金属材料知识大全
(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。
金属材料知识大全
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金属材料知识点
金属与金属材料一．常见金属的物理特性及其应用1．金属光泽：（1）金属都具有一定的金属光泽，一般都呈银白色，而少量金属呈现特殊的颜色，如：金（Au）是黄色、铜（Cu）是红色或紫红色、铅（Pb）是灰蓝色、锌（Zn）是青白色等；（2）有些金属处于粉末状态时，就会呈现不同的颜色，如铁（Fe）和银（Ag）在通常情况下呈银白色，但是粉末状的银粉或铁粉都是呈黑色的，这主要是由于颗粒太小，光不容易反射。
（3）典型用途：利用铜的光泽，制作铜镜；黄金饰品的光泽也是选择的因素。
2．金属的导电性和导热性：（1）金属一般都是电和热的良好导体。
其中导电性的强弱次序：银（Ag）>铜（Cu）>铝（Al）（2）主要用途：用作输电线，炊具等3．金属的延展性：（1）大多数的金属有延性（抽丝）及展性（压薄片），其中金（Au）的延展性最好；也有少数金属的延展性很差，如锰（Mn）、锌（Zn）等；（2）典型用途：金属可以被扎制成各种不同的形状，将金打成金箔贴在器物上4．金属的密度：（1）大多数金属的密度都比较大，但有些金属密度也比较小，如钠（Na）、钾（K）等能浮在水面上；密度最大的金属──锇*，密度最小的金属──锂（2）典型用途：利用金属铝（Al）比较轻，工业上用来制造飞机等航天器5．金属的硬度：（1）有些金属比较硬，而有些金属比较质软，如铁（Fe）、铝（Al）、镁（Mg）等都比较质软；硬度最高的金属是铬（Cr）；（2）典型用途：利用金属的硬度大，制造刀具，钢盔等。
6．金属的熔点：（1）有的金属熔点比较高，有的金属熔点比较低，熔点最低的金属是汞（Hg）；熔点最高的金属是钨（W）；（2）典型用途：利用金属锡（Sn）的熔点比较低，用来焊接金属例1（1）日常生活中，我们常接触到许多物质，如香烟盒上的金属是_______，保温瓶内胆上镀的是______，体温表中的液体金属是_______，保险丝是___________制成的。
（2）常见金属的下列用途各利用了金属的哪些性质？①用铁锅炒菜________________________；②将铜拉成丝做电线___________________；③古代人将铜打磨成铜镜__________________；④古代人用铁做刀、剑等武器__________________；二．金属材料在生产、生活和社会发展中的重要作用1．金属材料通常包括纯金属和各种合金。
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。
金属材料行业培训资料大全
研究具有特殊功能的金属材料，如超导材料、形状记忆合金等， 拓展金属材料的应用领域。
环保法规对金属材料行业的影响
01
环保政策收紧
随着全球环保意识的提高，各国政府逐步加强环保法规的执行力度，对
金属材料生产过程中的能耗、排放等方面提出更严格的要求。
02
绿色制造技术
推广绿色制造技术，如清洁生产、循环经济等，降低金属材料生产过程
化学镀技术
在无外加电流的情况下，利用还原剂将金属离子还原成金 属并沉积在基体表面，如化学镀镍、化学镀铜等，具有优 异的耐蚀性和耐磨性。
表面改性技术
表面热处理技术
通过快速加热和冷却的方式改变金属表面的组织结构和性能，如感 应淬火、激光淬火等，提高金属的硬度、耐磨性和耐腐蚀性。
表面合金化技术
在金属表面通过物理或化学方法渗入合金元素，形成具有特定性能 的合金层，如渗碳、渗氮等，提高金属的硬度、耐磨性和耐腐蚀性 。
高性能钢材
随着技术进步，高性能钢 材如高强度钢、耐腐蚀钢 等不断涌现，满足了高端 制造的需求。
环保与节能
现代钢铁工业注重环保与 节能，采用先进的生产技 术和设备，降低能耗和减 少污染排放。
有色金属工业
铝、铜、锌等
有色金属包括铝、铜、锌、镍、钴等 ，具有优良的导电性、导热性、耐腐 蚀性等特点，广泛应用于电力、电子 、航空航天等领域。
03
利用激光激发超声波，通过检测超声波的反射或透射信号来评
估金属材料的性能或缺陷。
04
金属材料表面处理技术
表面预处理技术
1 2 3
机械预处理
通过喷砂、抛丸、磨削等方式去除金属表面的氧 化皮、锈蚀等杂质，提高表面粗糙度，为后续处 理提供良好基础。
常用金属材料的一般知识.
