金屬材料知識

金屬材料知識第一頁，共七十頁，2022年，8月28日材料的分類第二頁，共七十頁，2022年，8月28日幾個概念金屬：具有不透明、金屬光澤良好的導熱和導電性并且其導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（或幾個）組元的原子（化合物）溶入另一個組元的晶格中，而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。固溶強化：由于溶質(zhì)原子進入溶劑晶格的間隙或結(jié)點，使晶格發(fā)生畸變，使固溶體硬度和強度升高，這種現(xiàn)象叫固溶強化現(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，具有獨立的機械性能。第三頁，共七十頁，2022年，8月28日金屬材料性能材料的使用性能包括：物理性能（如比重、熔點、導電性、導熱性、熱膨脹性、磁性等）、化學性能（耐用腐蝕性、抗氧化性），力學性能（機械性能）。材料的工藝性能指材料適應冷、熱加工方法的能力。第四頁，共七十頁，2022年，8月28日金屬的機械性能機械性能（力學性能）：機械性能是指金屬材料在外力作用下所表現(xiàn)出來的特性。強度：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力。屈服點（бs）：稱屈服強度，指材料在拉抻過程中，材料所受應力達到某一臨界值時，載荷不再增加變形卻繼續(xù)增加或產(chǎn)生0.2%L時應力值，單位用牛頓/毫米2（N/mm2）表示。抗拉強度（бb）也叫強度極限指材料在拉斷前承受最大應力值。單位用牛頓/毫米2（N/mm2）表示。延伸率（δ）：材料在拉伸斷裂后，總伸長與原始標距長度的百分比。斷面收縮率（Ψ）材料在拉伸斷裂后、斷面最大縮小面積與原斷面積百分比。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）.第五頁，共七十頁，2022年，8月28日金屬的力學性能一、強度四、沖擊韌性三、硬度二、塑性第六頁，共七十頁，2022年，8月28日（一）強度的概念（二）強度的測定——拉伸實驗（三）強度指標一、強度第七頁，共七十頁，2022年，8月28日指金屬在靜載荷作用下，抵抗塑性變形或斷裂的能力。1.定義2.應用強度是機械零件（或工程構(gòu)件）在設(shè)計、加工、使用過程中的主要性能指標，特別是選材和設(shè)計的主要依據(jù)。（一）強度的概念第八頁，共七十頁，2022年，8月28日（二）強度的測定——拉伸實驗1.拉伸試樣（GB6397-86）2.力—伸長曲線（以低碳鋼試樣為例）3.脆性材料的拉伸曲線第九頁，共七十頁，2022年，8月28日1.拉伸試樣（GB6397-86）長試樣：L0=10d0短試樣：L0=5d0第十頁，共七十頁，2022年，8月28日2.力——伸長曲線彈性變形階段屈服階段頸縮現(xiàn)象拉伸試驗中得出的拉伸力與伸長量的關(guān)系曲線。強化階段第十一頁，共七十頁，2022年，8月28日ΔLF03.脆性材料的拉伸曲線（與低碳鋼試樣相對比）脆性材料在斷裂前沒有明顯的屈服現(xiàn)象。

第十二頁，共七十頁，2022年，8月28日（三）強度指標1.屈服點2.抗拉強度在拉伸試驗過程中，載荷不增加，試樣仍能繼續(xù)伸長時的應力，用符號σs表示。材料在斷裂前所能承受的最大應力，用符號σb表示。脆性材料的屈服點：試樣卸除載荷后，其標距部分的殘余伸長率達到試樣標距長度的0.2%時的應力，用符號σ0.2表示。第十三頁，共七十頁，2022年，8月28日FsA0σs=1.屈服點

應用：σs和σ0.2常作為零件選材和設(shè)計的依據(jù)。脆性材料的屈服點ΔLF0F0.20.2%L0F0.2A0σ0.2=計算公式第十四頁，共七十頁，2022年，8月28日

