金属材料介绍

二、常用金屬材料（b 合金鋼）
爲提高鋼的機械性能、工藝性能或化學和物理特性，在冶煉時 特意往鋼中加入一些合金元素，這種鋼就稱爲合金鋼。 1 低合金鋼（特殊合金元素少於5%） 2 中合金鋼 (特殊合金元素占5%~10%) 3 高合金鋼（特殊合金元素大於10%）
二、常用金屬材料（b 合金鋼）
3.1不銹鋼: 在空氣中或化學腐蝕介質中能夠抵抗腐蝕的一 種高合金鋼;
5.鋼的熱處理:
所謂鋼的熱處理是通過加熱,保溫,冷卻的操作方法,使鋼的組織
結構發生變化,以獲得所需性能的一種加工工藝.
退火
正火
普通熱處理 淬火
回火
熱處理
火焰加熱
表面淬火
感應加熱(高頻,中頻,工頻)
表面熱處理
滲碳
化學熱處理 氮化
碳氮共滲及其它
附录一、中國鋼號表示方法的分類說明
➢碳素結構鋼 ➢優質碳素結構鋼 ➢碳素工具鋼 ➢易切削鋼 ➢合金結構鋼 ➢低合金高強度鋼 ➢彈簧鋼 ➢滾動軸承鋼 ➢合金工具鋼和高速工具鋼 ➢不銹鋼和耐熱鋼 ➢焊條鋼 ➢電工用矽鋼 ➢電工用純鐵
的可鍛不銹鋼的。其中： a 2**---CrMnNi 奧氏體不鏽鋼 b 3**---CrNi奧氏體鋼（302相當1Cr18Ni9) c 4**---高鉻馬氏體鋼和鐵素體耐熱鋼 d 5**--低鉻馬氏體鋼
二、常用金屬材料（c 有色金屬及其合金）
1. 鋁及其合金 a 工業純鋁：具有質輕，導熱和導電性好，塑性好，耐大氣 腐蝕，強度很低；主要用於製造電線、電纜以及要求具有 導熱和耐大氣腐蝕性能而對強度要求不高的一些用品和器 皿。 b 鑄造鋁合金：如 鋁矽合金、鋁銅鑄造合金、鋁鎂鑄造合金、 鋁鋅鑄造合金。
根據含碳量不同可分爲： 1 熟鐵（Wrought Iron）C<0.08% 2 碳鋼（steel）0.08% <C<2.0%
低碳鋼C<=0.25; 中碳鋼0.25%<C<0.55%;高碳鋼0.56%<C<2.11% 3 鑄鐵（Cast Iron）C>2.11%
根據鑄鐵中石墨結晶狀態不同鑄鐵可分爲三類： a 灰口鑄鐵 b 可鍛鑄鐵 c 球墨鑄鐵
c 形變鋁合金：如 硬鋁（Al-Cu-Mg）、鍛鋁（Al-Mg-Si-Cu）
二、常用金屬材料（c 有色金屬及其合金）
2. 銅及其合金 a 工業純銅（紫銅）:具有導熱和導電性好、塑性好、另外它 還是逆磁性物質，因之用銅製作的各種儀器和機件不受外來 磁場的干擾。 b 黃銅：含鋅量低於50%、以鋅爲唯一的或主要的合金元素的 銅合金。 c 青銅：含錫的銅合金稱爲青銅。
2﹒把煉鋼用生鐵放到煉鋼爐內按一定工藝熔煉，即得到鋼。鋼屬於 黑色金屬但鋼不完全等於黑色金屬。
3﹒有色金屬又稱非鐵金屬，指除黑色金屬外的金屬和合金，如 銅、錫、鉛、鋅、鋁以及黃銅、青銅、鋁合金和軸承合金等。
二、常用金屬材料
A 鐵碳合金 B 合金鋼 C 有色金屬及其合金
二、常用金屬材料（a 鐵碳合金）
最常用的不銹鋼是鉻不鏽鋼(Ｃr13型,Cr17型)和鉻鎳不 銹鋼(18-8型) 3.2 影響不銹鋼耐腐蝕性能的元素 鉻在不銹鋼中取起決定性作用 碳在不銹鋼作用是雙重的 鎳是優良的耐腐蝕材料,但須與鉻配合才能發揮.
