金属材料及非金属材料基础知识.
化工设备常用金属材料与非金属材料
第8章 化工设备常用金属材料与非金属材料本章重点要讲解内容：（1）掌握金属的主要晶格结构及其特点。
（2）掌握压力容器与化工设备常用金属材料的种类、牌号及主要性能（3）熟悉金属的腐蚀与防护。
（4）了解金属热处理的种类及方法。
第一节 材料的性能材料的性能主要有：力学性能、物理性能、化学性能和加工性能等。
1、力学性能该性能决定许用应力，主要的指标如：强度、硬度、弹性、塑性、韧性等。
（1）强度 设备的强度指的是构件抵抗外载荷而不破坏的能力。
利如提升重物的钢丝绳，不允许被重物拉断。
例如提升重物的钢丝绳，不允许被重物拉断。
但在设计中，为了保证强度而盲目的加大结构尺寸是不合理的，因为会造成材料的极大浪费，增加运输及安装费用。
常温强度指标：[]0/n σσ=，屈服强度和抗拉(压)强度；蠕变极限σn 疲劳极限σr 。
（2）硬度 局部抵抗能力，是弹性、强度与塑性的综合性能指标。
◆ 压入硬度：布氏硬度(HB)、洛氏硬度(HRC 、HRB)和维氏硬度(HV)；◆ 低碳钢 σb =0.36 HB◆ 高碳钢 σb =0.34HB ◆ 灰铸铁 σb =0.1 HB（3）塑性 （在第二章中已经详细讲过，在此让学生复习一下）（4）冲击韧性 冲击韧度αk ，使其破坏所消耗的功或吸收的能除以试件的截面面积。
低温容器所用钢板αk 值不得低于30J/cm 22、物理性能密度、熔点、比热容、热导率、线膨胀系数、导电性、磁性、弹性模量与泊松比等。
3、化学性能◆ 耐腐蚀性 金属和合金对周围介质侵蚀的抵抗能力；◆ 抗氧化性 高温氧化，降低表面硬度和抗疲劳强度，选耐热材料。
4、加工工艺性能(1) 可铸性：收缩与偏析；(2) 可锻性；(3) 焊接性；(4) 可切削加工性。
第二节碳钢与铸铁1、铁碳合金“铁碳合金”由95％以上铁和0.05％～4％碳及1％左右杂质元素所组成合金。
①一般含碳量0.02％～2％称为钢；②大于2％称为铸铁；③当含碳量小于0.02％时称纯铁(工业纯铁)；④含碳量大于4.3％的铸铁极脆。
高一化学金属非金属知识点
高一化学金属非金属知识点化学作为一门自然科学，研究的是物质的性质、组成以及变化规律。
在化学中，金属和非金属是两个基本的分类，它们在性质和用途上有着明显的差异。
本文将重点讨论高一化学中关于金属和非金属的知识点。
一、金属的性质和特点金属是一类物质，具有许多独特的性质和特点。
首先，金属通常是固体，具有良好的延展性和导电性。
这使得金属成为人类生活和工业生产中不可或缺的材料。
其次，金属有较高的熔点和沸点，可以在高温下稳定存在。
此外，金属在化学反应中通常会失去电子成为阳离子，并形成金属结构。
金属的导电性是金属性质中的重要特征之一。
金属中的自由电子可以在金属中自由移动，形成电流。
这也是金属被广泛应用于电线和导体的原因之一。
此外，金属还具有良好的热导性，即能够迅速传递热量。
因此，金属材料常被用作散热器和传热设备。
金属的延展性是指金属可以被拉长或压扁，而不容易断裂。
这是因为金属的结构中存在可以滑动的层状结构。
例如，铝在高温下可以轻松地被拉长成细丝。
二、非金属的性质和特点非金属是指一类物质，具有不同于金属的性质和特点。
与金属相比，非金属通常具有较低的熔点和沸点。
许多非金属是气体或液体，在常温下不易放电。
另外，非金属通常是不良导电体。
这是因为非金属的电子排布结构和金属不同，电子无法在非金属中自由移动。
非金属的化学反应性较高，通常可以与金属发生化学反应。
例如，氧气是一种常见的非金属元素，它可以与金属反应生成金属氧化物。
非金属中的某些元素还可以与其他非金属形成共价键，形成分子化合物。
这些共价键能够稳定分子的结构，并赋予其特定的性质。
非金属的硬度通常较低，脆性较高。
