常用的金屬材料鋼與鐵

1、常用的金屬材料鋼與鐵一、 常用的金屬材料鋼與鑄鐵金屬材料包括純金屬及其合金（即在一種金屬中加入其它元素所形成的金屬材料）。 工業(yè)上又把金屬材料分為兩大類：一類為黑色金屬，它包括鐵、錳、鉻及其合金，其中以 鐵基合金（即鋼和鑄鐵）應(yīng)用最廣；另一類為有色金屬，是指除黑色金屬以外的所有金屬 及其合金。在工業(yè)上使用的金屬材料中，以鋼和鑄鐵使用最多。鋼和鑄鐵（總稱為鋼鐵材料）是 以鐵為主，加入碳等其它合金元素所組成的，故稱為鐵碳合金材料。一般把含碳量小于 2.06%的鐵碳合金稱為鋼；大于 2.06%的鐵碳合金稱為鑄鐵。1. 鋼的分類、編號及性能特點：根據(jù)成分不同鋼可分為碳素鋼（簡稱碳鋼）和合金鋼兩類。（1

2、）碳素鋼碳素鋼中以鐵和碳為主要元素，但常含有Mn Si、S、P等雜質(zhì)元素，其中S、P對鋼的性能危害很大。因此根據(jù)硫、磷含量多少，把鋼分為：普通質(zhì)量鋼（S 0.055%,PW 0.045%）優(yōu)質(zhì)鋼（S 0.03%,PW 0.035%）,高級優(yōu)質(zhì)鋼（S0.02%,PW0.003%）等。碳鋼的性能主要決定于含碳量的高低，隨著含碳量的增多， 碳鋼的強度、硬度提高,塑性和韌性降低。根據(jù)含碳量的多少,碳鋼分為低碳鋼（CW 0.25%）、中碳鋼（C=0.30.6%）和高碳鋼（00.6%）。所以低碳鋼的強度、硬度 低,塑性韌性好,常用于受力較小的沖壓件（如皮帶輪罩殼、墊圈、自行車的擋泥板等）、 焊接件等；高碳

3、鋼的強度高,塑性低,常用于制造受力較大的彈簧等零件；中碳鋼既有一 定強度,也有一定塑性,常用于制備受力較大、較復(fù)雜的軸類零件等。工業(yè)上根據(jù)用途不同,將碳素鋼分為碳素結(jié)構(gòu)鋼和碳素工具鋼。（a）碳素結(jié)構(gòu)鋼該類鋼主要用于各種結(jié)構(gòu)件。根據(jù)鋼的質(zhì)量不同（即 S P含量）分為碳素結(jié)構(gòu)鋼和 優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼。碳素結(jié)構(gòu)鋼 是屬于普通質(zhì)量鋼，其牌號表示方法為Q+三位數(shù)字。Q為“屈”字的漢語拼音子首，后面三位數(shù)為表示該鋼的屈服點（ MPa數(shù)值，如常用的 Q235,表示屈服點 為235MPa的普通質(zhì)量鋼。Q235鋼的舊牌號稱為 A3鋼，一般受力不大、不重要零件常用 Q235鋼制造，如一般的螺釘、螺母、沖壓件、焊接件。

4、橋梁建筑的結(jié)構(gòu)件等。屬于這類鋼 的還有 Q195 Q215 Q255 Q275等。優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼 優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼常經(jīng)熱處理后使用，其牌號的一般表示方法為兩位 數(shù)字，這兩位數(shù)字表示該鋼的含碳量的萬分數(shù)。如 45 號鋼，表示該鋼的含碳量為 0.45%左 右。常用的優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼為 20、45 和 65號鋼。 20 號鋼屬低碳鋼， 45號鋼屬中碳鋼， 65 號鋼屬高碳鋼。(b) 碳素工具鋼該類鋼主要用于制造各種工具、量具、模具及量具等。該鋼的牌號表示方法是“T”后面加一位或兩位數(shù)字組成。 T 為“碳”字漢語拼音字首，后面的數(shù)字表示該鋼含碳量的千分數(shù)。如 T8A 鋼，表示含碳量為 0.8%的高級碳 素

