最新金属材料知识

1金属材料知识2一．金属材料分类31．黑色金属钢铁42．有色金属通常指铜、铝、铅、钛56二．钢铁材料牌号表示方法789三．金属材料力学性能代号及含义10111213四．钢材的规格种类及用途1415161．钢板17a. 按轧制方法分为：热轧、冷轧18b. 按性能及用途可分为：19①碳素结构钢和低合金结构钢冷轧薄钢板及钢带，一般厚度不大于4mm。

20②碳素结构钢和低合金结构钢热轧薄钢板及钢带，厚度不大于4mm。

21③碳素结构钢和低合金结构钢热轧厚钢板和钢带，4-200mm钢板及小于25mm钢带。

22④优质碳素结构钢热轧薄钢板和钢带，厚度不大于4mm。

23⑤优质碳素结构钢冷轧薄钢板和钢带，厚度不大于4mm。

24⑥合金结构钢薄钢板，厚度不大于4mm的热轧或冷轧。

25⑦锅炉用钢板26⑧压力容器用钢板27⑨不锈钢冷轧或热轧钢板28⑩耐热钢板29⑪花纹钢板30312．型钢3233①热轧扁钢，厚度3-60，宽度10-150。

②碳素结构钢和低合金热轧圆钢、方钢、六角钢3435③热轧角钢，分为等边及不等边，宽度20-200。

36④热轧槽钢，宽度50-300。

37⑤热轧工字钢，高度100-560。

38⑥热轧T型钢，宽度100-300。

39⑦冷弯空心型钢。

40413．钢管42A．直缝电焊钢管（GB/T 13793—1992）4344a. 以热轧或冷轧钢带，经焊接或焊后冷加工方法制造。

钢管以不热处理状态交货。

45b. 规格：直径5.0—121，壁厚0.5—3.5。

46c. 力学性能47484950B。

无缝钢管（GB/T 8162—1999）51a. 以热轧或冷拔（轧）管加工，有热轧或热处理状态交货。

5253b. 规格：直径6.0—245，壁厚0.25—24。

54c. 力学性能5556574．钢丝58材料可有多种材料加工而成，59a. 普通结构钢丝：Q195、Q215、Q235主要制钉及建筑用。

60b. 优质碳素结构钢丝：08F、10F、15、20、25、35、40、45、50，冷拉状态交货，可后热处理，6162c. 碳素弹簧钢丝：65、70、75、85，一般淬火—回火状态交货，可后热处理。

d. 合金结构钢丝：15Cr、38Cr、40Cr、20CrNi3等等。

交货状态有冷拉—L，退火—T，6364可热处理。

65e. 不锈钢丝：0Cr18Ni9-R、1Cr18Ni9Ti-Q、0Cr19Ni9-L。

后缀RQL表示66软拉（R）—钢丝进行光亮热处理和热处理后酸洗或类似的处理。

67轻拉（Q）—钢丝热处理后进行小变形程度的拉拔。

68冷拉（L）—钢丝热处理后进行常规拉拔。

f. 电阻电热合金丝：Cr15Ni60、Cr20Ni80 、Cr30Ni70、1Cr13Al4，热处理后软态6970交货。

71五．钢铁材料的热处理727374热处理是为了达到材料的使用目的，发挥材料各种元素的作用，调整材料的强韧性，以及加工工艺的需要。

7576771．热处理工艺分类：78a．淬火—加热至相变到奥氏体组织后快速冷却得到马氏体组织，目的为了提高硬度。

79b．回火—低温回火，目的是去除应力；中温回火及高温回火是为了调整材料的强韧性。

通常在80一定温度下保温一段时间后已一定的速度冷却。

81c．退火—降低材料硬度，便于加工及成形，有完全退火和不完全退火之分。

加热保温后慢速冷82却。

83d．正火—提高材料硬度，加热后空冷。

84e．调质—达到需要的强韧性或加工工艺的需要。

先淬火后回火，是两个工艺的合并。

f．渗碳—提高材料的表面硬度。

通常使含碳量在0.3%以下的材料在表面1mm左右深度提高到85861%左右。

87g．氮化—提高材料的表面硬度，或耐腐蚀性。

通常使含碳量在0.4%左右的材料在表面0。

2mm 左右深度形成氮化层，表面硬度可达到HRC70以上。

8889902．按种类有：9192a. 常规热处理—如淬火、回火、退火、正火、调质。

93b. 化学热处理—如渗碳、氮化、碳氮共渗、硼化、渗金属、表面陶瓷。

c. 真空热处理—使用真空设备的热处理，优点是无氧化及脱碳，热处理变形小。

9495963．使用设备有：97a. 箱式炉—使用电热丝或碳棒加热，电热丝炉使用温度可在低于950度以下使用，98功率一般在3-200KW，用途广泛，可用于淬火、回火、退火，使用成本低。