σb=FbA02.抗拉強度應用：脆性材料制作機械零件和工程構(gòu)件時的選材和設(shè)計的依據(jù)。計算公式第十五頁，共七十頁，2022年，8月28日（二）衡量指標二、塑性金屬材料斷裂前發(fā)生永久變形的能力。斷面收縮率：伸長率：試樣拉斷后，標距的伸長與原始標距的百分比。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。（一）定義第十六頁，共七十頁，2022年，8月28日伸長率（δ）l1-l0l0×100%δ=l1——試樣拉斷后的標距,mm;l0——試樣的原始標距,mm。第十七頁，共七十頁，2022年，8月28日斷面收縮率（Ψ）S0-S1S0Ψ=×100%S0——試樣原始橫截面積,mm2；S1——頸縮處的橫截面積,mm2。第十八頁，共七十頁，2022年，8月28日（一）布氏硬度（二）洛氏硬度三、硬度1.原理2.應用3.優(yōu)缺點1.原理2.應用3.優(yōu)缺點第十九頁，共七十頁，2022年，8月28日1.原理布氏硬度=

FA凹=2FπD[D-（D2-d2）?]（一）布氏硬度第二十頁，共七十頁，2022年，8月28日測量比較軟的材料。測量范圍HBS<450、HBW<650的金屬材料。3.優(yōu)缺點2.應用壓痕大，測量準確，但不能測量成品件。第二十一頁，共七十頁，2022年，8月28日1.原理（二）洛氏硬度加初載荷加主載荷卸除主載荷讀硬度值第二十二頁，共七十頁，2022年，8月28日2.應用范圍20~671500N120°金剛石圓錐體HRC25~1001000N1.588mm鋼球HRB70~85600N120°金剛石圓錐體HRA常用洛氏硬度標度的試驗范圍第二十三頁，共七十頁，2022年，8月28日優(yōu)點：操作簡便、迅速，效率高，可直接測量成品件及高硬度的材料。3.優(yōu)缺點缺點：壓痕小，測量不準確，需多次測量。第二十四頁，共七十頁，2022年，8月28日四、沖擊韌性金屬材料抵抗沖擊載荷作用而不破壞的能力。（三）沖擊試驗原理及方法（一）定義（二）沖擊試樣第二十五頁，共七十頁，2022年，8月28日計算公式Ak=GH1

-GH2

=G（H1

-H2）試驗原理：試樣被沖斷過程中吸收的能量即沖擊吸收功（Ak）等于擺錘沖擊試樣前后的勢能差。試驗過程如圖所示。沖擊韌度（ak）：沖擊吸收功除以試樣缺口處截面積。第二十六頁，共七十頁，2022年，8月28日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。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、鑄件凝固時體積收縮的能力；偏析指化學成分不均性。焊接性能：指金屬材料通過加熱或加熱和加壓焊接方法，把兩個或兩個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α（外角）或彎心直徑d對材料厚度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。在常溫進行沖壓叫冷沖壓。檢驗方法用杯突試驗進行檢驗。鍛造性能：金屬材料在鍛壓加工中能承受塑性變形而不破裂的能力。第二十七頁，共七十頁，2022年，8月28日材料的化學性能化學性能：指金屬材料與周圍介質(zhì)掃觸時抵抗發(fā)生化學或電化學反應的性能。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。第二十八頁，共七十頁，2022年，8月28日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。習慣上把碳含量＞2.11%的歸類于鐵，碳含量＜2.11%的歸類于鋼。當鐵中含C在0.03%~1.2%范圍時則為鋼，含C1.2%~2.5%的鐵缺乏實用性，一般不進行工業(yè)生產(chǎn)。第二十九頁，共七十頁，2022年，8月28日鋼是用生鐵（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)（主要指S、P）含量降低到規(guī)定標準。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。第三十頁，共七十頁，2022年，8月28日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2.按化學成份分類

