车零部件和电子产品等制造。
10. 不锈钢：不锈钢具有良好的耐腐蚀性能和高温强度，常用
于厨具、化工设备和医疗器械等领域。
总之，常用金属材料有铁、铝、铜、锌、镍、钛、钢、铝合金、镁合金和不锈钢等，它们在各个领域都有广泛的应用。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
工业上根据用途不同 ,将碳素钢分为碳素结构钢和碳素工具钢。
（a）碳素结构钢
该类钢主要用于各种结构件。
根据钢的质量不同（即S、P含量）分为碳素结构钢和优质碳素结构钢。
碳素结构钢是属于普通质量钢 ,其牌号表示方法为Q+三位数字。
Q为“屈”字的汉语拼音子首 ,后面三位数为表示该钢的屈服点（MPa）数值 ,如常用的Q235 ,表示屈服点为235MPa的普通质量钢。
Q235钢的旧牌号称为A3钢 ,一般受力不大、不重要零件常用Q235
钢制造 ,如一般的螺钉、螺母、冲压件、焊接件。
桥梁建筑的结构件等。
属于这类钢的还有Q195、Q215、Q255、Q275等。
优质碳素结构钢优质碳素结构钢常经热处理后使用 ,其牌号的
一般表示方法为两位数字 ,这两位数字表示该钢的含碳量的万分数。
如45号钢 ,表示该钢的含碳量为0.45%左右。
常用的优质碳素结构钢为20、45和65号钢。
20号钢属低碳钢 ,45号钢属中碳钢 ,65号钢属高碳钢。
（b）碳素工具钢
该类钢主要用于制造各种工具、量具、模具及量具等。
该钢的牌号表示方法是“T”后面加一位或两位数字组成。
T为“碳”字汉语拼音字首 ,后面的数字表示该钢含碳量的千分数。
如T8A钢 ,表示含碳量
为0.8%的高级碳素工具钢；T12表示含碳量为1.2%的碳素工具钢。
常用的碳素工具钢有：T7、T8、T10、T12等。
该类钢的含碳量较多 ,强度、硬高度、耐磨性好 ,经热处理后使用。
常用于高强度、高耐磨性的零件和工具等如锉刀、锯条、简单小型冲模等。
（2）合金钢
合金钢是在碳素钢的基础上再加入其它合金元素所形成的钢。
合金元素的加入是为了改善与提高钢的力学性能和获得某些特殊性能（如耐蚀性）。
常用的合金元素有Mn、Cr、Ni、Si、W、Mo、Ti等。
按加入的合金元素含量多少可分为低合金钢（合金元素总含量<5%）、中合金钢（合金元素总含量5～10%）和高合金钢（合金元素总含量>10%）。
工业上按合金钢的用途分为合金结构钢、合金工具钢和特殊性能钢。
（a）合金结构钢用来制造各种重要的机械零件 ,其编号为：数字+化学元素符号+数字 ,前面的为两位数字 ,表示钢的平均含碳量
的万分之几 ,后面的数字表示含合金元素含量的百分比。
如
60Si2Mn,60表示含碳量0.6%；Si2表示含硅量为2%；含Mn为≤1.5%。
这类钢中应用较多的是40Cr钢。
（b）合金工具钢这类钢常用于制造各种刀具、模具和量具等。
其牌号表示方法和合金结构钢类似 ,不同的是第一位数表示含碳量
的千分之几 ,且大于1%时不标出。
例如3Cr2W8V钢。
高速钢是常用的合金工具钢 ,含碳量一般不标出 ,如W18Cr4V ,其含碳量为0.7～0.8%。
W18Cr4V常用于制造车刀、铣刀、刨刀和各种冲模。
（c）特殊性能钢是指具有特殊物理和化学性能的合金钢 ,不锈钢是其中一种 ,常用的牌号为1Cr18Ni9。
2.铸铁
常用铸铁的成分与钢不同 ,铸铁的含碳量大于2%（常用2.5～4%C） ,其杂质远大于钢。
铸铁的组织中有石墨存在 ,石墨的强度近于零 ,因此石墨存在相当于钢的基体上存在裂缝或空洞 ,使铸铁的性能比钢低 ,特别是抗拉强度和塑性低 ,不能进行锻压加工 ,但其硬度和抗压强度较好 ,所以铸铁主要用于承受压力的零件。
工业上根据石墨形状不同分为灰口铸铁、可锻铸铁和球墨铸铁等。
（1）灰口铸铁
石墨以片状形态存在的铸铁称为灰铸铁。
由于片状石墨存在 ,其石墨尖端的应力集中现象 ,使灰铸铁的抗拉强度及塑性低。
灰铸铁的牌号为HT后加三位数字。
三位数字表示最低的抗拉强度（MPa）。
例如HT200、HT250和HT300等共六种。
（2）可锻铸铁
石墨以团絮状的形态存在的铸铁称为可锻铸铁。
由于团絮状石墨对应力集中影响较小 ,故可锻铸铁的力学性能较灰铸铁高。
可锻铸铁的牌号为三个拼音字和二组数字：如KTH300-06、KTZ550-04。
KT表示“可锻”,“H”和“Z”分别表示“黑”和“珠”的拼音字首；前一组三位数表示最低的抗拉强度（MPa）；后一组数字表示最低伸长率（%）。
（3）球墨铸铁
石墨以球状形态存在的铸铁称为球墨铸铁。
由于球状石墨的应力集中影响更小 ,故球黑铸铁的性能最好。
球墨铸铁的牌号表示和可锻铸铁类似 ,就是把拼音字母改为“QT”。
如QT450-10、QT600-3等。