这是因为非金属通常由共价键或离子键连接，在受力时容易发生断裂。
例如，碳、磷和硫等非金属元素在固态下通常以形成共价键的晶体形式存在。
三、金属和非金属的区别和联系金属和非金属是化学中两类不同的物质，具有明显的区别和联系。
首先，金属和非金属在外观上有着明显的区别。
金属通常具有金属光泽，呈现出光亮的表面。
金属和非金属
金属和非金属金属和非金属是我们生活中常见的物质分类。
金属是一类化学元素，具有特殊的物理和化学性质。
非金属则是指物质中不含金属元素的物质。
本文将详细介绍金属和非金属的特点、应用以及它们在日常生活中的重要性。
首先，让我们来了解一下金属的特点。
金属通常具有良好的导电性和导热性，可以传递和储存电能和热能。
除此之外，金属还具有良好的延展性和可塑性，可以被拉伸成细丝或铸造成各种形状。
此外，金属还具有高密度和高熔点的特点。
典型的金属元素包括铁、铜、铝、锌等。
金属在各个领域都有广泛的应用。
首先是建筑与制造业领域。
金属的良好延展性和可塑性使其成为制造建筑结构和机械设备的重要材料。
例如，铁和钢常常被用来建造大型建筑物和桥梁，铝则常被用于制造飞机和汽车。
其次是电子和电气工程领域。
金属的导电性使其成为电线和电路板的优选材料。
电子设备中常用的金属元素包括铜、铝和银。
另外，金属还常用于制造装饰品、首饰和货币等。
除了金属，我们再来了解一下非金属。
非金属是指不属于金属元素的物质。
非金属的特点是不良导电性和导热性。
此外，非金属还常常具有低密度和低熔点的特点。
典型的非金属元素包括氢、氧、氮、氯等。
非金属同样在各个领域有着广泛的应用。
首先是化工和材料科学领域。
非金属材料常用于制造塑料、橡胶、陶瓷和玻璃等材料。
其中，塑料是一种广泛应用的非金属材料，其可塑性和隔热性使其成为制造各种家电、电器和包装材料的理想选择。
其次是能源领域。
非金属材料被广泛应用于电池和太阳能电池板等能源设备中。
此外，非金属元素还广泛应用于制药、化妆品和农业等行业。
金属和非金属在我们日常生活中都起到了重要的作用。
金属被广泛应用于建筑、交通、通信等各个领域，为我们的生活提供了便利。
汽车、飞机、手机、电脑等都离不开金属的应用。
非金属材料则为我们提供了塑料制品、日用品、医药产品等各种物质需求。
同时，金属和非金属的回收利用也为环境保护和资源节约做出了贡献。
但是，金属和非金属也存在一些问题。
金属和非金属材料的性能和制造技术
金属和非金属材料的性能和制造技术材料是制造所有工业产品的基础。
在工业应用中，材料的特性对于生产成本、产品性能以及可靠性等方面都有着举足轻重的影响。
材料的种类繁多，可以被归为金属和非金属两大类。
在本文中，我们将讨论金属和非金属材料的一些基本性质和特点，以及它们在制造过程中的一些技术。
1. 金属材料的特性金属是具有一定塑性和可加工性的材料。
它们通常具有良好的导电性和导热性，且容易制造出坚硬耐用的结构。
金属主要由金属原子的离子键构成，这种结构使得它们在力学上表现得非常稳定，但在高温下容易发生膨胀和变形。
金属还具有良好的化学性能，可以在大气中自然氧化，形成一层稳定的氧化膜。
这使得金属具有很好的耐腐蚀性。
除此之外，金属还具有较高的密度和比热，这些特性使得它们在许多机械和电子应用中具有重要作用。
在金属制造技术方面，铸造、锻造、冲压等方法被广泛应用。
铸造是最古老的制造方法之一，它可以制造出非常复杂形状的金属件。
锻造是将金属加热到高温，然后利用压力使其变形，以获得所需的形状和机械性能。
冲压是将金属板材或细丝加工成所需形状的方式，通常可以将各种工艺步骤集成在一起，从而提高效率和降低成本。
2. 非金属材料的特性非金属材料的种类更为丰富，包括塑料、玻璃、橡胶、陶瓷等。
这些材料通常具有较低的密度和比热，并且缺乏良好的导电性和导热性。
然而非金属材料的塑性和可加工性往往超过金属材料，这使得它们可以轻松地被加工成各种形状。
