常用金屬材料的知識

常用金屬材料的知識2012-05常用金屬分類

通常人們根據(jù)金屬的顏色和性質等特征，將金屬分成兩大類:黑色金屬和有色金屬。

黑色金屬主要指鐵、錳、鉻及其合金，如鋼、生鐵、鐵合金、鑄鐵等。黑色金屬以外的金屬稱為有色金屬。常用金屬分類

黑色金屬和有色金屬這名字，常常使人誤會，以為黑色金屬一定是黑的，其實不然。

黑色金屬只有三種：鐵、錳、鉻。而它們三個都不是黑色的！純鐵是銀白色的；錳是銀白色的；鉻是灰白色的。

因為鐵的表面常常生銹，蓋著一層黑色的四氧化三鐵與棕褐色的三氧化二鐵的混合物，看去就是黑色的。所以人們稱之為“黑色金屬”。常用金屬分類

在有色金屬中，還有各種各樣的分類方法。

比如，按照比重來分，鋁、鎂、鋰、鈉、鉀等的比重小于4.5，叫做“輕金屬”，而銅、鋅、鎳、汞、錫、鉛等的比重大于4.5，叫做“重金屬”。

像金、銀、鉑、鋨、銥等比較貴，叫做“貴金屬”，鐳、鈾、釷、釙等具有放射性，叫做“放射性金屬”，還有像鈮、鉭、鋯、镥、金、鐳、鉿、鈾等因為地殼中含量較少，或者比較分散，人們又稱之為“稀有金屬”。常用金屬金屬性能金屬的性能主要分為：工藝性能和使用性能。工藝性能包括鑄造、鍛壓、焊接、熱處理和切削性能等……常用金屬金屬的使用性能

使用性能是指金屬零件在使用條件下金屬材料表現(xiàn)出來的性能。金屬材料的使用性能決定了它的使用范圍。物理性能

使用性能力學性能化學性能（強度、硬度……）（耐腐蝕性、抗氧化性、化學穩(wěn)定性……）常用金屬金屬的的物理性質大部分銀白色（銅是紫紅色，金是黃色）常溫下一般是固體（汞是液體）有金屬光澤密度硬度

能導熱、導電有延展性熔點、沸點常用金屬一些金屬的的物理性質物理性質物理性質比較導電性(以銀的導電性為100作標準)

銀銅金鋁鋅鐵鉛優(yōu))10099746127177.9(良密度/(g·cm-3)

金鉛銀銅鐵鋅鋁大)19.311.310.58.927.867.142.7

(小熔點/℃

鎢鐵銅金銀鋁錫高)3410153510831064962660232

(低硬度(以金剛石的硬度為10作標準)

鉻

鐵銀銅金鋁鉛大)

9

4-52.5-42.5-32.5-32-2.91.5

(小熔點最低的金屬是____________________地殼中含量最多的金屬元素是____

鋁汞金屬之最熔點最高的金屬是_____________________人體中含量最多的金屬元素是____目前世界年產量最高的金屬是____導電性最好的金屬是___________延性最好的金屬是_____________展性最好的金屬是_____________鈣銀鐵鉑鎢金常用金屬金屬之最常用金屬一些金屬的的物理性質鉑的延性好，可以抽成直徑僅有1/5000㎜的細絲；金的展性好，可以壓成厚度只有1/10000㎜的薄片；鎢的熔點高，可以做燈絲；銀的導電性好，廣泛用于電子制造業(yè)（如電腦的印刷電路）。

常用金屬我司常用的金屬材料1、鋼（含碳量2%以下）2、鑄鐵（含碳量2%以上，工業(yè)鑄鐵2%-4%）3、鋁及鋁合金4、銅及銅合金常用金屬碳鋼分類碳鋼常用的分類方法有三種：1.按碳含量進行分類:可分為低碳鋼(＜0.25%C)、中碳鋼(0.25-0.55%C)、高碳鋼(＞0.55%C)。2.按其用途進行分類:可分為結構鋼和工具鋼兩大類，前者用來制造各種金屬構件和機械零件，后者用來制造各種刀具、模具和量具。3.按其質量等級分類:可分為普通碳素鋼、優(yōu)質碳素鋼和高級優(yōu)質碳素鋼。常用金屬常存雜質元素對碳鋼性能的影響1、錳的影響改善鋼的質量；