第三节常用金属材料的一般知识一、金属材料的性能金属材料的性能通常包括物理性能、化学性能、力学性能和工艺性能等。
(一金属材料的物理化学性能1．密度物质单位体积所具有的质量称为密度，用符号P表示。
利用密度的概念可以帮助我们解决一系列实际问题，如计算毛坯的重量，鉴别金属材料等。
常用金属材料的密度如下：铸钢为7．8g／cm3，灰铸铁为7．2g／cm3，钢为8．9g／cm3，黄铜为8．63g／cm3，铝为2．7g／cm3。
2．导电性金属传导电流的能力叫做导电性。
各种金属的导电性各不相同，通常银的导电性最好，其次是铜和铝。
3．导热性金属传导热量的性能称为导热性。
一般说导电性好的材料，其导热性也好。
若某些零件在使用中需要大量吸热或散热时，则要用导热性好的材料。
如凝汽器中的冷却水管常用导热性好的铜合金制造，以提高冷却效果。
4．热膨胀性金属受热时体积发生胀大的现象称为金属的热膨胀。
例如，被焊的工件由于受热不均匀而产生不均匀的热膨胀，就会导致焊件的变形和焊接应力。
衡量热膨胀性的指标称为热膨胀系数。
5．抗氧化性金属材料在高温时抵抗氧化性气氛腐蚀作用的能力称为抗氧化性。
热力设备中的高温部件，如锅炉的过热器、水冷壁管、汽轮机的汽缸、叶片等，易产生氧化腐蚀。
一般用作过热器管等材料的抗氧化腐蚀速度指标控制在≤0．1mm／a。
6．耐腐蚀性金属材料抵抗各种介质(大气、酸、碱、盐等侵蚀的能力称为耐腐蚀性。
化工、热力设备中许多部件是在腐蚀条件下长期工作的，所以选材时必须考虑钢材的耐腐蚀性。
(二金属材料的力学性能金属材料受外部负荷时，从开始受力直至材料破坏的全部过程中所呈现的力学特征，称为力学性能。
它是衡量金属材料使用性能的重要指标。
力学性能主要包括强度、塑性、硬度和韧性等。
1．强度金属材料的强度性能表示金属材料对变形和断裂的抗力，它用单位截面上所受的力(称为应力来表示。
常用的强度指标有屈服强度及抗拉强度等。
(1屈服强度钢材在拉伸过程中，当拉应力达到某一数值而不再增加时，其变形却继续增加，这个拉应力值称为屈服强度，以σs表示。
(完整版)金属材料知识大全
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）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。
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。
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。
金属材料在载荷作用下抵抗破坏的性能，称为力学性能（过去也称为机械性能）。
金属材料的基本知识
金属材料的基本知识金属材料是一类重要的材料，具有良好的导电性、导热性、可塑性和可焊性等特点。
金属材料广泛应用于建筑、汽车、机械制造、航空航天等行业。
本文将介绍金属材料的基本知识，包括金属的性质、金属的组织结构、金属的加工工艺以及金属的应用等内容。
1.金属的性质金属具有良好的导电性和导热性。
这是因为金属的结构中存在自由电子，电子可以自由移动，从而导致金属对电流和热的传导性能非常好。
此外，金属还具有高硬度、耐磨性和良好的韧性，使其在工程领域得到广泛应用。
2.金属的组织结构金属的组织结构主要有晶体结构和非晶态结构两种类型。
晶体结构是由晶粒组成的，晶粒是由原子周期排列形成的。
晶体结构的类型包括立方晶系、六方晶系、四方晶系等。
非晶态结构是指金属在快速冷却过程中形成的无序结构。
晶体结构和非晶态结构对金属材料的性能有着重要影响。
3.金属的加工工艺金属材料一般需要经过加工工艺才能获得所需形状和性能。
金属的加工工艺包括塑性加工、热处理和表面处理等。
塑性加工是指通过施加力量使金属材料发生塑性变形的工艺，包括锻造、轧制、拉伸等。
热处理是指通过加热和冷却控制金属的组织结构，改变其性能的工艺。
表面处理是指对金属材料的表面进行涂覆、喷涂、电镀等方式的处理，以提高金属材料的耐腐蚀性能和外观质量。
4.金属的应用金属材料广泛应用于各个领域。
在建筑领域，金属材料用于制作结构框架、铝合金门窗和金属屋面等。
在汽车和航空航天领域，金属材料用于制造车身、发动机和航空器部件等。
在机械制造领域，金属材料用于制造机床、工具和各种零部件等。