另外，非金属材料通常具有较高的化学稳定性，对环境和大气中的化学物质具有良好的抵抗能力。
这些特点使得非金属材料在许多应用中都起着重要作用。
例如在电气领域中，塑料和橡胶用于电缆的保护层、绝缘材料和配件等。
在非金属材料制造技术方面，模塑、树脂浇注、玻璃钢等方法被广泛使用。
模塑是将热塑性材料加热到临界温度，然后注入模具中成型。
树脂浇注是用于制造各种复杂形状的塑料配件。
玻璃钢是将玻璃纤维与聚酯树脂或环氧树脂复合后制造成的高强度复合材料。
常用金属与非金属材料
用于制造受中等冲击负荷及耐蚀条件下工作的零件，如轴承、轴瓦和受10大气压以下的蒸汽和水配件。
“Z”表示铸造，Q表示青铜，后面表示添加元素符号。
锡青铜是铜和锡的合金。ZQSn6-6-3表示含锡5%~7%，锌5%~7%，铅字2%~4%。
铸锰
黄铜
GB1176-87
ZHMn58
-2-2
用于制造轴瓦、轴套及其它耐磨零件。
ZH铸造黄铜，后面表示添加元素符号。
黄铜是铜锌合金。
铸铝
合金
GB1173-86
ZL102
耐磨性中上等，用于制造负荷不大的薄壁零件。
“Z”表示“铸”，“L”示“铝”，后面第一位数为合金分组号。
ZL104
熔化工艺简单，做一般零件用，如航空仪表的外壳。
硬铝
GB3190-82
LY12
高强度硬铝，适用于制造高负荷零件及构件，但不包括冲压件和锻件。
合金结构钢GB3077-88
45 Mn 2
用于制造在较高应力与磨损条件下的零件。在直径≤60mm时，与40Cr相当。可做万向节轴、齿轮、蜗杆、曲轴等。
1、前面两位数字表示钢中含碳量的万分数。
2、合金元素以化学符号表示。
3、合金元素平均含量小于1.5%，仅标注元素，大于1.5%时，才标出含量数字。
35Si Mn
20
用于不受很大应力而韧性较高的零件，如杠杆、轴套、螺钉、拉杆、起重钩，也用于表面硬度而心部强度不高的渗碳与氰化零件。
35
有好的强度和韧性，用于制造曲轴、转轴、轴销、杠杆、连杆、横梁、圆盘、套筒、钩环、垫圈、螺母、螺钉等。一般不做焊接用。
45
用于强度要求较高的零件，通常在调质或正火状态下使用。用于制造汽轮机的叶轮、压缩机、泵的零件等。
金属材料与非金属材料总结
金属材料金属材料的分类：按组成成分分：纯金属（简单金属）：指由一和金属元素组成的物质。
目前已知的纯金属约有80多和，但工业方面所采用的则为数甚少。
合金（复杂金属）：指由一种金属元素（为主的）与另外一种（或几种）金属元素（或非金属元素）组成的物质。
它的种类甚多，例如：钢是由铁、碳组成的合金，即铁碳合金；黄铜是由铜、锌组成的合金，即铜锌合金；青铜是由铜、锡组成的合金，即铜锡合金；……等等。
由于合金的使用性能好，在工业生产中，其应用范围要比纯金属广泛得多按实用分：黑色金属：指铁和铁的合金，如生铁、铁合金、铸铁和钢等。
有色金属：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。
另外工业上还采用镍、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，适宜于制造某些有特殊性能要求的零件。
所有上述金属称为工业用金属，以区别于贵重金属（铂、金、银）与稀有金属（包括放射性的铀、镭等）。
钢1、钢的来源及组成成分来源：把炼钢用生铁放到炼钢炉内熔炼，即得到钢。
钢的产品有钢锭、连铸坯（供再轧制成各种钢材）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。
组成成分：是含碳量低于2%的一种铁碳合金。
此外尚含有硅、锰、磷、硫等元素，不过这些元素的停驶量要比生铁中的少。