提高鋼的強度和硬度；

減輕硫的危害；

是有益元素，一般WMn＝0.25%～0.80%。2、硅的影響消除FeO對鋼的不良影響；

產生固溶強化；

是鋼中有益元素，一般Wsi＜0.4%。常用金屬常存雜質元素對碳鋼性能的影響3、磷的影響使鋼的強度、硬度增加，但塑性和韌性顯著降低；使鋼低溫時脆性嚴重（冷脆）；是有害元素，應嚴格控制磷含量。4、硫的影響與鐵形成化合物FeS，使鋼變脆（熱脆）；是鋼中有害元素，應嚴格控制硫含量。

碳素結構鋼產量大，成本低，具有一定的力學性能，一般在熱軋狀態(tài)下供應，適用于一般結構和工程用熱軋鋼板、鋼帶、型鋼、棒材等，可供焊接、鉚接和栓接構件之用，廣泛應用于橋梁、船舶、建筑工程中制作各種靜負荷的金屬構件，不需熱處理的一般機械零件和普通焊接件。碳素結構鋼分為：普通碳素結構鋼和優(yōu)質碳素結構鋼。普通碳素結構鋼我們常用的是Q235；優(yōu)質碳素結構鋼我們常用的是10#、35#、45#、65Mn鋼。常用金屬鋼-碳素結構鋼Q235

Q235是我們最常見的碳素結構鋼，應用于金屬結構構件，心部強度要求不高的滲碳或碳氮共滲零件、吊鉤、拉桿、套圈、汽缸、齒輪、螺栓、連桿及焊接件。之前也稱作A3鋼。

Q235分為四個等級，A、B、C、D，代表不同的沖擊溫度。Q235A不做沖擊；Q235B級，20℃常溫沖擊；Q235C級，0℃沖擊；Q235D級，-20℃沖擊。A、B、C、D硫含量依次遞減；A和B磷含量相同，C、D磷含量依次遞減。

Q235屈服強度235MPa，抗拉強度375-460MPa。常用金屬鋼-碳素結構鋼45鋼

45鋼廣泛應用于機械制造，含碳量0.42%-0.50%強度較高，塑性和韌性尚好用于制作承受載荷較大的小截面調質件和應力較小的大型正火零件。制造齒輪、齒條、軸、鍵、銷等。焊接性差。65Mn

強度高、淬透性較大，耐磨，是一種彈簧鋼。適宜制造較大尺寸的各種扁、圓彈簧、發(fā)條，以及常受摩擦的農機件，如犁、切刀等。常用金屬鋼-碳素結構鋼鑄鐵的定義

指C%>2.11%并含有Si、Mn、P、S等元素的鐵碳合金。

常用金屬鑄鐵性能特點良好的鑄造性、切削加工性及減震性生產工藝簡單、造價低廉強度低，塑性、韌性差應用范圍應用廣泛，如：機床床身、內燃機的汽缸體、缸套、活塞環(huán)及軸瓦、曲軸等常用金屬鑄鐵鑄鐵的性能特點⑴力學性能低。由于石墨相當于鋼基體中的裂紋或空洞，破壞了基體的連續(xù)性，且易導致應力集中。⑵耐磨性能好。由于石墨本身有潤滑作用。⑶消振性能好。由于石墨可以吸收振動能量。⑷鑄造性能好。由于鑄鐵硅含量高,成分接近于共晶.⑸切削性能好。由于石墨使車屑容易脆斷，不粘刀?；诣T鐵牌號HT100、HT150、HT200、……、HT350灰鑄鐵代號×××—最低抗拉強度值HT

