金屬材料知識概述

金屬材料學問一．金屬材料分類1．黑色金屬鋼鐵2．有色金屬通常指銅、鋁、鉛、鈦二． 鋼鐵材料牌號表示方法產(chǎn)品產(chǎn)品牌號舉例牌號表示方法名稱L—表示煉鋼用生鐵；L1010—10%生鐵Z30Z—表示鑄造用生鐵；30—30%Q195碳素Q235B構(gòu)造質(zhì)量等級代號，指含硫量和低凹凸，A-0.05%;B-合金0.045%;C-0.04%;D-0.035構(gòu)造屈服點數(shù)值〔Mpa〕鋼代表“屈服點”Q215AQ215BQ235AQ235BQ235C優(yōu)質(zhì)碳素08F構(gòu)造20鋼和20A優(yōu)質(zhì)45碳素45E鋼20CrMnSi鋼和35CrMo合金60Si2Mn彈簧鋼

20AA—高級；B—特級表示含碳量萬分之2065Mn表示含錳量約0.75-1%表示含碳量萬分之幾合金平均含量小于1.5%標含量；平均含量在1.5-2.49%、2.5-3.49%、時，在合金2、3、4…60Si2Mn表示含錳量約1%表示含硅量約2%表示含碳量萬分之60碳素工具鋼T8、T10工具合金工具鋼鋼9SiCrCr12Cr12MoV

T8含碳量千分之幾表示“碳素工具鋼”≥1.00%時，一般不標明。含碳量＜時，用千分之幾表5CrNiMoSM45軸承GCr15鋼G20CrNiMo2Cr13鋼1Cr18Ni9

有特別。9SiCr—0.9%CCr12—2%C，11.75%CrCr12MoV—2%C，11.75%Cr，0.5%Mo，0.22%V5CrNiMo—0.5%C，1%Ni，1%Mo示模具，450.45%。在牌號頭部加“G”，表個字母GCr15—一般滾動軸承鋼，含C1%，Cr1.5%G20CrNiMo—含C0.2%，Cr0.5%，Ni0.55%，Mo0.23%2Cr13—馬氏體型不銹，C0.2%，Cr13%奧氏體型不銹鋼，C0.1%，Cr18%,Ni9%Y15 Y—表示易，材料中加易切Y40Mn削鋼Y45Ca

硫、磷，增加脆性，加錳增加強度，加鈣、鉛增加Y15PbY15Pb潤滑性。萬分之幾，Mn1.20-1.55%,Ca0.002-0.006%,Pb0.15-0.35%.三． 金屬材料力學性能代號及含義代號名稱單位 含義抗拉σb 強度抗壓σbc 強度抗彎σbb 強度抗剪Mpaτσsσ0.2

強度N/mm2點

材料試樣受剪力時，在剪斷前所承受的最大拉力點或屈服強度。對某些屈服現(xiàn)象不明顯的金屬材料，測定屈服點比較困0.2%時的應(yīng)力稱為屈服強度。伸長 材料試樣被拉斷后，標距長度的增加量與原標距長度之百δ率 分比%伸長δ5 率斷面ψ 率

面積的百分比沖擊ακ 值

J/cm2

功與斷口處橫截面積之比kgf/mm2布氏標注〕洛氏1471N標注〕洛氏1471N120oHRCC金屬外表，取其壓痕的深度來計算。用來測量HB=230-700級的金屬材料洛氏588.4N120oHRAA級如金屬外表，取其壓痕的深度來計算，用來測量HB＞700的金屬材料。

