金属材料基础知1.doc

金属材料基础知识 一.产品技术标准分类： 1.按照制定权限和使用范围可分为：国家标准、行业标准、企业标准等。 2.按照标准的基本内容可分为：基础标准、品种标准、技术条件标准和试验方法标准和交货要求标准。具体如下： 1）.基础标准：包括钢的分类、牌号表示方法、术语及定义、产品标准的一般规定等。 2）品种标准：规定钢材应具有的断面形状、尺寸及允许偏差。 3）.技术条件标准，它规定有关金属的化学成分、物理力学性能、高倍及低倍组织、工艺性能等。这是对成品钢材质量的基本技术要求。4）试验方法标准，规定做试验的试样形状和尺寸、试验条件及试验方法等内容。 5）交货要求标准，规定钢材交货验收时的包装、标志、储存和质量证明书等内容。 我们主要讲一下技术条件标准。 首先先讲一讲钢的分类： 1.钢的定义：钢是以铁为主要元素，含碳量一般在2％以下并含有其他元素的铁碳合金。 2.钢与铁的区别：含碳量2％是钢和铁的分界线，含碳2.0％以上的铁碳合金叫生铁。 二.技术条件标准一般包含的内容： 1.交货长度： 1）通常长度：又称不定长度，凡钢材长度在标准规定范围内而且无固定长度的，都成为通常长度。例如结构无缝钢管通常长度为2～6米。 2）定尺长度：钢材长度按订货要求切成固定长度的叫定尺长度。定尺长度钢材还规定长度允许正偏差值。3）倍尺长度：将钢材长度切成等于订货长度的整倍数，称为倍尺长度。 4）短尺长度：凡长度小于标准中通常长度下限但不小于最小允许长度值，称为短尺长度。 2.交货状态：热轧、冷轧、热处理状态交货。 轧钢的定义：在旋转的轧辊间改变钢锭、钢坯形状的压力加工过程。 轧钢的作用：1）为了得到需要的形状，如钢板、钢管、带钢、线材、型钢。 2）改善钢的内部质量，提高钢的力学性能。 轧钢的方法：按轧制温度不同可分为热轧与冷轧。 热轧：钢锭或钢坯在常温下很难变形，不易加工，一般情况下将钢锭或钢坯加热到1100℃～1250℃进行轧制叫热轧。 热轧的特点：表面容易生成氧化铁皮，表面粗糙，尺寸波动大。 冷轧：常温下的轧制一般理解为冷轧。 冷轧的特点：表面光洁、尺寸精确、力学性能好。以热轧半成品或成品为原料。 钢板的品种分类： 1）按厚度分：﹤4mm为薄板，﹥4mm为厚板 2）按生产方法分：热板、冷板 热处理状态最常见的是退火、正火、回火等。 退火：将钢加热到高于临界点或再结晶温度，保温后以小于在静止空气中的冷却速度进行冷却的热处理。 目的：1）降低硬度，改善加工性能； 2）消除零件的内应力； 3）细化金属的晶粒，改善组织，增加塑性和韧性； 4）为下一步热处理做组织准备。 正火：将钢加热到上临界点以上约30～50℃或更高温度，使奥氏体化并保温使之均匀化后，在空气中冷却的热处理。 目的：1）细化晶粒使组织均匀； 2）改善机械性能； 3）改善切削加工性能； 4）细化和改善铸态枝状组织。 回火：将淬火、正火后的钢制件加热到低于下临界点的某一选定温度，并保温一定时间，然后以适当的速度冷却下来的热处理。 目的：1）消除淬火或正火时产生的内应力和脆性； 2）提高塑性和韧性； 3）稳定零件的形状和尺寸。 回火一般包括低温回火、中温回火和高温回火。 3.化学成分： 牌号的识别方法： 1）碳素结构钢：屈服点“Q”＋屈服点数值＋质量等级（A、B、C、D） 例如：Q235 A 屈服强度为235Mpa、质量等级为A级 碳素结构钢新老标准简要对照（GB700-88与GB700-79） 老标准普通碳素结构钢分为甲类钢、乙类钢、特类钢三类。甲类钢只保力学性能、乙类钢只保化学成分，特类钢既保化学成分又保力学性能。 新标准中Q195相当于原来的特类钢，为既保力学性能又保化学成分。Q215、Q235中我们用的较多的为A、B级，Q215、Q235的A级相当于老标准中的甲类钢，只保力学性能。而Q215、Q235的B级相当于老标准中的特类钢，即既保化学成分又保力学性能。 2）优质碳素结构钢：以平均含碳量的万分之几表示。例如45＃钢平均含碳量为0.45％ 3）低合金高强度钢：这类钢有21种，我们公司最常用的是第二种屈服强度达350 Mpa的16Mn(Q345)，这个钢种是发展最早，使用最多，最有代表性的钢种，其中的Mn起到了细化晶粒的作用，使强度提高，同时具有良好的综合机械性能和焊接性。16Mn表示平均含碳量为0.16％，平均合金含量小于1.50％。 4）弹簧钢：我们常用的是60Si2Mn，表示平均含碳量为0.60％，含硅量为1.50～2.00％且含锰量为0.60～0.90％的合金弹簧钢。由于Si元素的加入，促使钢在加热时表面易于脱碳，所以我们使用的60Si2Mn ∮14、∮20干小弹簧、大弹簧的料都规定了脱碳层的要求（脱