二、常用金屬材料（b 合金鋼）
3.3 國際不銹鋼標示方法 美國鋼鐵學會（AISI)是用三位元數位來標示各種標準級
機械常識(续）
2.材料的加工性能:
➢ 鑄造性能
➢ 壓力加工性能
➢ 焊接性能 ➢ 熱處理性能 ➢ 切削性能等.
機械常識(续）
3.幾個機械概念: ➢腐蝕:化學腐蝕，電化學腐蝕 ➢磁性: ➢冷作硬化: ➢應力集中:
機械常識(续）
4.材料的鑒別 ➢重量---同等情況下鋁,鎂及其合金最輕. ➢氧化層的狀況---低碳鋼(粗糙); 高碳鋼(細緻) ➢生銹---鋼及鐵生紅繡,銅生綠繡. ➢硬度---碳鋼同等條件下硬度越高含碳量越高. ➢磁性---碳鋼均會被磁鐵吸引.但高錳鋼(奧氏體鋼)無磁性, 18-8型不銹鋼(奧氏體鋼)無磁性. ➢鍍層---光亮銀白色爲鍍鉻, 顔色略發黃爲鍍鎳, 黃色或略紅 爲鍍銅, 亮金色爲鍍鈦, 如零件爲鐵件且表面鍍層爲 普通白色或爲泛淡藍色,七彩色一般爲鍍鋅.
→噴砂 → 調質 → 粗磨去毛邊→ 車削,銑削,刨削 鑽孔 → 攻牙 → 絞孔 → 熱處理→ 細成型(研 磨,火化加工,線切割) → 表面披覆(電鍍,噴漆,染黑)
五、機械常識
１.材料的機械特性:
➢ 拉力強度 ➢ 壓力強度 ➢ 扭力強度 ➢ 彈性模數 ➢ 硬度
✓ 對金屬而言,硬度是指金屬抵抗塑性變形的能力。 ✓ 含碳量與機械強度的關係 ✓ 常用的改變材料硬度的方法 ✓ 硬度的測量：布氏硬度測試，洛氏硬度測試，維氏硬度測試。
三﹑基本的成型方法
1. 切削加工
主要有車床,銑床,刨床,鑽床,磨床,鋸床, 衝床, 火焰切割,線切割, 鐳射切割加工等方式.
2. 非切削加工
主要有鍛壓, 衝壓, 滾軋, 拉伸, 擠壓, 彎曲等手段.
3. 冶金成型
a.鑄造 b.粉末冶金
四﹑金屬產品制程
一般金屬産品的加工製程通常爲: 原材料-(或)加熱(煤炭,燃油,電能)-成型(鍛造,壓制,擠形)
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1．碳素結構鋼 (1)由Q+數位+質量等級符號+脫氧方法符號組成。它的鋼號冠以
“Q”，代表鋼材的屈服點，後面的數位表示屈服點數值，單 位是MPa例如Q235表示屈服點（σs）爲235 MPa的碳素結構 鋼。 (2)必要時鋼號後面可標出表示質量等級和脫氧方法的符號。質 量等級符號分別爲A、B、C、D。脫氧方法符號：F表示沸騰 鋼；b表示半鎮靜鋼：Z表示鎮靜鋼；TZ表示特殊鎮靜鋼，鎮 靜鋼可不標符號，即Z和TZ都可不標。例如Q235-AF表示A級 沸騰鋼。 (3)專門用途的碳素鋼，例如橋梁鋼、船用鋼等，基本上採用碳 素結構鋼的表示方法，但在鋼號最後附加表示用途的字母。
主要内容：
一、黑色金屬和有色金屬 二、常用金屬材料 三﹑基本的成型方法 四﹑金屬產品制程 五、機械常識 附录一、中國鋼號表示方法的分類說明 附錄二、美國對鋼的編號方法 附录三、日本的鋼號表示方法
一、黑色金屬和有色金屬
1﹒黑色金屬是指鐵和鐵的合金。如鋼、生鐵、鐵合金、鑄鐵等。 鋼和生鐵都是以鐵爲基礎，以碳爲主要添加元素的合金，統 稱爲鐵碳合金。