2、钢的分类按化学成分分碳素钢：钢中除铁、碳外，还含有少量的硅、锰、硫、磷等元素，根据含碳量的高低，碳素钢可分为：低碳钢（含碳量≤0.25%，中碳钢（含碳量0.25~0.60%），高碳钢（含量＞0.60%）合金钢：除含有碳素钢所含有的各中元素外，尚含有一些其它元素（如铬、镍、钼、钨、钒等）。
根据钢中合金元素总含量多少，合金钢可分为：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%），高合金钢（合金元素总含量＞10%）。
按质量分：普通钢：含硫量不超过0.05%；含磷量不超过0.045%，优质钢：含硫量不超过0.040%，含磷量不超过0.040%，高级优质钢：含硫量不超过0.030%，含磷量不超过0.035%按用途分：结构钢：指用以制造各种工程结构（如建筑、桥梁、车辆、锅炉构件）、机械零件（如齿轮、轴类零件）的钢。
初中化学金属与非金属大全
初中化学金属与非金属大全金属和非金属是化学中常见的两种物质类型。
它们在很多方面有着不同的性质和用途。
下面是初中化学中的常见金属和非金属大全。
金属金属通常具有以下特点：- 密度大- 导电性好- 导热性好- 高延展性和韧性以下是一些常见的金属材料：1. 铜（Cu）：- 密度较大，黄色，外观光亮。
- 导电性和导热性良好。
- 常用于制作电线、电器和管道。
2. 铁（Fe）：- 密度较大，呈银灰色。
- 导电性和导热性较好。
- 常用于制作建筑材料（如钢筋）和各种机械。
3. 铝（Al）：- 密度较小，呈银白色。
- 导电性和导热性较好。
- 常用于制作飞机、汽车等材料。
4. 锌（Zn）：- 密度中等，呈银白色。
- 导电性和导热性较好。
- 常用于制作电池、防腐蚀材料等。
非金属非金属通常具有以下特点：- 密度较小- 导电性差- 导热性差- 易碎性和脆性以下是一些常见的非金属材料：1. 碳（C）：- 密度较小，有黑色、白色和透明等不同形式。
- 导电性差。
- 常用于制作石墨、纤维和钻石等材料。
2. 氧（O）：- 密度较小，无色、无味、无臭。
- 导电性差。
- 常见于空气、水和各种有机化合物中。
3. 硫（S）：- 密度较小，呈黄色。
- 导电性差。
- 常见于硫矿石和化学制品中。
4. 氮（N）：- 密度较小，无色、无味、无臭。
- 导电性差。
- 主要存在于大气中，是生物体中重要的元素之一。
这些是初中化学中常见的金属和非金属的大全。
通过对它们的了解，可以更好地理解它们在化学和生活中的应用。
初中化学金属与非金属知识点梳理
初中化学金属与非金属知识点梳理金属与非金属：化学中的两大类物质化学是一门研究物质及其变化的科学，而金属与非金属是化学中的两大类物质。
金属和非金属在性质上存在显著差异，如导电性、热传导性、硬度等。
本文将对初中化学中关于金属和非金属的知识点进行梳理。
一、金属金属是一类具有典型性质的物质，具有以下特点：1. 导电性：金属是导电体，能够输送电流。
这是因为金属中存在自由电子，它们能够在金属中自由移动。
2. 热传导性：金属具有很好的热传导性，可以迅速传递热能。
这是因为金属中的自由电子能够传递热能。
3. 可塑性和延展性：金属可以被锻打成各种形状，这是因为金属的金属键具有一定的可塑性和延展性。
4. 金属光泽：金属表面通常具有金属光泽，即金属表面反射光线的能力。
常见的金属包括铁、铜、铝、锌等。
金属在日常生活中广泛应用，如建筑材料、电线、家具等。
二、非金属非金属是另一类物质，具有以下特点：1. 导电性：大部分非金属是非导体，不能传导电流。
这是因为非金属中不存在自由电子。
2. 热传导性：非金属的热传导性较差，传热速度较慢。
3. 脆性：非金属通常是脆性的，无法被锻打成各种形状。
4. 非金属无光泽：非金属表面通常无光泽。
常见的非金属包括氧气、氮气、碳、硫等。
非金属在日常生活中也有广泛应用，如空气、水、食盐等。
三、金属与非金属的氧化反应金属和非金属之间的氧化反应在化学中非常重要。