此外，金属材料还广泛应用于电子、能源和医疗器械等领域。
综上所述，金属材料具有良好的导电性、导热性、可塑性和可焊性等特点。
金属的组织结构、加工工艺和应用也是金属材料研究的重要内容。
金属材料的广泛应用和不断创新，为工业领域的发展做出了重要贡献。
然而，随着科技的不断进步，人们对金属材料的研究和应用也在不断深入，未来金属材料的发展仍然具有巨大潜力。
常用金属材料
不受剧烈冲击、高硬度、 耐磨的工具。如冲头、
手锯条等。
不受冲击、要求高硬度、 高耐磨的工具。如锉刀、
量具等。
(2)低合金高强度结构钢
牌号：例如 Q390A
“Q”表示屈服点， “390”表示屈服点值为390MPa， “A”表示质量等级为A 级。
用途： 低合金高强度高强度结构钢一般不用热处理， 综合力学性能良好，
用途：铸铁件占铸件总产量的 80%左右。
如机床床身、箱体等。
w(S) ≤0.15%
w(P) ≤0.3%
1.铁碳合金双重相图
铸铁中，碳的存在 形式有渗碳体（Fe3C） 和游离状态的石墨（G）两种。
铁碳合金实际上存在两种 相图： （1）Fe－Fe3C相图， （2）Fe－G相图。
图1-19 铁碳双重相图
（3）变质处理（孕育处理）
• 变质处理：在浇注前向铁水中加入变质剂（孕育剂），如 Si－Fe、Si－Ca合金，以增加石墨的结晶核心，促进石 墨化，使石墨片细小、均匀，获得高强度铸铁。
用于桥梁、船舶、车辆、高压容器、管道、建筑物等。
(3) 合金钢
1）合金结构钢 牌号： 例如 60Si2Mn, “60”表示平均w(C)=0.6%， “ Si2 ”表示平均w(Si)=2%， “ Mn ”表示平均w(Mn)<1.5%。
用途：合金结构钢的力学性能优于优质碳素结构钢， 常用来制造重要的零件，如齿轮、轴类、弹簧等。 例：渗碳钢，20CrMnTi；
化学成分（质量分 数，%）
力学性能（最小值）
牌号
C
Si
Mn
σs (σ0.2)
Σb
δ
/MPa (%)
/MPa
主要特点及应用
ZG200 －400 0.20 0.50 0.80 200
金属知识点归纳总结
金属知识点归纳总结一、金属的基本性质1. 导电性：金属具有良好的导电性能，可以轻易传递电子，在电路中广泛应用。
2. 热导性：金属具有良好的热导性能，能够快速传导热量，因此常被用于锅具、散热器等。
3. 延展性：金属具有很高的延展性，可以被拉伸成铜丝、铝箔等细长材料。
4. 强度：金属具有较高的抗拉强度和硬度，可以用于制造机械零件、建筑结构等。
5. 反射性：金属具有良好的光反射性，被用于制造镜子、光学部件等。
6. 密度：金属的密度较高，是坚固材料选用的首选。
二、常见金属材料1. 铁：铁是地壳中含量最丰富的金属元素，被广泛用于制造钢铁材料。
2. 铝：铝具有优良的抗腐蚀性和轻质特性，被广泛用于航空航天、汽车制造等领域。
3. 铜：铜是一种重要的导电材料，广泛用于电气设备、通讯设备等领域。
4. 锌：锌具有良好的阻隔性，被用于防腐蚀材料的涂层。
5. 镍：镍具有良好的耐磨性和抗腐蚀性，广泛用于化工设备、航空发动机等领域。
6. 钛：钛具有良好的耐高温性能和抗腐蚀能力，被广泛用于航空航天、医疗设备等高端领域。
三、金属加工1. 铸造：铸造是将金属熔化后注入模具中凝固成型的工艺，用于制造大型铸件、汽车零部件等。
2. 锻造：锻造是将金属加热后进行锻打成型的工艺，用于制造轴类零件、锻造工具等。
3. 深冲：深冲是将金属板料放入冲床中进行冲压成型的工艺，用于制造汽车车身、家用电器外壳等。
4. 焊接：焊接是将金属材料通过热能和压力进行熔接的工艺，用于制造管道、船舶结构等。
5. 长条材：长条材是将金属材料通过拉拔、挤压等工艺制成的长条状材料，用于制造线材、型材等。
四、金属应用1. 建筑领域：金属材料被广泛应用于建筑结构、屋面材料、门窗等。
2. 交通运输：金属材料被广泛应用于汽车、飞机、船舶等交通工具的制造中。
3. 电子产品：金属材料被广泛应用于手机、电脑、家电等电子产品的外壳和内部零部件中。
4. 医疗设备：金属材料被广泛应用于手术器械、人工骨骼等医疗设备中。
金属材料基本知识
金属材料基本知识1 钢铁材料及其生产在人们生活中所用的、遇到的材料分为金属材料和非金属材料。
金属材料是现代工业、农业、国防以及科学技术各个领域应用最广泛的工程材料。
这不仅是由于其来源丰富、生产工艺简单、成熟，而且还具有优良的性能。
