常用金属材料的力学性能一览表
常用的金属材料性能及硬度对照表正式版
常用的金属材料性能及硬度对照表正式版阀门常用材料阀门通常由阀体、阀盖、阀瓣（闸板）、阀座、阀杆、热片、填料及驱动件（手轮、齿轮箱或气动、电动装置等）组成。
我们称阀体、阀盖的材料为壳体材料（也称主体材料），闸板（阀瓣）、球体、阀座、阀杆、密封座常常称谓内件，此外还有紧固件等。
按主体材料分类，人们常常把阀门分为：非金属材料阀门：如陶瓷阀门、玻璃阀门、塑料阀门。
金属材料阀门：如铜合金阀门、铝合金阀门、铅合金阀门、钛合金阀门、蒙乃尔阀门、铸铁阀门、碳钢阀门、合金钢阀门等。
金属阀体衬旦阀门：如衬铅阀门、衬塑阀门、衬搪瓷阀门。
我们将重点介绍金属材料阀门中的碳钢阀门和合金钢阀门。
壳体常用材料的使用温度范围国产材料（表3—1）表3—1国产材料的使用温度范围2美国ASTM材料（表3—2）二、材料的压力一温度等级1.中国数据(表3-4~表3-19)表34锻钢法兰及阀门的压力一温度等级(9131)注：1.最大允许工作压力指无冲击表压。
2.PN2.0MPa法兰用于200°C以上及PN5.0~ 42.0MPa法兰用于40Oe以上时，应注意不要使法兰承受急剧的外载荷或温度差的变化，以防止发生泄漏。
3.对于中间压力或温度值允许用线性插值法求得。
①工作温度475℃②工作温度500℃③工作温度510C④工作温度435℃⑤此等级是在最大工作540℃温度时的工作压力注：1.当工作温度为表中温度级之间值时，可用内插法决定最大工作压力。
2.当阀门的主要零件有采用塑料、橡胶等非金属材料或力学性能和温度极限低于表中的材料时,不能使用此表3.对表中未列钢种可采用计算方法确定：P一周PN/maxΓ-]2001σ∖式中K。
I1t一计算温度t(C)时的材料许用应力值(MPa)K。
》I—200C时的材料许用应力值(MPa)2美国的有关标准中，1.1类材料的压力一温度等级见表3—6及表3—7。
11类材料包括:A105(a)、A155-70(e)>A350-1F2(d)^A516.70(a)(g)、A675.70>A155-KC70(e)>A216-WCB(a)、A515-70(a)、A537CI.1(d)、A696Gr.C(a)。
金属材料性能指标对照表
0.35~0.65
0.035
SP620(SP129) SP620(SP221)
>4
NES M 2020 NES M 2021
0.05~0.12 0.17~0.37 0.35~0.65 0.035
材料牌号性能对照表
≤0.025
分%
材料力学性能主要指标
B510L汽车大梁热连轧钢板，力学性能：抗拉强度σ b=510~610；伸长率：δ 10≥24%。 20冷轧优碳钢板，力学性能：S和P级抗拉强度σ b=355～500MPa；Z级抗拉强度σ b=355～500MPa；S级拉 延级别伸长率δ 10≥25%，P级拉延级别伸长率δ 10≥ 24%，Z级拉延级别伸长率δ 10≥26%。 SP129汽车内部零件用冷轧钢板，性能：抗拉强度σ b≥ 270MPa，屈服强度σ s=130～245MPa，伸长率δ =40～ 49%，厚度公差±0.09mm SP221汽车普通零件用热轧钢板，性能：抗拉强度σ b≥ 270MPa，屈服强度σ s=205～325MPa，伸长率δ =35～ 49%，厚度公差±0.15mm
金属材料牌号性能对照
序号 材料牌号
B510L
厚度(mm)
<8.00
材料标准
BZJ311-92
C
≤0.16
主要化学成分% Si Mn P
≤0.50 ≤1.60 ≤0.030
20
＜3
GB13237-91
0.17~0.23
0.17~0.37
