合金的机械及物理性能
合金的机械及物理性能
6XXX
6061－T651合金的化学成份（以最高百分比表示，除非列出的是一个范围值）
6061－T651合金机械及物理性能
抗拉强度MPa 290 0.2%屈服强度MPa 240 伸长率％10 疲劳强度MPa 95 硬度HB 95
热传导性能W/m°C 167
电导率％IACS 43％
强性模量GPa 69
密度KG.m-3 2700 5XXX
5083是铝－镁系防锈铝中的典型合金。其性能是：优良的焊接和良好的抗蚀、加工、低温合理地相结合。加工特点是：不可热处理强化;其抗拉伸强度在铝镁系合金中仅次于5056，其焊接接头强度可与退火状态的基体强度相等，且耐蚀可靠，随着温度的降低，基体金属和焊接接头的抗拉强度、屈服强度、伸长率均随之升高，低温韧性也十分良好，因此使5083成为铝合金中最基本的焊接结构材料。用于需要有高的抗蚀性、良好的可焊性和中等强度场合，诸如舰艇、汽车和飞机板焊接件、需严格防火的压力容器、制冷装置、电视塔、钻探设备、交通运输设备等。
5083合金的化学成份（以最高百分比表示，除非列出的是一个范围值）
抗拉强度MPa 290 20°C电阻率N.M 49
0.2%屈服强度MPa 145强性模具E/GPa 70
伸长率％ 18 密度KG.m-3 2680
20°C体积电导率％IACS35 硬度HB 80
7×××系合金
锌是该系中主要合金元素，向含3％－7.5％锌的合金中添加镁，可形成强化效果显著的MgZn2,使该合金的热处理效果远远胜过铝－锌二元合金。提高合金中的锌、镁含量，抗拉强度会得到进一步的提高，但其抗应力腐蚀和抗剥落腐蚀的能力会随之下降。经热处理，能达到非常高的强度特性。该系材料一般都会加入少量铜、铬等合金，该系当中以7075－T651铝合金尤为上品，被誉为铝合金中最优良的产品，强度高，远胜于软钢。此合金并具有良好机械性能及阳极反应。代表用途有航空航天、模具加工、机械设备、工装夹具，特别用于制造飞机结构及其它要求强度高、抗腐蚀性能强的高应力结构体。
7075 －T651合金的化学成份（以最高百分比表示，除非列出的是一个范围值）
7075－T651合金的机械及物理性能 抗拉强度MPa 524 0.2%屈服强度MPa 462 伸长率％ 11 体膨胀系数m3(.m3.K)－1 68*10-6 20°C 体积电导率％IACS 33
20°C 电阻率N .M 52.2
强性模具E/GPa 71 硬度HB 150 密度KG.m -3
2×××系列合金
2024－T351合金
2024为铝－铜－镁系中的典型硬铝合金，其成份比较合理，综合性能较好。很多国家都生产这个合金，是硬铝中用量最大的。该合金的特点是：强度高，有一定的耐热性，可用作150°C 以下的工作零件。温度高于125°C，2024合金的强度比7075合金的还高。热状态、退火和新淬火状态下成形性能都比较好，热处理强化效果显著，但热处理工艺要求严格。抗蚀性较差，但用纯铝包覆可以得到有效保护;焊接时易产生裂纹，但采用特殊工艺可以焊接，也可以铆接。广泛用于飞机结构、铆钉、卡车轮毂、螺旋桨元件及其他种种结构件。
2024－T351合金的化学成份（以最高百分比表示，除非列出的是一个范围值）
2024－T351合金的机械及物理性能 抗拉强度MPa 470 0.2%屈服强度MPa 325 伸长率％ 10 疲劳强度 105 硬度HB 120
电导率20°C 30 20°C 电阻率n
.m 48
弹性模量 68 密度KG.m-3 2770
4130合金钢成分及性能
合金结构钢介绍 这类钢,由于具有合适的淬透性，经适宜的金属热处理后，显微组织为均匀的索氏体、贝氏体或极细的珠光体，因而具有较高的抗拉强度和屈强比（一般在0.85左右），较高的韧性和疲劳强度，和较低的韧性－脆性转变温度，可用于制造截面尺寸较大的机器零件。 4130结构钢 4130结构钢具有高的强度和韧性，淬透性较高，在油中临界淬透直径15～70mm；钢的热强度性也较好，在500℃以下具有足够的高温强度，但550℃时其强度显著下降；当合金元素在下限时焊接相当好，但接近上限时焊接性中等，并在焊前需预热到175℃以上；钢的可切削性良好，冷变形时塑性中等；热处理时在300～350℃的范围有第一类回火脆性；有形成白点的倾向。 4130结构钢性能及应用 合金结构钢4130 标准：ASTM A29/A29M-04 这种钢通常是在调质状态下使用，当含碳量为下限的钢也可用作要求心部强度较高的渗碳钢。在中型机械制造业中主要用于制造截面较大、在高应力条件下工作的调质零件，如轴、主轴以及受高负荷的操纵轮、螺栓、双头螺栓、齿轮等；在化工工业中用来制造焊接零件、板材与管材构成的焊接结构和在含有氮氢介质中工作的温度不超过250℃的高压导管；在汽轮机、锅炉制造业中用于制造 450℃以下工作的紧固件、500℃以下受高压的法兰和 4130结构钢化学成分 碳 C ：0.28～0.33 硅 Si：0.15～0.35 锰 Mn：0.40～0.60 硫 S ：允许残余含量≤0.040 磷 P ：允许残余含量≤0.035 铬 Cr：0.80～1.10 镍 Ni：允许残余含量≤0.030 铜 Cu：允许残余含量≤0.030 钼 Mo：0.15～0.25[2] 4130结构钢力学性能 抗拉强度σb (MPa)：≥930(95)屈服强度σs (MPa)：≥785(80) 伸长率δ5 (％)：≥12 断面收缩率ψ (％)：≥50 冲击功 Akv (J)：≥63
低合金高强度结构钢GBT