金属材料又有钢铁（黑色金属）和有色金属等，如碳钢、合金钢、有色金属、铸铁及其合金等。
钢与生铁由于碳含量不同，性能和用途也不同。
生铁的含碳量一般有2.5-4.5%，按其用途分为炼钢生铁（含碳4%左右，是炼钢的主要原料）和铸造生铁（铸铁）。
最终炼出来的钢碳含量一般都小于1.3%，除少数直接铸成各种形状的铸件外，绝大多数先铸成钢锭，再经轧制或锻压成各种钢件和锻件，然后供进一步加工使用。
其中应用最为广泛的是碳钢和合金钢。
如将钢按用途来划分，有结构钢（建筑及工程用钢或结构用钢，如锅炉中的钢结构等）、工具钢（各种量具、刃具、模具钢等）和特殊性能钢（耐热钢、不锈耐酸钢及电工用钢）；按质量来划分则有普通钢、优质钢和高级优质钢三类；按冶炼方法、钢液脱氧程度和铸锭工艺的不同来划分则有沸腾钢、镇静钢（脱氧完全的钢，化学成分和力学性能均匀、焊接性能和抗腐蚀性好，一般用来做较重要的部件；受压元件用钢即是）和半镇静钢三类；此外还有其余种类的如按金相组织分类方法。
电站锅炉所耗用的金属材料数量大、品种规格多，除少量有色金属和铸铁外，绝大多数为钢材。
其中有钢管、钢板、棒材、工字钢、槽钢、角钢以及铸锻件等。
一部分钢材为普通钢，用来制作锅炉的普通结构件，性能要求并不高(主要是一些普通钢结构，是从国家标准中所引用的一些钢号)。
另一部分则用来制作高温、高压（或承受高应力）条件下或处于腐蚀性介质中长期工作的元件。
这些锅炉钢是综合性能要求很高的材料。
从20世纪50年代起，我国冶金部门、锅炉制造行业和电力部门的科研、生产单位在锅炉钢合金化、冶金生产、焊接和热处理工艺、性能测试、寿命分析诸方面开展了大量的应用研究，形成了我国独特的锅炉用钢体系，有利地保证了火电设备向大容量、高参数的不断发展。
金属材料知识点
金属材料知识点金属材料是一类常见的材料，广泛应用于工业和日常生活中。
它们具有许多独特的性质和特点，为我们提供了各种各样的用途和功能。
本文将介绍一些与金属材料相关的主要知识点。
一、金属的基本特性金属材料的基本特性是它们具有良好的导电性和导热性。
这使得金属材料成为电器、电子设备、加热器和冷却器等领域的理想选择。
此外，金属材料还具有高强度和硬度，使其能够支撑重物和承受外力。
同时，金属材料还具有良好的塑性和可塑性，可以通过锻造、压延和拉伸等方式进行成型。
二、金属晶体结构金属材料的原子结构呈现出一种有序排列的结构，称为金属晶体结构。
最常见的金属晶体结构是面心立方（fcc）和体心立方（bcc）。
在面心立方结构中，每个原子都与周围12个原子有着最密堆积的联系；而在体心立方结构中，每个原子都与周围8个原子有着最密堆积的联系。
这种有序结构赋予金属材料优异的物理和力学性能。
三、金属材料的类型金属材料可以分为两类：纯金属和合金。
纯金属由同一种原子构成，具有较高的纯度。
合金是由两种或两种以上的金属元素组成，通过加入不同元素可以调整和改善材料的性能。
例如，将铁和碳合金化可以制造出钢材，具有更好的强度和韧性。
四、金属的热处理热处理是指通过加热和冷却的方式改变金属材料的晶体结构和性能。
常见的热处理方法包括退火、淬火和时效处理。
退火可以消除金属内部的应力和缺陷，提高材料的延展性和韧性。
淬火则用于增加金属的硬度和强度。
时效处理是将金属材料在一定温度下保持一段时间，使其硬度和强度得到优化。
五、金属的表面处理金属材料的表面处理是为了增强其耐腐蚀性和装饰性。
常见的金属表面处理方法包括电镀、喷涂和阳极氧化。
电镀可以在金属表面形成一层附着性好、抗腐蚀的保护层。
喷涂涂层可以提供美观和装饰效果，并增强金属的抗腐蚀性。
阳极氧化是将金属表面形成一层氧化膜，提高其抗氧化性和耐磨性。
六、常见的金属材料金属材料有许多种类，常见的包括铁、铜、铝、锌、镁等。
金属材料及热处理基础知识
目录
• 金属材料概述 • 金属材料的热处理 • 金属材料的力学性能 • 金属材料的腐蚀与防护 • 金属材料的选择与应用
01
金属材料概述
金属材料的定义与分类
金属材料的定义
金属材料是指以金属 元素或以金属元素为 主要成分，具有金属 特性的材料统称为金 属材料。
金属材料的分类
区域受到腐蚀的现象。
金属腐蚀的原理与影响因素
总结词
金属腐蚀的原理是金属原子失去电子成为正离子，而环境中的阴离子获得电子成为原子或负离子。影响因素包括 环境因素和金属本身的因素。
