常用金属材料知识介绍

马克思进文庙

常用金属材料知识介绍

金属材料通常按组成成分和泽分类。

1、金属材料按组成成分分类

类型	组成特点	工业应用情况
纯金属	由单一金属元素组成的物质称为纯金属。目前已知的纯金属有80多种，如纯金、纯银、纯铁···等	纯金属在工业结构件中应用极少
合金	由一种金属元素为主体与另外一种或几种金属元素（或非金属元素）组成的物质称为合金。合金种类甚多，是工程构件的主要材料，如钢等。合金的综合性能优于纯金属	合金是工程结构件的主要原材料，应用广泛

2、金属材料按泽分类

类型	主要品种
黑金属	生铁、铁合金、铸铁和钢。黑金属是工业生产的主导性材料
有金属	除黑金属以外的金属及其合金统称为有金属，如铜、铝、锌、铅、锡、镁、钛等及其合金

二、金属材料的机械性能

金属材料的机械性能包括强度、弹性、屈服极限、延伸率和断面收缩率以及硬度等。

1、金属材料的强度极限

种类和代号	意义	单位
抗拉强度σb	金属材料抵抗拉伸破坏作用时的最大能力，其值按国家标准提供爱去情来	MPa(N/m㎡)
抗压强度σbc	金属材料抵抗压缩破坏作用时的最大能力
抗弯强度σbb	金属材料抵抗弯曲变形破坏作用时的最大能力
抗剪强度τb	金属材料抵抗剪切变形破坏作用时的最大能力

注：材料强度是指材料对外力破坏的抵抗能力，具体的表现形式由材料的性质（塑性或脆性）及其所处的应力状态共同决定。

2、金属材料的弹性极限

代号	意义	单位
σe	金属材料受到外力（如拉力）作用时，会产生变形（如伸长）；外力去除后，所产生的变形会消失，材料恢复原来形状。金属材料的这一性质称为弹性。材料受力超过某一数值，去除外力之后，材料不能完全恢复原来形状和尺寸，产生了塑性变形（残余变形）材料能够维持弹性变形范围的最大能力，称为弹性极限	MPa(N/mMPa(N/m㎡)

3、金属材料的屈服极限

2009年中考满分作文

种类和代号	意义	单位
屈服极限σs	金属材料受外力作用超过其弹性极限时，即便外力不再增加了，材料的塑性变形也会不断加大，表明材料失去了抵抗变形的能力，处于屈服状态。材料开始处于屈服状态的应力，称为屈服极限	MPa(N/m㎡)
条件屈服极限 σ0.2	对于无明显屈服点的材料，规定其产生0.2％塑性变形时对应的应力，称为条件屈服极限	MPa(N/m㎡)

4、金属材料的延伸率和断面收缩率

代号	意义	表达式
延伸率δ	金属材料标准试样在拉伸试验中被拉断，标定长度的伸长与原来长度的比值，称为延伸率δ	8=1-10x100% =A/0x100%
断面收缩率	标准试样拉断后，其横截面积的减少与原面积之比称为断面收缩率	φ=A0-Ax100%= =AA/x100%

注：延伸率δ、断面收缩率φ都是塑性指标。一般将δ≥5％的材料称为塑性材料；δ<595％的为脆性材料。

5、金属材料的硬度

种类和代号	意义
布氏硬度HB（淬硬钢球测定用HBS；硬质合金球用HBW）	以一定负荷将一定直径的淬硬钢球或硬质合金球压人材料表面，保持规定时间后卸除负荷，测量材料表面的压痕，按公式计算所得的硬度
洛氏硬度HR （HRC：负荷1471.1N）（HRA：负荷588.4N）（HRB：负荷980.1N）	以一定的负荷把淬硬钢球或顶角的120°的圆锥形金刚石压入器，压入材料表面，然后以材料表面上凹坑的深度来计算的硬度
维氏硬度HV	将相对面夹角为136°的方锥形金刚石压入器以适当的压力压入材料表面，保持规定时间后，测量压痕对角线长度，再按一定公式计算出硬度的大小

6、金属材料的冲击韧度

代号	意义陈德宁	单位
ak	将带有规定缺口的试样，在冲击机上冲断，材料所吸收的冲击力与试样缺口底部横截面积之比，称为材料冲击韧度	J/cm2

三、钢、铁和钢材

种类	来源	主要成分	用途
生铁（块）	将铁矿石放入高炉中冶炼成液态生铁浇铸成的块状产品	含碳量超过0.2％的铁碳合金。此外，尚含有硅、硫、磷、锰等元素	用于冶炼钢材或制成灰铸铁
铁合金	铁与一定量的硅、锰、钨、铬元素，组成的合金统称为铁合金	各种铁合金组成比例应控制在规定范围内	工业特种用料
铸铁	将铸造生铁放入熔铁炉中熔炼而成的产品为铸铁。用液态铸铁浇铸成的元件称铸件	同生铁	用作灰铸铁件的浇铸，可煅铸铁原料，球墨铸铁原料