金属可以与氧气反应生成金属氧化物，而非金属也可以与氧气反应生成非金属氧化物。
金属氧化物可以进一步与水反应生成金属氢氧化物（碱）：金属氧化物 + 水→ 金属氢氧化物非金属氧化物可以进一步与水反应生成非金属酸：非金属氧化物 + 水→ 酸这些反应是化学中的重要基础反应，也是理解金属与非金属性质的关键。
四、金属与非金属的离子化和共价化合物金属和非金属之间也可以形成化合物，有离子化合物和共价化合物两种类型。
1. 金属和非金属的离子化合物：金属通常失去自己的电子从而形成阳离子，而非金属通常接受电子从而形成阴离子。
常见金属材料及非金属材料简介
C：0.33~0.38、Si ：0.15~0.35、Mn ：0.60~0.90、Mo：0.15~0.3（P≤0.030、S≤0.030、Cr：0.90~1.20、Ni≤0.25、Cu≤0.30）SCM435SWRMPTFE（聚四氟乙烯）FEP（全氟乙烯丙烯共聚物）PFA（全氟烷氧基树脂）PE（聚乙烯）一种使用了氟取代聚乙烯中所有氢原子的人工合成高分子材料。
这种材料具有抗酸抗碱、抗各种有机溶剂的特点，几乎不溶于所有的溶剂。
聚四氟乙烯本身对人无毒性。
有密封性、高润滑不粘性、电绝缘性和良好的抗老化能力、耐温优异（能在+250℃至-180℃的温度下长期工作）一种软性塑料，是聚四氟乙烯的改性材料。
其拉伸强度、耐磨性、抗蠕变性低于许多工程塑料。
化学惰性，不引燃，可阻止火焰的扩散。
具有优良的耐候性，摩擦系数较低。
几乎对所有的化学试试剂和溶剂惰性，但和其他全氟碳聚合物一样，会与熔融碱金属和元素氟反应。
常温下PFA材料物理机械性能与PTFE十分相似，高温时强度比FEP好，耐力开裂性显著优于FEP。
在日本JIS-G3505标准中，SWRM代表成分不同分为 SWRM6、SWRM8、SSWRM15、SWRM17、SWRM乙烯经聚合制得的一种热塑性树脂。
聚乙烯无臭，无毒，手感似蜡，具有优良的耐低温性能(最低使用温度可达-70～-100℃)，化学稳定性好，能耐大多数酸碱的侵蚀（不耐具有氧化性质的酸）。
常温下不溶于一般溶剂，吸水性小，电绝缘性能优良。
性能铬钼钢中文商品名“特氟龙”、“特氟隆”（teflon)，被称“塑料王”，被广泛地应用作为密封材料和填充材料。
用作工程塑料，可制成聚四氟乙烯管、棒、带、板、薄膜等，一般用于性能要求较高的耐腐蚀的管道、容器、泵、阀以及制雷达、高频通讯器材、无线电器材等。
有很高的静力强度、冲击韧性及较高的疲劳极限。
用作在高负荷下工作的重要结构件，如车辆和发动机的传动件；汽车发电价的转子、主轴、重载荷的传动轴，大断面零件。
物资材料百科知识
物资材料百科知识物资材料是现代社会生产和生活中不可或缺的元素，它们广泛应用于各个领域，从建筑、制造、交通到医疗、能源和环保等。
本文将为您介绍一些常见的物资材料及其相关的百科知识。
一、金属材料金属材料是最古老和广泛应用的一类材料，它们具有良好的导电性、导热性和延展性。
常见的金属材料包括钢铁、铜、铝、金、银等。
金属材料在建筑、制造和交通等领域发挥着重要作用，如建筑结构、车辆和机器制造等。
二、塑料塑料是一种由有机高分子化合物制成的材料，它们具有轻便、耐腐蚀和绝缘等特点。
塑料在日常生活中应用广泛，如包装材料、家电、玩具等。
然而，塑料的不可降解性也带来了环境污染问题，因此环保型的可降解塑料正逐渐受到关注。
三、玻璃玻璃是一种无机非金属材料，它们具有透明、硬度高和化学稳定性好的特点。
玻璃在建筑、光学、化学和艺术等领域应用广泛，如窗户、眼镜、试管等。
此外，随着科技的发展，新型的玻璃材料如石英玻璃、光学玻璃和陶瓷玻璃等也不断涌现。
四、复合材料复合材料是由两种或多种材料组成的新型材料，它们通过复合效应可以获得单一材料所不具备的优异性能。