低合金高强度结构钢GB/T 1591-2008 一，范围 本标准规定了低合金高强度结构钢的牌号、尺寸、外形、重量及允许偏差、技术要求、试验方法、检验规则、包装、标志和质量证明书。 二，规范引用文件 GB/T 222 钢的成品化学成分允许偏差 GB/T 223.5 钢铁酸溶硅和全硅含量的测定还原性硅酸盐分 分光光度法 GB/T 223.9 钢铁及合金铝含量的测定铬天青S分光光度法 GB/T 223.12钢铁及合金化学分析方法碳酸钠分离-二笨碳酰 二肼光度法测铬含量 GB/T 223.14钢铁及合金化学分析方法钽试剂萃取光度法测定钒含量 GB/T 223.16钢铁及合金化学分析方法变色酸光度法测钛含量GB/T 223.19钢铁及合金化学分析方法新亚铜灵三氯甲烷萃取光度法测定铜含量 GB/T 223.23钢铁及合金镍含量的测定丁二酮肟分光光度法 GB/T 223.26 钢铁及合金钼含量的测定硫氰酸盐分光光度法GB/T 223.37钢铁及合金化学分析方法蒸馏分离腚酚蓝光度法测定氮含量 GB/T 223.40 钢铁及合金铌含量的测定氯磺酚S分光光度法
GB/T 223.62钢铁及合金化学分析方法乙酸丁酯萃取光度法测定磷含量 GB/T 223.63钢铁及合金化学分析方法高锰酸钾光度法测锰量GB/T 223.67 钢铁及合金硫含量的测定次甲基蓝分光光度法GB/T 223.69 钢铁及合金碳含量的测定管式炉燃烧气体容量法GB/T 223.78钢铁及合金化学分析方法姜黄素直接光度法测定硼含量 GB/T 228 金属材料室温拉伸试验方法(ISO 6892) GB/T 229 金属材料夏比摆锤冲击试验方法验方法(ISO 148) GB/T 232 金属材料弯曲试验方法(ISO 7438) GB/T 247 钢板和钢带包装、标志、质量证明书的一般规定GB/T 2101 型钢验收包装、标志、质量证明书的一般规定GB/T 2975 钢及钢产品力学性能试验取样位置及试样的制备(ISO 377) GB/T 4336 碳素钢和中低合金钢火花源原子发射光谱分析法GB/T 5313 厚度方向性能钢板(ISO 7778) GB/T 17505 钢及钢产品交货一般技术要求(ISO 404) GB/T 20066 钢和铁化学成分测定用试样的取样和制样方法(ISO 14284) GB/T 20125低合金钢多元素的测定(ISO 7778)电感耦合等离子体原子发射光谱法 YB/T 冶金技术标准的数值修约与检测数据的判定原则
铝合金的典型机械性能
铝合金的典型机械性能(Typical Mechanical Properties) 铝合金牌号 及状态拉伸强度(25°C MPa)屈服强度(25°C MPa)硬度500kg力10mm球延伸率 1.6mm(1/16in)厚度 5052-H112 175 195 60 12 5083-H112 180 211 65 14 6061-T651 310 276 95 12 7050-T7451 510 455 135 10 7075-T651 572 503 150 11 2024-T351 470 325 120 20 铝合金的典型物理性能(Typical Physical Properties) 铝合金牌号及状态热膨胀系数 (20-100℃) μm/m?k熔点范围 (℃)电导率20℃(68℉) (%IACS) 电阻率20℃(68℉) Ωmm2/m 密度(20℃)(g/cm3) 2024-T351 23.2 500-635 30 0.058 2.82 5052-H112 23.8 607-650 35 0.050 2.72 5083-H112 23.4 570-640 29 0.059 2.72 6061-T651 23.6 580-650 43 0.040 2.73 7050-T7451 23.5 490-630 41 0.0415 2.82 7075-T651 23.6 475-635 33 0.0515 2.82 铝合金的化学成份(Chemical Composition Limit Of Aluminum ) 合金 牌号硅Si 铁Fe 铜Cu 锰Mn 镁Mg 铬Cr 锌Zn 钛Ti 其它铝 每个合计最小值 2024 23.2 0.5 3.8-4.9 0.3-0.9 1.2-1.8 0.1 0.25 0.15 0.05 0.15 余量5052 25 0.4 0.1 0.1 2.2-2.8 0.15-0.35 0.1 -- 0.05 0.15 余量5083 23.8 0.4 0.1 0.3-1.0 4.0-4.9 0.05-0.25 0.25 0.15 0.05 0.15 余量6061 23.6 0.7 0.15-0.4 0.15 0.8-1.2 0.04-0.35 0.25 0.15 0.05 0.15 余 量 7050 23.5 0.15 20.-2.6 0.1 1.9-2.6 0.04 5.7-6.7 0.06 0.05 0.15 余量7075 23.6 0.5 1.2-2.0 0.3 2.1-2.9 0.18-0.28 5.1-6.1 0.2 0.05 0.15 余 量 美铝典型应用领域 用途 2024 5052 5083 6061 7050 7075 农业 -- ● -- ● -- -- 航空器● -- -- ●●● 模具 -- ● -- ● -- ● 机械设备●● -- ●●● 五金零件 -- -- -- ● -- -- 建筑 -- ● -- ● -- --
低合金钢的拉伸力学性能实验讲义
低合金钢的拉伸力学性能实验 概述 常温、静载下的轴向拉伸试验是材料力学试验中最基本、应用最广泛的试验。通过拉伸试验，可以全面地测定材料的力学性能，如弹性、塑性、强度、断裂等力学性能指标。这些性能指标对材料力学的分析计算、工程设计、选择材料和新材料开发都有极其重要的作用。 一、实验目的 1.测定管线钢拉伸时的强度性能指标：比例极限、屈服极限和强度极限。 2.测定管线钢拉伸时的塑性性能指标：伸长率δ和断面收缩率ψ。 3.绘制管线钢的应力-应变曲线图。 二、实验设备和仪器 1.慢拉伸试验机 2.游标卡尺。 三、实验试样 实验材料选择X70管线钢，化学成分如表1： 元素 C Mn Si Ni Cr Cu Nb S P 含量0.065 1.57 0.23 0.2 0.18 0.22 0.056 0.002 0.0019 按照国家标准GB6397—86《金属拉伸试验试样》，金属拉伸试样的形状随着产品的品种、规格以及试验目的的不同而分为圆形截面试样、矩形截面试样、异形截面试样和不经机加工的全截面形状试样四种。其中最常用的是圆形截面试样和矩形截面试样，本实验中选择矩形截面试样。图1是本实验所用拉伸试样（管线钢X70）的尺寸。 图1 拉伸试样尺寸
