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(guò)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(chǔ)，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(diǎn)較低，熔化后流動(dòng)性好。具有良好的鑄造性，脆性大，幾乎沒(méi)有塑性變形能力。不能通過(guò)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(gè)牌號(hào)。各牌號(hào)又按含錳量的不同分為三組，按含磷量的不同分為三級(jí)，按含硫量的不同分為四類。隨組

2、、級(jí)、類序號(hào)數(shù)字的增大，其錳、磷、硫的含量也相應(yīng)增加。（一）牌號(hào)和化學(xué)成分GBT7181982規(guī)定，鑄造用生鐵共有六個(gè)牌號(hào)，各牌號(hào)之間硅含量的級(jí)差為0.4%。各牌號(hào)又按含錳、磷、硫量的不同分為若干組、級(jí)、類。隨組、級(jí)、類的序號(hào)數(shù)字的增大，相應(yīng)的雜質(zhì)含量就越多。在訂貨合同中除應(yīng)注明鐵號(hào)外，還需注明所要求的組、級(jí)、類。因同一鐵號(hào)的生鐵，不同的組、級(jí)、類其質(zhì)量、規(guī)格和使用均有區(qū)別，在運(yùn)輸保管中應(yīng)注意不可混淆。（一）牌號(hào)和化學(xué)成分按用途分含硅量牌號(hào)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(biāo)準(zhǔn)及驗(yàn)收供貨狀態(tài)：各牌號(hào)生鐵均應(yīng)鑄成27kg小塊，而大于7kg與小于2kg的鐵塊之和，每批中應(yīng)不超過(guò)總質(zhì)量的10。(1)生鐵的運(yùn)輸應(yīng)符合下列要求：每一車廂只準(zhǔn)裝載同一爐次的生鐵，為補(bǔ)足車廂載重時(shí)，可裝其他爐次生鐵且必須是同牌號(hào)、同組、同級(jí)、同類的生鐵。用戶要求按牌號(hào)和組、級(jí)、類交貨時(shí)，裝車時(shí)必須是同牌號(hào)、同組、同級(jí)、同類的生鐵。生鐵塊經(jīng)水運(yùn)聯(lián)運(yùn)時(shí)，轉(zhuǎn)運(yùn)港埠必須以車為單位進(jìn)行裝卸，車與車不能混淆。煉鋼生鐵以塊狀供應(yīng)。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(yàn)規(guī)則和質(zhì)量證明書(shū)包含下列內(nèi)容：生鐵的質(zhì)量檢驗(yàn)和驗(yàn)收，由供方技術(shù)監(jiān)督部門負(fù)責(zé)進(jìn)行。每批交貨的生鐵，必須隨運(yùn)單附有證明生鐵符合訂貨合同和標(biāo)準(zhǔn)要求的質(zhì)量證明書(shū)。 證明書(shū)中應(yīng)注明：a.訂貨合同號(hào)，b.鐵號(hào)，c.生產(chǎn)日期、爐次、組級(jí)和重量，d.化學(xué)成份分析結(jié)果；e.標(biāo)準(zhǔn)編號(hào)。同一鐵號(hào)的生鐵放在一起儲(chǔ)運(yùn)是不允許的，不利于分門別類驗(yàn)收，應(yīng)按組、級(jí)、類的不同分別儲(chǔ)運(yùn)。在生鐵的訂貨合同中，除應(yīng)注明生鐵的鐵號(hào)外，還必須注明所要求的組、級(jí)分類。(3)生鐵的質(zhì)量指標(biāo)主要是化學(xué)成分及硅、錳、磷、硫的含量。質(zhì)量技術(shù)要求可查有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。生鐵的驗(yàn)收內(nèi)容包括：到貨驗(yàn)收時(shí)，應(yīng)該對(duì)貨運(yùn)單、訂貨合同與產(chǎn)品質(zhì)量證明

