金屬材料知識(shí)

1、金屬材料知識(shí)新員工入職培訓(xùn)材料的分類材料的分類幾個(gè)概念金屬：具有不透明、金屬光澤良好的導(dǎo)熱和導(dǎo)電性并且其導(dǎo)電能力隨金屬：具有不透明、金屬光澤良好的導(dǎo)熱和導(dǎo)電性并且其導(dǎo)電能力隨溫度的增高而減小，富有延性和展性等特性的物質(zhì)。金屬內(nèi)部原子具溫度的增高而減小，富有延性和展性等特性的物質(zhì)。金屬內(nèi)部原子具有規(guī)律性排列的固體（即晶體）。有規(guī)律性排列的固體（即晶體）。 合金：由兩種或兩種以上金屬或金屬與非金屬組成，具有金屬特性合金：由兩種或兩種以上金屬或金屬與非金屬組成，具有金屬特性的物質(zhì)。的物質(zhì)。相：合金中成份、結(jié)構(gòu)、性能相同的組成部分。固溶體：是一個(gè)（或幾個(gè)）組元的原子（化合物）溶入另一個(gè)組元的晶格中，而

2、仍保持另一組元的晶格類型的固態(tài)金屬晶體，固溶體分間隙固溶體和置換固溶體兩種。固溶強(qiáng)化：由于溶質(zhì)原子進(jìn)入溶劑晶格的間隙或結(jié)點(diǎn)，使晶格發(fā)生畸變，使固溶體硬度和強(qiáng)度升高，這種現(xiàn)象叫固溶強(qiáng)化現(xiàn)象?；衔铮汉辖鸾M元間發(fā)生化合作用，生成一種具有金屬性能的新的晶體固態(tài)結(jié)構(gòu)。機(jī)械混合物：由兩種晶體結(jié)構(gòu)而組成的合金組成物，雖然是兩面種晶體，卻是一種組成成分，具有獨(dú)立的機(jī)械性能。金屬材料性能 材料的使用性能包括：物理性能物理性能（如比重、熔點(diǎn)、導(dǎo)電性、導(dǎo)熱性、熱膨脹性、磁性等）、化學(xué)性能化學(xué)性能（耐用腐蝕性、抗氧化性），力學(xué)性能力學(xué)性能（機(jī)械性能）。 材料的工藝性能指材料適應(yīng)冷、熱加工方法的能力。金屬的機(jī)械性能機(jī)

3、械性能（力學(xué)性能）：機(jī)械性能是指金屬材料在外力作用下所表現(xiàn)出來的特機(jī)械性能（力學(xué)性能）：機(jī)械性能是指金屬材料在外力作用下所表現(xiàn)出來的特性。性。強(qiáng)度：材料在外力（載荷）作用下，抵抗變形和斷裂的能力。材料單位面積受載荷稱應(yīng)力。屈服點(diǎn)（s）：稱屈服強(qiáng)度，指材料在拉抻過程中，材料所受應(yīng)力達(dá)到某一臨界值時(shí)，載荷不再增加變形卻繼續(xù)增加或產(chǎn)生0.2%L時(shí)應(yīng)力值，單位用牛頓/毫米2（N/mm2）表示。抗拉強(qiáng)度（b）也叫強(qiáng)度極限指材料在拉斷前承受最大應(yīng)力值。單位用牛頓/毫米2（N/mm2）表示。延伸率（）：材料在拉伸斷裂后，總伸長(zhǎng)與原始標(biāo)距長(zhǎng)度的百分比。斷面收縮率（）材料在拉伸斷裂后、斷面最大縮小面積與原斷面積

4、百分比。硬度：指材料抵抗其它更硬物壓力其表面的能力，常用硬度按其范圍測(cè)定分布氏硬度（HBS、HBW）和洛氏硬度（HKA、HKB、HRC）沖擊韌性（Ak）：材料抵抗沖擊載荷的能力，單位為焦耳/厘米2（J/cm2）.金屬的力學(xué)性能一、一、 強(qiáng)強(qiáng) 度度四、四、 沖擊韌性沖擊韌性三、三、 硬硬 度度二、二、 塑塑 性性（一）強(qiáng)度的概念（一）強(qiáng)度的概念（二）強(qiáng)度的測(cè)定（二）強(qiáng)度的測(cè)定拉伸實(shí)驗(yàn)拉伸實(shí)驗(yàn)（三）強(qiáng)度指標(biāo)（三）強(qiáng)度指標(biāo)一、一、 強(qiáng)強(qiáng) 度度 指金屬在靜載荷作用下，抵抗塑性變形或斷裂指金屬在靜載荷作用下，抵抗塑性變形或斷裂 的能力。的能力。 1. 定義定義2. 應(yīng)用應(yīng)用 強(qiáng)度是機(jī)械零件（或工程構(gòu)件）

5、在設(shè)計(jì)、加工、使用過強(qiáng)度是機(jī)械零件（或工程構(gòu)件）在設(shè)計(jì)、加工、使用過程中的主要性能指標(biāo)，特別是選材和設(shè)計(jì)的主要依據(jù)。程中的主要性能指標(biāo)，特別是選材和設(shè)計(jì)的主要依據(jù)。（一）強(qiáng)度的概念（一）強(qiáng)度的概念（二）強(qiáng)度的測(cè)定（二）強(qiáng)度的測(cè)定拉伸實(shí)驗(yàn)拉伸實(shí)驗(yàn)1. 拉伸試樣（拉伸試樣（GB6397-86）2. 力力伸長(zhǎng)曲線伸長(zhǎng)曲線（以低碳鋼試樣為例）（以低碳鋼試樣為例）3. 脆性材料的拉伸曲線脆性材料的拉伸曲線1. 拉伸試樣（拉伸試樣（GB6397-86）長(zhǎng)試樣：長(zhǎng)試樣：L0=10d0短試樣：短試樣：L0=5d02. 力力伸長(zhǎng)曲線伸長(zhǎng)曲線彈性變形階段彈性變形階段屈服階段屈服階段頸縮現(xiàn)象頸縮現(xiàn)象拉伸試驗(yàn)中得出的