四、实验原理与方法 1. 材料拉伸时，经历四个阶段，弹性、屈服、硬化、缩颈。 图2 典型拉伸应力应变图 （1）线性阶段 在拉伸的初始阶段，应力-应变曲线为一直线（图中之ob），说明在此阶段内，正应力与正应变成正比，即σ∝ε 线性阶段最高点b所对应的正应力，称为材料的比例极限。 （2）屈服阶段 超过比例极限之后，应力与应变之间不再保持正比关系。当应力增加至某一定值时应力-应变曲线出现水平线段（可能有微小波动）。在此阶段内，应力几乎不变，而变形却急剧增长，材料失去抵抗继续变形的能力。当应力达到一定值时，，应力虽不增加（或在微小范围内波动），而变形却急剧增长的现象，成为屈服。使材料发生屈服的正应力，称之为材料的屈服应力或屈服极限。 （3）硬化阶段 经过屈服阶段之后，材料又增强了抵抗变形的能力。这是，要使材料继续变形需要增大应力。经过屈服滑移之后，材料重新呈现抵抗继续变形的能力，称之为应变硬化。 （4）缩颈阶段 当应力增大至最大值之后，试样的某一局部显著收缩，产生所谓缩颈。缩颈出现之后，使试样继续变形所需要的拉力减小，应力-应变曲线相应呈现下降，最后导致试样在缩颈处断裂。 2.测定管线钢拉伸时的强度和塑性性能指标 缓慢加载直至试样拉断，以测出低碳钢在拉伸时的力学性能。 （1）强度性能指标 ——试样在拉伸过程中载荷不增加而试样仍能继续产生变形时屈服极限（屈服点） s
结构钢及精冲用优质钢 合金钢球化状态下的机械性能
Steel grade Steel grade-Nr.Standard Remarks (EN 10027-1)(EN 10027-2) DC01 (St2) 1.0330EN 10139 (DIN 1624)Skin passed acc. to DC03 (RRSt3) 1.0347EN 10139 (DIN 1624)EN 10139 (DIN 1624)r90>=1.6 / n90>=0.18 (DC04) DC04 (St4) 1.0338 EN 10139 (DIN 1624) ZA -- low earing DC05 1.0312EN 10139r90>=1.9 / n90>=0.20 DC06 (IF 18) 1.0873EN 10139 (SEW 095) r90>=1.8 / n90>=0.22 ULCN 140 - - r90>=2.2 / n90>=0.24 RFe80 1.1014DIN 17405Hc <= 80 A/m RFe60 1.1015DIN 17405Hc <= 60 A/m RFe40 1.1016 DIN 17405 Hc <= 40 A/m HC260LA 1.0480EN 10268HC300LA 1.0489EN 10268microalloyed with Nb and/or Ti HC340LA 1.0548EN 10268HC380LA 1.0550EN 10268HC420LA 1.0556 EN 10268 HC460LA ULCN: Ultra Low Carbon and Nitrogen r90: vertical anisotropy, 90° in direction of rolling n90: strain hardening exhibit, 90° in direction of rolling Hc-values (A/m) applies to reference-annealing DIN 17405 relating to the delivery condition of cold rolled steel strip Remarks: SEW: Stahl-Eisen-Werkstoffblatt (> data on physical properties for steel grades)>=42 >=40>=38>=34>=34>=38 <=430<=430 <=430270-350270-330 270 - 370270-330270 - 410270 - 370270 - 350 <= 180<= 140 <= 180<= 210 <=240Steel grades >=28 Unalloyed and microalloyed mild and higher-strength forming steels, mild-magnetic steels, unalloyed structural steels Yield Strength Tensile Strength (N/mm2) Elongation (N/mm2) Mechanical properties <= 280A80 (%)<= 240>=15 >=16 460 - 580 440 - 560 500 - 620 490 - 610 >=17>=18420 - 520400 - 500470 - 590460 - 580>=19>=20380 - 480360 - 460440 - 560430 - 550>=21>=22340 - 420320 - 410410 - 510400 - 500>=23>=24 300 - 380280 - 360380 - 480340 - 470>= 26>=27260 - 330240 - 310350 - 430340 - 420across along across along across along
合金结构钢的定义与分类