3.按成形方法分類4.按用途分類5.按金相組織分類6.綜合分類7.按冶煉方法分類第三十一頁，共七十頁，2022年，8月28日按品質(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)鋼和高級優(yōu)質(zhì)鋼。(1)普通鋼（P≤0.045%，S≤0.055%）(2)優(yōu)質(zhì)鋼（P、S均≤0.035%）(3)高級優(yōu)質(zhì)鋼（P≤0.035%，S≤0.030%）第三十二頁，共七十頁，2022年，8月28日按化學成份分類(1)碳素鋼：a.低碳鋼（C≤0.25%）；b.中碳鋼（C≤0.25~0.60%）；c.高碳鋼（C≤0.60%）。(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＞5~10%）c.高合金鋼（合金元素總含量＞10%）。第三十三頁，共七十頁，2022年，8月28日按成形方法分類(1)鍛鋼；(2)鑄鋼；(3)熱軋鋼；(4)冷拉鋼。第三十四頁，共七十頁，2022年，8月28日按用途分類(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)機用鋼等。第三十五頁，共七十頁，2022年，8月28日按金相組織分類(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.萊氏體鋼（珠光體+滲體）。第三十六頁，共七十頁，2022年，8月28日綜合分類(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。第三十七頁，共七十頁，2022年，8月28日按冶煉方法分類(1)按爐種分a.平爐鋼：(a)酸性平爐鋼；(b)堿性平爐鋼。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。第三十八頁，共七十頁，2022年，8月28日有關(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化晶粒，提高鋼的力學性能，減少殘余應力；同時可降低硬度，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)應力，又為后續(xù)工序作好準備，故退火是屬于半成品熱處理，又稱預先熱處理。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，對于亞共析鋼正火可細化晶格，提高綜合力學性能，對要求不高的零件用正火代替退火工藝是比較經(jīng)濟的。淬火：淬火是將鋼加熱到臨界溫度以上，保溫一段時間，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。淬火能增加鋼的強度和硬度，但要減少其塑性。淬火中常用的淬火劑有：水、油、堿水和鹽類溶液等。回火：將已經(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)應力，降低硬度和脆性，以取得預期的力學性能。回火分高溫回火、中溫回火和低溫回火三類?；鼗鸲嗯c淬火、正火配合使用。第三十九頁，共七十頁，2022年，8月28日⑴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500~650℃之間進行回火。調(diào)質(zhì)可以使鋼的性能，材質(zhì)得到很大程度的調(diào)整，其強度、塑性和韌性都較好，具有良好的綜合機械性能。⑵時效處理：為了消除精密量具或模具、零件在長期使用中尺寸、形狀發(fā)生變化，常在低溫回火后（低溫回火溫度150~250℃）精加工前，把工件重新加熱到100~150℃，保持5~20小時，這種為穩(wěn)定精密制件質(zhì)量的處理，稱為時效。對在低溫或動載荷條件下的鋼材構(gòu)件進行時效處理，以消除殘余應力，穩(wěn)定鋼材組織和尺寸，尤為重要。第四十頁，共七十頁，2022年，8月28日表面熱處理⑴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，這就實現(xiàn)了表面淬硬而心部不變的目的。適用于中碳鋼。⑵化學熱處理：是指將化學元素的原子，借助高溫時原子擴散的能力，把它滲入到工件的表面層去，來改變工件表面層的化學成分和結(jié)構(gòu)，從而達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，化學熱處理可分為滲碳、滲氮、氰化和滲金屬法等四種。第四十一頁，共七十頁，2022年，8月28日滲碳：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、滲硅等。第四十二頁，共七十頁，2022年，8月28日中國鋼號表示方法