6、拉伸力與伸長(zhǎng)量的關(guān)系曲線。拉伸試驗(yàn)中得出的拉伸力與伸長(zhǎng)量的關(guān)系曲線。強(qiáng)化階段強(qiáng)化階段LF0 03. 脆性材料的拉伸曲線（與低碳鋼試樣相對(duì)比）脆性材料的拉伸曲線（與低碳鋼試樣相對(duì)比）脆性材料在斷裂前沒有明顯的屈服現(xiàn)象。脆性材料在斷裂前沒有明顯的屈服現(xiàn)象。 （三）強(qiáng)度指標(biāo)（三）強(qiáng)度指標(biāo)1.1.屈服點(diǎn)屈服點(diǎn)2.2.抗拉強(qiáng)度抗拉強(qiáng)度 在拉伸試驗(yàn)過程中，載荷不增加，試樣仍能繼續(xù)伸在拉伸試驗(yàn)過程中，載荷不增加，試樣仍能繼續(xù)伸長(zhǎng)時(shí)的應(yīng)力，用符號(hào)長(zhǎng)時(shí)的應(yīng)力，用符號(hào)s s表示。表示。 材料在斷裂前所能承受的最大應(yīng)力，用符號(hào)材料在斷裂前所能承受的最大應(yīng)力，用符號(hào)b b表表示。示。脆性材料的屈服點(diǎn)：脆性材料的屈服點(diǎn)

7、： 試樣卸除載荷后，其標(biāo)距部分的殘余伸長(zhǎng)率達(dá)到試試樣卸除載荷后，其標(biāo)距部分的殘余伸長(zhǎng)率達(dá)到試樣標(biāo)距長(zhǎng)度的樣標(biāo)距長(zhǎng)度的0.2%0.2%時(shí)的應(yīng)力，用符號(hào)時(shí)的應(yīng)力，用符號(hào)0.20.2表示。表示。FsA0s=1.1.屈服點(diǎn)屈服點(diǎn) 應(yīng)用應(yīng)用：s和和0.2常作為零件選材和設(shè)計(jì)的依據(jù)。常作為零件選材和設(shè)計(jì)的依據(jù)。脆性材料的屈服點(diǎn)脆性材料的屈服點(diǎn)LF0 0F0.20.2%L0F0.2A00.2=計(jì)算公式計(jì)算公式 b=FbA02.2.抗拉強(qiáng)度抗拉強(qiáng)度 應(yīng)用：脆性材料制作機(jī)械應(yīng)用：脆性材料制作機(jī)械零件和工程構(gòu)件時(shí)的選材和設(shè)零件和工程構(gòu)件時(shí)的選材和設(shè)計(jì)的依據(jù)。計(jì)的依據(jù)。計(jì)算公式計(jì)算公式（二）衡量指標(biāo)（二）衡量指標(biāo)二

8、、二、 塑塑 性性金屬材料斷裂前發(fā)生永久變形的能力。金屬材料斷裂前發(fā)生永久變形的能力。斷面收縮率：斷面收縮率：伸長(zhǎng)率：伸長(zhǎng)率：試樣拉斷后，標(biāo)距的伸長(zhǎng)與原始標(biāo)距的百分比。試樣拉斷后，標(biāo)距的伸長(zhǎng)與原始標(biāo)距的百分比。試樣拉斷后，頸縮處的橫截面積的縮減量與試樣拉斷后，頸縮處的橫截面積的縮減量與原始橫截面積的百分比。原始橫截面積的百分比。（一）（一） 定義定義伸長(zhǎng)率（伸長(zhǎng)率（ ）l1-l0l0100%=l1試樣拉斷后的標(biāo)距試樣拉斷后的標(biāo)距,mm;l0試樣的原始標(biāo)距試樣的原始標(biāo)距,mm。斷面收縮率（斷面收縮率（ ）S0-S1S0=100%S0試樣原始橫截面積試樣原始橫截面積,mm2；S1頸縮處的橫截面積頸

9、縮處的橫截面積,mm2 。（一）布氏硬度（一）布氏硬度（二）洛氏硬度（二）洛氏硬度三、三、 硬硬 度度1. 原理原理2. 應(yīng)用應(yīng)用3. 優(yōu)缺點(diǎn)優(yōu)缺點(diǎn) 1. 原理原理2. 應(yīng)用應(yīng)用3. 優(yōu)缺點(diǎn)優(yōu)缺點(diǎn)1. 原理原理布氏硬度布氏硬度= F A凹凹=2FDD-（D-d ）（一）布氏硬度（一）布氏硬度 測(cè)量比較軟的材料。測(cè)量比較軟的材料。測(cè)量范圍測(cè)量范圍 HBS450HBS450、HBW650HBW650的金屬材料。的金屬材料。3. 優(yōu)缺點(diǎn)優(yōu)缺點(diǎn)2. 應(yīng)用應(yīng)用 壓痕大，測(cè)量準(zhǔn)確，壓痕大，測(cè)量準(zhǔn)確，但不能測(cè)量成品件。但不能測(cè)量成品件。1. 原理原理 （二）洛氏硬度（二）洛氏硬度加初載荷加初載荷加主載荷加主