5、書(shū)是否相符。 生產(chǎn)數(shù)量的驗(yàn)收均應(yīng)全部稱重計(jì)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(yàn)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(jìn)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(hào)分類在煉鋼中的作用供貨狀態(tài)硅鐵牌號(hào)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(jí)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(guò)鉻鐵總重量的5磷鐵按含磷量不同，分FeP24、FeP21、FePl8、FePl6四個(gè)牌號(hào)塊狀供貨，最大塊重應(yīng)不超過(guò)30kg。小于20mmx20mm的塊度，其數(shù)量不得超過(guò)該批量總重量的10。牌號(hào)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(yīng)不超過(guò)30kg。小于20mmx20mm的塊度，其數(shù)量不得超過(guò)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(guò)8kg，釩鐵塊交貨中10mm10mm以下的碎塊不得超過(guò)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(shí)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(xiǎn)，因此生鐵在保管過(guò)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(yīng)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(guò)鉻鐵總重量的5鐵合金的驗(yàn)收（1）鐵合金以篷車裝運(yùn)，如遇敞車裝運(yùn)又未加苫蓋者，接卸前應(yīng)檢查貨物是否雨淋受潮。（2）驗(yàn)收前應(yīng)詳細(xì)核對(duì)產(chǎn)品質(zhì)量證明書(shū)、訂貨合同、貨運(yùn)單與實(shí)物是否相符，并分車、分批、按牌號(hào)分別驗(yàn)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(huì)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(yīng)先打開(kāi)車門通風(fēng)。硅鐵粉塵長(zhǎng)期吸入人體能引起硅肺病，操作時(shí)應(yīng)注意保護(hù)。（4）鐵合金驗(yàn)收時(shí)均應(yīng)全部稱重計(jì)量。（5）鐵合金的化學(xué)成分必須符合標(biāo)準(zhǔn)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(guò)( )。 (A)8kg (B)10kg (C)12kg (D)15kg268BC001磷鐵塊最大塊重不超過(guò)( )。 (A)30kg (B)25kg (C)lOkg (D)40kg 269BC002含錳高的錳鐵，在保管中應(yīng)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(shí)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(duì)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(yīng)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(xiǎn)，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(guò)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(xué)成分是極為重要的方面，各種鋼在性能上的差別，化學(xué)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(xué)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(jí)優(yōu)質(zhì)鋼（S%0.030%，P%0.035%）3按冶煉時(shí)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(jié)構(gòu)鋼 低合金結(jié)構(gòu)鋼 專門用途的普通結(jié)構(gòu)鋼（二）化學(xué)元素對(duì)鋼性能的影響常存元素對(duì)鋼性能的影響1氧(O)：對(duì)鋼的力學(xué)性能不利，作為有害元素來(lái)看待的2硫(S)：有害元素。能引起鋼在熱加工時(shí)或高溫工作下開(kāi)裂(熱裂)。3磷(P)：對(duì)大多數(shù)鋼來(lái)說(shuō)，磷和硫一樣同屬于有害元素，必須嚴(yán)格控制其含量。有很強(qiáng)的固溶強(qiáng)化作用,低溫韌性差 (冷脆)4硅(Si)：有很強(qiáng)的固溶強(qiáng)化作用,能脫氧。5錳(Mn)：脫氧、去硫,提高鋼的強(qiáng)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(duì)鋼性能的影響1鉬在鋼中能提

12、高淬透性和熱強(qiáng)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(diǎn)蝕傾向等2.釩與碳、氮、氧有極強(qiáng)的親和力，與之形成相應(yīng)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(xì)化鋼的組織和晶粒，提高鋼的強(qiáng)度、屈服比和低溫韌性，改善鋼的性能，增加鋼的熱強(qiáng)性和對(duì)蠕變的抗力，此外釩對(duì)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(jié)構(gòu)鋼 (carbon structural steel) 普通碳素結(jié)構(gòu)鋼 優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)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(jī)械零件、工程構(gòu)件。一般為低、中碳鋼。)普通碳素結(jié)構(gòu)鋼 Q 235 A F沸騰鋼A等級(jí)235 MPa屈服強(qiáng)度Q195 、Q215 、Q235 、Q255 、Q275 碳結(jié)鋼新的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，鋼號(hào)Q215A級(jí)鋼相當(dāng)于GBT700號(hào)一1988標(biāo)準(zhǔn)的甲類鋼鋼號(hào)A2優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼45: Wc = 45%00較高錳質(zhì)量分?jǐn)?shù)的優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)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(jié)構(gòu)鋼分為31個(gè)牌號(hào)。優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼通常

14、簡(jiǎn)稱碳結(jié)鋼。阿拉伯?dāng)?shù)字表平均含碳量的萬(wàn)分之幾碳素工具鋼牌號(hào)T 12 A高級(jí)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(hào)后面加Mn；高級(jí)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(yán)格的限制。T7號(hào)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?jǐn)?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(jié)構(gòu)鋼 （2）合金工具鋼 （3）特殊鋼（低合金高強(qiáng)度結(jié)構(gòu)鋼 、合金滲碳鋼、合金調(diào)質(zhì)鋼、合金彈簧鋼 、滾動(dòng)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(qiáng)度+質(zhì)量等級(jí)（A, B , C, D） 如：Q295 Q345 Q390 Q420 Q460合金結(jié)構(gòu)鋼兩位數(shù)字+所加合金元素符號(hào)和其百分含量類推（兩位數(shù)字為平均碳質(zhì)量分?jǐn)?shù)的萬(wàn)分