常见的复合材料包括玻璃钢、碳纤维复合材料和树脂基复合材料等。
复合材料在航空航天、汽车和体育用品等领域应用广泛，如飞机机身、汽车外壳和弓箭等。
五、建筑材料建筑材料是用于建造房屋、道路和桥梁等基础设施的材料。
常见的建筑材料包括水泥、沙子、石料和砖等。
这些材料具有抗压、抗拉和抗弯等特点，能够承受较大的载荷并保持结构的稳定性。
同时，随着科技的发展，新型的建筑材料如绿色建材和智能建材也不断涌现。
六、胶粘剂与密封剂胶粘剂与密封剂是用于连接或密封不同材料的一种物质。
它们具有粘附力强、耐久性好和防水等特点，能够保证连接的牢固性和密封的可靠性。
胶粘剂与密封剂广泛应用于建筑、制造和交通等领域，如玻璃安装、管道连接和汽车维修等。
总结：物资材料在我们的生活和生产中发挥着重要作用。
了解不同材料的性质和应用场景有助于我们更好地选择和使用它们，以实现资源的有效利用和提高生产效率。
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金属材料及非金属材料基础知识一、钢铁材料分类钢铁材料又称黑色金属材料，钢铁是指钢和铁的统称，都是以铁和碳为主要元素组成的合金。
1、生铁的分类生铁：碳的质量分数ωc大于2%的铁碳合金称为生铁（1）按用途分：①炼钢生铁：指平炉、转炉炼钢用生铁，其含Si量较低，ωsi不大于1.75%，含硫较高，ωs不大于0.07%。
炼钢生铁硬而脆，断口成白色，所以也叫白口铁。
占生铁产量的80%-90%②铸造生铁:又称翻砂铁，一般含Si量较高，ωsi达3.75%，含硫量较低，ωs不大于0.06%。
断口呈灰色又称灰口铁。
它占生铁产量的10%（2）按化学成份分：①普通生铁：普通生铁是指不含其它合金元素的生铁，如炼钢生铁、铸造生铁②特种生铁：a.天然合金生铁：天然合金生铁是指含有共生金属，如铜、钒、镍等的铁矿石或精矿石，用还原剂还原而炼成的一种生铁，它含有一定量的合金元素，可用来炼钢或铸造。
b.铁合金：是在炼铁中特意加入其它成份，炼成含有多种合金元素的特种生铁，如硅铁、锰铁、铬铁、钼铁等等。
2、铸铁的分类碳的质量分数ωc超过2%（一般为2.5%-3.5%）的铁碳合金称为铸铁，是用铸造生铁经冲天炉等设备重熔，用于浇铸机器零件。
（1）按断口颜色分：①灰铸铁：铸铁中碳大部或全部以自由状态的片状石墨形式存在，断口是暗灰色，故称灰铸铁，有一定力学性能和良好的被切削加工性。
②白口铸铁：组织中完全没有或几乎没有石墨的一种铁碳合金，其中碳完全以渗碳体形式存在。
③麻口铸铁：介于白口铸铁与灰口铸铁之间的一种铸铁，断口呈灰白相间的麻点，故称麻口铸铁，性能不好，极少应用。
（2）按化学成份：①普通铸铁：指不含任何合金元素的铸铁。
如常用的灰铸铁，可锻铸铁等。
②特殊铸铁：在普通铸铁中有意加入一些合金元素，借以提高铸铁某些特殊性而配制的一种高级铸铁，如各种耐热、耐腐蚀、耐磨铸铁。
（3）按生产方式和组织性能分：①孕育铸铁：又称变质铸铁，在灰铸铁基础上，采用“变质处理”即是在铁水中加入少量的变质剂（硅铁或硅钙合金）造成人工晶核，获得细晶的珠光体和细片状石墨组织的一种高级铸铁。
这种铸铁强度塑性和韧性比一般灰铸铁好，主要用来制造力学性能要求较高而截面尺寸变化大的大型铸件。
②可锻铸铁：是一种由一定成份的白口铸铁经石墨化退火后而成，其中碳大部或全部成团絮状石墨的形式存在。
比灰铸铁具有较高的韧性，故又称韧性铸铁，此种铸铁并不可以锻造，多用来制造承受冲击载荷的铸件。
③球墨铸铁：球墨铸铁又称球铁。
它是通过在浇铸前往铁水中加入一定量的球化剂（如纯镁或其合金）和墨化剂（硅铁或硅铝合金）以促进碳呈球状石墨结晶而获得的。
由于石墨呈球状，应力大为减轻，它主要可减小金属基体的有效截面积，因而它的力学性能比普通灰铸铁高得多，也比可锻铸铁好。