10、載荷卸除主載荷卸除主載荷讀硬度值讀硬度值2. 應(yīng)用范圍應(yīng)用范圍20671500N120金剛石圓錐體HRC251001000N1.588mm鋼球HRB7085600N120金剛石圓錐體HRA常用洛氏硬度標(biāo)度的試驗(yàn)范圍常用洛氏硬度標(biāo)度的試驗(yàn)范圍優(yōu)點(diǎn)：操作簡(jiǎn)便、迅速，效率優(yōu)點(diǎn)：操作簡(jiǎn)便、迅速，效率 高，可直接測(cè)量成品件高，可直接測(cè)量成品件 及高硬度及高硬度 的材料。的材料。3. 優(yōu)缺點(diǎn)優(yōu)缺點(diǎn)缺點(diǎn)：壓痕小，測(cè)量不準(zhǔn)確，缺點(diǎn)：壓痕小，測(cè)量不準(zhǔn)確， 需多次測(cè)量。需多次測(cè)量。 四、四、沖擊韌性沖擊韌性金屬材料抵抗沖擊載荷作用而不破壞的能力。金屬材料抵抗沖擊載荷作用而不破壞的能力。（三）沖擊試驗(yàn)原（三）沖擊試

11、驗(yàn)原 理及方法理及方法（一）定義（一）定義（二）沖擊試樣（二）沖擊試樣 計(jì)算公式計(jì)算公式 A Ak k= =GHGH1 1 - GH- GH2 2 =G=G（H H1 1 - H- H2 2） 試驗(yàn)原理：試樣被試驗(yàn)原理：試樣被沖斷過程中吸收的能量沖斷過程中吸收的能量即沖擊吸收功（即沖擊吸收功（Ak ）等于擺錘沖擊試樣前后等于擺錘沖擊試樣前后的勢(shì)能差。的勢(shì)能差。試驗(yàn)過程如圖所示。試驗(yàn)過程如圖所示。沖擊韌度（沖擊韌度（a k）：沖擊吸收功除以試樣缺口處截面積）：沖擊吸收功除以試樣缺口處截面積。材料的工藝性能工藝性能：指材料承受各種加工、處理的能力的那些性能。工藝性能：指材料承受各種加工、處理的能力

12、的那些性能。 鑄造性能：指金屬或合金是否適合鑄造的一些工藝性能，主要包括流性能、充滿鑄模能力；收縮性、鑄件凝固時(shí)體積收縮的能力；偏析指化學(xué)成分不均性。焊接性能：指金屬材料通過加熱或加熱和加壓焊接方法，把兩個(gè)或兩個(gè)以上金屬材料焊接到一起，接口處能滿足使用目的的特性。頂氣段性能：指金屬材料能承授予頂鍛而不破裂的性能。冷彎性能：指金屬材料在常溫下能承受彎曲而不破裂性能。彎曲程度一般用彎曲角度（外角）或彎心直徑d 對(duì)材料厚度a 的比值表示，a 愈大或d/a 愈小，則材料的冷彎性愈好。沖壓性能：金屬材料承受沖壓變形加工而不破裂的能力。在常溫進(jìn)行沖壓叫冷沖壓。檢驗(yàn)方法用杯突試驗(yàn)進(jìn)行檢驗(yàn)。鍛造性能：金屬材料

13、在鍛壓加工中能承受塑性變形而不破裂的能力。材料的化學(xué)性能化學(xué)性能：指金屬材料與周圍介質(zhì)掃觸時(shí)抵抗發(fā)生化學(xué)或電化學(xué)反應(yīng)的性能。 耐腐蝕性：指金屬材料抵抗各種介質(zhì)侵蝕的能力。 抗氧化性：指金屬材料在高溫下，抵抗產(chǎn)生氧化皮能力。什么是黑色金屬黑色金屬：如生鐵、鐵合金、鑄鐵、鋼、合金鋼等。鋼和生鐵都是以鐵為基礎(chǔ)，以碳為主要添加元素的合金，統(tǒng)稱為鐵碳合金。習(xí)慣上把碳含量2.11%的歸類于鐵，碳含量2.11%的歸類于鋼。當(dāng)鐵中含C 在0.03%1.2%范圍時(shí)則為鋼，含C1.2%2.5%的鐵缺乏實(shí)用性，一般不進(jìn)行工業(yè)生產(chǎn)。 鋼是用生鐵（煉鋼生鐵）或生鐵加一部分廢鋼煉成的鋼中含碳量低于2.11%，并使其雜質(zhì)（

14、主要指S、P）含量降低到規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)。 鋼是含碳量在0.04%2.3%之間的鐵碳合金。為了保證其韌性和塑性，含碳量一般不超過1.7%。鋼的主要元素除鐵、碳外，還有硅、錳、硫、磷等。鋼的分類鋼的分類方法多種多樣，其主要方法有如下七種：1.按品質(zhì)分類按品質(zhì)分類 2.按化學(xué)成份分類按化學(xué)成份分類 3.按成形方法分類按成形方法分類4.按用途分類按用途分類5.按金相組織分類按金相組織分類6.綜合分類綜合分類7.按冶煉方法分類按冶煉方法分類按品質(zhì)分類按品質(zhì)分類 按照鋼中硫（S）和磷（P）的含量可分為普通鋼、優(yōu)質(zhì)鋼和高級(jí)優(yōu)質(zhì)鋼。 (1)普通鋼（P0.045%，S0.055%） (2)優(yōu)質(zhì)鋼（P、S 均0.035