1、工业用铁

2、钢的组成及分类方法

钢的来源	组成成分	分类方法
将炼钢用生铁放入炼钢炉内冶炼，再把钢液浇铸成钢锭，轧制成各种钢材	含碳量＜0.2％的铁碳合金，其含硅、锰、硫、磷等均比生铁低	（1）按化学成分分类（2）按主要质量等级分类（3）按用途分类

3、钢按化学成分分类（GB／T 13304-1991）

钢按化学成分分成三大类：非合金钢、低合金钢和合金钢。

合金元素	合金元素含量（％）
合金元素	非合金钢（＜）	低合金钢	合金钢（≥）
A1 B Bi	0.10 0.0005 0.10	- - -	0 0.0005 010
Cr	0.30	0.30~0.50	0.50
Co	0.10		0.10
Cu	0.10	0.10~0.50	0.50
Mn	1.0	1.0~1.4	1.4
Mo	0.05	0.05~0.10	0.10
Ni	0.30	0.30~0.50	0.50
Nb	0.02	0.02~0.06	0.06
Pb	0.40	碱法 -	0.40
Se	0.10	-	0.10
Si	0.50	0.50~0.90	0.90
Te	0.10	-	0.10
Ti	0.05	0.05~0.13	0.13
V	0.04	0.04~0.12	0.12
W	0.10	一	0.10
Zr	0.05	0.05~0.12	0.12
La系每种元素	0.02	0.02~0.05	0.05
其他元素	0.05	-	0.05

4、非合金钢按质量等级分类

类型	主要质量	主要品种
1．普通质量非合金钢	不规定生产过程中需要特别控制质量要求，但需同时满足四个条件：（1）钢为非合金化符合GB／T13304-1991对非合金元素含量要求（第一部分）（2）不规定热处理（退火、正火、消除应力及软化处理不作为热处理对待）（3）如产品标准或技术条件有规定，其特性值应符合下列条件： ①碳含量≥0.10％、硫或磷含量≥0.45％、氮含量≥0.007％； ②抗拉强度≤690MPa、屈服强度≤360MPa、延伸率≤33％； ③弯心直径最低值≥0.5x试样厚度、冲击功最低值（20℃，V形，纵向标准试样）≤27J、洛氏硬度HRB≥60；④未规定其他质量要求	（1）一般用途碳素结构钢（GB700中规定的A、B级钢）（2）碳素钢筋钢，如Q235（GB／T13031) （3）铁道用一般碳素钢，如轻轨、垫钣用钢（GB／T 11264）
2.优质非合金钢	除普通质量非合金钢和特殊质量非合金钢以外的非合金钢，生产过程中需要特别控制质量（如控制晶粒度，降低S.P含量，改善表面质量或增加工艺控制），以达到比普通质量非合金钢特殊的质量要求（如良好的抗脆断性能，良好的冷成型性能等），但其生产控制严格程度又不如特殊质量的非合金钢	（1）机械结构用优质碳素钢，如GB／T 699规定的条钢（70-85钢，65Mn、70Mn除外）第十一届全国运动会开幕式（2）工程结构用碳素钢，如GB700规定的质量等级为C，D级钢（3）冲压薄钣的低碳结构钢，如GB／T 5213，GB／T 3276规定的优质碳素钢薄钣（4）镀层板、带用的碳钢，如GB/T 2518、GB/T 2520、GB4174···等规定的镀锡、镀锌和镀铝板带及厚钣（5）锅炉和压力容器用碳素钢，如GB／T 713、GB／T 3087等规定的碳素钢板（6）船用碳素钢，如GB／T712规定的板管和型钢（7）铁道用优质碳素钢，如GB2585规定重轨用钢（8）焊条用碳素钢，如GB／T 13规的碳素钢，但成品分析S.P不大于0.25％的钢除外（9）用于冷锻、冷挤压、冷拔有特殊要求的棒料和线材（10）非合金切削结构钢（11）电工用非合金钢板、带（无硅钢板）（12）优质铸造碳素钢，如GB7659规定之铸造钢
3.特殊质量非合金钢	生产过程中需要特别严格控制质量和性能的非合金钢，并应符合下列条件之一：（1）对要进行热处理的钢材，限制非金属杂质含量及淬火后硬度或韧性要求（2）不进行热处理的钢材，含硫量0.25％，含磷≤0.25％（3）具有规定的导电性能或磁性的钢材	（1）保证淬透性非合金钢（GB／T5216）；（2）铁道用特殊非合金钢（车轮用钢）；（3）兵器用非合金钢；（4）核设备用非合金钢；（5）特殊焊条非合金钢；（6）碳素弹簧钢；（7）特殊盘条钢、钢丝；（8）电磁纯铁；（9）原料纯铁

5、非合金钢按主要性能与用途分类

本文发布于:2024-09-20 20:37:29，感谢您对本站的认可！

本文链接：https://www.17tex.com/xueshu/335784.html

上一篇：常见金属材料的比重及熔点表大全

下一篇：铜锭标准专业资料模板

标签：材料规定金属材料合金钢

留言与评论（共有 0 条评论）