还具备比灰铸铁好的焊接性和接受热处理的性能；和钢相比，除塑性、韧性稍低外，其他性能均接近，是一种同时兼有钢和铸铁优点的优良材料。
因此，在机械工程上获得广泛应用。
3、钢的分类（1）按冶炼方法分：①平炉钢：指用平炉炼钢法所炼制出的钢（有停建平炉的趋势）主要有普通碳钢、低合金钢、优质碳素钢。
②转炉钢：指用转炉炼钢法所炼制的钢。
分底吹、侧吹、顶吹和空气吹炼、纯氧吹炼等转炉钢。
顶吹转炉钢具有生产速度快、质量高、成本低、投资少、基建快一系列优点，是当代炼钢的主要方法，转炉钢的主要品种是普碳钢，也生产优质碳素钢和合金钢。
③电炉钢：指用电炉炼钢法所炼出的钢，可分为电弧钢、感应电炉钢、真空感应电炉钢、电渣炉钢。
主要品种：优质钢和合金钢。
（2）按脱氧程度和浇注分：①沸腾钢：这是脱氧不完全的钢，在浇注时钢锭模里产生沸腾。
其特点是效率高、成本低、表面质量及深冲性能好，但成份偏析大，质量不均匀，耐腐蚀性和机械强度差，这类钢大量用来轧制普通碳素钢、钢板型钢。
②镇静钢：它是脱氧完全的钢，在浇注时钢液镇静，没有沸腾现象，其特点是成份偏析少，质量均匀，收得率低（缩孔多）成本比较高，一般合金钢和优质碳素钢都是镇静钢。
③半镇钢：它是脱氧程度介于沸腾钢与镇静钢之间的钢，浇注时沸腾现象较弱，生产较难，其特点是成份偏析少，质量较可以，在钢的比重不大。
注：（i）脱氧方法表示符号：F、b、Z、TZ（ii）F-沸腾钢、b-半镇静钢、Z-镇静钢、TZ-特殊镇静钢（Si≯0.07%） (Si≯0.17%) Si下限值0.12%（3）按化学成份分：①合金钢：在碳素钢基础上，为了改善钢的性能，在冶炼时，特意加入一些合金元素（如铬、镍、硅、锰、钛、硼等）而炼成的钢。
a.低合金钢合金元素总量ω≦5%b.中合金钢合金元素总量ω>5%~10%c.高合金钢合金元素总量ω>10%②碳素钢：ωc低于2% ，并含有少量锰、硅、硫、磷、氧等杂质的铁、碳合金。
a.工业纯铁ωc≦0.04%的铁碳合金b.低碳钢ωc≦0.25%的钢c.中碳钢ωc>0.25%-0.60%的钢d.高碳钢ωc>0.60%的钢（4）按用途分：①建筑及工程用结构钢（i）.建筑及工程用结构钢a、普通碳素结构钢b、低合金钢（ii）.机械制造用结构钢a优质碳素结构钢b合金结构钢c易切削钢：在钢中加一些使钢变脆的元素，使钢切削时切屑易脆断成碎屑，从而有利提高切削速度和提高刀具寿命。
变脆主要元素是硫，钢中的硫和锰以硫化锰形态存在。
硫化锰很脆并有润滑性能，有利于提高加工表面质量，如Y12、Y40Mn2d弹簧钢e滚动轴承钢②工具钢（i）按化学成份分a碳素工具钢b合金工具钢c高速钢（ii）按用途分A刃具钢（或刀具钢）b模具钢c量具钢③特殊钢：指用特殊方法生产具有特殊物理、化学性能或力学性能的钢。
如：（i）.不锈耐酸钢（ii）耐热不起皮钢（iii）高电阻合金钢（iv）低温用钢（v）耐磨钢（vi）磷钢（vii）抗磁钢（viii）超高强度钢（指σb>1400MPa的钢）④专业用钢：指工业部门用钢（i）汽车用钢（ii）农机用钢（iii）航空用钢（iv）化工用钢（v）锅炉用钢等等（5）按品质分（i）普通钢：这类钢含杂质较多，主要用作建筑结构既要求不太高的机械零件，如普通碳素钢、低合金结构钢(ωcωp均限在0.07%内)（ii）优质钢：杂质少、质量好，其中硫与磷含量ωs、ωp限制在0.04%内，主要有优质碳素结构钢、合金结构钢、弹簧钢、轴承钢等（iii）高级优质钢：含杂质极少，其中硫与磷含量ωsωp限制在0.03%内，主要机械零件和工具，在钢号后加A或文字。
（6）按制造加工形式分（i）铸钢：ωc一般在0.15-0.60%的钢，制造一些复杂难于锻造或切削加工成型又要求较高强度和塑性的零件。
（ii）锻钢：指用锻造方法而生产出来的各种锻材和零件，锻钢件的质量一般比铸钢件高，能承受大的冲击力，塑性、韧性和其它力学性能都比铸钢件高。
