金属材料试验方法

《工程材料及其测试技术》

材料测试技术：介绍原材料（金属）的内部质量检验（或金

属制成产品后的内部质量检验），

机电产品——汽车，有机械产品和电子产品，主要是机械产品。机械产品：汽车零部件有车轴、轴承、齿轮、螺钉、螺帽等产品的外部质量：如尺寸精度、直线度、平面度、粗糙度等，

关系到产品能否使用；

产品的内部质量：如强度（抵抗变形或断裂的能力）、硬度（抵

抗局部变形的能力）耐热性、耐磨性、耐蚀

性等，关系到产品的使用性能和使用寿命。考试题目类型：选择题、判断题、综合题。

课程与专业之间的关系：产品质量工程面向的行业是装备制造业；在装备制造业中，各个产品使用的原材料大部分为金属材料，加工工艺大同小异，加工及检验过程大致如下：

原材料进厂理化检验（金相组织、硬度、强度、塑性、韧性、化学成分）——火花检验（混钢）——锻造（形状、尺寸、硬度、组织）——退火（硬度、组织）——切削（车、铣、铇、检验形状尺寸）——淬火（硬度、组织、变形、裂纹）——回火（硬度、组织、变形、裂纹）——磨削（形状、尺寸、烧伤）——装配（间隙尺寸、灵活性）——整机性能测试（振动、噪音、耐腐蚀、耐热、耐潮湿等）——寿命试验

工程材料：介绍材料基础知识（内部组织结构）——各种工程材料的用途和选择

材料测试技术：介绍原材料的内部质量检验（或原材料制成

的产品的内部质量检验）

先行课程——工程力学；后继课程——无损检测——失效分析

钢材牌号的含义及表示方法

一、工程结构用钢

1、碳素结构钢：A1~A7；B1~B7 ；C2~C7、Q235AF、Q275 老的牌号：A1~A7；B1~B7 ；C2~C7。

甲类钢：钢厂供应时只保证机械性能，不保证化学成分，使用时不进行热处理，如A1~A7 ；

乙类钢：钢厂供应时只保证化学成分，不保证机械性能，使用时进行锻压或热处理；如B1~B7 ；

丙类钢：钢厂供应时即保证机械性能，又保证化学成分，使用时不进行热处理，已逐步趋向淘汰，如C2~C7。

新的牌号：Q235AF、Q275

表示方法：“Q”+屈服强度数值+质量等级+脱氧方法

质量等级：有A、B、C、D、其中A最差（相当于普通），D最好（相当于优质）；

脱氧方法：F—沸腾钢；b——半镇静钢；Z——镇静钢；Tz——

特殊镇静钢；镇静钢和特殊镇静钢的符号可省略。

例如：Q235AF，牌号表示该钢种的屈服强度为235MP，质量等级为A，F表示是沸腾钢；一般用于制造承受静载荷作用的工程结构件（如圆钢、方钢、工字钢、钢筋等）或普通零件（如铆钉、螺钉、螺母、冲压件）。

2、低合金高强度结构钢：Q295A、Q345A、Q460A

牌号表示方法：“Q”+屈服强度数值+质量等级

由于大多数低合金高强度结构钢都是镇静钢和特殊镇静钢，所以不标脱氧方法。例如：Q295A，牌号表示该钢种的屈服强度为295MP，质量等级为A；也用于制造工程结构件和普通零件。

低合金高强度结构钢与碳素结构钢的区别：低合金高强度结构钢的屈服强度数值大。

二、机械结构用钢（包括：渗碳钢、调质钢、弹簧钢、滚动轴承钢和易切削钢）

1、优质碳素结构钢：如45、65Mn、08F

牌号表示方法：含碳量+含锰量+脱氧方法

含碳量：以万分之一（0.01%）为单位；

钢中含碳量=0.01%×牌号最前面的数值；

含锰量：根据数值高、低，可分为普通含锰量（0.25~0.8%）和较高含锰量（0.7~1.2%）；

较高含锰量：在含碳量数值后面加元素符号Mn(如65Mn钢),

普通含锰量：则不加元素符号（如08F）。

质量等级：优质碳素结构钢的质量等级都是优质，所以牌号中不

加质量等级符号。（如65Mn、08F）

2、合金结构钢：如40CrNiMoA

牌号表示方法：含碳量+合金元素符号+合金元素含量+质量等级含碳量：以万分之一（0.01%）为单位；

钢中的含碳量=0.01%×牌号最前面的数值；

合金元素含量：以百分之一（1%）为单位；

合金元素含量=1%×合金元素后面的数值，

如合金元素含量小于1.5% ,牌号中只标合金元素符号,不标数值.（如20Mn2B）

质量等级：合金结构钢的质量等级都是优质，所以优质的合金结构钢不加质量等级符号（如20Mn2B），而高级优质在牌号末尾加A，特优在牌号末尾加E。（如40CrNiMoA）

3、易切削结构钢：如Y12Pb、Y40Mn

牌号表示方法：以Y开头+含碳量+易切削添加元素符号

含碳量：以万分之一（0.01%）为单位；

钢中的含碳量=0.01%×符号Y后面的数值；

质量等级：由于钢中有害元素磷、硫的含量大大超出冶金质量要求，所以它不分质量等级。

三、工具钢（它包括：碳素工具钢、低合金工具钢、合金工具钢、模具钢和特殊性能钢）

1、碳素工具钢：T7、T8 、Tl0、Tl1、Tl

2、T13

表示方法：T+含碳量+含锰量（含量为0.7~1.2%）；

含碳量：以千分之一（0.1%）为单位；

钢中的含碳量=0.1%×符号T后面的数值

质量等级：碳素工具钢的质量等级都是优质，所以优质的碳素工具钢不加质量等级符号（如T10），而高级优质则加A（如T10A）。

2、低合金工具钢（如9Mn2V）、合金工具钢（如W18Cr4V）、模具钢（如5CrNiMo）和特殊性能钢（如1Cr18Ni9Ti）：

表示方法：含碳量+合金元素符号+合金元素含量

含碳量：以千分之一（0.1%）为单位；

钢中的含碳量=0.1%×牌号最前面的数值；

合金元素含量：以百分之一（1%）为单位；

合金元素含量=1%×合金元素后面的数值，

含量小于1.5% ,牌号中只标合金元素符号,不标数值.（如1Cr13）质量等级：合金工具钢的质量等级都是高级优质，所以合金工具钢不加质量等级符号（如9Mn2V、W18Cr4V、5CrNiMo、1Cr18Ni9Ti，牌号末尾的A都省略）。

四、不规则牌号

1、滚动轴承钢：GCr15 ，GCr15SiMn（W Cr：1.5%），GCr9 ，

GCr9SiMn ；（W Cr：0.9% ）

2、低合金工具钢：Cr06（含碳量Wc：1.35%），Cr2(Wc：1%)，CrWMn (Wc：1%)，W(Wc：1.1%);

3、冷作模具钢：Cr12(Wc：2.1%)；