特种金属材料分类
硫酸XD系列特种合金材料介绍及与zecor等材料特性比较
硫酸工业用XD系列特种合金材料介绍及与zecor等材料特性比较一.硫酸工业用系列金属合金材料1.耐热钢①XD-1奥氏体耐热钢XD-1是以铬镍为基础，以钨和钼辅助合金化并配以高碳的奥氏体耐热钢。
碳化物是主要强化相。
温度＜700℃具有良好的热强性；温度＜800℃具有良好的抗氧化性。
820～850℃退火后的室温和高温力学性能如表1所示，表2是该钢的抗氧化性能。
表1. 退火后的XD-1耐热钢力学性能温 度，℃ σb， Mpa σ0.2， Mpa δ， %20 706 314 20600 568 323 18700 363 206 33表2. XD-1耐热钢抗高温氧化性能试验温度，℃ 800 850 900氧 化 速 度g/m2·h 0.2165 1.0535 2.2928 0.3688 0.7019 2.1957尤其值得指出的是XD-1耐热钢尚具有一个独特的性能，即是在600～700℃温度范围内有强烈的时效倾向。
在这一温度范围内使用时合金强度和硬度非但不降低反而有所提高。
非常适於制造使用温度在700℃以下的阀门和坚固件，尤其是高温金属弹性硬密封蝶阀。
XD-1耐热钢是硫酸工业用610℃抗SO2腐蚀的高温金属硬密封蝶阀的阀板、阀座、阀杆及紧固螺栓的优良材料。
②XD-4奥氏体耐热钢XD-4是以高铬镍为基础，同时以硅、氮和稀土等元素补充合金化的奥氏体耐热钢。
具有较高的高温强度和组织稳定性以及耐急冷急热性。
尤其是具有良好的高温抗氧化性、抗渗碳性和抗硫化腐蚀能力。
最高使用温度为1200℃。
在900～1200℃其主要性能超过传统的Cr25Ni20（Si）耐热钢。
XD-4耐热钢高温力学性能如表3。
表4是XD-4高温强度与4Cr25NI20耐热钢的比较。
图1是XD-4耐热钢在温度1200℃抗氧化性能及其与4Cr25Ni20Si2等耐热钢的比较。
表3. XD-4耐热钢高温力学性能试验温度， ℃ σb， Mpa δ， % 500 559 30.4600 516 28.8700 432 20.2800 326 12.2900 220 13.01000 130 17.01100 65 37.01200 31 30.2表4. XD-4高温强度与4Cr25Ni20耐热钢比较（σb，Mpa）钢 种 900℃ 1000℃ 1100℃ 1200℃ XD-4 220 130 65 314Cr25Ni20 157 101 --- ---图1.XD-4高温抗氧化性能与25-20耐热钢的比较由表3、表4和图1可以看到，XD-4耐热钢具有比25-20传统耐热钢高的高温强度。
五大材料分类
天然材料相对于人工合成材料而言。
指自然界原来就有未经加工或基本不加工就可直接使用的材料。
如砂、石、木材等。
产自天然,未经人手深度加工的材料。
这些材料可分为三大类:(1)天然的金属材料,几乎只有自然金;(2)天然的有机材料,有木材、竹材、草等来自植物界的与皮革、毛皮、兽角、兽骨等来自动物界的材料。
这些都是人类乐于使用并有很高使用价值的一类;(3)天然的无机材料,有大理石、花岗岩、粘土等。
一般天然材料具有以下特征:(1)具有强烈的个性;(2)材料的性能、纯度的偏差大;(3)地域性强,表现在不同地区的出产偏差值大,或者产地仅仅局限在少数地区;(4)材料的形状、性能不一,有形状与数量的限制;(5)一般不适宜作为单一品种大批量产品的材料使用,而多用手工工艺产品。
但是天然材料是与人及自然最为调和的材料,用它们制作的产品具有高雅质朴的品格,与人之间最具亲和感,是最乐用的材料之一,尤其是天然的有机材料。
常将它们加工成加工材料,以改善性能、纯度,减少地域性的偏差,以及形状与数量的限制。
在充分保持天然材料个性与品格的基础上使之亦适用于单一品种大批量的产品,能更好地为工业设计师所利用。
金属材料百科名片金属材料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）目录金属材料定义金属材料的疲劳金属材料的塑性金属材料的硬度金属材料性能机械性能化学性能物理性能工艺性能我国规定哪些金属材料需进行进出口检验金属材料、金属制品行业发展前景展开中文名称:金属材料英文名称:metal material金属材料定义意义: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。
