金屬材料分類和性質(zhì)

1、金屬材料分類和性質(zhì)純金屬或合金經(jīng)過熔煉和各種加工后而制成的原材料，俗稱金屬鐵(密度是3)、錳、鉻及其合金制成的材料除鐵、鉻、錳及其合金以外的所有金屬制成的材料一、生鐵生鐵：以鐵為基礎，以碳為主要添加元素，含碳量大于的鐵碳合金。常用的生鐵含碳量一般為生鐵是煉鋼和生產(chǎn)鑄鐵件的原料。特性：熔點較低，熔化后流動性好。具有良好的鑄造性，脆性大，幾乎沒有塑性變形能力。不能通過鍛造、拉拔等方法加工成型生鐵是煉鋼和生產(chǎn)鑄鐵件的原料。（一）特性與分類GBT7171998煉鋼用生鐵規(guī)定，煉鋼用生鐵按平均含硅量的不同劃分為三個牌號。各牌號又按含錳量的不同分為三組，按含磷量的不同分為三級，按含硫量的不同分為四類。隨組

2、、級、類序號數(shù)字的增大，其錳、磷、硫的含量也相應增加。（一）牌號和化學成分GBT7181982規(guī)定，鑄造用生鐵共有六個牌號，各牌號之間硅含量的級差為0.4%。各牌號又按含錳、磷、硫量的不同分為若干組、級、類。隨組、級、類的序號數(shù)字的增大，相應的雜質(zhì)含量就越多。在訂貨合同中除應注明鐵號外，還需注明所要求的組、級、類。因同一鐵號的生鐵，不同的組、級、類其質(zhì)量、規(guī)格和使用均有區(qū)別，在運輸保管中應注意不可混淆。（一）牌號和化學成分按用途分含硅量牌號舉例生鐵煉鋼生鐵白口鐵不大于1.25L+數(shù)字（平均含硅量千分之幾）L04、L08、L10共三種鑄造生鐵（鑄鐵）（灰口鐵）(普通)鑄造用生鐵1.253.60Z

3、+數(shù)字Z34、Z30、Z26、Z22、Z18、Z14共六種球墨鑄鐵用生鐵Q+數(shù)字Q10、Q12、Q16可鍛鑄鐵KT（三）生鐵的質(zhì)量標準及驗收供貨狀態(tài)：各牌號生鐵均應鑄成27kg小塊，而大于7kg與小于2kg的鐵塊之和，每批中應不超過總質(zhì)量的10。(1)生鐵的運輸應符合下列要求：每一車廂只準裝載同一爐次的生鐵，為補足車廂載重時，可裝其他爐次生鐵且必須是同牌號、同組、同級、同類的生鐵。用戶要求按牌號和組、級、類交貨時，裝車時必須是同牌號、同組、同級、同類的生鐵。生鐵塊經(jīng)水運聯(lián)運時，轉(zhuǎn)運港埠必須以車為單位進行裝卸，車與車不能混淆。煉鋼生鐵以塊狀供應。小塊的每塊質(zhì)量27kg，大塊的每塊質(zhì)量不大于45k

4、g， (2)生鐵的檢驗規(guī)則和質(zhì)量證明書包含下列內(nèi)容：生鐵的質(zhì)量檢驗和驗收，由供方技術監(jiān)督部門負責進行。每批交貨的生鐵，必須隨運單附有證明生鐵符合訂貨合同和標準要求的質(zhì)量證明書。 證明書中應注明：a.訂貨合同號，b.鐵號，c.生產(chǎn)日期、爐次、組級和重量，d.化學成份分析結果；e.標準編號。同一鐵號的生鐵放在一起儲運是不允許的，不利于分門別類驗收，應按組、級、類的不同分別儲運。在生鐵的訂貨合同中，除應注明生鐵的鐵號外，還必須注明所要求的組、級分類。(3)生鐵的質(zhì)量指標主要是化學成分及硅、錳、磷、硫的含量。質(zhì)量技術要求可查有關標準。生鐵的驗收內(nèi)容包括：到貨驗收時，應該對貨運單、訂貨合同與產(chǎn)品質(zhì)量證明