0.35~0.65
0.035
＜4
0.05~0.12
0.17~0.37
等效材料标准
等效国家GB711-89部分牌号45
备注
企业标准
常用金属材料的力学性能一览表
常用金属材料的力学性能金属材料的力学性能任何机械零件或工具，在使用过程中，往往妾受到各种形式外力的作托。
如起重机上的钢索，受到悬吊物拉力的作用：柴油机上的连杆，在传递动力时.不仅受到拉力的作用，而且还受到冲击力的作用；轴类零件燮受到弯矩、扭力的作用等尊。
这就要求金属材料必须具有一种弟受机械荷而不超过许可变形或不破坏的能力* 这种能力就是材料的力学性能。
金属表现来的诸如弹性、强度、硬度、塑性和韧性等特征就是用来衡量金属材料材料在夕卜力作坤下表现出力学性能的指标。
111 强度强度是扌旨金属材料在静载荷作用下抵抗变形和断裂的能力。
逼度扌旨标一般用单位面积所承受的载荷即力表示，符号为6 单位为 MP 弘工程中常用的强度指标有屈服逼度和扰拉强度。
屈服逼度是指金属材料在外力作用下* 产生屈服现象时的应力，或开始岀现塑性变形吋的最低应力值，用％表示?抗竝强度是指金厲材料在拉力的作用下，被拉断前所能承受的最大应力值，用巧表示。
对于大多数机械零件.工作时不允许产生塑性变形，所以屈服强度是事件逼度设计的依据！对于因断裂而失效的零件，而用抗拉强度作为其逼度设计的依据。
1.1 2 塑性塑性是扌旨金属材料在外力作用下产生塑性变形而不断裂的能力。
工程中常用的塑性揭标有诩长率和断面收缩率。
伸长率指试样拉断后的伸长量与原来长度之比的百分率，用符号豪示*断面收縮率指试样拉断后，断面縮小的面积与原来截面积之比，用甲表示。
伸长率和断面收缩率越大，其塑性越好；反之塑性越差，良好的塑性是金属材料进行压力加工的必要条件，也是保证机械零件工作安全，不发生突然脆断的必要条件。
113 硬度硬度是指材料表面抵抗比它更硬的物体压入的能力? 硬度的测试方法很多，生产中常埔的硬度测试方法有布氏硬度测试法和洛氏碳度试验方法两神°C- ）布氏硬度试验法布氏硬度试验法是用一直径为 D 的淬火钢球或硬质合金球作为压头，在载荷 0 的作用下压入被测试金厲表面，保持一定时间后卸载，测量金属表面形成的压痕直径乩以压痕的单位面积所承受的平均压力作为被测全属的布氏硬度值。
常用金属材料性能表知识交流
严重，导热系数低造成的，为 性，主要作耐点蚀材料；
Hale Waihona Puke 此在切削加工过程中需使用水 性切削液冷却，以减少切削热 变形，特别是当焊接时的热处 理不好时，无论是怎样提高切 削精度，其变形也是不可避免
应用最为广泛的一种铬-镍不锈钢， 具有良好的耐蚀性、耐热性，低温 强度和机械特性；冲压、弯曲等热 加工性好，无热处理硬化现象；
形成一层牢固、致密
33 20℃(68
的氧化膜，抗氧化性
℉)(%IACS)
无磁性 抗腐蚀性相当差； 好；
差
耐碱性 极好 良好
良好
一般
一般
较差 较差 较差 较差 差
表面处理
加工工艺性能
性能特点
无法做镀铬及镍处 理；
无法做镀铬及镍处 理；
奥氏体不锈钢的切削性能比其 在氧化性和还原性介质中耐蚀性均
他刚较差，主要由于加工硬化 较好，由于具有非常优秀的耐蚀
可做阳极氧化、发黑 处理；
工业纯铝都具有塑性高、耐蚀、导 电性和导热性好的特点，但强度 低，不能通过热处理强化，切削性 不好。可接受接触焊、气焊； 材质较软，承受载荷能力差； 由于在切削过程中容易发生黏 着现象，切屑性能不佳；
可做阳极氧化、发黑 处理； 可做阳极氧化、发黑 处理； 可做阳极氧化、发黑 处理；
可做阳极氧化、发黑 处理；
属Al-Mg-Si系合金，相当美国的
易切削，具有良好的机械加工 6061 和6063合金，具有中等的强