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。
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。
1.四大材料的基本概念
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无机非金属材料
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无机非金属材料
无机非金属 材料种类
传统无机非金属材 料： 水泥 搪瓷 铸石 多孔硅酸盐 石墨 非金属矿等
新型无机非金属材 料： 绝缘材料 磁性材料 光学材料 高温结构陶瓷 生物陶瓷 无机复合材料
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无机非金属材料
性能：
耐压强度高、硬度大、耐高温、抗腐蚀。此外 ，水泥在胶凝性能上，玻璃在光学性能上，陶 瓷在耐蚀、介电性能上，耐火材料在防热隔热 性能上都有其优异的特性，为金属材料和高分 子材料所不及。但与金属材料相比，它抗断强 度低、缺少延展性，属于脆性材料。与高分子 材料相比，密度较大，制造工艺较复杂。
物理性能
工艺性能
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金属材料
机械性能
金属在一定温度条件下承受外力（载荷）作 用时，抵抗变形和断裂的能力称为金属材料的机 械性能（也称为力学性能）。金属材料承受的载 荷有多种形式，它可以是静态载荷，也可以是动 态载荷，包括单独或同时承受的拉伸应力、压应 力、弯曲应力、剪切应力、扭转应力，以及摩擦 、振动、冲击等等，因此衡量金属材料机械性能 的指标主要有以下几项：强度、塑性、硬度、韧 性。
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金属材料
物理性能 密度、熔点、热膨胀性、磁性、电学性能 工艺性能 切削加工性能、可锻性、可铸性、可焊性
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无机非金属材料
无机非金属材料(inorganic nonmetallic materials)是以某些元素的氧化物、碳化物、氮 化物、卤素化合物、硼化物以及硅酸盐、铝酸盐 、磷酸盐、硼酸盐等物质组成的材料。是除有机 高分子材料和金属材料以外的所有材料的统称。 无机非金属材料的提法是20世纪40年代以后,随着 现代科学技术的发展从传统的硅酸盐材料演变而 来的
金属材料与热处理绪论课件
高性能金属材料的研发与应用
高强度钢
高强度钢具有较高的抗拉强度和屈服点，广泛应用于汽车、建筑 和船舶制造等领域。
轻质金属材料
如钛合金和铝合金，具有密度低、强度高、耐腐蚀等优点，在航空 航天、汽车和体育器材等领域得到广泛应用。
功能金属材料
如形状记忆合金、超导合金和磁性合金，具有特殊的功能性质，在 医疗器械、能源和通讯等领域有广阔的应用前景。
相变和组织转变过程的调控，从而达到改善材料性能的目的。
热处理的方法与分类
• 总结词：热处有其特定的工艺参数和应用范围。
• 详细描述：退火是将金属加热到适当温度后保温一段时间，然后缓慢冷却至室温的一种工艺方法，主要用于消除内应力、 降低硬度、改善切削加工性等。正火是将金属加热到临界点以上适当温度后保持一定时间，然后空冷至室温的一种工艺 方法，主要用于细化晶粒、提高强度和韧性等。淬火是将金属加热到临界点以上适当温度后迅速冷却至室温的一种工艺 方法，主要用于提高硬度和耐磨性等。回火则是将淬火后的金属加热到适当温度后保温一段时间，然后缓慢冷却至室温 的一种工艺方法，主要用于稳定组织、消除内应力、提高韧性等。
03 金属材料的性能与测试
金属材料的力学性能
弹性性能
金属材料在受到外力作用时， 能够迅速恢复其原始状态的能力。
塑性性能
金属材料在受到外力作用时， 能够发生永久变形而不破裂的 能力。
强度性能
金属材料抵抗外力作用而不被 破坏的能力。
硬度性能
金属材料抵抗表面变形或破坏 的能力。
金属材料的物理性能
热导率
金属材料的性质与用途
金属材料的性质
金属材料的性质主要包括物理性质、化学性质和力学性质。
金属材料的用途
金属材料广泛应用于建筑、机械、航空航天、能源、交通、 电子等领域。
金属材料