15、%） (3)高級(jí)優(yōu)質(zhì)鋼（P0.035%，S0.030%） 按化學(xué)成份分類按化學(xué)成份分類 (1)碳素鋼： a.低碳鋼（C0.25%）； b.中碳鋼（C0.250.60%）； c.高碳鋼（C0.60%）。 (2)合金鋼： a.低合金鋼（合金元素總含量5%） b.中合金鋼（合金元素總含量510%） c.高合金鋼（合金元素總含量10%）。 按成形方法分類按成形方法分類 (1)鍛鋼； (2)鑄鋼； (3)熱軋鋼； (4)冷拉鋼。 按用途分類按用途分類 (1)建筑及工程用鋼 a.普通碳素結(jié)構(gòu)鋼；b.低合金結(jié)構(gòu)鋼；c.鋼筋鋼。 (2)結(jié)構(gòu)鋼 a.機(jī)械制造用鋼：(a)調(diào)質(zhì)結(jié)構(gòu)鋼；(b)表面硬化結(jié)構(gòu)鋼：包括滲碳

16、鋼、滲氨鋼、表面淬火用鋼；(c)易切結(jié)構(gòu)鋼；(d)冷塑性成形用鋼：包括冷沖壓用鋼、冷鐓用鋼。 b.彈簧鋼 c.軸承鋼 (3)工具鋼 a.碳素工具鋼；b.合金工具鋼；c.高速工具鋼。 (4)特殊性能鋼a.不銹耐酸鋼；b.耐熱鋼包括抗氧化鋼、熱強(qiáng)鋼、氣閥鋼；c.電熱合金鋼；d.耐磨鋼；e.低溫用鋼；f.電工用鋼。 (5)專業(yè)用鋼 如橋梁用鋼、船舶用鋼、鍋爐用鋼、壓力容器用鋼、農(nóng)機(jī)用鋼等。 按金相組織分類按金相組織分類 (1)正火狀態(tài) a.珠光體鋼；b.貝氏體鋼；c.馬氏體鋼；d.奧氏體鋼。 (2)退火狀態(tài)： a.亞共析鋼（鐵素體+珠光體）；b.共析鋼（珠光體）;c.過共析鋼（珠光體+滲碳體）;d.

17、萊氏體鋼（珠光體+滲體）。綜合分類綜合分類 (1)普通鋼 a.碳素結(jié)構(gòu)鋼：Q195；Q215(A、B)；Q235(A、B、C)；Q255(A、B)；Q275。 b.低合金結(jié)構(gòu)鋼 c.特定用途的普通結(jié)構(gòu)鋼 (2)優(yōu)質(zhì)鋼（包括高級(jí)優(yōu)質(zhì)鋼） 結(jié)構(gòu)鋼：(a)優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼；(b)合金結(jié)構(gòu)鋼；(c)彈簧鋼；(d)易切鋼；(e)軸承鋼； 特定用途優(yōu)質(zhì)結(jié)構(gòu)鋼。 b.工具鋼：(a)碳素工具鋼；(b)合金工具鋼；(c)高速工具鋼。 c.特殊性能鋼：(a)不銹耐酸鋼；(b)耐熱鋼；(c)電熱合金鋼；(d)電工用鋼；(e)高錳耐磨鋼。按冶煉方法分類按冶煉方法分類(1)按爐種分 a.平爐鋼：(a)酸性平爐鋼；(b)堿

18、性平爐鋼。 b.轉(zhuǎn)爐鋼：(a)酸性轉(zhuǎn)爐鋼；(b)堿性轉(zhuǎn)爐鋼?；?a)底吹轉(zhuǎn)爐鋼；(b)側(cè)吹轉(zhuǎn)爐鋼；(c)頂吹轉(zhuǎn)爐鋼。 c.電爐鋼：(a)電弧爐鋼；(b)電渣爐鋼；(c)感應(yīng)爐鋼；(d)真空自耗爐鋼；(e)電子束爐鋼。(2)按脫氧程度和澆注制度分 a.沸騰鋼； b.半鎮(zhèn)靜鋼； c.鎮(zhèn)靜鋼； d.特殊鎮(zhèn)靜鋼。有關(guān)鋼的熱處理的名詞：有關(guān)鋼的熱處理的名詞：退火：將鋼加熱到一定溫度并保溫一段時(shí)間，然后使它慢慢冷卻，稱為退火。鋼的退火是將鋼加熱到發(fā)生相變或部分相變的溫度，經(jīng)過保溫后緩慢冷卻的熱處理方法。退火的目的，是為了消除組織缺陷，改善組織使成分均勻化以及細(xì)化晶粒，提高鋼的力學(xué)性能，減少殘余應(yīng)力；同時(shí)可