卸載，以其壓痕面積除以加在鋼球上的載荷。洛氏HRBB級維氏

49.03-980.7N(6136o的金HV kgf/mm2 硬度壓痕外表積除載荷所得之商。肖氏HS ——硬度

以沖頭回跳的高度表示硬度。四． 鋼材的規(guī)格種類及用途鋼板按軋制方法分為：熱軋、冷軋按性能及用途可分為：① 碳素構(gòu)造鋼和低合金構(gòu)造鋼冷軋薄鋼板及鋼帶，一般厚度不大于4mm。② 碳素構(gòu)造鋼和低合金構(gòu)造鋼熱軋薄鋼板及鋼帶，厚度不大于4mm。③ 4-200mm25mm④ 優(yōu)質(zhì)碳素構(gòu)造鋼熱軋薄鋼板和鋼帶，厚度不大于4mm。⑤ 優(yōu)質(zhì)碳素構(gòu)造鋼冷軋薄鋼板和鋼帶，厚度不大于4mm。⑥ 4mm⑦ 鍋爐用鋼板⑧ 壓力容器用鋼板⑨ 不銹鋼冷軋或熱軋鋼板⑩ 耐熱鋼板? 花紋鋼板型鋼① 3-60，10-150。② 碳素構(gòu)造鋼和低合金熱軋圓鋼、方鋼、六角鋼③ 熱軋角鋼，分為等邊及不等邊，寬度20-200。④ 50-300。⑤ 熱軋工字鋼，高度100-560。⑥ T100-300。⑦ 冷彎空心型鋼。鋼管A．直縫電焊鋼管〔GB/T13793—1992〕a. 不熱處理狀態(tài)交貨。b. 5.0—121，0.5—3.5。R〔軟態(tài)鋼管〕DY〔低硬態(tài)鋼管〕R〔軟態(tài)鋼管〕DY〔低硬態(tài)鋼管〕σbδ5σbδ508F,08,10F,10,315223751315F,15,355204001120390194409Q1953152233514Q215-A,B3352235513Q235-A,B375203909B。無縫鋼管〔GB/T8162—1999〕a.以熱軋或冷拔〔軋〕管加工，有熱軋或熱處理狀態(tài)交貨。b.6.0—245，0.25—24。c.力學性能鋼號抗拉強度σb/MPaδ5壁厚≤16mm壁厚＞16mmδ5/%1033520519524203902452352035510305295174559033532514Q34549032531521鋼絲材料可有多種材料加工而成，一般構(gòu)造鋼絲：Q195、Q215、Q235主要制釘及建筑用。優(yōu)質(zhì)碳素構(gòu)造鋼絲：08F、10F、15、20、25、35、40、45、50，冷拉狀態(tài)交貨，可后熱處理，：65、70、75、85，一般淬火—回火狀態(tài)交貨，可后熱處理。合金構(gòu)造鋼絲：15Cr、38Cr、40Cr、20CrNi3等等。交貨狀態(tài)有冷拉—L，退火—T，可熱處理。不銹鋼絲：0Cr18Ni9-R、1Cr18Ni9Ti-Q、0Cr19Ni9-L。后綴RQL鋼絲進展光亮熱處理和熱處理后酸洗或類似的處理。輕拉〔Q〕—鋼絲熱處理后進展小變形程度的拉拔。冷拉〔L〕—鋼絲熱處理后進展常規(guī)拉拔。電阻電熱合金絲：Cr15Ni60、Cr20Ni80、Cr30Ni70、1Cr13Al4，熱處理后軟態(tài)交貨。五． 鋼鐵材料的熱處理強韌性，以及加工工藝的需要。熱處理工藝分類：了提高硬度。材料的強韌性。通常在肯定溫度下保溫一段時間后已肯定的速度冷卻。分。加熱保溫后慢速冷卻。正火—提高材料硬度，加熱后空冷。工藝的合并。滲碳—提高材料的外表硬度。通常使含碳量在0.3%以下的材料在外表1mm1%左右。0.4%左右0。2mmHRC70按種類有：常規(guī)熱處理—如淬火、回火、退火、正火、調(diào)質(zhì)。