5、書是否相符。 生產(chǎn)數(shù)量的驗收均應全部稱重計量。生鐵的磅差允許5。生鐵的塊重及形狀，按不同鐵種的規(guī)定驗收。外觀檢查。鐵合金是鐵與碳以外的金屬或非金屬元素組成的合金的總稱，也稱合金生鐵。鐵合金的種類：按照所含主元素的種類不同進行命名的，如硅鐵、錳鐵、鉻鐵、釩鐵、鉬鐵、鎢鐵、鈦鐵、磷鐵、硼鐵等許多種。二、鐵合金牌號分類在煉鋼中的作用供貨狀態(tài)硅鐵牌號為：FeSi90Al1.5、FeSi90Al3、FeSi75AlO.5-A、FeSi75-A、FeSi45等脫氧劑錳鐵鉻鐵按不同含碳量分為高碳鉻鐵(包括裝料級鉻鐵)、中碳鉻鐵、低碳鉻鐵、微碳鉻鐵等合金添加劑塊狀，每塊重量不得大于15kg。尺寸小于20mm2

6、0mm鉻鐵塊的重量不超過鉻鐵總重量的5磷鐵按含磷量不同，分FeP24、FeP21、FePl8、FePl6四個牌號塊狀供貨，最大塊重應不超過30kg。小于20mmx20mm的塊度，其數(shù)量不得超過該批量總重量的10。牌號分類作用供貨狀態(tài)和包裝鉬鐵氧化劑鐵桶包裝，每桶凈重100kg磷鐵塊狀供貨，最大塊重應不超過30kg。小于20mmx20mm的塊度，其數(shù)量不得超過該批量總重量的10。鈦鐵主要用作煉鋼的脫氧劑、除氣劑及合金添加劑鎢鐵鐵桶包裝，每桶凈重100kg釩鐵塊狀供貨，最大塊重不得超過8kg，釩鐵塊交貨中10mm10mm以下的碎塊不得超過該批總重量的3。保管期限特性物理狀態(tài)硅鐵一年到一年半具有吸水

7、性，在遭雨淋或受潮后，易發(fā)生分解而粉化，同時放出磷化氫(PH3)和砷化氫(AsH3)等有毒氣體。硅鐵遇堿液能產(chǎn)生氫氣，有爆炸燃燒的危險，因此生鐵在保管過程中不能和堿液混放。錳鐵南方或溫度較高地區(qū)小于一年，北方小于一年半含錳高的錳鐵，在潮濕大氣中也易粉化，保管中應注意防潮。鉻鐵小于兩年塊狀，每塊重量不得大于15kg。尺寸小于20mm20mm鉻鐵塊的重量不超過鉻鐵總重量的5鐵合金的驗收（1）鐵合金以篷車裝運，如遇敞車裝運又未加苫蓋者，接卸前應檢查貨物是否雨淋受潮。（2）驗收前應詳細核對產(chǎn)品質(zhì)量證明書、訂貨合同、貨運單與實物是否相符，并分車、分批、按牌號分別驗收，不得混淆。（3）有的鐵合金經(jīng)雨淋受潮

8、分解出有毒氣體，如硅鐵會因雨淋受潮分解出磷化氫、砷化氫等有毒氣體，故篷車卸車前應先打開車門通風。硅鐵粉塵長期吸入人體能引起硅肺病，操作時應注意保護。（4）鐵合金驗收時均應全部稱重計量。（5）鐵合金的化學成分必須符合標準的規(guī)定。266BC001 煉鋼用生鐵含硅量一般不大于( )。 (A)125 (C)120 (D)007267BC001 釩鐵塊最大塊重不超過( )。 (A)8kg (B)10kg (C)12kg (D)15kg268BC001磷鐵塊最大塊重不超過( )。 (A)30kg (B)25kg (C)lOkg (D)40kg 269BC002含錳高的錳鐵，在保管中應注意( )。 (A)防