合金结构钢的定义与分类 一、调质钢 经受淬火和在AC1以下进行回火的热处理钢称为调质钢。传统的调质钢是指淬火和高温火钢 调质钢是机械制造行业中应用十分广泛的重要材料之一。 调质钢在化学成分上的特点是，碳含量为0.3—0.5%，并含有一种或几种合金元素。具有较低或中等的合金化程度。钢中合金元素的作用主要是提高钢的淬透性和保证零件在高温回火后获得预期的综合性能。 热处理工艺是在临界点以上一定温度加热后淬火成马氏体，并在500℃--650℃回火。热处理后的金相组织是回火索氏体。这种组织具有强度、塑性的韧性的良好配合。 调质钢的质量要求，除一般的冶金方面的代倍和高倍组织要求外，主要为钢的力学性能以及与工作可靠性和寿命密切相关的冷脆性转变温度、断裂韧性和疲劳抗力等。在特定条件下，还要求具有耐磨性、耐蚀性和一定的抗热性。由于调质钢最终采用高温回火，能使钢中应力完全消除，钢的氢脆破坏倾向性小，缺口敏感性较低。脆性破坏抗力较大。但也存在特有的高温回火脆性。 大多数调质钢为中碳合金结构钢，屈服强度（σ0.2）在490—1200MPao以焊接性能为突出要求的调质钢。，为低碳合金结构钢，屈服强度（σ0.2）一般为4901—800MPa，有很高的塑性和韧性。少数沉淀硬化型调质钢，屈服强度（σ0.2）可到1400MPa以上，属高强
度的超高强度调质钢。 常用的合金调质钢按淬透性的强度妥为四类：①低淬透性调质钢; ②中淬透性调质钢；③较高淬透性调质钢；④高淬透性调质钢。 二、渗碳钢 具有高碳的耐磨表层和低碳的高强韧性心部，能承受巨大的冲击载荷、接触应力和磨损。汽车、工程机械和机械制造等行业中，大量使用的齿轮，是渗碳钢应用中最具代表性实例。 渗碳钢常用的合金钢系列主要是Cr-Mn系、Cr-Mo系和Cr-Ni-Mo系等。 保证渗碳钢心部的组织和性能的核心是淬透性。一般用途的渗碳件的心部组织为50%左右的马氏体加其它非马氏体组织。重要用途（如航空渗碳齿轮），心部组织亦应为马氏体或马氏体/贝氏体组织。提高淬透性的常用合金元素有铬、锰、镍、钼和硼。从合金化的经济角度考虑，Cr-Mn系（特别是含硼钢）值得推荐，但就生产和使用的角度而言，Cr-Mo钢更为优越。重要用途的、高质量要求的渗碳钢一般均含有一定量的钼，尤其是对于重载的大型渗碳件更需要。 当心部性能确定后，渗层组织和性能对使用寿命具有决定性作用。渗层的组织要求为马氏体和细小、弥散、球状分布的合金碳化物。保证渗层组织的核心仍然是淬透性。渗层应具有高的硬度、良好的显微组织、合理的残余应力分布和一定的韧性储备。 三、氮化钢（渗氮钢） 适合天氮化（或渗氮）工艺的钢种，称氮化钢或渗氮钢。一般狭
(推荐)GBT1591-2018低合金高强度结构钢
目次 前言 (1) 1范围 (1) 2规范性引用文件 (1) 3术语和定义 (2) 4牌号表示方法 (3) 5订货内容 (3) 6尺寸、外形.重量 (3) 7技术要求 (4) 8实验方法 (16) 9检验规则 (16) 10包装、标识和质量证明书 (17) 附录A (资料性附录)国内外标准牌号对照表 (18)
前言 本标准按照GB/T 1.1- 2009 给出的规则起草。 本标准代替GB/T 1591- -2008( 低合金高强度结构钢》。与GB/T 1591- -2008相比除编辑性修改外主要技术变化如下: ——明确了本标准的化学成分也适用于钢坯(见第1章,2008版第1章); ——修改了“热机械轧制”及“正火轧制”术语的定义,增加了“热轧”、“正火”术语与定义(见第3章，2008版第3章); ——修改了牌号表示方法(见第4 章,2008版第4章); ——增加了订货内容(见第5章); ——明确了尺寸外形、重量及允许偏差要求(见第6章,2008版第5章); ——以Q355钢级替代Q345钢级及相关要求(见第7章.9.2,2008版第6章.8.2); ——按不同交货状态规定各牌号的化学成分,并修改了细化晶粒元素的含量(见7.1 ,2008版6.1) ——按不同交货状态规定各牌号的力学性能,并将下屈服强度修改为上屈服强度,其指标相应提高了10 MPa~15 MPa(见7.4.1.7.4.2,2008版6.4.1.6.4.2); —一细化了钢材表面质量要求(见7.5,2008版6.5); ——修改了试验方法和检验规则,明确了冲击试验的取样部位(见第8章、第9章,2008版第7章、第8章); ——增加了本标准牌号与国外标准牌号对照表(见附录A)。本标准由中国钢铁工业协会提出。 本标准H全国钢标准化技术委员会归口(SAC/TC 183)。 本标准起草单位:鞍钢股份有限公司、冶金工业信息标准研究院、首钢总公司河钢股份有限公司唐山分公司、西王特钢有限公司、山东钢铁股份有限公司莱芜分公司、营口中车型钢新材料有限公司、中信金属有限公司。 本标准主要起草人:刘徐源、朴志民、栾燕、载强、师莉、沈钦义、邓翠青、张灵通、赵新华、李文武、王厚昕张成连、高燕。 本标准所代替标准的历次版本发布情况为: 一GB 1591- 1979、GB 1591- 1988、GB/T 1591- 1994 GB/T 1591- -2008。
铝合金的系列和机械性能
一 JIS 1000 系列－－纯铝系 1、1060作为导电材料IACS保证61%，需要强度时使用6061 电线 2、1085 1080 1070 1050 1N30 1085 1080 1070 1050 —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。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 3、1100 1200 AL纯度%以上之一般用途铝材，阳极氧化处理后之外观略呈白色外与上记相同。一般器物、散热片、瓶盖、印刷板、建材、热交换器组件 1N00 －强度比1100略高，成形性良好，其化特性与1100相同。 二日用品 2000 系列－－ AL x Cu 系铝铜 1、 2011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系合金音量轴、光学组件、螺丝头。 2、2014 2017 2024 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，航空器、齿轮、油、压组件、轮轴。 