常用金属材料及特性2.0版

一.什么是金属材料？
二、金属材料的工艺性能
金属对各种加工工艺方法所表现出来的适应性称为工艺性能，主要有以下四个方 面： （1）切削加工性能：反映用切削工具（例如车削、铣削、刨削、磨削等）对金 属材料进行切削加工的难易程度。 （2）可锻性：反映金属材料在压力加工过程中成型的难易程度，例如将材料加 热到一定温度时其塑性的高低（表现为塑性变形抗力的大小），允许热压力加工 的温度范围大小，热胀冷缩特性以及与显微组织、机械性能有关的临界变形的界 限、热变形时金属的流动性、导热性能等。 （3）可铸性：反映金属材料熔化浇铸成为铸件的难易程度，表现为熔化状态时 的流动性、吸气性、氧化性、熔点，铸件显微组织的均匀性、致密性，以及冷缩 率等。 （4）可焊性：反映金属材料在局部快速加热，使结合部位迅速熔化或半熔化 （需加压），从而使结合部位牢固地结合在一起而成为整体的难易程度，表现为 熔点、熔化时的吸气性、氧化性、导热性、热胀冷缩特性、塑性以及与接缝部位 和附近用材显微组织的相关性、对机械性能的影响等。
5086
5086
强度比5154高，为耐海水性良好的非热 处理系溶接构造用合金。
船舶、压力容器、磁气圆盘
5N01
－
强度与3003相同，光辉处理后之阳极氧 化处理可有很高的光辉性。成形性、耐 蚀性良好。 铰钉用合金，耐海水性良好
厨房用品、相机、装饰品、铝板
5N02
铰钉
（6）铝镁硅合金 (6000 系列)
1 0 0 0 系 列
日用品、铝板、照明器具、反射 板、装饰品、化学工业容器、散 热片、溶接线、导电材
AL纯度99.0%以上之一般用途铝材，阳 一般器物、散热片、瓶盖、印刷 极氧化处理后之外观略呈白色外与上 板、建材、热交换器组件 记相同。 强度比1100略高，成形性良好，其化 特性与1100相同。 日用品
606 1 6N0 1 606 3 610 1 615 1 606 3 610 1 615 1 606 1 热处理型之耐蚀性合金。用T6处理能有 非常高的耐力值，但溶接接口之强度低， 船舶、车辆、陆上构造物 因此使用于螺钉、铰钉 中强度之挤型用合金，有6061与6063之 中间的强度，挤出性冲压淬火性均良好， 车辆、陆上构造物、船舶 可作复杂形状之大型薄肉形材，耐蚀性、 溶接性均佳。 代表性的挤出用合金，强度比6061低， 挤出性良好，可作复杂的断面形状之形 材，耐蚀性及表面处理性均佳 高强度导电用材。55% IACS保证 锻造加工性特别好，耐蚀性及表面处理 性亦佳，适用于复杂的锻造品。 建筑、公路护栏、高栏、车辆、 家具、家电制品、装饰品 电线、 机械、汽车组件
常用模具钢
2.热作模具钢 2.1低耐热性热作模具钢 5CrMnMo、5CrNiMo、4CrMnSiMoV、5Cr2NiMoVSi 2.2中耐热性热作模具钢 4Cr5MoSiV、4Cr5MoSiV1、4Cr5W2VSi、8Cr3 2.3高耐热性热作模具钢 3Cr2W8V、3Cr3Mo3W2V、5Cr4Mo2W2VSi、5Cr4Mo3SiMnVAe、 5Cr4W5Mo2V、6Cr4Mo3Ni2WV 3.塑料模具钢 3.1碳素塑料模具钢 SM45、SM50、SM55 3.2预硬化型塑料模具钢 3Cr2Mo、3Cr2NiMnMo、5CrNiMnMoVSCa、40Cr、42CrMo、 30CrMnSiNi2A 3.3渗碳型塑料模具钢 20Cr、12CrNi3A 3.4时效硬化型塑料模具钢 O6Ni6CrMoVTiAe、INi3Mn2CuAeMo
纯铝合金 铝硅合金 (ADC1) 铝镁合金 (ADC5 , ADC6) 铝铜硅合金 (ADC10 , ADC12) 热处理型合金 铝铜镁硅合金 (ADC14) 铝镁硅合金 (ADC3)
铝镁硅合金 (6000 系列)
铝锌镁合金 (7000 系列)
（2）纯铝合金 (1000 系列)
合金称呼
合 金 系 统
3003 3203
3004 3104 AL x 3005 Mn 系
3003 3203
3004 3104 3005