9、曬 (B)防潮 (c)保存在水中 (D)防碰撞270BC002硅鐵具有吸水性，在遭雨淋或受潮后，易發(fā)生分解而粉化，同時放出( )等氣體。 (A)熱量和水蒸氣 (B)二氧化碳 (c)氧氣和氫氣 (D)磷化氫和砷化氫271BC002硅鐵的一般保管期限為一年到一年半；錳鐵的一般保管期限為，南方或相對濕度較高地區(qū)小于一年，北方小于一年半；鉻鐵的一般保管期限為( )。 (A)05年 (B)1年 (C)小于2年 (D)3年( )88BC001 鉻鐵應呈塊狀，每塊重量不得大于15kg。( )89BC002 硅鐵遇堿液能產(chǎn)生氧氣，有爆炸燃燒的危險，因此不能和堿液混放。鋼是含碳量為的鐵碳合金。鋼中除含鐵、碳兩種

10、元素外，還含有少量原料和冶煉過程本身帶入的硅、硫、磷、錳、氧、氫、氮等雜質(zhì)元素(也稱常存元素)。合金鋼除含有上述元素外，為獲得所要的組織和性能，還特意添加一定種類和數(shù)量的合金元素。鋼的化學成分是極為重要的方面，各種鋼在性能上的差別，化學成分是決定性的因素。三、鋼鋼的分類1碳素鋼合金鋼低碳鋼（C%0.25%）中碳鋼（C%=0.25%0.60%）高碳鋼（C%0.6%） 低合金鋼（合金元素總量10%） （一）鋼的分類1.按化學成分鋼的分類22.按冶金質(zhì)量分類優(yōu)質(zhì)鋼（S%、P%0.040%）普通鋼（S%0.055%，P%0.045%）高級優(yōu)質(zhì)鋼（S%0.030%，P%0.035%）3按冶煉時脫氧程度沸

11、騰鋼（脫氧不完全）半鎮(zhèn)靜鋼鎮(zhèn)靜鋼（脫氧較完全）6.按用途分：普通鋼和優(yōu)質(zhì)鋼普通鋼分為：碳素結構鋼 低合金結構鋼 專門用途的普通結構鋼（二）化學元素對鋼性能的影響常存元素對鋼性能的影響1氧(O)：對鋼的力學性能不利，作為有害元素來看待的2硫(S)：有害元素。能引起鋼在熱加工時或高溫工作下開裂(熱裂)。3磷(P)：對大多數(shù)鋼來說，磷和硫一樣同屬于有害元素，必須嚴格控制其含量。有很強的固溶強化作用,低溫韌性差 (冷脆)4硅(Si)：有很強的固溶強化作用,能脫氧。5錳(Mn)：脫氧、去硫,提高鋼的強度和硬度6氮(N)：7氫(H)：氫在鋼中含量一般很少，但其危害很大。合金元素對鋼性能的影響1鉬在鋼中能提

12、高淬透性和熱強性，防止回火脆性，增加剩磁和矯頑力以及在某些介質(zhì)中(如硫化氫、氨、一氧化碳、水等介質(zhì))的抗蝕性和防止點蝕傾向等2.釩與碳、氮、氧有極強的親和力，與之形成相應的穩(wěn)定化合物。釩在鋼中主要以碳化物的形態(tài)存在。少量的不到，能細化鋼的組織和晶粒，提高鋼的強度、屈服比和低溫韌性，改善鋼的性能，增加鋼的熱強性和對蠕變的抗力，此外釩對碳的固定作用，還可以提高鋼在高溫高壓下的抗氫侵蝕（三）鋼的表示方法、性能及用途1.鋼的表示方法碳素鋼分類碳素結構鋼 (carbon structural steel) 普通碳素結構鋼 優(yōu)質(zhì)碳素結構鋼 碳素工具鋼 (carbon tool steel)用于制造各種工具

