常用金属材料分类和鉴别知识

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1、1.2常用金属材料　　金属材料来源丰富，并具有优良的使用性能和加工性能，是机械工程中应用最普遍的材料，常用以制造机械设备、工具、模具，并广泛应用于工程结构中。金属材料大致可分为黑色金属两大类。黑色金属通常指钢和铸铁；有色金属是指黑色以外的金属及其合金，如铜合金、铝及铝合金等。　　1.2.1钢　　钢分为碳素钢（简称碳钢）和合金两大类。　　碳钢是指含碳量小于2.11%并含有少量硅、锰、硫、磷杂质的铁碳合金。工业用碳钢的含碳量一般为0.05%～1.35%。　　为了提高钢的力学性能、工艺性能或某些特殊性能（如耐腐蚀性、耐热性、耐磨性等），冶炼中有目的地加入一些合金元素（

2、如Mn、Si、Cr、Ni、Mo、W、V、Ti等），这种钢称为合金钢。　　（一）碳钢　　1．碳钢的分类　　碳钢的分类方法有多种，常见的有以下三种。　　（1）按钢的含碳量多少分类分为三类：　　低碳钢，含碳量0.25%；　　中碳钢，含碳量为0.25%～0.60%；　　高碳钢，含碳量0.60%。　　（2）按钢的质量（即按钢含有害元素S、P的多少）分类分为三类：普通碳素钢，钢中S、P含量分别≤0.055%和0.045%；　　优质碳素钢，钢中S、P含量均≤0.040%；　　高级碳素钢，钢中S、P含量分别≤0.030%和0.035%。　　（3）按钢的用途分类分为两类：　　碳素

3、结构钢，主要用于制造各种工程构件和机械零件；　　碳素工具钢，主要用于制造各种工具、量具和模具等。　　2．碳钢牌号的表示方法　　（1）碳素结构钢碳素结构钢的牌号由屈服点“屈”字汉语拼音第一个字母Q、屈服点数值、质量等级符号（A、B、C、D）及脱氧方法符号（F、b、Z）等四部分按顺序组成。其中质量等级按A、B、C、D顺序依次增高，F代表沸腾钢，b代表镇静钢，Z代表镇静钢等。如Q235-A·F表示屈服强度为235Mpa的A级沸腾碳素结构钢。　　（2）优质碳素结构钢优质碳素结构钢的牌号用两位数字表示。这两位数字代表钢中的平均含碳量的万分之几。例如45钢，表示平均含碳量为

4、0.45%的优质碳素结构钢。08钢，表示平均含碳量为0.08%的优质碳素结构钢。　　（3）碳素工具钢碳素工具钢的牌号是用碳字汉语拼音字头T和数字表示。其数字表示钢的平均含碳量的千分之几。若为高级优质，则在数字后面加“A”。例如，T12钢，表示平均含碳量为1.2%的碳素工具钢。T8钢，表示平均含碳量为0.8%的碳素工具钢。T12A，表示平均含碳量为1.2%的高级优质碳素工具钢。　　3．碳钢的用途举例　　Q195、Q215，用于铆钉、开口销等及冲压零件和焊接构件。　　Q235、Q255，用于螺栓、螺母、拉杆、连杆及建筑、桥梁结构件。　　Q275，用于强度较高转轴、心

5、轴、齿轮等。　　Q345，用于船舶、桥梁、车辆、大型钢结构。　　08钢，含碳量低，塑性好，主要用于制造冷冲压零件。　　10、20钢，常用于制造冲压件和焊接件。也常用于制造渗碳件。　　35、40、45、50钢属中碳钢，经热处理后可获得良好的综合力学性能，主要用制造齿轮、套筒、轴类零件等。这几种钢在机械制造中应用非常广泛。　　T7、T8钢，用于制造具有较高韧性的工具，如冲头、凿子等。　　T9、T10、T11钢，用作要求中等韧性、高硬度的刃具，如钻头、丝锥、锯条等。　　T12、T13钢，用于要求更高硬度、高耐磨性的锉刀、拉丝模具等。　　（二）合金钢　　合金钢的分类方法

6、有多种，常见的有以下两种。　　（1）按用途分类分为三类：　　合金结构钢，用于制造各种性能要求更高的机械零件和工程构件；　　合金结构钢，用于制造各种性能要求更高的刃具、量具和模具；　　特殊性能钢，具有特殊物理和化学性能的钢，如不锈钢、耐热钢、耐磨钢等。　　（2）铵合金元素总含量多少分类分为三类：　　低合金钢，合金元素总含量小于5%；　　中合金钢，合金元素总含量为5%～10%；　　高合金钢，合金元素总含量大于10%。　　2．合金钢牌号的表示方法　　合金钢是按钢材的含碳量以及所含合金元素的种类和数量编号的。　　①钢号首部是表示含碳量以及所含合金结构钢与碳素结构钢相同，

7、以万分之一的碳作为单位，如首部数字为45，则表示平均含碳量为0.45%；合金工具钢以千分之一的碳作为单位，如首部数字为5，则表示平均含碳量为0.5%。　　②在表示含碳量的数字后面，用元素的化学符号表示出所含的合金元素。合金元素的含量以百分之几表示，当平均含量小于1.5%时，只标明元素符号，不标含量。如25Mn2V，表示平均含碳量为0.25%，含锰量约为2%，含钒量小于1.5%的合金结构钢。又如9SiCr，表示平均含碳量为0.9%，含硅、铬都少于1.5%的合金工具钢。　　③对于含碳量超过1.0%的合金工具钢，则在牌号中不表示含碳量。如CrWMn钢，表示含碳量大于1

8、.0%并含有铬、钨、锰三