强度比1100约高10%，成形性、溶接 性、耐蚀性均良好。 强度比3003高，成形性优越，耐蚀性 也良好。
一般器物、散热片、化妆板、复 印机滚筒、船舶用材 铝罐、灯炮盖头、屋顶板、彩色 铝板
6 0 0 0 系 列
AL x Mg x Si 系
626 2
耐蚀性快削合金，耐蚀性及表面处理性 比2011更佳，其强度与6061相同。
相机本体、氧化器组件、制动器 组件、瓦斯器具组件
（7）铝锌镁合金 (7000 系列)
707 2 707 5 705 7 AL 0 0 x 0 Zn 7N0 0 x 1 系 Mg 列 系 7072 电极电位低，主要用于防蚀性覆盖皮 材，亦适用于热交换器之散热片。 铝合金中具有最高强度的合金之一， 但耐蚀性不佳，与7072之覆盖皮材可 改善其耐蚀性，但成本提高。 改善7075淬火性之合金，耐应力腐蚀 裂痕性良好，适用于厚板、锻造品 溶接构造用合金，强度高而且溶接部 之强度于常温放置，可回后到接近母 材的强度。耐蚀性也非常良好。 铝合金合板材之皮材，散热片
强度比5082约高5%，其他之特性与5082相同。 罐盖
（5）铝镁合金 (5000 系列)
强度比5082约高5%，其他之特性与5082 相同。
5182
5182
罐盖
5083
5083
溶接构造用合金。在实用非热处理合金 中是最高强度之耐蚀合金，适用于溶接 构造。耐海水性、低温特性良好
船舶、车辆、低温用容器、压力容 器
三、常用的金属材料：
1.铝材
2.铜材
3.钢材（板材）
4.钢材（圆钢）
常用材料：（参考misumi）
常用材料：（参考misumi）
常用材料：（参Biblioteka Baidumisumi）
常用材料：（参考misumi）
常用材料：（参考misumi）
常用材料：（参考misumi）
常用材料：（参考misumi）
四、常用的模具钢：
为中程度强度之最具代表性合金，耐蚀性、 溶接性及成形性良好，特别是疲劳强度高， 耐海水性佳。 限制5052之不纯物元素，并抑制过氧化氢分 离之合金，其他特性与5052同 强度比5052约高20%，其他特性与5052相同 限制5154之不纯物元素，并抑制过氧化氢分 解之合金，其他特性与5154相同。
建筑用内外装、车辆之内装、船舶之 内装 一般钣金、船舶、车辆、建筑、瓶盖、 蜂巢板 过氧化氢容器 与5052同样、压力容器 过氧化氢容器
材 JIS A.A
料
特
性
之
概
要
用
途
例
1060 1085 1080 1070 纯 铝 1050 系 1N30 1100 1200 1N00
1060 1085 1080 1070 1050 ─ 1100 1200 －
作为导电材料IACS保证61%，需要强度 电线 时使用6061 成形性、表面处理性良好，在铝合金 中其耐蚀性最佳。 因为是纯铝、其强度较低，纯度愈高 其强度愈低。
1.冷作模具钢 1.1高碳低合金冷作模具钢 9SiCr、9CrWMn、CrWMn、Cr2、9Cr2Mo、7CrSiMnMoV、 8Cr2MnWMoVS、Cr2Mn2SiWMoV 1.2抗磨损冷作模具钢 6Cr4W3Mo2VNb、6W6Mo5Cr4V、7Cr7Mo3V2Si、Cr4W2MoV、 Cr5Mo1V、Cr6WV、Cr12、Cr12MoV、Cr12W、Cr12Mo1V1 1.3抗冲击冷作模具钢 4CrW2Si、5CrW2Si、6CrW2Si 1.4冷作模具碳素工具钢 T7、T8、T9、T10、T11、T12 1.5冷作模具用高速钢 W6Mo5Cr4V2、W12Mo3Cr4V3N、W18Cr4V、W9Mo3Cr4V 1.6无磁模具用钢 7Mn15Cr2Ae3V2Wmo、1Cr18Ni9Ti
航空器、齿轮、油;压组件、轮 轴
铰钉 汽缸头、活塞、 VTR汽缸 活塞、橡胶成形用模具、一般耐 热用途组件
2117
2018 2218
2618
2219 2025
低温用容器、航天机器
螺旋桨、磁气桶
202 5
2N0 1
－
锻造用合金。具耐热性，强度也高， 但耐蚀性不佳。
航空器引擎、油压组件
（4）铝锰合金 (3000 系列)、铝硅合金（4000系列）