性；水性切削液必须使用专用 度，其焊接性优良，耐蚀性及冷加
的，否则会有异味产生；
工性好，是一种使用范围广、很有
前途的合金；
高强度可热处理合金，良好机械性 强度高，受冲击韧性好，承受 能，可使用性好，易于加工，耐磨 载荷高，具有良好的机械加工 性好，抗腐蚀性能、抗氧化性好， 性；水性切削液必须使用专用 用于高压结构零件的高强度材料； 的，否则会有异味产生；
金属材料的力学性能指标项目
2) 洛氏硬度 HR
洛氏硬度用符号HR表示，HR=k-(h1-h0)/0.002
根据压头类型和主载荷不同，分为九个标尺，常用的标尺为A、B、C。
HRC60：表示材料的硬度
3) 维氏硬度 HV
目 录
5、冲击韧度（冲击韧性）
材料抵抗冲击载荷而不破坏的能力。
AKU =mg（H1 – H2）（J）
a K = AKU/S
N0— 循环基数
1
N0 N
钢： 有色金属：
影响疲劳强度的因素:内部缺陷、表面划痕、残留应力等
目 录
伸长率：
F
d0
F
l0
LБайду номын сангаас
dk
良好的塑性是金属材料进行 塑性加工的必要条件。
lk
目 录
3、刚
度
材料在外力作用下抵抗弹性变形的能力称为刚度。
在弹性阶段： F l
所以：
E
E
比例系数E 称为弹性模量，它反映材料对弹性变形 的抗力，代表材料的“刚度” 。
E
— 材料抵抗弹性变形的能力越大。
弹性模量的大小主要取决于材料的本性，随温度升高而 逐渐降低。
目 录
4、硬
度
定义：材料抵抗表面局部弹塑性变形的能力。 1)布氏硬度 HB
HB 0.102 2F
D( D D 2 d 2 )
HB230 材料的b与HB之间的经验关系：
对于低碳钢: b(MPa)≈3.6HB 对于高碳钢： b(MPa)≈3.4HB 对于 铸铁： b(MPa)≈1HB或 b(MPa)≈ 0.6(HB-40)
指材料在外力作用下，产生屈服现象时的最小应力。
常用金属材料力学性能对照表
常用金属材料力学性能表
铸钢 (2)
碳素结构钢 (3)
优质碳素结构钢 (4)
球铁 (6)
灰铁 (8)
F表参数选自GB700-2006《碳素结构钢》
ft 2
■ Q1DS的厨聚曙蘆值仪供參考，不作交苗杀科・
b库废我干100 n™的钢料•扰拉强度下限光许岸口剖M/ng—黄期酬(哲姑畀如擀祓】抗拉豐廈上曜不抨交r“小于苦的QSSSBatH材*恤供方便保证沖击强收功蛊合幣・證需方同畫.可不布检址.
F表参数选自GB/T 699-2015《优质碳素结构钢》
寰2力学性確
F表参数选自GBT 1348-2009《球墨铸铁件》
表3附靖试样山学性髭
F表参数选自GBT9439-2010《灰铸铁件》裘丨灰铸铁的牌号和力学性能
做泵的2019-7-18。
常见金属材料的力学性能名称
常见金属材料的力学性能名称、代号、单位和涵义指标单位涵义说明名称符号弹性指标弹性模量E N/mm2金属在弹性范围内，外力和变形成比例地增长，即应力与应变成正比例关系时（符合虎克定理），这个比例系数就称为弹性模量，根据应力，应变的性质通常又分为：弹性模量和切变模量，弹性模量的大小，相当于引起物体单位变形时所需应力之大小，是衡量材料刚度的指标，弹性模量愈大，刚度也愈大。