5、工具鋼； T12 表示含碳量為 1.2%的碳素工具鋼。常用的碳素工具鋼有： T7、 T8、 T10、 T12 等。該類鋼的含碳量較多，強度、硬高度、耐磨性好，經(jīng)熱處理后使用。常用于高強度、 高耐磨性的零件和工具等如銼刀、鋸條、簡單小型沖模等。( 2)合金鋼合金鋼是在碳素鋼的基礎(chǔ)上再加入其它合金元素所形成的鋼。合金元素的加入是為了 改善與提高鋼的力學性能和獲得某些特殊性能(如耐蝕性)。常用的合金元素有Mn、Cr、Ni、 Si 、W、Mo、Ti 等。按加入的合金元素含量多少可分為低合金鋼(合金元素總含量10%)。工業(yè)上按合金鋼的用途分為合金結(jié)構(gòu)鋼、合金工具鋼和特殊性能鋼。(a) 合金結(jié)構(gòu)鋼 用來制

6、造各種重要的機械零件，其編號為：數(shù)字+化學元素符號+數(shù) 字，前面的為兩位數(shù)字，表示鋼的平均含碳量的萬分之幾，后面的數(shù)字表示含合金元素含量的百分比。如 60Si2Mn,60表示含碳量0.6%; Si2表示含硅量為 2% 含Mn為w 1.5%。這 類鋼中應(yīng)用較多的是 40Cr 鋼。(b) 合金工具鋼 這類鋼常用于制造各種刀具、模具和量具等。其牌號表示方法和合金結(jié)構(gòu)鋼類似，不同的是第一位數(shù)表示含碳量的千分之幾，且大于1%時不標出。例如3Cr2W8V鋼。高速鋼是常用的合金工具鋼，含碳量一般不標出，如W18Cr4V其含碳量為0.70.8%。W18Cr4V常用于制造車刀、銃刀、刨刀和各種沖模。(c) 特殊

7、性能鋼 是指具有特殊物理和化學性能的合金鋼，不銹鋼是其中一種，常用 的牌號為 1Cr18Ni9。2. 鑄鐵常用鑄鐵的成分與鋼不同，鑄鐵的含碳量大于2% (常用2.54%C，其雜質(zhì)遠大于鋼。鑄鐵的組織中有石墨存在，石墨的強度近于零，因此石墨存在相當于鋼的基體上存在 裂縫或空洞，使鑄鐵的性能比鋼低，特別是抗拉強度和塑性低，不能進行鍛壓加工，但其 硬度和抗壓強度較好，所以鑄鐵主要用于承受壓力的零件。工業(yè)上根據(jù)石墨形狀不同分為 灰口鑄鐵、可鍛鑄鐵和球墨鑄鐵等。( 1)灰口鑄鐵 石墨以片狀形態(tài)存在的鑄鐵稱為灰鑄鐵。由于片狀石墨存在，其石墨尖端的應(yīng)力集中 現(xiàn)象，使灰鑄鐵的抗拉強度及塑性低?；诣T鐵的牌號為HT后加三位數(shù)字。三位數(shù)字表示最低的抗拉強度(MPa。例如HT2O0 HT250和HT300等共六種。( 2)可鍛鑄鐵石墨以團絮狀的形態(tài)存在的鑄鐵稱為可鍛鑄鐵。由于團絮狀石墨對應(yīng)力集中影響較小， 故可鍛鑄鐵的力學性能較灰鑄鐵高?？慑戣T鐵的牌號為三個拼音字和二組數(shù)字：如KTH300-06、KTZ550-04。KT表示“可鍛”，“ H和“ Z”分別表示“黑”和“珠”的拼音 字首；前一組三位數(shù)表示最低的抗拉強度( MPa ；后一