常用模具钢
常用模具钢
常用模具钢
五、常用的铝材和铝合金：
（1）、铝及其合金的牌号分类
纯铝合金 (1000 系列) 铝锰合金 (3000 系列) 非热处理型合金 铝硅合金 (4000 系列) 轧延材 铝镁合金 (5000 系列) 铝铜镁合金 (2000 系列) 热处理型合金 铸造 材 非热处理型合 金
常用金属材料及特性
3L精實中心
一.什么是金属材料？
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。 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，如生铁、铁合金、铸铁、钢、合金钢等。钢和生 铁都是以铁为基础，以碳为主要添加元素的合金，统称为铁碳合金。 习惯上 把碳含量＞2.11%的归类于铁，碳含量＜2.11%的归类于钢。 当铁中含C 在 0.03%~1.2%范围时则为钢，含C1.2%~2.5%的铁缺乏实用性，一般不进行工业 生产。 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。
活塞、汽缸头
4043
溶接线、建筑嵌板
（5）铝镁合金 (5000 系列)
500 5 － 505 2 5 0 AL 0 x 0 Mg 系 系 列 565 2 515 4 525 4 545 4 505 6 508 2 5005 5050 5052 5652 5154
强度与3003相同，加工性、溶接性、耐蚀性 良好，阳极氧化后之修饰加工良好，与6063 形材颜色相称。
（3）铝铜镁合金 (2000 系列)
201 201 1 4 201 7 202 211 4 7 2 AL 201 0 x 8 0 Cu 221 0 系 8 261 系 8 列 221 9 2011 2014 2017 2024 快削合金，切削性好强度也高。但耐 蚀性不佳。要求耐蚀性时，使用6062 系合金 含有多量的Cu，耐蚀性不佳，但强度 高，可作为构造用材使用。锻造品亦 可适用。 固溶化热处理后，作为铰钉用材，为 延迟常温时效速度之合金。 锻造用合金。锻造性良好且高温强度 较高，因此使用于需要耐热性之锻造 品。耐蚀性不佳。 锻造用合金。高温强度优越但耐蚀性 不佳。 强度高，低温及高温特性良好，溶接 性也优越，但耐蚀性不佳。 锻造用合金。锻造性良好且强度高， 但耐蚀性不佳。 音量轴、光学组件、螺丝头
3 0 0 0 系 列
强度比3003高约20%，耐蚀也比较好。 建材、彩色铝板
3105
3105
强度比3003略高，其他之特性与3003 类似。
建材、彩色铝板、瓶盖
4 0 0 0 系 列
AL x Si 4043 系
4032
4032
耐热性、耐摩秏性良好，热膨胀系数 小。 汤流良好，凝固收缩少，用硫酸阳极 氧化处理呈灰色之自然发色。
5254 5454 5056
5082
强度比5052约高20%，其特性与5154大致相同， 汽车用车轮 但在恶烈环境下之耐蚀性比5154良好。 耐蚀性优越以切削加工作表面修饰，阳极氧 化处理性及其染色性良好。 强度与5083相近，成形性、耐蚀性良好。 相机本体、通信机器组件、拉链 罐盖
518 2
5182
7075
航空器、滑雪杖
7050
航空器、高速回转体
车辆、其他陆上构造物、航空器
700 3
7003
溶接构造用挤出合金，强度比7N01略 低，但挤出性良好，可作薄肉之大型 形材，其他之特性大致与7N01相同。
车辆、机车车轮外圈
六、常用冷轧板
1.一般定义： 冷轧是再结晶温度下的轧制，但一般理解为使用常温轧制材料的轧制。 2.生产工艺 生产过程中由于不进行加热，所以不存在热轧常出现的麻点和氧化铁皮等缺 陷，表面质量好、光洁度高。而且冷轧产品的尺寸精度高，产品的性能和组 织能满足一些特殊的使用要求，如电磁性能、深冲性能等。 规格：厚度为0.2-4mm，宽度为600-2 000mm，钢板长度为1 200-6 000mm。 牌号：Q195、Q215、Q235、Q275；SPCC（日本牌号）； ST12（德国牌号）