切变模量G N/mm2弹性极限σe N/mm2这是表示金属最大弹性的指标，即在弹性变形阶段，试样不产生塑性变形时所能承受的最大应力强度性能指标抗拉强度σb N/mm2指外力是拉力时的强度极限，它是衡量金属材料强度的主要性能指标抗弯强度σbb或σwN/mm2指外力是弯曲力时的强度极限抗压强度σbc或σyN/mm2指外力是压力时的强度极限，压缩试验主要适用于低塑性材料，如铸铁、塑料等抗剪强度τN/mm2指外力是剪切力时的强度极限抗扭强度τb N/mm2指外力是扭转力时的强度极限屈服点σs N/mm2金属承受载荷时，当载荷不再增加，但金属本身的变形却继续增加的现象称为屈服，产生屈服现象时的应力叫屈服点屈服强度σ0.2N/mm2金属发生屈服现象时，为便于测量，通常按其产生永久残余变形量等于试样原长0.2%时的应力，作为屈服强度持久强度σb/hN/mm2指金属在一定的高温条件下，经过规定时间发生断裂时的应力，一般所指的持久强度，是指在一定温度下，试样经十万小时后的破断强度蠕变极限σ%/hN/mm2金属在高温环境下，即使所受应力小于屈服点，也会随着时间的增长而缓慢地产生永久变形，这种现象叫做蠕变，在一定的温度下经一定的时间，金属的蠕变速度仍不超过规定的数值，此时所能承受的最大应力，称为蠕变极限硬度性能指标布氏硬度HBSHBWN/mm2用淬硬小钢球或硬质合金球压入金属表面，以其压痕面积除加压在钢球上的载荷，所得之商，即为金属的布氏硬度数值。
使用钢球测定硬度≤450HBS；使用硬质合金球测定硬度＞450HBW洛氏硬度C级HRC 无量钢用1471N载荷，将顶角为120°的圆锥形金刚石的压头，压入金属表面，取其压痕的深度来计算硬度的大小，即为金属的HRC硬度，HRC用来测量HB=230~700的金属材料，主要用于测定淬火钢及较硬的金属材料A级HRA 指用588.4N载荷和顶角为120°的圆锥形金刚石的压头所测定出来的硬度，一般用来测定硬度很高或硬而薄的金属材料，如碳化物、硬质合金或表面处理过的零件B级HRB 指用980.7N载荷和直径为1.59mm（即1/16in）的淬硬钢球所测得的硬度。
常用金属材料及特性
常用金属材料及特性金属材料是指具有一定的金属元素含量，具有金属结构和金属性能的材料。
金属材料广泛应用于工业生产和日常生活中，其独特性能与广泛用途为人们所熟知。
以下是一些常用金属材料及其特性的介绍。
1.铁（Fe）：铁是最常见的金属材料之一，具有良好的导电和导热性能。
铁的强度和硬度较高，具有良好的塑性和可锻性，使其成为制造建筑、桥梁、汽车等工业产品的重要材料。
2.铝（Al）：铝是一种轻质金属，具有优异的导电和导热性能。
与其他金属相比，铝的密度较低，且不易被腐蚀，因此广泛应用于航空航天、汽车、建筑等领域。
铝材料还具有良好的可塑性，可通过压铸、挤压和烧结等加工工艺制成各种形状。
3.铜（Cu）：铜具有良好的导电和导热性能，被广泛应用于电气、通信和电子领域。
铜还具有良好的可塑性和可加工性，可用于制造风扇、管道、导线等产品。
铜材料有很低的磨损率和抗腐蚀性，使其成为制造机械零件的重要材料。
4.镁（Mg）：镁是一种轻质金属，具有优异的强度和刚性。
镁具有良好的导热性能，且具有良好的可塑性和可加工性，因此广泛应用于航空航天、汽车和工程结构中。
镁合金具有优异的防腐蚀性，但也易于腐蚀，因此常需进行表面处理。
5.锌（Zn）：锌是一种常见的金属材料，具有良好的抗腐蚀性能。
因此常用于制造防腐蚀材料、电池等产品。
锌具有良好的可塑性和可锻性，可通过热轧、冷轧和浸镀等加工工艺制成各种形状。
6.钛（Ti）：钛是一种轻质金属，具有良好的强度和抗腐蚀性能。
钛材料具有良好的耐高温和耐腐蚀性，被广泛应用于航空航天、化工和医疗器械等领域。
钛合金还具有良好的可塑性和可加工性，适用于各种加工工艺。
7.不锈钢：不锈钢是一种能够抵抗大气腐蚀的特殊钢种，具有良好的耐腐蚀性和耐热性。
不锈钢具有良好的强度和塑性，可用于制造各种化工设备、食品加工设备和建筑装饰材料。
以上介绍的金属材料仅是常见的几种，实际上金属材料的种类繁多，每种材料都具有其独特的特性和应用领域。