详细描述
金属腐蚀的原理是金属原子失去电子成为正离子，而环境中的阴离子获得电子成为原子或负离子。这个过程通常 涉及到电化学反应。影响因素包括环境因素和金属本身的因素。环境因素如湿度、温度、氧气、二氧化碳、污染 物等，而金属本身的因素包括合金成分、微观结构、表面状态等。
详细描述
热处理是金属材料加工过程中的一个重要环节，主要通过控制温度和时间来改变 金属材料的内部结构，从而改善其物理、化学和机械性能。根据不同的加热温度 和冷却方式，热处理可以分为多种类型，如退火、正火、淬火和回火等。
热处理的基本原理
总结词
热处理的基本原理是利用金属在加热和冷却过程中的相变现象，通过控制相变 过程来改变材料的内部组织结构，从而达到改善其性能的目的。
• 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过程，主要用于消除内应力、降低硬 度、提高塑性和韧性等。正火是将金属加热到适当温度后保温一段时间，然后空冷至室温的过程，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适当温度后迅速冷却至室温的过程，主要用于提高金属的硬度和耐磨性等。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，然后冷却至室温的过程，主要用于消除淬火产生的内应力、稳 定组织结构和提高韧性等。
(完整版)金属材料学知识整理(经典版)
第一章 合金化原理主要内容 ：碳钢中的常存杂质 碳钢的分类 碳钢的用途1.2 钢的合金化原理：① Me 在钢中的存在形式 ②Me 与铁和碳的相互作用 ③Me 对Fe-Fe3C 相图的影响 ④Me 对钢的热处理的影响 ⑤Me 对钢的性能的影响1.3合金钢的分类概念：⑴合金元素 ：特别添加 到钢中为了保证获得所要求的组织结构、 物理、化学和机 械性能的化学元素。
⑵杂质：冶炼时 由原材料以及冶炼方法、工艺操作而 带入 的化学元素。
⑶碳钢： 含碳量在 0.0218-2.11% 范围内的铁碳合金。
⑷合金钢：在碳钢基础上加入一定量合金元素的钢。
① 低合金钢： 一般指合金元素总含量小于或等于 5%的钢。
② 中合金钢： 一般指合金元素总含量在 5～10%范围内的钢。
③ 高合金钢： 一般指合金元素总含量超过 10%的钢。
④ 微合金钢： 合金元素（如 V,Nb,Ti,Zr,B ） 含量小于或等于 0.1%，而能显著影响 组织和性能的钢。
1.1 碳钢概论1. 锰（ Mn ）和硅（ Si ）⑴Mn ：W Mn ％＜0.8 ％ ①固溶强化 ②形成高熔点 MnS 夹杂物（塑性夹杂物），减 少钢的热脆 （高温晶界熔化，脆性↑） ；⑵Si ：W Si ％＜0.5％ ①固溶强化 ②形成 SiO2 脆性夹杂物；⑶Mn 和 Si 是有益杂质 ，但夹杂物 MnS 、SiO2将使钢的疲劳强度和塑、韧性下降 。
2. 硫（S ）和磷（ P ）⑴S ：在固态铁中的 溶解度极小 ， S 和 Fe 能形成 FeS ，并易于形成 低熔点共晶 。
发生热脆 （ 裂） 。
⑵P ：可固溶于α -铁，但剧烈地降低钢的韧性，特别是 低温韧性 ，称为冷脆。
磷 可以提高钢在大气中的抗腐蚀性能 。
⑶S 和 P 是有害杂质 ，但可以 改善钢的切削加工性能 。
3．氮（ N ）、氢（ H ）、氧（ O ）⑴N ：在α -铁中可溶解， 含过饱和 N 的钢析出氮化物—机械时效或 应变时效（经 变形，沉淀强化，强度↑，塑性韧性↓，使其力学性能改变） 。
金属材料常识普及读本
金属材料常识普及读本1. 金属材料的基本概念及分类1.1 金属材料的定义金属材料是一类常用的工程材料，具有良好的导电性、导热性、塑性等特点，广泛应用于制造业和建筑业等领域。
1.2 金属材料的分类根据其成分和性质的不同，金属材料可以分为以下几个类别： 1. 铁系金属：普通碳素钢、铸铁等； 2. 黄铜：铜和锌的合金； 3. 铝合金：铝为基本金属，添加其他金属元素制成的合金； 4. 钛合金：钛为基本金属，添加其他金属元素制成的合金； 5. 不锈钢：含有铬和镍等元素，具有耐腐蚀性的钢材。