鋼的牌號簡稱鋼號，是對每一種具體鋼產(chǎn)品所取的名稱，是人們了解鋼的一種共同語言。中國的鋼號表示方法，根據(jù)國家標準《鋼鐵產(chǎn)品牌號表示方法》（GB221-79）中規(guī)定，采用漢語拼音字母、化學元素符號和阿拉伯數(shù)字相結(jié)合的方法表示。即：①鋼號中化學元素采用國際化學符號表示，例如Si、Mn、Cr……等。混合稀土元素用“RE”（或“Xt”）表示。②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。③鋼中主要化學元素含量（%）采用阿拉伯數(shù)字表示。第四十三頁，共七十頁，2022年，8月28日中國鋼號表示方法的分類說明1）碳素結(jié)構(gòu)鋼①由Q+數(shù)字+質(zhì)量等級符號+脫氧方法符號組成。它的鋼號冠以“Q”，代表鋼材的屈服點，后面的數(shù)字表示屈服點數(shù)值，單位是Mpa。例如：Q235表示屈服點（ss）為235MPa的碳素結(jié)構(gòu)鋼。②必要時鋼號后面可標出表示質(zhì)量等級和脫氧方法的符號。質(zhì)量等級符號分別為A、B、C、D。脫氧方法符號：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)靜鋼可不標符號，即Z和TZ都可不標。例如Q235-AF表示A級沸騰鋼。③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，但在鋼號最后附加表示用途的字母。第四十四頁，共七十頁，2022年，8月28日中國鋼號表示方法2）優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼①鋼號開頭的兩位數(shù)字表示鋼的碳含量，以平均碳含量的萬分之幾表示，例如平均碳含量為0.45%的鋼，鋼號為“45”，它不是順序號，所以不能讀成45號鋼。②錳含量較高的優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼，應將錳元素標出，例如50Mn。③沸騰鋼、半鎮(zhèn)靜鋼及專門用途的優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼應在鋼號最后特別標出，例如平均碳含量為0.1%的半鎮(zhèn)靜鋼，其鋼號為10b。第四十五頁，共七十頁，2022年，8月28日中國鋼號表示方法3）碳素工具鋼①鋼號冠以“T”，以免與其他鋼類相混。②鋼號中的數(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%。③錳含量較高者，在鋼號最后標出“Mn”，例如“T8Mn”。④高級優(yōu)質(zhì)碳素工具鋼的磷、硫含量，比一般優(yōu)質(zhì)碳素工具鋼低，在鋼號最后加注字母“A”，以示區(qū)別，例如“T8MnA”。第四十六頁，共七十頁，2022年，8月28日中國鋼號表示方法4）易切削鋼①鋼號冠以“Y”，以區(qū)別于優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼。②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，其鋼號為“Y30”。③錳含量較高者，亦在鋼號后標出“Mn”，例如“Y40Mn”。第四十七頁，共七十頁，2022年，8月28日中國鋼號表示方法5）合金結(jié)構(gòu)鋼①鋼號開頭的兩位數(shù)字表示鋼的碳含量，以平均碳含量的萬分之幾表示，如40Cr。②鋼中主要合金元素，除個別微合金元素外，一般以百分之幾表示。當平均合金含量＜1.5%時，鋼號中一般只標出元素符號，而不標明含量，但在特殊情況下易致混淆者，在元素符號后亦可標以數(shù)字“1”，例如鋼號“12CrMoV”和“12Cr1MoV”，前者鉻含量為0.4~0.6%，后者為0.9~1.2%，其余成分全部相同。當合金元素平均含量≥1.5%、≥2.5%、≥3.5%??時，在元素符號后面應標明含量，可相應表示為2、3、4……等。例如18Cr2Ni4WA。③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，仍應在鋼號中標出。例如20MnVB鋼中。釩為0.07~0.12%，硼為0.001~0.005%。④高級優(yōu)質(zhì)鋼應在鋼號最后加“A”，以區(qū)別于一般優(yōu)質(zhì)鋼。第四十八頁，共七十頁，2022年，8月28日中國鋼號表示方法6）彈簧鋼彈簧鋼是用生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、緩和沖擊和震動的作用，因此對彈簧鋼的要求必須有高的強度，特別是高的屈服強度和疲勞強度；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。彈簧鋼按化學成分可分為碳素彈簧鋼和合金彈簧鋼兩類，其鋼號表示方法，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,根據(jù)GB1222-84查找第四十九頁，共七十頁，2022年，8月28日中國鋼號表示方法7）滾動軸承鋼滾動軸承鋼也叫軸承鋼。主要用來制造滾動軸承內(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、柴油機高壓油泵件等方面也有廣泛應用。軸承鋼種類較多有較多高碳鉻、滲碳、不銹、高溫、無磁軸承鋼。①鋼號冠以字母“G”，表示滾動軸承鋼類。②高碳鉻軸承鋼鋼號的碳含量不標出，鉻含量以千分之幾表示例如GCr15。滲碳軸承鋼的鋼號表示方法，基本上和合金結(jié)構(gòu)鋼相同。第五十頁，共七十頁，2022年，8月28日中國鋼號表示方法7）合金工具鋼和高速工具鋼①合金工具鋼12鋼號的平均碳含量≥1.0%時，不標出碳含量；當平均碳含量＜1.0%時，以千分之幾表示。