19、降低硬度，提高塑性和韌性，改善切削加工性能。所以退火既為了消除和改善前道工序遺留的組織缺陷和內(nèi)應(yīng)力，又為后續(xù)工序作好準(zhǔn)備，故退火是屬于半成品熱處理，又稱預(yù)先熱處理。正火：正火是將鋼加熱到臨界溫度以上，使鋼全部轉(zhuǎn)變?yōu)榫鶆虻膴W氏體，然后在空氣中自然冷卻的熱處理方法。它能消除過共析鋼的網(wǎng)狀滲碳體，對(duì)于亞共析鋼正火可細(xì)化晶格，提高綜合力學(xué)性能，對(duì)要求不高的零件用正火代替退火工藝是比較經(jīng)濟(jì)的。淬火：淬火是將鋼加熱到臨界溫度以上，保溫一段時(shí)間，然后很快放入淬火劑中，使其溫度驟然降低，以大于臨界冷卻速度的速度急速冷卻，而獲得以馬氏體為主的不平衡組織的熱處理方法。淬火能增加鋼的強(qiáng)度和硬度，但要減少其塑性。淬火

20、中常用的淬火劑有：水、油、堿水和鹽類溶液等?；鼗穑簩⒁呀?jīng)淬火的鋼重新加熱到一定溫度，再用一定方法冷卻稱為回火。其目的是消除淬火產(chǎn)生的內(nèi)應(yīng)力，降低硬度和脆性，以取得預(yù)期的力學(xué)性能?；鼗鸱指邷鼗鼗?、中溫回火和低溫回火三類?；鼗鸲嗯c淬火、正火配合使用。 調(diào)質(zhì)處理：淬火后高溫回火的熱處理方法稱為調(diào)質(zhì)處理。高溫回火是指在500650之間進(jìn)行回火。調(diào)質(zhì)可以使鋼的性能，材質(zhì)得到很大程度的調(diào)整，其強(qiáng)度、塑性和韌性都較好，具有良好的綜合機(jī)械性能。 時(shí)效處理：為了消除精密量具或模具、零件在長(zhǎng)期使用中尺寸、形狀發(fā)生變化，常在低溫回火后（低溫回火溫度150250）精加工前，把工件重新加熱到100150，保持520 小

21、時(shí)，這種為穩(wěn)定精密制件質(zhì)量的處理，稱為時(shí)效。對(duì)在低溫或動(dòng)載荷條件下的鋼材構(gòu)件進(jìn)行時(shí)效處理，以消除殘余應(yīng)力，穩(wěn)定鋼材組織和尺寸，尤為重要。 表面熱處理 表面淬火：是將鋼件的表面通過快速加熱到臨界溫度以上，但熱量還未來得及傳到心部之前迅速冷卻，這樣就可以把表面層被淬在馬氏體組織，而心部沒有發(fā)生相變，這就實(shí)現(xiàn)了表面淬硬而心部不變的目的。適用于中碳鋼。 化學(xué)熱處理：是指將化學(xué)元素的原子，借助高溫時(shí)原子擴(kuò)散的能力，把它滲入到工件的表面層去，來改變工件表面層的化學(xué)成分和結(jié)構(gòu)，從而達(dá)到使鋼的表面層具有特定要求的組織和性能的一種熱處理工藝。按照滲入元素的種類不同，化學(xué)熱處理可分為滲碳、滲氮、氰化和滲金屬法等四

22、種。 滲碳：滲碳是指使碳原子滲入到鋼表面層的過程。也是使低碳鋼的工件具有高碳鋼的表面層，再經(jīng)過淬火和低溫回火，使工件的表面層具有高硬度和耐磨性，而工件的中心部分仍然保持著低碳鋼的韌性和塑性。 滲氮：又稱氮化，是指向鋼的表面層滲入氮原子的過程。其目的是提高表面層的硬度與耐磨性以及提高疲勞強(qiáng)度、抗腐蝕性等。目前生產(chǎn)中多采用氣體滲氮法。 氰化：又稱碳氮共滲，是指在鋼中同時(shí)滲入碳原子與氮原子的過程。它使鋼表面具有滲碳與滲氮的特性。 滲金屬：是指以金屬原子滲入鋼的表面層的過程。它是使鋼的表面層合金化，以使工件表面具有某些合金鋼、特殊鋼的特性，如耐熱、耐磨、抗氧化、耐腐蝕等。生產(chǎn)中常用的有滲鋁、滲鉻、滲硼

23、、滲硅等。中國(guó)鋼號(hào)表示方法中國(guó)鋼號(hào)表示方法 鋼的牌號(hào)簡(jiǎn)稱鋼號(hào)，是對(duì)每一種具體鋼產(chǎn)品所取的名稱，是人們了解鋼的一種共同語言。中國(guó) 的鋼號(hào)表示方法，根據(jù)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)鋼鐵產(chǎn)品牌號(hào)表示方法（GB221-79）中規(guī)定，采用漢語拼音字母、化學(xué)元素符號(hào)和阿拉伯?dāng)?shù)字相結(jié)合的方法表示。即： 鋼號(hào)中化學(xué)元素采用國(guó)際化學(xué)符號(hào)表示，例如Si、Mn、Cr等?；旌舷⊥猎赜谩癛E”（或“Xt”）表示。 產(chǎn)品名稱、用途、冶煉和澆注方法等，一般采用漢語拼音的縮寫字母表示。 鋼中主要化學(xué)元素含量（%）采用阿拉伯?dāng)?shù)字表示。中國(guó)鋼號(hào)表示方法的分類說明中國(guó)鋼號(hào)表示方法的分類說明 1）碳素結(jié)構(gòu)鋼）碳素結(jié)構(gòu)鋼 由Q+數(shù)字+質(zhì)量等級(jí)符號(hào)+脫氧