陶瓷。碳，熱處理變形小。使用設(shè)備有：于950度以下使用，功率一般在3-200KW，用途廣泛，可用于淬火、回火、退火，使用本錢低。1300大，可大批量多品種生產(chǎn)?！踩缫胰矚獾取常捎糜诖笮土慵跔t內(nèi)加熱正火、退火或鍛造，及局部加熱用。氮化。真空爐—使用電熱絲加熱，用于淬火、回火、退火，滲碳、氮化，可進展大批量多品種生產(chǎn)。批量淬火、回火、滲碳、氮化，生產(chǎn)效率高。淬火，用于軸、齒輪類零件淬火。冷卻介質(zhì)及方法冷卻。鹽水—冷卻速度最為快，用于碳鋼及低合金鋼的淬火冷卻油—一般用20號機油，中合金鋼以上的淬火冷卻。硝鹽—用于回火及合金鋼的等溫淬火?？諝狻鋮s速度慢，用于正火及一些高淬透性材料的淬火。熱處理原理簡述異構(gòu)轉(zhuǎn)變及需要的晶粒大小和分布，然后以肯定的速度冷卻，得到需要的晶體組織。鋼鐵金屬金相組織通常有：珠光體——鐵素體和滲碳體各50%的混合物，由0.8%C和99.2%Fe元素組成；屈氏體——淬火后得到的組織，較軟；貝氏體——等溫淬火后得到的組織，韌性好；熱處理淬火的加熱溫度一般低碳鋼加熱到A3線以上50度，含碳量超過0.8%碳素鋼的材料加熱到780度左右，合金鋼需查手冊。加熱后的保溫時間視材料厚度HRC60〔加熱溫度不對或冷卻速度不夠〕，得到的硬度一樣，但由于金相組織不同，強韌性是完全不一樣的，在使用中的效果也是不同的。淬火+回火的結(jié)果要好的多。常用工藝舉例：鋼號 淬火溫度 冷卻介質(zhì) 度 回火溫度 回火后硬度Cr12 1050 油 HRC≥62 230HRC6065Mn 830 油或水 HRC≥62 430 HRC40-4445# 840 鹽水或水 HRC≥55 350 HRC30六． 有色金屬鋁、純銅〔紫銅〕，很多是在合金狀態(tài)下使用，一些獨特的性能是鋼鐵無法到達的，如導電性、顏色、重量、松軟性等等。1。鋁合金及變形鋁合金。〔ZAlSi7Mg〕、鋁銅合金〔ZalCu5Mn〕、鋁鎂合金〔ZalMg6Mg〕、鋁鋅合金〔ZalZn6Mg〕壓鑄鋁合金——YZAlSi12、YZAlSi9Cu4〔1060〕、防銹鋁〔5A02〕、硬鋁〔2A11〕、超硬鋁〔7A04〕銅金及加工用銅材。常用銅材的牌號及用途：純銅——T1、T2、T3，主要用于電線和電鍍；〔黃銅〕H62、H68，外表金色，易于成型加工〔模具加工〕，應(yīng)用最為廣泛鉛黃銅HPb59-1，易于切削黃銅成分表示：H62 62%Cu，40%ZnHPb59-1 59%Cu，1%Pb，40%Zn有高的強度、彈性和耐磨性，切削性能好QAl7，有高的強度、耐磨和耐腐蝕性QBe2耐腐蝕性。鋁材的熱處理5代代名稱說明號F自由加自由狀態(tài)，力學性能無規(guī)定工狀態(tài)退火狀O 態(tài)加工硬經(jīng)過加工硬化提高強度的產(chǎn)品，產(chǎn)品在加工硬化后經(jīng)過〔也可不經(jīng)過〕H化狀態(tài)使強度有所降低的附加熱處理。H固溶處W 理狀態(tài)熱處理適用于熱處理后，經(jīng)過〔或不經(jīng)過〕加工硬化到達穩(wěn)定狀態(tài)的產(chǎn)品，TT狀態(tài) 代號后面必需跟一位或多位阿拉伯數(shù)字T代號說明代號說明T0固溶熱處理后，經(jīng)自然時效再經(jīng)過冷加工的狀態(tài)T1由高溫成型過程冷卻，然后自然時效至根本穩(wěn)定的狀態(tài)T2由高溫成型過程