例如Cr12、CrWMn、9SiCr、3Cr2W8V。②高速工具鋼13的鋼號一般不標出碳含量，只標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表示為“W18Cr4V”。鋼號冠以字母“C”者，表示其碳含量高于未冠“C”的通用鋼號。③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。但對鉻含量較低的合金工具鋼鋼號，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。第五十一頁，共七十頁，2022年，8月28日中國鋼號表示方法9）不銹鋼和耐熱鋼①鋼號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，鋼號前分別冠以“00”及“0”表示之，例如00Cr17Ni14Mo2、0Cr18Ni9等。②對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)鋼對微合金元素的表示方法標出。第五十二頁，共七十頁，2022年，8月28日不銹鋼知識在空氣中或化學腐蝕介質(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。從金相學角度分析，因為不銹鋼含有鉻而使表面形成很薄的鉻膜，這個膜隔離開與鋼內(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。第五十三頁，共七十頁，2022年，8月28日第五十四頁，共七十頁，2022年，8月28日鉻18鎳9不銹鋼（奧氏體）牌號對照表中國美國英國西德日本蘇聯(lián)0Cr18Ni9304、304L58E4301、430627、28ЭИ8421Cr18Ni930258A430039、40ЭЯ11Cr18Ni9Ti（Nb）321（347）58B（F）4541（4550）29、ЭЯTCr25Ni20310、31442Cr18Mn8Ni5202第五十五頁，共七十頁，2022年，8月28日有色金屬概述1.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、焊料、中間合金、金屬粉未等。（3）有色材按化學成份分類：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，可分為：板、條、帶、箔、管、棒、線、型等品種。第五十六頁，共七十頁，2022年，8月28日有色金屬產(chǎn)品牌號表示方法2.有色金屬產(chǎn)品牌號表示方法（1）命名原則有色金屬及合金產(chǎn)品牌號的命名，規(guī)定以漢語拼音字母或國際元素符號作為主題詞代號，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）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)品代號是由標準（GB340-78）規(guī)定的主題詞漢語拼音字母、化學元素符號及阿拉伯數(shù)字相結(jié)合的方法來表示。第五十七頁，共七十頁，2022年，8月28日名稱化學元素符號漢語拼音代號名稱化學元素符號銅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第五十八頁，共七十頁，2022年，8月28日名稱采用代號名稱采用代號防銹鋁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第五十九頁，共七十頁，2022年，8月28日有色金屬和合金產(chǎn)品的牌號表示方法舉例合金加工產(chǎn)品第六十頁，共七十頁，2022年，8月28日有色金屬和合金產(chǎn)品的牌號表示方法舉例合金加工產(chǎn)品第六十一頁，共七十頁，2022年，8月28日銅及銅合金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8~9g/cm3，熔點1083°C。純銅導電性很好，大量用于制造電線、電纜、電刷等；導熱性好，常用來制造須防磁性干擾的磁學儀器、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。第六十二頁，共七十頁，2022年，8月28日銅合金1）黃銅黃銅是銅與鋅的合金。最簡單的黃銅是銅——鋅二元合金，稱為簡單黃銅或普通黃銅。改變黃銅中鋅的含量可以得到不同機械性能的黃銅。黃銅中鋅的含量越高，其強度也較高，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、鋁、錫、鉛、錳、鐵與鎳等。在黃銅中加鋁能提高黃銅的屈服強度和抗腐蝕性，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，鉛對黃銅的強度影響不大。錳黃銅具有良好的機械性能、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第六十三頁，共七十頁，2022年，8月28日銅合金2）青銅青銅是歷史上應用最早的一種合金，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。錫青銅有較高的機械性能，較好的耐蝕性、減摩性和好的鑄造性能；對過熱和氣體的敏感性小，焊接性能好，無鐵磁性，收縮系數(shù)小。錫青銅在大氣、海水、淡水和蒸汽中的抗蝕性都比黃銅高。鋁青銅有比錫青銅高的機械性能和耐磨、耐蝕、耐寒、耐熱、無鐵磁性，有良好的流動性，無偏析傾向，可得到致密的鑄件。在鋁青銅中加入鐵、鎳和錳等元素，可進一步改善合金的各種性能。第六十四頁，共七十頁，2022年，8月28日鋁及鋁合金鋁是一種輕金屬，密度?。?.79/Cm3），具有良好的強度和塑性，鋁合金具有較好的