24、方法符號(hào)組成。它的鋼號(hào)冠以“Q”，代表鋼材的屈服點(diǎn)，后面的數(shù)字表示屈服點(diǎn)數(shù)值，單位是Mpa。例如：Q235 表示屈服點(diǎn)（ss）為235MPa 的碳素結(jié)構(gòu)鋼。 必要時(shí)鋼號(hào)后面可標(biāo)出表示質(zhì)量等級(jí)和脫氧方法的符號(hào)。質(zhì)量等級(jí)符號(hào)分別為A、B、C、D。脫氧方法符號(hào)：F 表示沸騰鋼；b 表示半鎮(zhèn)靜鋼：Z 表示鎮(zhèn)靜鋼；TZ 表示特殊鎮(zhèn)靜鋼，鎮(zhèn)靜鋼可不標(biāo)符號(hào)，即Z 和TZ 都可不標(biāo)。例如Q235-AF 表示A級(jí)沸騰鋼。 專門用途的碳素鋼，例如橋梁鋼、船用鋼等，基本上采用碳素結(jié)構(gòu)鋼的表示方法，但在鋼號(hào)最后附加表示用途的字母。中國(guó)鋼號(hào)表示方法中國(guó)鋼號(hào)表示方法 2）優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼）優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼 鋼號(hào)開頭的兩位數(shù)字

25、表示鋼的碳含量，以平均碳含量的萬分之幾表示，例如平均碳含量為0.45%的鋼，鋼號(hào)為“45”，它不是順序號(hào)，所以不能讀成45 號(hào)鋼。 錳含量較高的優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼，應(yīng)將錳元素標(biāo)出，例如50Mn。 沸騰鋼、半鎮(zhèn)靜鋼及專門用途的優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼應(yīng)在鋼號(hào)最后特別標(biāo)出，例如平均碳含量為0.1%的半鎮(zhèn)靜鋼，其鋼號(hào)為10b。中國(guó)鋼號(hào)表示方法中國(guó)鋼號(hào)表示方法 3）碳素工具鋼）碳素工具鋼 鋼號(hào)冠以“T”，以免與其他鋼類相混。 鋼號(hào)中的數(shù)字表示碳含量，以平均碳含量的千分之幾表示。例如“T8”表示平均碳含量為0.8%。 錳含量較高者，在鋼號(hào)最后標(biāo)出“Mn”，例如“T8Mn”。 高級(jí)優(yōu)質(zhì)碳素工具鋼的磷、硫含量，比一般優(yōu)質(zhì)

26、碳素工具鋼低，在鋼號(hào)最后加注字母“A”，以示區(qū)別，例如“T8MnA”。中國(guó)鋼號(hào)表示方法中國(guó)鋼號(hào)表示方法 4）易切削鋼）易切削鋼 鋼號(hào)冠以“Y”，以區(qū)別于優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼。 字母“Y”后的數(shù)字表示碳含量，以平均碳含量的萬分之幾表示，例如平均碳含量為0.3%的易切削鋼，其鋼號(hào)為“Y30”。 錳含量較高者，亦在鋼號(hào)后標(biāo)出“Mn”，例如“Y40Mn”。中國(guó)鋼號(hào)表示方法中國(guó)鋼號(hào)表示方法 5）合金結(jié)構(gòu)鋼）合金結(jié)構(gòu)鋼 鋼號(hào)開頭的兩位數(shù)字表示鋼的碳含量，以平均碳含量的萬分之幾表示，如40Cr。 鋼中主要合金元素，除個(gè)別微合金元素外，一般以百分之幾表示。當(dāng)平均合金含量1.5%時(shí)，鋼號(hào)中一般只標(biāo)出元素符號(hào)，而不標(biāo)明

27、含量，但在特殊情況下易致混淆者，在元素符號(hào)后亦可標(biāo)以數(shù)字“1”，例如鋼號(hào)“12CrMoV”和“12Cr1MoV”，前者鉻含量為0.40.6%，后者為0.91.2%，其余成分全部相同。當(dāng)合金元素平均含量1.5%、2.5%、3.5% 時(shí)，在元素符號(hào)后面應(yīng)標(biāo)明含量，可相應(yīng)表示為2、3、4 等。例如18Cr2Ni4WA。 鋼中的釩V、鈦Ti、鋁AL、硼B(yǎng)、稀土RE等合金元素，均屬微合金元素，雖然含量很低，仍應(yīng)在鋼號(hào)中標(biāo)出。例如20MnVB 鋼中。釩為0.070.12%，硼為0.0010.005%。 高級(jí)優(yōu)質(zhì)鋼應(yīng)在鋼號(hào)最后加“A”，以區(qū)別于一般優(yōu)質(zhì)鋼。中國(guó)鋼號(hào)表示方法中國(guó)鋼號(hào)表示方法 6）彈簧鋼）彈簧鋼

28、 彈簧鋼是用生20 產(chǎn)各種板簧和螺旋彈簧或類似零件（如軋輥等）。彈簧是一種能產(chǎn)生大量彈性變形的結(jié)構(gòu)零件，通過彈簧的彈性變形，可以吸收沖擊能量、緩和沖擊和震動(dòng)的作用，因此對(duì)彈簧鋼的要求必須有高的強(qiáng)度，特別是高的屈服強(qiáng)度和疲勞強(qiáng)度；要不易脫碳，有良好的表面質(zhì)量，具有一定的淬透性和良好的工藝性能。有的彈簧還要求耐熱、耐腐蝕等。因此彈簧鋼含碳較高，彈簧鋼有合金和非合金。 彈簧鋼按化學(xué)成分可分為碳素彈簧鋼和合金彈簧鋼兩類，其鋼號(hào)表示方法，前者基本上與優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼相同，后者基本上與合金結(jié)鋼相同。 彈簧鋼牌號(hào),根據(jù)GB1222-84查找中國(guó)鋼號(hào)表示方法中國(guó)鋼號(hào)表示方法 7）滾動(dòng)軸承鋼）滾動(dòng)軸承鋼 滾動(dòng)軸承