3、 2117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。 4、2018 2218 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，汽缸头、活塞、VTR 汽缸。 5、 2618锻造用合金。高温强度优越但耐蚀性不佳。活塞、橡胶成形用模具、一般耐热用途组件。 6、2219强度高，低温及高温特性良好，溶接性也优越，但耐蚀性不佳。低温用容器、航太机器。 7、2025 锻造用合金。锻造性良好且强度高，但耐蚀性不佳。螺旋桨、磁气桶。2N01－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。 三 3000 系列－－AL x Mn 系铝锰 1、3003 3203 强度比1100约高10%，成形性、溶接性、耐蚀性均良好。一般器物、散热片、化妆板、影印机滚筒、船舶用材 2、3004 3104 强度比3003高，成形性优越，耐蚀性也良好。铝罐、灯炮盖头、屋顶板、彩色铝板 3、3005 3005 强度比3003高约20%，耐蚀也比较好。建材、彩色铝板 4、 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 四 4000 系列－－AL x Si 系 1、4032耐热性、耐摩秏性良好，热膨胀系数小。活塞、汽缸头
结构钢分类及性能介绍
10S20 材料号：1.0721 牌号：10S20 标准：EN 10277 - 3 : 2008 ●特性及应用： 10S20材料,德国牌号特种钢。 ●化学成分： 碳C：0.07-0.13 硅Si：≤0.4 锰Mn：0.7 - 1.1 磷P：≤0.06 硫S：0.15 - 0.25 钢板的分类： 1,按厚度分类：（1）薄板（2）中板（3）厚板（4）特厚板 2,按生产方法分类：（1）热轧钢板（2）冷轧钢板 3,按表面特征分类：（1）镀锌板（热镀锌板,电镀锌板）（2）镀锡板（3）复合钢板（4）彩色涂层钢板 4,按用途分类：（1）桥梁钢板（2）锅炉钢板（3）造船钢板（4）装甲钢板（5）汽车钢板（6）屋面钢板（7）结构钢板（8）电工钢板（硅钢片）（9）弹簧钢板（10）其他普通及机械结构用钢板中常见的日本牌号 1,日本钢材（JIS系列）的牌号中普通结构钢主要由三部分组成：第一部分表示材质,如：S（Steel）表示钢,F（Ferrum）表示铁；第二部分表示不同的形状,种类,用途,如P(Plate)表示板,T（Tube）表示管,K(Kogu)表示工具；第三部分表示特征数字,一般为最低抗拉强度。如：SS400——第一个S表示钢(Steel),第二个S表示“结构”（Structure）,400为下限抗拉强度400MPa,整体表示抗拉强度为400 MPa的普通结构钢。 2,SPHC－首位S为钢Steel的缩写,P为板Plate的缩写,H为热Heat的缩写,C商业Commercial 的缩写,整体表示一般用热轧钢板及钢带。 3,SPHD－表示冲压用热轧钢板及钢带。 4,SPHE－表示深冲用热轧钢板及钢带。 5,SPCC－表示一般用冷轧碳素钢薄板及钢带,相当于中国Q195-215A牌号。其中第三个字母C 为冷Cold的缩写。需保证抗拉试验时,在牌号末尾加T为SPCCT。 6,SPCD－表示冲压用冷轧碳素钢薄板及钢带,相当于中国08AL（13237）优质碳素结构钢。7,SPCE－表示深冲用冷轧碳素钢薄板及钢带,相当于中国08AL（5213）深冲钢。需保证非时效性时,在牌号末尾加N为SPCEN。 冷轧碳素钢薄板及钢带调质代号：退火状态为A,标准调质为S,1/8硬为8,1/4硬为4,1/2硬为2,硬为1。 表面加工代号：无光泽精轧为D,光亮精轧为B。如SPCC-SD表示标准调质,无光泽精轧的一般用冷轧碳素薄板。再如SPCCT-SB表示标准调质,光亮加工,要求保证机械性能的冷轧碳素薄板。 8,JIS机械结构用钢牌号表示方法为：S 含碳量字母代号（C,CK）,其中含碳量用中间值×100表示,字母C：表示碳K：表示渗碳用钢。如碳结卷板S20C其含碳量为0.18-0.23%。 专用结构钢板 1,压力容器用钢板：用大写R在牌号尾表示,其牌号可用屈服点也可用含碳量或含合金元素表
SAE J452 2003 SAE铸造铝合金的化学成分、机械和物理性能200851023122468182
SAE J452 2003年12月修订版 SAE（汽车工程师学会）国际车辆表观信息报告 一般信息—SAE铸造铝合金的化学成分、机械和物理性能 前言—此文件依据新的SAE技术标准部的格式，除此之外，没有其它任何改动。 1. 范围—SAE铸造铝合金的相关标准涉及很大范围的铸件，包括一般用途和特殊用途的铸件，但不包括所有的商业用合金。近些年来，铝合金已经被很多编码体系采纳，见表1。最近，SAE推荐使用UNS 编码体系来区别这些材料，铸件主要通过砂模铸造、永久铸模铸造和拉模铸造方法制取；然而，外壳空模、熔模铸造、石膏型铸造以及其他一些不常用的铸造方法也被采用，如果合金没有所需的特性，推荐生产商可以考虑这些方法。 2. 引用的文件 2.1 适用的出版物—以下出版物这里组成一组规范，如没有其它说明，以SAE的最新版本为准。 2.1.1 ASTM出版物—可从ASTM（美中试验材料协会）索取 ASTM E 29—使用有效测试数据测试规范适用性的方法 ASTM E 34—铝及铝合金化学分析测试方法 ASTM E 117—生铅的点到面光谱分析方法 ASTM B 557—变形和铸造铝合金及镁合金的张力测试方法 3. 铸件类型—通用—铸造铝合金通常有两种类型：不可热处理的和可热处理的。不可热处理合金一般在铸态使用(F)，可以进行退火+回火处理(O)，消除铸造应力或减少加工畸变。 1/24