2. 金属材料的特点及应用领域2.1 金属材料的特点金属材料具有以下特点： - 高强度和硬度：金属材料通常具有较高的强度和硬度，适用于承受较大力的场合； - 良好的导电性和导热性：金属材料能够有效地传导电流和热量； - 良好的塑性和可加工性：金属材料可通过锻造、压力加工等方法进行塑性变形，制成各种形状的制品； - 易于烧蚀和腐蚀：金属材料在高温、潮湿等环境下容易受到氧化和腐蚀。
2.2 金属材料的应用领域金属材料广泛应用于以下领域： 1. 建筑和结构工程：用于制造桥梁、建筑结构等；2. 机械制造：用于制造机床、汽车等；3. 电子和电器工业：用于制造电线、电缆等导电设备； 4. 航空航天工业：用于制造飞机、火箭等。
3. 金属材料的性能和测试方法3.1 金属材料的力学性能金属材料的力学性能包括强度、硬度、韧性等指标，可以通过拉伸试验、硬度测试和冲击试验等方法进行测定。
3.2 金属材料的耐腐蚀性能金属材料的耐腐蚀性能对其在特定环境中的应用具有重要影响，可以通过盐雾试验、腐蚀试验等方法进行评价。
3.3 金属材料的热处理和表面处理金属材料在制造过程中常常需要进行热处理和表面处理，以改善其性能，如淬火、回火、镀锌等。
3.4 金属材料的无损检测方法金属材料的无损检测是一种非破坏性的测试方法，常用于检测金属制品中的缺陷和裂纹，如超声波检测、放射性检测等。
常用金属材料知识介绍
常用金属材料知识介绍
一、金属材料的分类
金属材料通常按组成成分和色泽分类。
二、金属材料的机械性能
金属材料的机械性能包括强度、弹性、屈服极限、延伸率和断面收缩率以及硬度等。
注：材料强度是指材料对外力破坏的抵抗能力，具体的表现形式由材料的性质（塑性或脆性）及其所处的应力状态共同决定。
注：延伸率δ、断面收缩率φ都是塑性指标。
一般将δ≥5％的材料称为塑性材料；δ<595％的为脆性材料。
三、钢、铁和钢材
1、工业用铁
3、钢按化学成分分类（GB／T 13304-1991）
钢按化学成分分成三大类：非合金钢、低合金钢和合金钢。
四、有色金属及其合金
3、有色金属及其合金牌号表示法（1）铝及铝合金牌号表示法
（2）铜及铜合金牌号表示法
（3）镍及镍合金牌号表示法
（4）铅、锌、锡、钛及其合金牌号表示法。
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概述金属材料就是指金属元素或以金属元素为主构成得具有金属特性得材料得统称.包括纯金属、合金、金属材料金属间化合物与特种金属材料等.(注：金属氧化物（如氧化铝）不属于金属材料）1、意义人类文明得发展与社会得进步同金属材料关系十分密切。
继石器时代之后出现得铜器时代、铁器时代,均以金属材料得应用为其时代得显著标志。
现代,种类繁多得金属材料已成为人类社会发展得重要物质基础。
2、种类金属材料通常分为黑色金属、有色金属与特种金属材料。
（１）黑色金属又称钢铁材料，包括含铁90％以上得工业纯铁，含碳2％～4％得铸铁，含碳小于 2％得碳钢，以及各种用途得结构钢、不锈钢、耐热钢、高温合金、不锈钢、精密合金等。
广义得黑色金属还包括铬、锰及其合金.(2)有色金属就是指除铁、铬、锰以外得所有金属及其合金,通常分为轻金属、重金属、贵金属、半金属、稀有金属与稀土金属等。
有色合金得强度与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得结构金属材料与功能金属材料。
其中有通过快速冷凝工艺获得得非晶态金属材料，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。
3、性能一般分为工艺性能与使用性能两类.所谓工艺性能就是指机械零件在加工制造过程中,金属材料在所定得冷、热加工条件下表现出来得性能。
金属材料工艺性能得好坏，决定了它在制造过程中加工成形得适应能力。
由于加工条件不同，要求得工艺性能也就不同,如铸造性能、可焊性、可锻性、热处理性能、切削加工性等.所谓使用性能就是指机械零件在使用条件下，金属材料表现出来得性能，它包括力学性能、物理性能、化学性能等。
金属材料使用性能得好坏，决定了它得使用范围与使用寿命.在机械制造业中，一般机械零件都就是在常温、常压与非常强烈腐蚀性介质中使用得，且在使用过程中各机械零件都将承受不同载荷得作用。
金属材料在载荷作用下抵抗破坏得性能，称为力学性能(过去也称为机械性能）.金属材料得力学性能就是零件得设计与选材时得主要依据。
外加载荷性质不同（例如拉伸、压缩、扭转、冲击、循环载荷等），对金属材料要求得力学性能也将不同。