29、鋼也叫軸承鋼。主要用來制造滾動(dòng)軸承內(nèi)外套圈、滾珠、滾粒、保持架等，但在量具、冷作模具、低合金刀具、柴油機(jī)高壓油泵件等方面也有廣泛應(yīng)用。軸承鋼種類較多有較多高碳鉻、滲碳、不銹、高溫、無磁軸承鋼。 鋼號(hào)冠以字母“G”，表示滾動(dòng)軸承鋼類。 高碳鉻軸承鋼鋼號(hào)的碳含量不標(biāo)出，鉻含量以千分之幾表示例如GCr15。滲碳軸承鋼的鋼號(hào)表示方法，基本上和合金結(jié)構(gòu)鋼相同。中國(guó)鋼號(hào)表示方法中國(guó)鋼號(hào)表示方法 7）合金工具鋼和高速工具鋼）合金工具鋼和高速工具鋼 合金工具鋼12鋼號(hào)的平均碳含量1.0%時(shí)，不標(biāo)出碳含量；當(dāng)平均碳含量1.0%時(shí)，以千分之幾表示。例如Cr12、CrWMn、9SiCr、3Cr2W8V。 高速工具鋼

30、13的鋼號(hào)一般不標(biāo)出碳含量，只標(biāo)出各種合金元素平均含量的百分之幾。例如鎢系高速鋼的鋼號(hào)表示為“W18Cr4V”。鋼號(hào)冠以字母“C”者，表示其碳含量高于未冠“C”的通用鋼號(hào)。 鋼中合金元素含量的表示方法，基本上與合金結(jié)構(gòu)鋼相同。但對(duì)鉻含量較低的合金工具鋼鋼號(hào)，其鉻含量以千分之幾表示，并在表示含量的數(shù)字前加“0”，以便把它和一般元素含量按百分之幾表示的方法區(qū)別開來。例如Cr06。中國(guó)鋼號(hào)表示方法中國(guó)鋼號(hào)表示方法 9）不銹鋼和耐熱鋼）不銹鋼和耐熱鋼 鋼號(hào)中碳含量以千分之幾表示。例如“2Cr13”鋼的平均碳含量為0.2%；若鋼中含碳量0.03%或0.08%者，鋼號(hào)前分別冠以“00”及“0”表示之，例如

31、00Cr17Ni14Mo2、0Cr18Ni9 等。 對(duì)鋼中主要合金元素以百分之幾表示，而鈦、鈮、鋯、氮 等則按上述合金結(jié)構(gòu)鋼對(duì)微合金元素的表示方法標(biāo)出。不銹鋼知識(shí)不銹鋼知識(shí) 在空氣中或化學(xué)腐蝕介質(zhì)中能夠抵抗腐蝕的一種高合金鋼，不銹鋼是具有美觀的表面和耐腐蝕性能好，不必經(jīng)過鍍色等表面處理，而發(fā)揮不銹鋼所固有的表面性能，使用于多方面的鋼鐵的一種，通常稱為不銹鋼。代表性能的有13 鉻鋼，18-鉻鎳鋼等高合金鋼。 從金相學(xué)角度分析，因?yàn)椴讳P鋼含有鉻而使表面形成很薄的鉻膜，這個(gè)膜隔離開與鋼內(nèi)侵入的氧氣起耐腐蝕的作用。 為了保持不銹鋼所固有的耐腐蝕性，鋼必須含有12%以上的鉻。鉻18 鎳9 不銹鋼（奧氏體

32、）牌號(hào)對(duì)照表中國(guó)美國(guó)英國(guó)西德日本蘇聯(lián)0Cr18Ni9304、304L58E4301、430627、288421Cr18Ni930258A430039、4011Cr18Ni9Ti（Nb）321（347）58B（F）4541（4550）29、TCr25Ni20310、31442Cr18Mn8Ni5202有色金屬概述有色金屬概述 1.有色金屬分類有色金屬分類 （1）有色純金屬分為重金屬、輕金屬、貴金屬、半金屬和稀有金屬五類。 （2）有色合金 按合金系統(tǒng)分：重有色金屬合金、輕有色金屬合金、貴金屬合金、稀有金屬合金等； 按合金用途則可分：變形（壓力加工用合金）、鑄造合金、軸承合金、印刷合金、硬質(zhì)合金、焊

33、料、中間合金、金屬粉未等。 （3）有色材 按化學(xué)成份分類：銅和銅合金材、鋁和鋁合金材、鉛和鉛合金材、鎳和鎳合金材、鈦和鈦合金材。按形狀分類時(shí)，可分為：板、條、帶、箔、管、棒、線、型等品種。有色金屬產(chǎn)品牌號(hào)表示方法有色金屬產(chǎn)品牌號(hào)表示方法 2.有色金屬產(chǎn)品牌號(hào)表示方法有色金屬產(chǎn)品牌號(hào)表示方法 （1）命名原則 有色金屬及合金產(chǎn)品牌號(hào)的命名，規(guī)定以漢語拼音字母或國(guó)際元素符號(hào)作為主題詞代號(hào)，表示其所屬大類，如用L 或AL 表示鋁，T 或Cu 表示銅。主題詞以后，用成份數(shù)字順序結(jié)合產(chǎn)品類別來表示。即主題詞之后的代號(hào)可以表示產(chǎn)品的狀態(tài)、特征或主要成份。如： LF 為防（F）銹的鋁（L）合金；LD 為鍛（D