99b. 盐浴炉—用硝盐加热，有高、中、低温炉，可高温加热到1300度，用于淬火、回100火、退火。

加热速度快，氧化脱碳小，利于防止晶粒粗大，可大批量多品种生产。

101c. 燃气炉—使用煤气或其它气体加热（如乙炔气等），可用于大型零件在炉内加热正102火、退火或锻造，及局部加热用。

103d. 井式炉—使用电热丝加热，用于淬火、回火、退火、渗碳、氮化。

104e. 真空炉—使用电热丝加热，用于淬火、回火、退火，f. 箱式多用炉—使用电热丝加热，用于淬火、回火、退火、渗碳、氮化，可进行105106大批量多品种生产。

g. 网带炉—炉内加移动网带可连续加热处理，适用于小零件大批量淬火、回火、渗107108碳、氮化，生产效率高。

109h. 高频炉—使用特制的工频、中频、高频加热圈加热零件表面淬火，用于轴、齿轮类零件淬火。

1101111124．冷却介质及方法a. 水—冷却速度快，用于碳钢及低合金钢的淬火及有些回火的冷却。

113114b. 盐水—冷却速度最为快，用于碳钢及低合金钢的淬火冷却115c. 油—一般用20号机油，中合金钢以上的淬火冷却。

d. 硝盐—用于回火及合金钢的等温淬火。

116117e. 空气—冷却速度慢，用于正火及一些高淬透性材料的淬火。

1181195．热处理原理简述120无论使用何种设备，都是为了加热，超过一定的温度，使金属材料达到同素异构转变及需要的晶粒121大小和分布，然后以一定的速度冷却，得到需要的晶体组织。

122钢铁金属金相组织通常有：123124125铁素体——主要由铁元素组成，硬度低；126渗碳体——铁与碳的化合物，特别硬脆；127珠光体——铁素体和渗碳体各50%的混合物，由0.8%C和99.2%Fe元素组成；128奥氏体——一般是加热后转变成的组织；129马氏体——淬火后得到的组织，硬而脆；130屈氏体——淬火后得到的组织，较软；131贝氏体——等温淬火后得到的组织，韧性好；132133热处理淬火的加热温度一般低碳钢加热到A3线以上50度，含碳量超过0.8%碳素钢的材料加热到134780度左右，合金钢需查手册。

加热后的保温时间视材料厚度决定，冷却介质根据材料定，也可能先135后用两种介质冷却。

除低碳钢，一般材料淬火后硬度应达到HRC60以上。

136137淬火+回火和直接不完全淬火（加热温度不对或冷却速度不够），得到的硬度一样，但由于金相组织138不同，强韧性是完全不一样的，在使用中的效果也是不同的。

淬火+回火的结果要好的多。

139常用工艺举例：钢号淬火温度冷却介质淬火后硬度回火温度回火后硬度140Cr12 1050 油 HRC≥62 230 HRC6014165Mn 830 油或水 HRC≥62 430 HRC40-4414245# 840 盐水或水 HRC≥55 350 HRC30143144六．有色金属145常用有色金属有铝、铜以及镁、锌、铅、锡、金、银等，有单独使用，如纯铝、纯铜（紫铜），很146147多是在合金状态下使用，一些独特的性能是钢铁无法达到的，如导电性、颜色、重量、柔软性等等。

1481491。

铝150151重量轻，不易生锈，可氧化染色，易于成形加工，分为铸造铝合金、压铸铝合金及变形铝合金。

铸造铝合金——有铝硅合金（ZAlSi7Mg）、铝铜合金（ZalCu5Mn）、铝镁合金152153（ZalMg6Mg）、铝锌合金（ZalZn6Mg）154压铸铝合金——YZAlSi12、YZAlSi9Cu4变形铝合金——工业纯铝（1060）、防锈铝（5A02）、硬铝（2A11）、超硬铝（7A04）1551561572．铜158159铜应用最早的金属，不易生锈，易于成形加工。

分为铸造铜合金、压铸铜合金及加工用铜材。

160种类有纯铜、黄铜、青铜，其中黄铜、青铜可铸造和压铸。

常用铜材的牌号及用途：161162纯铜——T1、T2、T3，主要用于电线和电镀；163164黄铜——普通黄铜（黄铜）H62、H68，外表金色，易于成型加工（模具加工），应用最为广泛165铅黄铜HPb59-1，易于切削166锡黄铜HSn62-1，耐腐蚀性能好167黄铜成分表示：168H62 62% Cu， 40%Zn169HPb59-1 59%Cu，1%Pb，40%Zn170171青铜——锡青铜QSn6.5-0.1，有高的强度、弹性和耐磨性，切削性能好172铝青铜QAl7，有高的强度、耐磨和耐腐蚀性173铍青铜 QBe2 ，可热处理，具有高的强度、硬度、弹性、耐磨性、耐热性和耐腐蚀性。

1741753．铝材的热处理176变形铝材有5种状态177178T细分状态代号179180181。