常用金属材料基础知识分析.docx

目录第1章：金属材料名称常用基础术语1第2章：钢的分类基础知识1第3章：金属材料机械性能基础知识3第4章：常用金属材料中各种化学成分对性能的影响4第5章：常用金属材料牌号表示方法8第6章：部分常用钢的牌号、性能和用途14第7章主要加工和交付形式钢板的性能特点和用途20第1章：金属材料名称常用基础术语1．基础术语：? 黑色金属：铁和铁的合金均称为黑色金属。如钢、生铁、铁合金、铸铁等。? 纯?? 铁：纯度很高的铁，化学纯铁含碳量几乎为零，工业纯铁含碳量0.05%。纯铁是很软的，一般不应用到实际中。? 铁碳合金：以铁为基础，以碳为主要添加元素的合金，统称为铁碳合金。如钢和生铁。? 生?? 铁：把铁矿石放到高炉中冶炼而成的，含碳量2％～4.3％（也有资料称3.5%—5.5%、2.11%-6.67%）的铁碳合金称为生铁。生铁质硬而脆，缺乏韧性，几乎没有塑性变形能力，因此不能通过锻造、轧制、拉拔等方法加工成形，主要用来炼钢和制造铸件，如白口铁、灰口铁和球墨铸铁。也有习惯上把炼钢生铁叫做生铁，把铸造生铁简称为铸铁。? 白口铁：碳以Fe3C形态分布的生铁称为白口铁，其断口呈银白色，质硬而脆，不能进行机械加工，是炼钢的原料，故又称炼钢生铁。? 灰口铁：碳以片状石墨形态分布的生铁称为灰口铁，其断口呈银灰色，由于石墨质软并有润滑作用，因而这种生铁具有良好的易切削、耐磨和铸造性能等优点。但是，由于有片状石墨的存在，降低了它的抗拉强度，使它不能锻轧，只能用于制造各种铸件，如铸造机床床座、铁管等。因此，通常把这种生铁叫做铸造生铁。? 球墨铸铁：碳以球状石墨分布则称球墨铸铁，其机械性能、加工性能接近于钢。? 钢：含碳量在0.04%-2.3%之间（也有资料称0.03%-1.2%）的铁碳合金称为钢。为了保证其韧性和塑性，含碳量一般不超过1.7%。钢的主要元素除铁、碳外，还有硅、锰、硫、磷等。? 有色金属：又称非铁金属，指除黑色金属外的金属和合金，如铜、锡、铅、锌、铝等。第2章：钢的分类基础知识1．按品质进行分类? ①普通钢：P≤0.045%?? S≤0.050%（如普通碳素结构钢Q195、Q235等）? ②优质钢：P≤0.035%?? S≤0.035%（如优质碳素结构钢20号、45号钢等）? ③高级优质钢：P≤0.035%?? S≤0.030%（比优质钢更优质，一般在钢号后加A以示区别，如08A等）2．按化学成份进行分类1）碳素钢：? ①低碳钢：C≤0.25%??? ②中碳钢：C≤0.25~0.60%? ③高碳钢：C≥0.60%2）合金钢：? ①低合金钢（合金元素总含量≤5%）；? ②中合金钢（合金元素总含量＞5~10%）；? ③高合金钢（合金元素总含量＞10%）。3．按成形方法分类：①锻钢?? ②铸钢? ③热轧钢? ④冷拉钢。4．按金相组织分类1）退火状态的：①亚共析钢（铁素体+珠光体）；②共析钢（珠光体）；③过共析钢（珠光体+渗碳体）；④莱氏体钢（珠光体+渗碳体）。2）正火状态的：①珠光体钢? ②贝氏体钢? ③马氏体钢? ④奥氏体钢。3）无相变或部分发生相变的5．按用途分类1）建筑及工程用钢：①普通碳素结构钢；②低合金结构钢；③钢筋钢。2）结构钢①机械制造用钢：Ⅰ调质结构钢；Ⅱ表面硬化结构钢：包括渗碳钢、渗氨钢、表面淬火用钢；Ⅲ易切结构钢；(d)冷塑性成形用钢：包括冷冲压用钢、冷镦用钢。②弹簧钢③轴承钢3）工具钢：①碳素工具钢；②合金工具钢；③高速工具钢。4）特殊性能钢：①不锈耐酸钢；②耐热钢：包括抗氧化钢、热强钢、气阀钢；③电热合金钢；④耐磨钢；⑤低温用钢；⑥电工用钢。5）专业用钢? 如桥梁用钢、船舶用钢、锅炉用钢、压力容器用钢、农机用钢等。6．综合分类1）普通钢①碳素结构钢：②低合金结构钢? ③特定用途的普通结构钢2）优质钢（包括高级优质钢）①结构钢：Ⅰ优质碳素结构钢? Ⅱ合金结构钢? Ⅲ弹簧钢? Ⅳ易切钢? Ⅴ轴承钢Ⅵ特定用途优质结构钢。②工具钢：Ⅰ碳素工具钢? Ⅱ合金工具钢? Ⅲ高速工具钢。③特殊性能钢：Ⅰ不锈耐酸钢? Ⅱ耐热钢?? Ⅲ电热合金钢? Ⅳ电工用钢? Ⅴ高锰耐磨钢。8．按冶炼方法分类1）按炉种分①平炉钢：Ⅰ酸性平炉钢? Ⅱ碱性平炉钢。②转炉钢：Ⅰ酸性转炉钢? Ⅱ碱性转炉钢?? 或Ⅰ底吹转炉钢? Ⅱ侧吹转炉钢? Ⅲ顶吹转炉钢。③电炉钢：Ⅰ电弧炉钢? Ⅱ电渣炉钢? Ⅲ感应炉钢? Ⅳ真空自耗炉钢? Ⅴ电子束炉钢。2）按脱氧程度和浇注制度分①沸腾钢②半镇静钢③镇静钢④特殊镇静钢。第3章：金属材料机械性能基础知识1．1 金属材料机械性能基础术语：1）屈服点（σs）：钢材或试样在拉伸时，当应力超过弹性极限，此时应力不增加或开始有所下降，而钢材或试样仍继续发生明显的塑性变形，称此现象为屈服，而产生屈服现象时的最小应力值即为屈服点。? 设Ps为屈服点s