13、。一般為高碳鋼。(用于制造各種機械零件、工程構件。一般為低、中碳鋼。)普通碳素結構鋼 Q 235 A F沸騰鋼A等級235 MPa屈服強度Q195 、Q215 、Q235 、Q255 、Q275 碳結鋼新的國家標準，鋼號Q215A級鋼相當于GBT700號一1988標準的甲類鋼鋼號A2優(yōu)質(zhì)碳素結構鋼45: Wc = 45%00較高錳質(zhì)量分數(shù)的優(yōu)質(zhì)碳素結構鋼45Mn： Wc = 45%00 ; WMn = 0.7%1.0%08、10 、15 、25 、35 、45 、55 、65 、15Mn 、20Mn 、40Mn 、65Mn GBT6991999將優(yōu)質(zhì)碳素結構鋼分為31個牌號。優(yōu)質(zhì)碳素結構鋼通常

14、簡稱碳結鋼。阿拉伯數(shù)字表平均含碳量的萬分之幾碳素工具鋼牌號T 12 A高級優(yōu)質(zhì) Wc = 12%0碳素工具鋼T8、T10、T12、T13、T8A、T10A碳素工具鋼用字母T和平均含碳量的數(shù)字表示碳素工具鋼，含錳量較高的，鋼號后面加Mn；高級優(yōu)質(zhì)的加A。例如T9，T8Mn，T12A。較高含錳量碳素工具鋼“T8Mn”中，其含錳量為；碳素工具鋼“T45A”中，其鋼的含碳量為。碳素鋼中焊接性能最好的是低碳鋼。碳素工具鋼含碳量在之間，常存的其他元素含量有較嚴格的限制。T7號鋼中的“7”表示鋼的含量是的碳素工具鋼。鑄鋼碳素鋼ZG 200 - 400b 400MPas 200MPa鑄鋼ZG 200-400、

15、ZG 230-450、ZG 270-500、ZG 310-570、ZG340-6401、按合金元素質(zhì)量分數(shù)總量分類2按用途分類（1）低合金鋼 總量低于5（2）中合金鋼 總量 510（3）高合金鋼 總量大于10 （1）合金結構鋼 （2）合金工具鋼 （3）特殊鋼（低合金高強度結構鋼 、合金滲碳鋼、合金調(diào)質(zhì)鋼、合金彈簧鋼 、滾動軸承鋼 ）（合金刃具鋼、合金模具鋼、合金量具鋼）（不銹鋼、耐熱鋼、耐磨鋼）合金鋼的分類Q + 屈服強度+質(zhì)量等級（A, B , C, D） 如：Q295 Q345 Q390 Q420 Q460合金結構鋼兩位數(shù)字+所加合金元素符號和其百分含量類推（兩位數(shù)字為平均碳質(zhì)量分數(shù)的萬分

16、數(shù)，加A為高級優(yōu)質(zhì)。） （如 合金元素含量少于時不標數(shù)）標2標3類推如：20CrMnTi 20Cr2Ni4A 40CrMo 60Si2Mn滾動軸承鋼低合金高強度結構鋼G+Cr+數(shù)字 （“G”滾字拼音首字母）數(shù)字為Cr含量的千分數(shù)如：GCr6 GCr9 GCr15合金結構鋼牌號1鋼號GCrl5中“15”表示鋼中含鉻為。合金結構鋼兩位數(shù)字+合金元素化學符號、下標數(shù)字兩位數(shù)字為平均碳質(zhì)量分數(shù)的萬分數(shù)，加A為高級優(yōu)質(zhì)。化學元素符號：所加合金元素下標數(shù)字：表示合金元素含量（如：合金元素含量少于時不標數(shù)） 標2標3類推如：20CrMnTi 、20Cr2Ni4A 、40CrMo 、60Si2Mn合金結構鋼牌