×××常用金屬合金定義：

在一種金屬中加熱熔合其他金屬或非金屬而形成的具有金屬特性的物質。合金與金屬性質比較合金顏色更鮮艷合金的硬度一般比各成分金屬的硬度大多數(shù)合金的熔點低于組成它的成分金屬合金的抗腐蝕能力一般強于組成它的成分金屬常用金屬硬質合金刀具與高速鋼刀具使用較多的刀具材料可分：硬質合金刀具與高速鋼刀具二大類。

硬質合金刀具根據(jù)其切削不同材料又分三種牌號YT(又稱鎢鈷鈦類)、YG(又稱鎢鈷類)、YW(又稱萬能刀片)。

YT牌號合金刀片適宜切削各種剛件、銅。但不能切削不銹鋼、鋁、鋁合金，也不宜切削鑄鐵。

YT牌號合金刀片常用型號有YT5、YT10、YT15、YT30。

YT30刀片在這四種型號刀片中硬度最高適宜切削硬度較高工件，以保證刀具耐磨性和工件尺寸精度，但只能適合半精加工和精加工。

YT5和YT10牌號刀片在前邊四種刀片中硬度較低，適宜粗加工切削和斷續(xù)切削加工。YT15刀片硬度適中，適宜粗加工、半精加工和精加工，這種刀片在我廠使用最多。常用金屬硬質合金刀具與高速鋼刀具

G牌號合金刀片，常用型號有YG6、YG8、YG3、YG3X四種。

YG3、YG3X在這4種型號刀片中硬度最高，適宜切削硬度較高鑄鐵、不銹鋼，尤其切學不銹鋼效果更佳。

YG、YG8型號刀片適宜切學鑄鐵、球墨鑄鐵，在我廠使用最多。

YW牌號刀片常用型號有YW1、YW2、YW3三種，通常又稱萬能刀片。既能切削鋼件，又能切削鑄件，且硬度較高，可以切削白口鑄鐵，但一般只適宜精加工和半精加工切削。常用金屬硬質合金刀具與高速鋼刀具

高速鋼刀具：高速鋼牌號常用有W18cr4V，W9W6幾種，其中W18-W9我廠使用較多。

高速鋼最大優(yōu)點是可以制造各種形狀刀具，例：滾刀麻花鉆等形狀復雜刀具，且刀具鋒利切削性好。但與硬質合金刀具比較，硬度低切削時紅硬性差，耐磨性差，不宜高速切削，高速鋼切削速度最高不能超過30/min，一般鉆頭鉆削時有冷卻液條件下也只能控制在18~15m/min以內，才能保證刀具正常使用。超越這個范圍刀具急劇磨損，使用壽命降低常用金屬有色金屬及其合金純鋁

純鋁的主要特點是比重小，約為鐵的1／3；導電、導熱性較好，僅次于銀、銅和金；塑性好，能通過冷、熱變形制成各種型材；抗大氣腐蝕性好。鋁的強度低，經加工硬化后強度可提高，但塑性下降。

工業(yè)純鋁常含有鐵、硅等雜質，含雜質的數(shù)量越高其導電、導熱及抗大氣腐蝕性越低。

工業(yè)純鋁主要用來制造電線、散熱器等要求耐燭而強度要求不高的零件以及生活用具等。常用金屬鋁及鋁合金一般分為加工鋁材和鑄造鋁材。加工鋁材牌號如下表分類。組別牌號系列純鋁（鋁含量不小于99.00%）1xxx以銅為主要合金元素的鋁合金2xxx以錳為主要合金元素的鋁合金3xxx以硅為主要合金元素的鋁合金4xxx以鎂為主要合金元素的的鋁合金5xxx以鎂和硅為主要合金元素并以Mg2Si相位強化相的鋁合金6xxx以鋅為主要合金元素的鋁合金7xxx以其他合金元素為主要合金元素的鋁合金8xxx備用合金組9xxx常用金屬鋁及鋁合金6061/6063

