金属材料分类

金属材料分类

1. 2. 黑色金属 钢铁

有色金属

通常指铜、铝、铅、钛

钢板

按轧制方法分为：热轧、冷轧 按性能及用途可分为：

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 。 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 。

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 优质碳素结构钢热轧薄钢板和钢带，厚度不大

于 优质碳素结构钢冷轧薄钢板和钢带，厚度不

大于 合金结构钢薄钢板，厚度不大于4mm 的热轧或冷轧。 锅炉用钢板 压力容器用钢板 不锈钢冷轧或热轧钢板

耐热钢板 花纹钢板 2.型钢

热轧扁钢，厚度3-60,宽度10-150。 碳素结构钢和低合金热轧圆钢、方钢、六角钢

四.

钢材的规格种类及用途

1. a. b. ① ② ③

25mm 钢带。

④

⑤ ⑥ ⑦ ⑧ ⑨

⑩

4mm 。 4mm 。

热轧角钢，分为等边及不等边，宽度 20-200。 热轧槽钢，宽度50-300。 热轧工字钢，高度100-560。 热轧T 型钢，宽度100-300。 冷弯空心型钢。

B 。无缝钢管（GB/T 8162—1999）

a. 以热轧或冷拔（轧）管加工，有热轧或热处理状态交货。

b. 规格：直径 6.0-245,壁厚 0.25— 24。 C.力学性能

4.钢丝

材料可有多种材料加工而成，

a. 交货。

b. 规格：直径 5.0—121,壁厚 0.5— 3.5。

C.力学性能

③ ④ ⑤ ⑥ ⑦

3. 钢管

A .直缝电焊钢管（GB/T 13793—1992）

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

a.普通结构钢丝：Q195、Q215、Q235主要制钉及建筑用。

b.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，

C.碳素弹簧钢丝：65、70、75、85, 一般淬火一回火状态交货，可后热处理。

d. 合金结构钢丝：15Cr 、38Cr 、40Cr 、20CrNi3等等。交货状态有冷拉一L , 退火一T ,可热处理。

e. 不锈钢丝：0Cr18Ni9-R 、1Cr18Ni9Ti-Q 、0Cr19Ni9-L 。后缀 RQL 表示 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。 轻拉（Q ）—钢丝热处理后进行小变形程度的拉拔。 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、1Cr13AI4，热处理 后软态交货。 五.

钢铁材料的热处理

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。

1.热处理工艺分类：

a. 淬火一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。

b. 回火一低温回火，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。通常在一定温度下保温一段时间后已一定的速度冷却。

C.退火一降低材料硬度，便于加工及成形，有完全退火和不完全退火之分。 加热保温后慢速冷却。

d .正火一提高材料硬度，加热后空冷。

e 调质一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. 渗碳一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1%左右。 g. 氮化一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。

常规热处理一如淬火、回火、退火、正火、调质。

化学热处理一如渗碳、氮化、碳氮共渗、硼化、渗金属、表面陶瓷。 真空热处理一使用真空设备的热处理，优点是无氧化及脱碳，热处理变形

3. a. 使

用，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。

b. 盐浴炉一用硝盐加热，有高、中、低温炉，可高温加热到 1300度，用于

2. 按种类有:

a. b. c. 小。

使用设备有：

箱式炉一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

淬火、回火、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。

c. 燃气炉一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

正火、退火或锻造，及局部加热用。 d. 井式炉一使用电热丝加热，用于淬火、回火、退火、渗碳、氮化。 真空炉一使用电热丝加热，用于淬火、回火、退火，

f. 箱式多用炉一使用电热丝加热，用于淬火、回火、退火、渗碳、氮化，可 进

行大批量多品种生产。

g. 网带炉一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、渗碳、氮化，生产效率咼。

h. 高频炉一使用特制的工频、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。

冷却介质及方法

水一冷却速度快，用于碳钢及低合金钢的淬火及有些回火的冷却。 盐水一冷却速度

最为快，用于碳钢及低合金钢的淬火冷却 油一一般用20号机油，中合金钢以上的淬火冷却。 硝盐一用于回火及合金钢的等温淬火。

空气一冷却速度慢，用于正火及一些高淬透性材料的淬火。

5. 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大小和分布，然后以一定的速度冷却，得到需要的晶体组 织。 钢铁金属金相组织通常有：

铁素体一一主要由铁元素组成，硬度低； 渗碳体一一铁与碳的化合物，特别硬脆；

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; 奥氏体一一

一般是加热后转变成的组织；

马氏体一一淬火后得到的组织，硬而脆；

屈氏体一一淬火后得到的组织，较软；

贝氏体一一等温淬火后得到的组织，韧性好； 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780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。

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。

常用工艺举例：钢号 淬火温度 冷却介质e. 4. a. b.

c. d. e.

热处理原理简述

珠光体 淬火后硬度