SAE J452 2003年12月修订版 可热处理合金一般在某种热处理状态下使用，这是由于热处理可以提高强度，处理制度通常是高温固溶处理+水淬+低温时效处理（T6）。在T7条件下，铸件进行高温固溶处理后时效，可得到中高温下使用时性能稳定，切削时不易变形的产品。有时不进行人工时效处理，铸件经淬火后自然时效使用(T4)；有时（尤其用于高温时）不进行固溶处理，只进行稳定化处理或时效处理(T5)，这种热处理可取得一定的应力松弛，通过调整热处理制度可以取得较好综合性能，而且常用的处理制度可以形成一组热处理规范。 2/24
(整理)低合金钢
低合金钢的焊接工艺分析 参考文献： 焊接冶金学-材料焊接性机械工业出版社李亚江 金属焊接性基础化学工业出版社孟庆森 金属学与惹出了机械工业出版社崔忠圻覃耀春 金属工艺学哈尔滨工业大学出版社邢忠文张学仁 金属材料焊接工艺机械工业出版社李荣雪 金属材料焊接工艺化学工业出版社雷玉成 结构钢的焊接冶金工业出版社荆洪阳（译）1．低合金钢的发展和应用 随着科学的发展和技术的进步，焊接结构设计日趋向高参数、轻量化及大型化发展，对钢材的性能提出可越来越高的要求。低合金钢由于性能优异和经济效益显著，在焊接结构中得到了越来越广泛的应用。 低合金钢的发展大体经历了三个阶段。20世纪20年代以前，工程上钢结构的制造主要采用铆接，设计参数主要是抗拉强度。钢的强化主要是靠碳以及单一合金元素，如Mn、Si、Cr等，总质量分数达到2%~3%,甚至更高一些。20世纪20~60年代，钢结构制造中逐步采取了焊接技术，设计参数要考虑材料的屈服强度、韧性、和焊接性要求。为了防止焊接裂纹，刚的化学成分低碳多合金化发展方向，碳的质量分数一般在0.2%一下，含2~4个有利于焊接性的合金元素并铺以热处理强化等工艺措施。20世纪70年代以后，低合金高强度钢得到快速发展，钢中碳的质量分数降低到0.1%一下，有的钢向超低碳含量方向发展。Ti、V、Nb等合金微量元素逐步引起关注，而且像多元复合合金化方向发展。 现代低合金钢的重大进展，自20世纪70年代以来，世界范围内低合金高强度钢的发展进入了一个全新时期，以控制轧制技术和微合金化的冶金学为基础，形成了现代低合金高强度钢即微合金化钢的新概念。进入80年代，一个涉及广泛工业领域和专用材料门类的品种开发，借助于冶金工艺技术方面的成就达到了顶峰。在钢的化学成分—工艺—组织—性能的四位一体的关系中，第一次突出了钢的组织和微观精细结构的主导地位，也表明低合金钢的基础研究已趋于成熟，以前所未有的新的概念进行合金设计。 低合金钢的应用，低合金钢在建筑、桥梁。工程机械等产业不能得到广泛的应用。当合金钢用于桥梁、海上建筑和起重机械等重要焊接结构时，应根据结构的最低温度提出冲击韧度的要求。对于在大气环境下工作的低合金结构钢，冲击吸收功（0℃、V形缺口冲击试样）至少应达到27J的最对要求。 对于车辆、船舶、工程机械的运动结构，减轻自重可以节约能源，提出运载能力和工业效率。因此采用焊接性好的低碳调质钢可以促进工程结构向大量化、轻量化和高效能方向发展。由于壁厚减薄，重量减轻，从而减少了焊接工作量，为野外施工，吊装创造了条件。这类钢强韧性和综合性能好，可以大大提高设备的耐用性，延长期使用寿命。WCF-80钢是我国继WCF-62之后开发的焊接裂纹敏感性小的高强度焊接结构钢，这种钢具有很高的抗冷裂纹和低温韧性，主要用于大型水电站、石化和露天煤矿等。 抗拉强度700MPa的低碳调质钢又较好的缺口冲击韧度，可用于低温下服役
锻件用碳素结构钢与合金结构钢力学性能
锻件用碳素结构钢与合金结构钢力学性能(摘自GB /T17107—1997) (表一) 牌号 热处理状态 截面尺寸 (直径或厚度) /mm 试样 方向 力学性能 硬度 (HBS ) 抗拉强度 σb /MPa 屈服点 σs /MPa 伸长率 δ5(%) 收缩率 ψ(%) 冲击功 A ku /J ≥ Q235 — ≤100 纵向 330 210 23 100～300 纵向 320 195 22 43 300～500 纵向 310 185 21 38 500～700 纵向 300 175 20 38 15 正火+回火 ≤100 纵向 320 195 27 55 47 97～143 100～300 纵向 310 165 25 50 47 97～143 300～500 纵向 300 145 24 45 43 97～143 20 正火或正火+回火 ≤100 纵向 340 215 24 50 43 103～156 100～250 纵向 330 195 23 45 39 103～156 250～500 纵向 320 185 22 40 39 103～156 500～1000 纵向 300 175 20 35 35 103～156 25 正火或正火+回火 ≤100 纵向 420 235 22 50 39 112～170 100～250 纵向 390 215 20 48 31 112～170 250～500 纵向 380 205 18 40 31 112～170 30 正火或正火+回火 ≤100 纵向 470 245 19 48 31 126～179 100～300 纵向 460 235 19 46 27 126～179 300～500 纵向 450 225 18 40 27 126～179 500～800 纵向 440 215 17 35 28 126～179
合金的机械及物理性能