17、號2分為： 合金刃具鋼、合金模具鋼、合金量具鋼。牌號：一位數(shù)字（或沒有數(shù)字）+ 合金元素符號+下標數(shù)字 一位數(shù)字表示碳質(zhì)量分數(shù)的千分數(shù) 沒有數(shù)字表示碳質(zhì)量分數(shù)大于1 合金元素含量如 不標數(shù) 如2.49 標2 如3.49 標3 如4.49 標4 類推如 9SiCr CrWMn Cr12MoV 5CrMnMo W18Cr4V合金工具鋼W6Mo5Cr4V2A1是超硬型高工鋼。低合金高強度結構鋼碳素結構鋼 + 合金元素主加合金元素: Mn輔加合金元素:V、Ti、Nb、B?；瘜W成分牌號: Q 345 C 345 MPa質(zhì)量等級屈服強度Q345、Q390、Q460牌號: DW360-50厚度產(chǎn)品名稱最大單

18、位鐵損電工硅鋼的牌號DR代表電工用熱軋硅鋼，JDR45-50是家用電器用熱軋硅鋼電工用硅鋼牌號尾部加符號“G”者，表示在高頻率下檢驗的常用國內(nèi)外鋼材牌號對照表中國國家有關標準中的45號鋼與美國UNSl0400的1045鋼性能相同，美國的SAE和ASTM金屬與合金統(tǒng)一數(shù)字代號體系簡稱UNS體系。30號鋼與日本JIS的S30C鋼性能相同，日本鋼產(chǎn)品牌號標準為JIS。55號鋼與原蘇聯(lián)TOCT的55號鋼性能相同。常用國內(nèi)外鋼材牌號對照表272BC003 用字母T和平均含碳量的數(shù)字表示碳素工具鋼，含錳量較高的，鋼號后面加Mn，高級優(yōu)質(zhì)的加( )。 (A)A (B)G (C)D (D)F273BC003超

19、硬型高工鋼是( )。 (A)W18Cr4VB (B)W6M05Cr4V2Ai (C)W9M05Cr4V (D)W6M06Cr274BC003碳素結構鋼新的國家標準，鋼號Q215一A級鋼相當于GBT 7002006標準的甲類鋼鋼號( )。 (A)A1 (B)A2 (C)A3 (D)A42.鋼的性能及用途鋼的品質(zhì)主要按硫、磷含量成分的多少來決定，優(yōu)質(zhì)鋼的硫、磷含量分別是、。1優(yōu)質(zhì)碳素結構鋼按熱處理狀態(tài)的不同，碳結鋼分為滲碳鋼和調(diào)質(zhì)鋼兩種。含碳量是決定碳結鋼性能的最主要因素。碳素鋼分為低、中、高碳鋼。低碳鋼含碳量為，中碳鋼含碳量為，45號鋼是中碳優(yōu)質(zhì)碳素結構塑。高碳鋼含碳量大于。1優(yōu)質(zhì)碳素結構鋼按熱

20、處理狀態(tài)的不同，碳結鋼分為滲碳鋼和調(diào)質(zhì)鋼兩種。含碳量是決定碳結鋼性能的最主要因素。碳素鋼分為低、中、高碳鋼。低碳鋼含碳量為，中碳鋼含碳量為，45號鋼是中碳優(yōu)質(zhì)碳素結構塑。高碳鋼含碳量大于。區(qū)別在于含碳量越高的，其強度、硬度越高，耐磨性越好，塑性、韌性則越差。1優(yōu)質(zhì)碳素結構鋼08，08F號鋼含碳量低，塑性高、沖擊性能好，是常用的沖壓用鋼。40，40Mn，45，50，50Mn等鋼號是調(diào)質(zhì)鋼。合金調(diào)質(zhì)鋼由于合金元素的加人，提高了淬透性，故調(diào)質(zhì)鋼具有良好的綜合機械性能。優(yōu)質(zhì)碳素結構鋼出廠時必須同時保證化學成分和力學性能。碳結鋼的用途是用于制作各種機械零部件，一般工程結構和工程用熱軋鋼板、鋼帶、型鋼、盤條等，可供焊接、鉚接、栓接構件用。2合金結構鋼合金結構鋼是在優(yōu)質(zhì)碳素結構鋼的基礎上，適當加有一種或數(shù)種合金元素制成的結構鋼，簡稱合結鋼。廣泛用于制造機械零件和