（iii）热轧钢：热轧用来生产型钢、钢管、钢板，也用来轧制线材。
（iv）冷轧钢：表面光洁、尺寸精确、力学性能好。
（v）冷拔钢：指用冷拔方法生产出的各种冷拔钢材，其特点是精度高，表面质量好，主要生产冷拔钢丝、圆钢、六角钢、钢管。
二、钢铁产品名称、用途、特性1、常用钢铁产品命名的符号2、钢铁产品的名称、用途、特性和工艺方法表示符号3、常用钢铁产品的牌号表示方法（1）碳素结构钢GB/T700-1988（i）常用牌号Q235BbQ195AFQ255AQ275（ii）牌号符号意义Q 235 B b F-沸腾钢b-半镇静钢Z-镇静钢脱氧方法：TZ-特殊镇静钢（2）优质碳素结构钢 GB/T699-1999（i ）常用牌号：08、10、15、20、25、30、35、45、20A 、40Mn 、50、55等 （ii(3) 低合金高强度钢 GB/T1591-1994（i ）牌号： Q295 Q390B Q345A Q420C Q460 09MnV 16Mn 15MnTi 等 （ii ）牌号符号意义：（4）电工用热轧硅钢薄钢板 GB5212-1985质量等级A 、B 、C 、D 屈服点（强度）值MPa钢材屈服强度“屈”字的拼音首位字母DR510-50DR1750G35（5） 滚动轴承钢 GB/T5216-1985 （i ）牌号：GCr9、GCr15SiMn 等 （ii ）牌号符号意义：三、金属材料基本性能 1、金属材料主要性能①物理性能：a 、密度b 、热性能（熔点C 导热率λ膨胀系数α）c 、电阻性能（电阻率e 导电率k 电阻温度系数αp ）d 、磁性能指标（导磁率µ磁感应强度B 磁场强度H 铁损e 减磨耐磨性能（摩擦系数µ相对摩擦系数ε）②力学性能：弹性指标（弹性模量E （MPa ）切变弹性量G ）强度（强度极限σ抗拉强度σb 抗弯强度σw 或σY抗剪切强度τ抗扭强度ζb ）屈服极限бs 屈服强度б0.2③化学性能：a 、耐腐蚀性(i)化学腐蚀：指抵抗周围介质（大气、水蒸气、有害气体、酸碱盐等）腐蚀作用的能力(ii)电化学腐蚀：金属与酸、碱、盐等电解液时发生作用而引起的腐蚀(iii)点腐蚀 (iv)腐蚀速度 (v)腐蚀率等b 、抗氧化性：指在室温或高温下抵氧化的能力，金属的氧化过程实际上是属于化学腐蚀的一种形式。
c 、化学稳定性：指金属材料的耐腐蚀性和抗氧化性的总称。
2、金属材料的工艺性能化学元素符号，以百分之几表示 含Cr 量，以千分之几表示 代表滚动轴承①铸造性（流动性、收缩率、偏析倾向）②锻造性：指金属材料在锻造过程承受塑性变形能力。
③焊接性：用焊接方法将金属材料焊合在一起的性能。
低碳钢好、中碳钢中等、高碳钢和高合金钢、铸铁、铝合金焊接性差。
④加工性：指金属在切削时的难易程度。
⑤热处理工艺性：是指金属或合金在固态范围内通过加热、保温和冷却方法以改变金属或合金内部组织所需工艺。
工艺性指淬硬性、淬透性（指钢在淬火时能够得到的淬硬层深度）、淬火变形及开裂趋势、表面氧化及脱碳趋势、回火稳定性、回火脆性、时效趋势等。
⑥金属材料工艺性能试验i 顶锻试验：锻短至原长1/3或1/2，检查是否有裂纹。
ii 冷弯试验：将材料试件围绕具有一定直径圆柱弯到一定角度，或弯到两端面接触，查弯曲处塑性变形有无裂纹。
iii 杯突试验：规定的钢球或球形冲头顶压在压模内的试样，直至试样产生第一个裂纹为止，压入深度称为杯突深度。
iv 金属管液压试验：用以检查金属管的质量和耐液压强度，查有无漏水，浸湿和永久变形。
⑦铁-碳平衡图（略）3、金属材料力学性能指标名称、符号、单位的说明（1）弹性——弹性是指金属在外力作用下产生变形，当外力取消后又恢复到原来的形状和大小的一种特性。
①弹性模量 E=εσ（Mpa ） σ-应力 ε-应变 在工程技术上是衡量材料刚度的指标，弹性模量俞大，刚度也俞大即在一定应力作用下，发生的弹性变形愈小。