金属材料的基本知识1有关材料力学机械性能名词1极限强度

金属材料的基本知识

1、有关材料力学（机械）性能名词

1.1极限强度：材料抵抗外力破坏作用的最大能力，叫做极限强度；分：抗拉强度，抗压强度，抗弯强度，抗剪强度，单位是兆帕。

1.2屈服点，屈服强度，单位是兆帕。

1.3弹性极限：材料在受到外力到某一极限时，若除去此外力，则变形即恢复原状，材料抵抗这一外力的能力。

1.4延伸率：材料受拉力作用断裂时，伸长的长度与原有长度的比值。

1.5断面收缩率：材料受拉力作用断裂时，断面缩小的面积与原有断面面积的比值。

1.6硬度：材料抵抗硬的物体压入表面的能力。一般是用一定负荷把一定直径的淬硬钢球压材料表面，保持规定时间后卸除载荷，测量材料表面的压痕，按公式用压痕面积除以负荷所得的商。依据测量方法的不同，有布氏硬度HB，洛氏硬度HR，表面洛氏硬度，维氏硬度HV。

2、金属材料分类

2.1 按组分分：纯金属和合金，

2.2 按实用分：黑色金属（铁和铁合金），有色金属（指铜，锡，锰，铅，铝等）

3、钢铁

3.1钢的定义：是指碳含量低于2％的一种铁碳合金，当然，其中还含有一定量的硅、锰、磷、硫等元素。

铁的定义：是指碳含量高于2％的一种铁碳合金。含碳量小于0.04％为工业纯铁。

3.2 钢的分类

3.2.1按化学成分分：碳素钢（除铁外，含有少量的硅、锰、硫、磷）；合金钢（钢中加入了一些如铬，镍、钼、钨、钒等元素）

3.2.2按含碳量分：低碳钢（含碳量＜0.25%）；中碳钢（含碳量0.25~0.6%）；高碳钢（含碳量＞0.6%）。

3.2.3 按质量分：主要是控制钢中含硫、含磷量；

普通钢（S不超过0.050％，P不超过0.045％），

优质钢（S不超过0.035％，P不超过0.035％），

高级优质钢（S不超过0.025％，P不超过0.030％），

特级质量钢（S不超过0.015％，P不超过0.025％）。

3.2.4 按用途分：结构钢（建筑、机器零件），

工具钢（工具、模具、量具），

特殊用途（如不锈钢、耐酸钢、耐热钢、磁钢等），

专业用钢（如汽车用钢，化工用钢，锅炉用钢，电工用钢，焊条用钢等）。

3.2.5 按冶炼方法分：转炉钢（同时分为底吹转炉钢，侧吹转炉钢，顶吹转炉钢），平炉钢，电炉钢。

3.2.6 按浇铸前脱氧程度分：镇静钢（脱氧完全，钢锭组织结构紧密），沸腾钢（脱氧不完全的钢），半镇静钢。

3.2.7 综合分类：

3.3 钢材

3.3.1 型钢：按断面形状分圆钢，扁钢，方钢，等边角钢，工字钢，槽钢，丁字钢等

3.3.2 钢板

按厚度分：以4mm为界划分为厚钢板和薄钢板。

按用途分：一般用钢板，锅炉用钢板，造船用钢板，汽车用钢板，

屋面用钢板和其它专用钢板等。

按制造方法：热轧钢板和冷轧钢板。

3.3.3 钢管：

按制造方法：无缝钢管（热轧或冷轧）和焊接钢管。

按用途分：一般用钢管，锅炉用钢管，水煤气用钢管，石油用钢管，和其它专用钢管等。

4 有色金属

包括纯金属和合金。有铜，镍，铝，镁，锌，铅，锡，铬等及其合金。钢铁牌号表示方法

因为经济、贸易和技术等各方面的原因，我们现在常用的钢铁牌号一般是中国，美国，日本，下面就介绍一些此方面的知识。

中国钢号表示方法：

QT400-18 QT-球墨铸铁，400-最低抗拉强度，18-最低伸长率；

工程铸钢：ZG200-400 ZG-铸钢，200-最低屈服强度，400-最低抗拉强度；

铸造不锈钢：ZG1Cr13 ZG-铸钢，1-含碳量（以万分之几表示），Cr-元素铬，13-元素铬名义百分含量；

铸造合金钢：ZG15Cr1Mo1V ZG-铸钢，15-含碳量（以万分之几表示），Cr-元素铬，1-元素铬名义百分含量，Mo-元素钼，1元素钼的名义百分含量，V-元素钒，含量小于0.9％；

碳素结构钢：Q235Bb Q-钢材屈服强度“屈”字拼音首字，235-屈服点强度值（MPa），B-质量等级（共分A、B、C、D 级），b-脱氧方法（F-沸腾钢，b-半镇静钢，Z-镇静钢，TZ-特殊镇静钢）；

优质碳素结构钢：包括普通含锰量，较高含锰量，锅炉用钢；08F, 10，45, 20A,40Mn,70Mn,20g,

50Mn(F)A 50－含碳量（以万分之几表示），Mn -元素锰（含量较高时标出0.7~1.0），(F)-脱氧方法，A－质量等级（无符号是优质，A表示高级优质）；

合金结构钢：25Cr2MoV A 25－含碳量（以万分之几表示），Cr2MoV元素符号及含量（合金元素小于1.5％时，只写出符号，含量以1.5～2.49％，2.5～3.49％等为标准，分别标出2，3等），A－质量等级（A表示硫，磷含量较低的高级优质钢）；不锈钢和耐热钢：1Cr13, 00Cr18Ni10N,0Cr25Ni20等

1Cr13 1－含碳量（以千分之几表示，标一个“0”的，表示含碳量不大于0.09％，标两个“0”的，表示含碳量不大于0.03％），Cr13－元素符号和其含量，

专门用途钢：20g 20-钢号，g－锅炉用钢,

16Mn－牌号DR－低温压力容器用钢,

15MnVN－牌号R－压力容器用钢。

日本钢号表示方法（JIS－日本工业标准）：

铸钢：

（1）碳素钢铸件SC360 SC－铸钢，360 最小抗拉强度值（N/mm2）；

（2）结构用高强度碳钢和低合金钢铸件SCC3 SC－铸钢，C-代表碳元素符号，3-序号;

(3)合金钢铸件SCSiMn2 SC－铸钢，SiMn-代表碳元素符号，2-序号; 但有些元素是采用字母代号表示的，如：Cr-C,Mo-M,Ni-N,Al-A等，

（4）不锈钢铸件SCS1 SCS-不锈钢铸件，1-序号；（5）耐热钢铸件SCS22 SCS-不锈钢铸件，22-序号；

结构钢：

（1）普通用结构钢SS360 SS-结构钢，360－最小抗拉强度值（N/mm2）；

（2）碳素结构钢S10C, S09CK S-结构钢，20－碳含量中间值100倍，无十位值时写0，C－碳（CK-渗碳用钢）；不锈耐热钢：

（1）不锈钢SUS301 SUS316 (2)耐热钢SUH310 SUH660; SUS301 S-钢符号，US－不锈钢符号（UH－耐热钢符号）301－顺序号（参见AISI标准）

SUS－Steel-Use-Stainless词首字母，

SUH－Steel-Use-Heat-resisting词首字母