16、數(shù)，加A為高級(jí)優(yōu)質(zhì)。） （如 合金元素含量少于時(shí)不標(biāo)數(shù)）標(biāo)2標(biāo)3類推如：20CrMnTi 20Cr2Ni4A 40CrMo 60Si2Mn滾動(dòng)軸承鋼低合金高強(qiáng)度結(jié)構(gòu)鋼G+Cr+數(shù)字 （“G”滾字拼音首字母）數(shù)字為Cr含量的千分?jǐn)?shù)如：GCr6 GCr9 GCr15合金結(jié)構(gòu)鋼牌號(hào)1鋼號(hào)GCrl5中“15”表示鋼中含鉻為。合金結(jié)構(gòu)鋼兩位數(shù)字+合金元素化學(xué)符號(hào)、下標(biāo)數(shù)字兩位數(shù)字為平均碳質(zhì)量分?jǐn)?shù)的萬(wàn)分?jǐn)?shù)，加A為高級(jí)優(yōu)質(zhì)?；瘜W(xué)元素符號(hào)：所加合金元素下標(biāo)數(shù)字：表示合金元素含量（如：合金元素含量少于時(shí)不標(biāo)數(shù)） 標(biāo)2標(biāo)3類推如：20CrMnTi 、20Cr2Ni4A 、40CrMo 、60Si2Mn合金結(jié)構(gòu)鋼牌

17、號(hào)2分為： 合金刃具鋼、合金模具鋼、合金量具鋼。牌號(hào)：一位數(shù)字（或沒(méi)有數(shù)字）+ 合金元素符號(hào)+下標(biāo)數(shù)字 一位數(shù)字表示碳質(zhì)量分?jǐn)?shù)的千分?jǐn)?shù) 沒(méi)有數(shù)字表示碳質(zhì)量分?jǐn)?shù)大于1 合金元素含量如 不標(biāo)數(shù) 如2.49 標(biāo)2 如3.49 標(biāo)3 如4.49 標(biāo)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(qiáng)度結(jié)構(gòu)鋼碳素結(jié)構(gòu)鋼 + 合金元素主加合金元素: Mn輔加合金元素:V、Ti、Nb、B。化學(xué)成分牌號(hào): Q 345 C 345 MPa質(zhì)量等級(jí)屈服強(qiáng)度Q345、Q390、Q460牌號(hào): DW360-50厚度產(chǎn)品名稱最大單

18、位鐵損電工硅鋼的牌號(hào)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(hào)尾部加符號(hào)“G”者，表示在高頻率下檢驗(yàn)的常用國(guó)內(nèi)外鋼材牌號(hào)對(duì)照表中國(guó)國(guó)家有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)中的45號(hào)鋼與美國(guó)UNSl0400的1045鋼性能相同，美國(guó)的SAE和ASTM金屬與合金統(tǒng)一數(shù)字代號(hào)體系簡(jiǎn)稱UNS體系。30號(hào)鋼與日本JIS的S30C鋼性能相同，日本鋼產(chǎn)品牌號(hào)標(biāo)準(zhǔn)為JIS。55號(hào)鋼與原蘇聯(lián)TOCT的55號(hào)鋼性能相同。常用國(guó)內(nèi)外鋼材牌號(hào)對(duì)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(hào)后面加Mn，高級(jí)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(jié)構(gòu)鋼新的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，鋼號(hào)Q215一A級(jí)鋼相當(dāng)于GBT 7002006標(biāo)準(zhǔn)的甲類鋼鋼號(hào)( )。 (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(lái)決定，優(yōu)質(zhì)鋼的硫、磷含量分別是、。1優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼按熱處理狀態(tài)的不同，碳結(jié)鋼分為滲碳鋼和調(diào)質(zhì)鋼兩種。含碳量是決定碳結(jié)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(hào)鋼是中碳優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)塑。高碳鋼含碳量大于。1優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼按熱

20、處理狀態(tài)的不同，碳結(jié)鋼分為滲碳鋼和調(diào)質(zhì)鋼兩種。含碳量是決定碳結(jié)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(hào)鋼是中碳優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)塑。高碳鋼含碳量大于。區(qū)別在于含碳量越高的，其強(qiáng)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(jié)構(gòu)鋼08，08F號(hào)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(hào)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(jī)械性能。優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼出廠時(shí)必須同時(shí)保證化學(xué)成分和力學(xué)性能。碳結(jié)鋼的用途是用于制作各種機(jī)械零部件，一般工程結(jié)構(gòu)和工程用熱軋鋼板、鋼帶、型鋼、盤(pán)條等，可供焊接、鉚接、栓接構(gòu)件用。2合金結(jié)構(gòu)鋼合金結(jié)構(gòu)鋼是在優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼的基礎(chǔ)上，適當(dāng)加有一種或數(shù)種合金元素制成的結(jié)構(gòu)鋼，簡(jiǎn)稱合結(jié)鋼。廣泛用于制造機(jī)械零件和