34、）造用的鋁（L）合金；LY 為硬（Y）的鋁（L）合金，這三種合金的主題詞是鋁合金（L）。 又如： QSn 為青（Q）銅中主要的添加元素為錫（Sn）的一類；QAL9-4 為青（Q）銅中含有鋁（AL），成分中添加元素鋁為9%，其他添加元素為4%，這兩種合金的主題詞是青銅（Q）。 因此，產(chǎn)品代號(hào)是由標(biāo)準(zhǔn)（GB340-78）規(guī)定的主題詞漢語拼音字母、化學(xué)元素符號(hào)及阿拉伯?dāng)?shù)字相結(jié)合的方法來表示。名稱化學(xué)元素符號(hào) 漢語拼音代號(hào)名稱化學(xué)元素符號(hào)銅CuT鋅Zn鋁ALL鉛Pb鎂MgM錫Sn鎳NiN銻Sb鈦TiT金Au黃銅H銀Ag青銅Q鎘Cd白銅B鈹Be常用有色金屬和合金元素的名稱及代號(hào)常用有色金屬和合金元素的名

35、稱及代號(hào)名稱采用代號(hào)名稱采用代號(hào)防銹鋁LF鎂合金（變形加工用）MB鍛鋁LD焊料合金HI硬鋁LY陽極鎳NY超硬鋁LC電池鋅板XD特殊鋁LT印刷合金I硬釬焊鋁LQ印刷鋅板XI無氧銅TU稀土Xt金屬粉末F鎢鈷硬質(zhì)合金 YG噴鋁粉FLR鎢鈦鈷硬質(zhì)合金YT專用有色金屬合金名稱及其代號(hào)專用有色金屬合金名稱及其代號(hào)有色金屬和合金產(chǎn)品的牌號(hào)表示方法舉例有色金屬和合金產(chǎn)品的牌號(hào)表示方法舉例合金加工產(chǎn)品有色金屬和合金產(chǎn)品的牌號(hào)表示方法舉例有色金屬和合金產(chǎn)品的牌號(hào)表示方法舉例合金加工產(chǎn)品銅及銅合金銅及銅合金 純銅純銅 純銅是玫瑰紅色金屬，表面形成氧化銅膜后呈紫色，故工業(yè)純銅常稱紫銅或電解銅。密度為89g/cm3，熔

36、點(diǎn)1083C。純銅導(dǎo)電性很好，大量用于制造電線、電纜、電刷等；導(dǎo)熱性好，常用來制造須防磁性干擾的磁學(xué)儀器、儀表，如羅盤、航空儀表等；塑性極好，易于熱壓和冷壓力加工，可制成管、棒、線、條、帶、板、箔等銅材。純銅產(chǎn)品有冶煉品及加工品兩種。銅合金銅合金 1）黃銅）黃銅 黃銅是銅與鋅的合金。最簡(jiǎn)單的黃銅是銅鋅二元合金，稱為簡(jiǎn)單黃銅或普通黃銅。改變黃銅中鋅的含量可以得到不同機(jī)械性能的黃銅。黃銅中鋅的含量越高，其強(qiáng)度也較高，塑性稍低。工業(yè)中采用的黃銅含鋅量不超過45%，含鋅量再高將會(huì)產(chǎn)生脆性，使合金性能變壞。 為了改善黃銅的某種性能，在一元黃銅的基礎(chǔ)上加入其它合金元素的黃銅稱為特殊黃銅。常用的合金元素有硅

37、、鋁、錫、鉛、錳、鐵與鎳等。在黃銅中加鋁能提高黃銅的屈服強(qiáng)度和抗腐蝕性，稍降低塑性。含鋁小于4%的黃銅具有良好的加工、鑄造等綜合性能。在黃銅中加1%的錫能顯著改善黃銅的抗海水和海洋大氣腐蝕的能力，因此稱為“海軍黃銅”。錫還能改善黃銅的切削加工性能。 黃銅加鉛的主要目的是改善切削加工性和提高耐磨性，鉛對(duì)黃銅的強(qiáng)度影響不大。錳黃銅具有良好的機(jī)械性能、熱穩(wěn)定性和抗蝕性；在錳黃銅中加鋁，還可以改善它的性能，得到表面光潔的鑄件銅合金銅合金 2）青銅）青銅 青銅是歷史上應(yīng)用最早的一種合金，原指銅錫合金，因顏色呈青灰色，故稱青銅。為了改善合金的工藝性能和機(jī)械性能，大部分青銅內(nèi)還加入其它合金元素，如鉛、鋅、磷等。由于錫是一種稀缺元素，所以工業(yè)上還使用許多不含錫的無錫青銅，它們不僅價(jià)格便宜，還具有所需要的特種性能。 無錫青銅主要有鋁青銅、鈹青銅、錳青銅、硅青銅等。此外還有成份較為復(fù)雜的三元或四元青銅?，F(xiàn)在除黃銅和白銅（銅鎳合金）以外的銅合金均稱為青銅。 錫青銅有較高的機(jī)械性能，較好的耐蝕性、減摩性和好的鑄造性能；對(duì)過熱