合金的机械及物理性能 6XXX 6061－T651合金的化学成份（以最高百分比表示，除非列出的是一个范围值） 6061－T651合金机械及物理性能 抗拉强度MPa 290 0.2%屈服强度MPa 240 伸长率％10 疲劳强度MPa 95 硬度HB 95 热传导性能W/m°C 167 电导率％IACS 43％ 强性模量GPa 69 密度KG.m-3 2700 5XXX 5083是铝－镁系防锈铝中的典型合金。其性能是：优良的焊接和良好的抗蚀、加工、低温合理地相结合。加工特点是：不可热处理强化;其抗拉伸强度在铝镁系合金中仅次于5056，其焊接接头强度可与退火状态的基体强度相等，且耐蚀可靠，随着温度的降低，基体金属和焊接接头的抗拉强度、屈服强度、伸长率均随之升高，低温韧性也十分良好，因此使5083成为铝合金中最基本的焊接结构材料。用于需要有高的抗蚀性、良好的可焊性和中等强度场合，诸如舰艇、汽车和飞机板焊接件、需严格防火的压力容器、制冷装置、电视塔、钻探设备、交通运输设备等。 5083合金的化学成份（以最高百分比表示，除非列出的是一个范围值） 抗拉强度MPa 290 20°C电阻率N.M 49 0.2%屈服强度MPa 145强性模具E/GPa 70 伸长率％ 18 密度KG.m-3 2680 20°C体积电导率％IACS35 硬度HB 80 7×××系合金 锌是该系中主要合金元素，向含3％－7.5％锌的合金中添加镁，可形成强化效果显著的MgZn2,使该合金的热处理效果远远胜过铝－锌二元合金。提高合金中的锌、镁含量，抗拉强度会得到进一步的提高，但其抗应力腐蚀和抗剥落腐蚀的能力会随之下降。经热处理，能达到非常高的强度特性。该系材料一般都会加入少量铜、铬等合金，该系当中以7075－T651铝合金尤为上品，被誉为铝合金中最优良的产品，强度高，远胜于软钢。此合金并具有良好机械性能及阳极反应。代表用途有航空航天、模具加工、机械设备、工装夹具，特别用于制造飞机结构及其它要求强度高、抗腐蚀性能强的高应力结构体。
铝合金技术参数
理论上是2.7，要看成型方法i: 压铸的2.6-2.63 左右，挤压的2.68-2.7，锻造的2.69-2.72 铝合金的典型机械性能(Typical Mechanical Properties) 铝合金牌号及状态拉伸强度(25°C MPa) 屈服强度(25°C MPa) 硬度500kg 力10mm球 延伸率1.6mm(1/16in)厚 度 5052-H1121751956012 5083-H1121802116514 6061-T6513102769512 7050-T745151045513510 7075-T65157250315011 2024-T35147032512020 铝合金的典型物理性能(Typical Physical Properties) 铝合金牌号及状态热膨胀系数 (20-100℃) μm/m·k 熔点范围 (℃) 电导率 20℃(68℉) (%IACS) 电阻率 20℃(68℉) Ωmm2/m 密度 (20℃)(g/cm3) 2024-T35123.2500-635300.058 2.82 5052-H11223.8607-650350.050 2.72 5083-H11223.4570-640290.059 2.72 6061-T65123.6580-650430.040 2.73 7050-T745123.5490-630410.0415 2.82 7075-T65123.6475-635330.0515 2.82 铝合金的化学成份(Chemical Composition Limit Of Aluminum ) 合 金牌号硅 Si 铁 Fe 铜Cu锰Mn镁Mg铬Cr锌Zn 钛 Ti 其它铝 每 个 合 计 最小 值 202 423. 2 0.5 3.8- 4. 9 0.3-0 .9 1.2-1 .8 0.10.25 0.1 5 0.0 5 0.1 5 余量 505 2250.40.10.1 2.2-2 .8 0.15-0. 35 0.1-- 0.0 5 0.1 5 余量 508 323. 8 0.40.1 0.3-1 .0 4.0-4 .9 0.05-0. 25 0.25 0.1 5 0.0 5 0.1 5 余量
低合金高强度结构钢的牌号和化学成分.
(1牌号和化学成分 表1 低合金高强度结构钢的牌号和化学成分牌号 等 级 化学成分(质量分数(％ C≤Mn Si ≤ P ≤ S ≤ V Nb Ti Al≥Cr≤Ni≤ Q295A O.160.80 ～ 1.50 0.550.0450.045 0.02 ～ O.15 0.015 ～ O.060 O.02 ～ 0.20 B0.040O.040 Q345A O.201.00 ～ 1.60 0.550.045O.045 0.02 ～ O.15 0.015 ～ O.060 0.02 ～ O.20 B O.040O.040 C0.0350.035O.015 D O.180.030O.030O.015 E0.025O.025O.015 Q390A0.201.00 ～ 1.60 O.550.0450.045 O.02 ～ O.20 O.015 ～ 0.060 O.02 ～ O.20 O.300.70 B O.040O.040O.30O.70 C O.035O.035O.0150.30O.70 D O.0300.0300.015O.300.70
E0.025O.025O.015O.300.70 Q420A O.201.00 ～ 1.70 O.55O.045O.045 O.02 ～ 0.20 O.015 ～ 0.060 0.02 ～ O.20 O.40O.70 B0.040O.040O.40O.70 C O.035O.0350.0150.40O.70 D O.0300.0300.015O.40O.70 E0.0250.0250.015O.40O.70 Q460C O.201.00 ～ 1.70 O.55 0.0350.035 0.02 ～ 0.20 0.015 ～ O.060 0.02 ～ O.20 O.015O.700.70 D O.0300.0300.0150.700.70 E0.025O.025O.0150.700.70 (2力学性能 表2 低合金高强度结构钢的力学性能 牌号 等 级屈服点ós／ Mpa ≥ 抗拉 强度 ób／ MPa 伸长率 δ5 (％ ≥ 冲击吸收功Akv(纵 向 ／J ≥ 厚度(直径、边长／ mm ≤16>16～ 35 >35～50 >50～ 100 +20℃O℃-20℃-40℃ Q295A295275255235390～23
工程材料的机械性能