常用得力学性能包括：强度、塑性、硬度、冲击韧性、多次冲击抗力与疲劳极限等。
金属材料特质1、疲劳许多机械零件与工程构件,就是承受交变载荷工作得。
在交变载荷得作用下,虽然应力水平低于材料得屈服极限，但经过长时间得应力反复循环作用以后,也会发生突然脆性断裂,这种现象叫做金属材料得疲劳。
金属材料疲劳断裂得特点就是：（１）载荷应力就是交变得;(２)载荷得作用时间较长;（3）断裂就是瞬时发生得;(4）无论就是塑性材料还就是脆性材料，在疲劳断裂区都就是脆性得。
所以,疲劳断裂就是工程上最常见、最危险得断裂形式。
金属材料得疲劳现象，按条件不同可分为下列几种：（１)高周疲劳:指在低应力（工作应力低于材料得屈服极限，甚至低于弹性极限）条件下，应力循环周数在10０0００以上得疲劳。
它就是最常见得一种疲劳破坏。
高周疲劳一般简称为疲劳。
（2)低周疲劳:指在高应力（工作应力接近材料得屈服极限）或高应变条件下，应力循环周数在100００~1000００以下得疲劳。
由于交变得塑性应变在这种疲劳破坏中起主要作用，因而,也称为塑性疲劳或应变疲劳。
(3）热疲劳:指由于温度变化所产生得热应力得反复作用，所造成得疲劳破坏。
(４)腐蚀疲劳：指机器部件在交变载荷与腐蚀介质（如酸、碱、海水、活性气体等）得共同作用下,所产生得疲劳破坏。
（5）接触疲劳:这就是指机器零件得接触表面，在接触应力得反复作用下,出现麻点剥落或表面压碎剥落,从而造成机件失效破坏.2、塑性塑性就是指金属材料在载荷外力得作用下,产生永久变形（塑性变形）而不被破坏得能力。
金属材料在受到拉伸时,长度与横截面积都要发生变化，因此，金属得塑性可以用长度得伸长（延伸率）与断面得收缩(断面收缩率）两个指标来衡量.金属材料得延伸率与断面收缩率愈大，表示该材料得塑性愈好，即材料能承受较大得塑性变形而不破坏.一般把延伸率大于百分之五得金属材料称为塑性材料（如低碳钢等)，而把延伸率小于百分之五得金属材料称为脆性材料（如灰口铸铁等)。
塑性好得材料，它能在较大得宏观范围内产生塑性变形，并在塑性变形得同时使金属材料因塑性变形而强化,从而提高材料得强度，保证了零件得安全使用。
此外,塑性好得材料可以顺利地进行某些成型工艺加工，如冲压、冷弯、冷拔、校直等。
因此，选择金属材料作机械零件时,必须满足一定得塑性指标。
3、耐久性建筑金属腐蚀得主要形态：（1）均匀腐蚀。
金属表面得腐蚀使断面均匀变薄。
因此,常用年平均得厚度减损值作为腐蚀性能得指标（腐蚀率)。
钢材在大气中一般呈均匀腐蚀。
(2)孔蚀。
金属腐蚀呈点状并形成深坑.孔蚀得产生与金属得本性及其所处介质有关。
在含有氯盐得介质中易发生孔蚀.孔蚀常用最大孔深作为评定指标。
管道得腐蚀多考虑孔蚀问题。
（3）电偶腐蚀.不同金属得接触处，因所具不同电位而产生得腐蚀。
(４）缝隙腐蚀。
金属表面在缝隙或其她隐蔽区域部常发生由于不同部位间介质得组分与浓度得差异所引起得局部腐蚀。
(５）应力腐蚀。
在腐蚀介质与较高拉应力共同作用下，金属表面产生腐蚀并向内扩展成微裂纹,常导致突然破断。
混凝土中得高强度钢筋（钢丝）可能发生这种破坏。
４、硬度硬度表示材料抵抗硬物体压入其表面得能力。
它就是金属材料得重要性能指标之一。
一般硬度越高，耐磨性越好.常用得硬度指标有布氏硬度、洛氏硬度与维氏硬度。
布氏硬度(ＨＢ）:以一定得载荷（一般3000kｇ）把一定大小（直径一般为10ｍm）得淬硬钢球压入材料表面,保持一段时间，去载后，负荷与其压痕面积之比值，即为布氏硬度值(ＨB)，单位为公斤力/mｍ2 (Ｎ/mm2)。
洛氏硬度（ＨＲ):当ＨB>45０或者试样过小时,不能采用布氏硬度试验而改用洛氏硬度计量。
它就是用一个顶角120°得金刚石圆锥体或直径为1、5９、3、18mm得钢球，在一定载荷下压入被测材料表面，由压痕得深度求出材料得硬度。
根据试验材料硬度得不同,可采用不同得压头与总试验压力组成几种不同得洛氏硬度标尺，每一种标尺用一个字母在洛氏硬度符号HR后面加以注明。
常用得洛氏硬度标尺就是A,B，C三种（HＲA、HRB、HRC)。
其中C标尺应用最为广泛.HＲA:就是采用６0kg载荷钻石锥压入器求得得硬度，用于硬度极高得材料（如硬质合金等）。
HRB：就是采用10０kｇ载荷与直径1、58mm淬硬得钢球,求得得硬度,用于硬度较低得材料(如退火钢、铸铁等）。