6061可制作中等強度、在+50°~-70°范圍內工作并要求在潮濕和海水介質中具有合格耐蝕性能的零件。

6063可用作對強度要求不高、耐蝕性能好、有美觀裝飾表面、在+50°~-70°工作的零件，民用中廣泛用作門框、窗框、家具等。合金經特殊機械熱處理后，具有較高強度和高的導電性能，在電氣工業(yè)方面等到應用。

6063和6061共同特點是中等強度、焊接性能優(yōu)良，耐蝕性及冷加工性好，是使用范圍廣，很有前景的合金。常用金屬鋁及鋁合金常用金屬銅及其合金銅及其合金性能特點：

優(yōu)異的物理化學性能

良好的加工性能

某些特殊的力學性能

色澤美觀

紫銅

紫銅因呈紫紅色而得名。它不一定是純銅，有時還加入少量脫氧元素或其他元素以改善材質和性能,因此也歸入銅合金。

中國紫銅加工材按成分可分為：普通紫銅(T1、T2、T3、T4)、無氧銅（TU1、TU2和高純、真空無氧銅）、脫氧銅（TUP、TUMn）、添加少量合金元素的特種銅（砷銅、碲銅、銀銅）四類。

紫銅的電導率和熱導率僅次于銀，廣泛用于制作導電、導熱器材。紫銅在大氣、海水和某些非氧化性酸（鹽酸、稀硫酸）、堿、鹽溶液及多種有機酸（醋酸、檸檬酸）中有良好的耐蝕性，用于化學工業(yè)。另外，紫銅有良好的焊接性，可經冷、熱塑性加工制成各種半成品和成品。20世紀70年代，紫銅的產量超過了其他各類銅合金的總產量。

紫銅是比較純凈的一種銅，一般可近似認為是純銅，導電性、塑性都較好，但強度、硬度較差一些。常用金屬銅及其合金普通黃銅

普通黃銅是指銅與鋅的二元合金。普通黃銅含鋅量在0一50％范圍內，含鋅量再高，則性能很脆而不宜使用。普通黃銅具有良好力學性能，易加工成形，并且對大氣、海水具有相當好的抗蝕能力。

另外它還具有價格低廉、色澤美觀等優(yōu)點。

普通黃銅分為單相普通黃銅和雙相普通黃銅。

編號：H＋銅的質量百分數(shù)；H80、H70…常用金屬銅及其合金常用金屬銅及其合金青銅

青銅按照生產方法的不同分為壓力加工青銅和鑄造青銅二類。

青銅牌號的表示方法：代號“Q”+主加元素符號+主加元素含量百分數(shù)(如后邊還有幾組數(shù)字，則為其它元素含量百分數(shù))。如屬鑄造青銅，再加上“Z”字。

QSn4-3

常見青銅種類：

錫青銅、鋁青銅、鈹青銅常用金屬有色金屬及其合金以下內容，僅為討論、學習，不作為培訓內容。21世紀金屬--鈦

鈦和鈦合金被認為是21世紀的重要材料，它具有很多優(yōu)良的性能，如熔點高、密度小、可塑性好、易于加工、機械性能好等。尤其是抗腐蝕性能非常好，即使把它們放在海水中數(shù)年，取出后仍光亮如新，其抗腐蝕性能遠優(yōu)于不銹鋼，因此被廣泛用于火箭、導彈、航天飛機船舶、化工和通訊設備等鈦金屬腕表

鈦合金與人體有很好的“相容性”，因此可用來制造人造骨

用鈦-鎳形狀記憶合金制成的人造衛(wèi)星天線

形狀記憶合金是具有形狀記憶效應的合金，被廣泛用于做人造衛(wèi)星和宇宙飛船的天線，水暖系統(tǒng)、防火門和電路斷電的自動控制開關，以及牙齒矯正等醫(yī)療材料。

記憶金屬（memorymetal）。它主要是鎳鈦合金材料。例如，一根螺旋狀高溫合金，經過高溫退火后，它的形狀處于螺旋狀態(tài)。在室溫下，即使用很大力氣把它強行拉直，但只要把它加熱到一定的“變態(tài)溫度”時，這根合金仿佛記起了什么似的，立即恢復到它原