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金属材料基本知识
• 金属及合金在工业上有着广泛的 应用，根据不同的使用目的、不 同的工作条件，对金属材料有不 同的要求。金属材料的性能主要 包括以下两个方面： • 1、使用性能。即为了保证机械零 件、设备、结构件等正常工作， 材料所具备的性能。包括力学性 能、物理性能、化学性能等。 • 2、工艺性能。即材料在被制成机 械零件、结构件、设备的过程中， 适应各种冷、热加工（如铸造、 轧制、锻压、焊接、热处理、切 削加工等）的性能。
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金属材料基本知识
• 4、韧性 • 是指金属材料抵抗冲击负荷的能力。韧性常用冲击功 Ak和冲击韧性值ak表示。
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金属材料基本知识
• 韧脆转变温度
• 材料的冲击韧性随温度
下降而下降。在某一温 度范围内冲击韧性值急 剧下降的现象称韧脆转 变。发生韧脆转变的温
金属材料基本知识
• 压头为钢球时，布氏硬度用符号HBS表示，适用于布氏
硬度值在450以下的材料。 • 压头为硬质合金球时，用符号HBW表示，适用于布氏硬 度在650以下的材料。 • 布氏硬度的优点：测量误差小，数据稳定。 • 缺点：压痕大，不能用于太薄件、成品件及比压头还硬 的材料。 • 适于测量退火、正火、调质钢,铸铁及有色金属的硬度。
作用下压入试样表面，保持一定时间
后卸除载荷，所施加的载荷与压痕表 面积的比值即为维氏硬度。维氏硬度 可通过测量压痕对角线长度d查表得 到。维氏硬度保留了布氏硬度和洛氏
硬度的优点。
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金属材料基本知识
• （二）耐腐蚀性能 • 金属材料在特定的介质环境中，会遭受腐蚀。 • 腐蚀不仅会造成金属的损失，更重要的是会导致金属的破 坏，从而威胁到压力管道的安全。事实已证明，许多承压 类特种设备的破坏都与材料的腐蚀有关。 • 材料的选择应避免应力腐蚀的发生，因为它会带来特种设 备在不可预知的情况下突然断裂，从而导致重大事故的发 生; • 选用的材料应有足够的抗介质均匀腐蚀的能力，以便材料 不致于在短时间内因腐蚀造成的特种设备壁厚急剧减薄而 失效。
高中化学《金属材料》知识点总结
高中化学《金属材料》知识点总结一、金属材料：金属材料可分为纯金属和合金。
新型金属材料是具有特殊性能的金属结构材料。
1、合金(1)概念：合金是指两种或两种以上的金属(或金属与非金属)熔合而成的具有金属特性的物质(2)性能：合金具有不同于各成分金属的物理、化学性能或机械性能。
①熔点：合金的熔点比各成分金属低②硬度和强度：合金的硬度比各成分金属大(3)易错点：①构成合金的成分不一定是两种或两种以上的金属，也可以是金属与非金属，合金中一定含金属元素②合金的性质不是各成分金属的性质之和。
合金具有许多良好的物理、化学和机械性能，在许多方面不同于各成分金属，不是简单加合；但在化学性质上，一般认为合金体现的是各成分金属的化学性质③并非所有的金属都能形成合金，两种金属形成合金，其前提是两种金属在同一温度范围内都能熔化，若一种金属的熔点大于另一种金属的沸点，则二者不能形成合金④合金一定是混合物⑤常温下，多数合金是固体，但钠钾合金是液体2、常见的金属材料(1)金属材料分类①黑色金属材料：铁、铬、锰以及它们的合金②有色金属材料：除黑色金属以外的其他金属及其合金(2) 黑色金属材料——钢铁①生铁：含碳量在2%～4.3%的铁的合金。
生铁里除含碳外，还含有硅、锰以及少量的硫、磷等，它可铸不可煅。
根据碳的存在形式可分为炼钢生铁、铸造生铁和球墨铸铁等几种②钢：含碳量在0.03%～2%的铁的合金。
钢坚硬有韧性、弹性，可以锻打、压延，也可以铸造。
钢的分类方法很多，如果按化学成分分类，钢可以分为碳素钢和合金钢两大类。
碳素钢就是普通的钢，碳素钢又可以分为低碳钢、中碳钢和高碳钢，低碳钢韧性、焊接性好，强度低；中碳钢强度高，韧性及加工性好；高碳钢硬而脆，热处理后弹性好。
合金钢也叫特种钢，是在碳素钢是适当地加入一种或几种，如锰、铬、镍、钨、铜等合金元素而制成的。