HRＣ:就是采用１50kg载荷与钻石锥压入器求得得硬度，用于硬度很高得材料(如淬火钢等)。
维氏硬度(HV）：以１20ｋg以内得载荷与顶角为136°得金刚石方形锥压入器压入材料表面,用材料压痕凹坑得表面积除以载荷值，即为维氏硬度值(ＨV）。
硬度试验就是机械性能试验中最简单易行得一种试验方法。
为了能用硬度试验代替某些机械性能试验，生产上需要一个比较准确得硬度与强度得换算关系。
实践证明，金属材料得各种硬度值之间，硬度值与强度值之间具有近似得相应关系。
因为硬度值就是由起始塑性变形抗力与继续塑性变形抗力决定得，材料得强度越高,塑性变形抗力越高，硬度值也就越高。
金属材料得性能金属材料得性能决定着材料得适用范围及应用得合理性。
金属材料得性能主要分为四个方面，即:机械性能、化学性能、物理性能、工艺性能。
１、机械性能(一）应力得概念，物体内部单位截面积上承受得力称为应力。
由外力作用引起得应力称为工作应力,在无外力作用条件下平衡于物体内部得应力称为内应力（例如组织应力、热应力、加工过程结束后留存下来得残余应力…）。
（二）机械性能，金属在一定温度条件下承受外力(载荷)作用时,抵抗变形与断裂得能力称为金属材料得机械性能（也称为力学性能)。
金属材料承受得载荷有多种形式,它可以就是静态载荷，也可以就是动态载荷,包括单独或同时承受得拉伸应力、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得指标主要有以下几项：1、1、强度这就是表征材料在外力作用下抵抗变形与破坏得最大能力,可分为抗拉强度极限(σb）、抗弯强度极限(σbb)、抗压强度极限(σbｃ)等。
由于金属材料在外力作用下从变形到破坏有一定得规律可循，因而通常采用拉伸试验进行测定,即把金属材料制成一定规格得试样,在拉伸试验机上进行拉伸,直至试样断裂，测定得强度指标主要有:(1）强度极限:材料在外力作用下能抵抗断裂得最大应力,一般指拉力作用下得抗拉强度极限，以σb表示，如拉伸试验曲线图中最高点b对应得强度极限,常用单位为兆帕(MPa），换算关系有：1MPa=１N／m2=(9、8)-1kgｆ／mｍ２或1kgf／mm２=9、8MPａ。
（2）屈服强度极限:金属材料试样承受得外力超过材料得弹性极限时，虽然应力不再增加，但就是试样仍发生明显得塑性变形，这种现象称为屈服，即材料承受外力到一定程度时，其变形不再与外力成正比而产生明显得塑性变形。
产生屈服时得应力称为屈服强度极限,用σs表示，相应于拉伸试验曲线图中得S点称为屈服点。
对于塑性高得材料，在拉伸曲线上会出现明显得屈服点，而对于低塑性材料则没有明显得屈服点，从而难以根据屈服点得外力求出屈服极限。
因此,在拉伸试验方法中,通常规定试样上得标距长度产生0、2％塑性变形时得应力作为条件屈服极限,用σ０、２表示.屈服极限指标可用于要求零件在工作中不产生明显塑性变形得设计依据。
但就是对于一些重要零件还考虑要求屈强比（即σs/σb）要小,以提高其安全可靠性，不过此时材料得利用率也较低了.（3）弹性极限:材料在外力作用下将产生变形,但就是去除外力后仍能恢复原状得能力称为弹性。
金属材料能保持弹性变形得最大应力即为弹性极限,相应于拉伸试验曲线图中得ｅ点,以σｅ表示，单位为兆帕(MPa）：σe=Pe/Fo式中Pe为保持弹性时得最大外力(或者说材料最大弹性变形时得载荷）.（4）弹性模数:这就是材料在弹性极限范围内得应力σ与应变δ（与应力相对应得单位变形量）之比,用E表示，单位兆帕(MPａ）:E＝σ/δ=tgα式中α为拉伸试验曲线上o－e线与水平轴o－x得夹角。
弹性模数就是反映金属材料刚性得指标(金属材料受力时抵抗弹性变形得能力称为刚性)。
１、2、塑性金属材料在外力作用下产生永久变形而不破坏得最大能力称为塑性，通常以拉伸试验时得试样标距长度延伸率δ（%)与试样断面收缩率ψ(％）延伸率δ=[（L1-L0)／L0］x１00％，这就是拉伸试验时试样拉断后将试样断口对合起来后得标距长度L1与试样原始标距长度L0之差（增长量)与L0之比。
在实际试验时，同一材料但就是不同规格(直径、截面形状—例如方形、圆形、矩形以及标距长度)得拉伸试样测得得延伸率会有不同，因此一般需要特别加注，例如最常用得圆截面试样，其初始标距长度为试样直径５倍时测得得延伸率表示为δ５，而初始标距长度为试样直径10倍时测得得延伸率则表示为δ10。