工程材料的机械性能 -----------------------作者：-----------------------日期：
工程材料 （一）工程材料的机械性能与组织结构 基本要求： 了解工程材料的分类；材料的断裂韧性和材料的高、低温机械性能。 熟悉材料的静载与动载机械性能。 掌握金属的结构与结晶的相关知识。 具体容： 1、工程材料的分类； 2、材料静载的机械性能； 3、材料动载的机械性能； 4、常用金属的晶体结构的类型； 5、金属的实际结构和晶体缺陷； 6、金属的结晶。 （二）铁碳合金 基本要求： 了解铁碳相图的相关知识。 熟悉典型铁碳合金的平衡结晶过程。
掌握钢中常存杂质元素对钢的性能的影响；钢锭种类；碳钢的分类、编号和用途。 具体容： 1、铁碳合金中的基本相； 2、铁碳合金的相图分析； 3、铁碳合金分类； 4、典型铁碳合金的平衡结晶过程分析； 5、含碳量对铁碳合金平衡组织和性能的影响； 6、钢中常存杂质元素对钢的性能的影响； 7、钢锭的种类； 8、碳钢的分类、编号和用途。 （三）金属的塑性变形与再结晶 基本要求： 了解单晶体和多晶体金属的塑性变形。 掌握塑性变形对金属的组织和性能的影响、再结晶温度的计算；金属的热加工的相关知识。 具体容： 1、单晶体和多晶体金属的塑性变形； 2、塑性变形对金属的组织和性能的影响； 3、再结晶的温度的计算； 4、材料热加工对金属组织和性能的影响。
（四）钢的热处理 基本要求： 了解钢的热处理的概念。 熟悉钢在加热时的转变、钢的冷却转变。 掌握钢的普通热处理的工艺、钢的表面热处理；热处理的缺陷及防止方法。 具体容： 1、热处理的概念； 2、钢在加热时的转变； 3、钢的冷却转变； 4、钢的退火与正火，钢的淬火，钢的回火； 5、钢的表面热处理； 6、热处理的缺陷及防止方法。 （五）合金钢 基本要求： 了解合金元素的作用及合金钢的分类。 熟悉合金钢的分类及牌号。 掌握合金结构钢的相关知识。 具体容： 1、合金元素在钢中的作用； 2、合金钢的分类及牌号；
合金结构钢的特性和应用
牌号主要特征应用举例 20Mn2 具有中等强度，较小截面尺寸的20Mn2和 20Cr性能相似，低温冲击韧度、焊接性能 较20Cr好，冷变形时塑性高，切削加工性 良好，淬透性比相应的碳钢要高，热处理 时有过热、脱碳敏感性及回火脆性倾向 用于制造截面尺寸小于50mm的渗碳零 件，如渗碳的小齿轮、小轴、力学性能 要求不高的十字头销、活塞销、柴油机 套筒、汽门顶杆、变速齿轮操纵杆、钢 套，热轧及正火状态下用于制造螺栓、 螺钉、螺母及铆焊件等 30Mn2 30Mn2通常经调质处理之后使用，其强度 高，韧性好，并具有优良的耐磨性能，当 制造截面尺寸小的零件时，具有良好的静 强度和疲劳强度，拉丝、冷镦、热处理厂 艺性都良好，切削加工性中等，焊接性尚 可，一般不做焊接件，需焊接时，应将零 件预热到200℃以上，具有较高的淬透性， 淬火变形小，但有过热、脱碳敏感性及回 火脆性 用于制造汽车、拖拉机小的车架、纵 横梁、变速箱齿轮、轴、冷镦螺栓、较 大截面的调质件，也可制造心部强度较 高的渗碳件，如起重机的后车轴等 35Mn2 比30Mn2的含碳量高，因而具有更高的强 度和更好的耐磨性，淬透性也提高，但塑 性略有下降，冷变形时塑性中等，切削加 工性能中等，焊接性低，且有白点敏感 性、过热倾向及回火脆性倾向，水冷易产 生裂纹，一般在调质或正火状态下使用 制造小于直径20mm的较小零件时，可 代替40Cr，用于制造直径小于15mm的 各种冷镦螺栓、力学性能要求较高的小 轴、轴套、小连杆、操纵杆、曲轴、风 机配件、农机中的锄铲柄、锄铲 40Mn2 小碳调质锰钢，其强度、塑性及耐磨性均 优于40钢，并具有良好的热处理工艺性及 切削加工性，焊接性差，当含碳量在下限 时，需要预热至100～425℃才能焊接，存 在回火脆性，过热敏感性，水冷易产生裂 纹，通常在调质状态下使用 于制造重载工作的各种机械零件，如 曲轴、车轴、轴、半轴、杠杆、连杆、 操纵杆、蜗杆、活塞杆、承载的螺栓、 螺钉、加固环、弹簧，当制造直径小于 40mm的零件时，其静强度及疲劳性能 与40Cr相近，因而可代替40Cr制作小直 径的重要零件 45Mn2 中碳调质钢，具有较高的强度、耐磨性及 淬透性，调质后能获得良好的综合力学性 能，适宜于油冷再高温回火，常在调质状 态下使用，需要时也可在正火状态下使 用，切削加工性尚可，但焊接性能差，冷 变形时塑性低，热处理有过热敏感性和回 火脆性倾向，水冷易产生裂纹 用于制造承受高应力和耐磨损的零 件，如果制作直径小于60mm的零件， 可代替40Cr使用，在汽车、拖拉机及通 用机械中，常用于制造轴、车轴、万向 接头轴、蜗杆、齿轮轴、齿轮、连杆 盖、摩擦盘、车厢轴、电车和蒸汽机车 轴、重负载机架、冷拉状态中的螺栓和 螺母等 50Mn2 中碳调质高强度锰钢，具有高强度、高弹 性及优良的耐磨性，并且淬透性亦较高， 切削加工性尚好，冷变形塑性低，焊接性 能差，具有过热敏感、白点敏感及回火脆 性，水冷易产生裂纹，采用适当的调质处 理，可获得良好的综合力学性能，一般在 调质后使用，也可在正火及回火后使用 用于制造高应力、高磨损工作的大型 零件，如通用机械中的齿轮轴、曲轴、 各种轴、连杆、蜗杆、万向接头轴、齿 轮等、汽车的传动轴、花键轴，承受强 烈冲击负荷的心轴，重型机械中的滚动 轴承支撑的主轴、轴及大刑齿轮以及用 于制造手卷簧、扳弹簧等，如果用于制 作直径小于80mm的零件，可代替45Cr 使用 20MnV 20MnV性能好，可以代替20Cr、20CrNi 使用，其强度、韧性及韧性均优于15Cr和 20Mn2，淬透性亦好，切削加工性尚可， 渗碳后，可以直接淬火、部需要第二次淬 火来改善心部组织，焊接性较好，但热处 理时，在300～360℃时有回火脆性 用于制造高压容器、锅炉、大型高压 管道等的焊接构件(工作温度不超过450 ～475℃)，还用于制造冷轧、冷拉、冷 冲压加工的零件，如齿轮、自行车链 条、活塞销等，还广泛用于制造直径小 于20mm的矿用链环