合金元素使合金钢具有各种不同的特殊性能，用于制不锈钢及各种特种钢③钢是用量最大，用途最广的合金(3) 有色金属材料——铜和铝①铝及铝合金：Al 是地壳中含量最多的金属元素，纯铝的硬度和强度较小，有良好的延展性和导电性，通常用作制导线。
IMDS 分类 中文版
IMDS材料分类0.未定义：IMDS并不推荐采用这种标识。
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1.钢铁材料：通常是混合有多种其它元素的贴碳合金。
1.1钢/铸钢烧结钢：烧结是通过把金属粉末加热到其熔点以下，使其成型的一种加工工艺。
对于小金属件通常不通过铸造实现。
通过化学或者机械过程，可产生一种金属细粉末。
当该粉末被冲压到所需形状或者加热（烧结至3个小时），组成粉末的颗粒会连接在一起形成一个单一的固体物质。
1.1.1非合金、低合金：主要为铁，不含或者含有少量的镍、铬、镁或者其它合金。
1.1.2高合金：主要为铁，镍、铬、镁或者其它合金含量较高。
1.2铸铁：铸铁是一种常用术语，用于表述多种铁材料。
术语“铸铁”仅用于标识成品生产的方法，不用于描述材料本身。
铸造是把熔化或者液态铁倾倒入模具中，定型为最终产品。
铁有时按颜色或物理属性进行区分。
最常用的为灰铸铁（冷却后铁的颜色）。
铸铁污水管和管件就是采用这种形式的钢材进行生产的。
铸铁管、排水管、大部分铁质阀体、消火栓、汽车发动机组、刹车鼓入孔盖和破碎球都是采用这种形式的钢材制造的。
球墨铸铁是铸铁的一种，在熔化状态向灰口钢中添加镁，使石墨片（在灰口铁中形成的）重新成型为结节状。
1.2.1片状石墨铸铁/蠕墨铸铁:片状石墨是由片状薄层、膜或者石墨（碳）层组成，与近似球形的结节状相反。
1.2.2球墨铸铁/蠕墨铸铁：球墨铸铁常用于球形铸铁部件。
1.2.3高合金铸铁：一种工业合金钢，碳、硅含量较高，在模具中铸造成型，质硬，脆性，缺乏韧性，不能锻焊，但是比钢易熔。
2.高合金、铸铁和可锻合金：通常是指汽车用钢材之外的其他金属材料。
2.1铝和铝合金：铝是一种轻白色、韧性、可锻、质轻、三价金属元素，导热、导电、反射率好、耐氧化，是地球土壤中最丰富的金属元素，通常以化合物方式存在。
2.1.1铸铝合金：铝合金是把熔液倾倒到模具中成型的。
2.1.2锻造铝合金：通过切割、锤击、刮削、压铸或者拉伸等系列工艺可把铝合金做成所需样式或者形状。
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特种金属材料分类
特种金属材料是一类具有特殊性能和特殊用途的金属材料，广泛应用于航空航天、国防军工、能源领域等重要行业。
根据其不同的特性和用途，特种金属材料可以分为以下几类：高温合金、耐腐蚀合金、超导材料、记忆合金和稀有金属材料。
一、高温合金
高温合金是一种在高温环境下具有优异性能的特种金属材料。
它具有高温强度、抗氧化、抗蠕变和耐热疲劳等特点。
高温合金广泛应用于航空航天发动机、燃气轮机、核能装置等领域。
其中，镍基高温合金和钴基高温合金是应用最广泛的两类高温合金。
二、耐腐蚀合金
耐腐蚀合金是一种能够在恶劣腐蚀环境中保持良好性能的特种金属材料。
它具有优异的耐腐蚀性、耐磨性和耐热性。
耐腐蚀合金主要应用于化工、石油、海洋等领域，用于制造耐酸碱、耐海水腐蚀的设备和管道。
常见的耐腐蚀合金有钛合金、高锰钢、镍钼合金等。
三、超导材料
超导材料是一种在低温下电阻为零的特种金属材料。
它具有极低的电阻和极高的电导率，广泛应用于磁共振成像、磁悬浮列车、超导电缆等领域。
超导材料主要分为低温超导材料和高温超导材料两类。
低温超导材料主要是指铜氧化物超导材料，而高温超导材料主要是指铁基超导材料。
四、记忆合金
记忆合金是一种能够在一定条件下发生形状记忆效应的特种金属材料。
它具有形状记忆性、超弹性和阻尼等特点。
记忆合金广泛应用于医疗器械、航空航天、汽车等领域。
常见的记忆合金有镍钛合金、铜铝锌合金等。
五、稀有金属材料
稀有金属材料是指在地壳中含量较低的金属材料。
它们具有稀缺性、高价值和特殊性能。
稀有金属材料主要包括铱、铑、铪、钌等。
它们广泛应用于航空航天、电子、光学等领域。
铱和铑主要用于制造高温合金和电火花装置，铪主要用于制造航空发动机和核反应堆，钌主要用于制造催化剂和电阻材料。
特种金属材料根据其特性和用途可以分为高温合金、耐腐蚀合金、超导材料、记忆合金和稀有金属材料。
这些材料在各自领域具有重要的应用价值，为现代社会的发展做出了积极贡献。
未来随着科技的不断进步，特种金属材料的研发和应用将会更加广泛和深入。