金属材料及非金属材料基础知识培训(BYD)

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1、金屈材料及非金屈材料基础知识一、钢铁材料分类钢铁材料又称黑色金属材料，钢铁是指钢和铁的统称，都是以铁和碳为主要元素组成的合金。1、生铁的分类生铁：碳的质量分数COC大于2%的铁碳合金称为生铁(1)按用途分：①炼钢生铁：指平炉、转炉炼钢用生铁，其含Si量较低，cosi不大于1.75%,含硫较高，cos不大于0.07%。炼钢生铁硬而脆，断口成口色，所以也叫白口铁。占生铁产量的80%-90%②铸造生铁：又称翻砂铁，一般含Si量较高，®si达3.75%,含硫量较低，cos不大于0.06%。断口呈灰色又称灰口铁。它占生铁产量的10%(2)按化学成份分：①普通生铁：普通生铁是指不含其它合金

2、元素的生铁，如炼钢生铁、铸造生铁②特种生铁：a.天然合金生铁：天然合金生铁是指含有共生金属，如铜、饥、牒等的铁矿石或精矿石，用还原剂还原而炼成的-•种生铁，它含有一定量的合金元素，可用来炼钢或铸造。b.铁合金：是在炼铁屮特意加入其它成份，炼成含冇多种合金元素的特种生铁，如硅铁、钮铁、铭铁、钥铁等等。2、铸铁的分类碳的质量分数coc超过2%(一般为2.5%-3.5%)的铁碳合金称为铸铁,是用铸造生铁经冲天炉等设备重熔，用于浇铸机器零件。(1)按断口颜色分：①灰铸铁：铸铁中碳大部或全部以门由状态的片状石墨形式存在，断口是暗灰色，故称灰铸铁，有一定力学性能和良好的被切削加工性。①白口

3、铸铁：组织屮完全没有或几乎没有石墨的一种铁碳合金，其屮碳完全以渗碳体形式存在。②麻11铸铁：介于白丨I铸铁与灰11铸铁Z间的一种铸铁，断11呈灰白相间的麻点，故称麻口铸铁，性能不好，极少应用。（2）按化学成份：①普通铸铁：指不含任何合金元素的铸铁。如常用的灰铸铁，可锻铸铁②特殊铸铁：在普通铸铁中有意加入一些合金元素，借以提高铸铁某些特殊性而配制的一种高级铸铁，如各种耐热、耐腐蚀、耐磨铸铁。（3）按生产方式和组织性能分：①孕育铸铁：乂称变质铸铁，在灰铸铁基础上，采用“变质处理”即是在铁水屮加入少量的变质剂（硅铁或硅钙合金）造成人工品核，获得细品的珠光体和细片状石墨组织的一种高级铸

4、铁。这种铸铁强度塑性和韧性比一•般灰铸铁好，主要用來制造力学性能要求较高而截面尺寸变化人的大型铸件。②可锻铸铁：是一种由一定成份的口口铸铁经石墨化退火后而成，其中碳大部或全部成团絮状右墨的形式存在。比灰铸铁具冇较高的韧性，故又称韧性铸铁，此种铸铁并不可以锻造，多用來制造承受冲击载荷的铸件。③球墨铸铁：球墨铸铁又称球铁。它是通过在浇铸前往铁水屮加入一定量的球化剂（如纯镁或其合金）和墨化剂（硅铁或硅铝合金）以促进碳呈球状右墨结品而获得的。由于右墨呈球状，应力大为减轻，它主要可减小金屈基体的有效截面积，因而它的力学性能比普通灰铸铁高得多，也比口J锻铸铁好。还具备比灰铸铁好的焊接性和接

5、受热处理的性能；和钢相比，除塑性、韧性稍低外，其他性能均接近，是一种同吋兼有钢和铸铁优点的优良材料。因此，在机械工程上获得广泛应用。3、钢的分类（1）按冶炼方法分：①平炉钢：指用平炉炼钢法所炼制出的钢（冇停建平炉的趋势）主要有普通碳钢、低合金钢、优质碳素钢。②转炉钢：指用转炉炼钢法所炼制的钢。分底吹、侧吹、顶吹和空气吹炼、纯氧吹炼等转炉钢。顶吹转炉钢具有生产速度快、质量高、成本低、投资少、基建快一系列优点，是当代炼钢的主要方法，转炉钢的主要品种是普碳钢，也生产优质碳素钢和合金钢。①电炉钢：指用电炉炼钢法所炼出的钢，可分为电弧钢、感应电炉钢、真空感应电炉钢、电渣炉钢。主要品种：优

6、质钢和合金钢。（2）按脱氧程度和浇注分：①沸腾钢：这是脱氧不完全的钢，在浇注时钢锭模里产生沸腾。其特点是效率高、成木低、表面质量及深冲性能好，但成份偏析大，质量不均匀，耐腐蚀性和机械强度差，这类钢大量用来轧制普通碳素钢、钢板型钢。②镇静钢：它是脱氧完全的钢，在浇注时钢液镇静，没有沸腾现象,其特点是成份偏析少，质量均匀，收得率低（缩孔多）成本比较高，一般合金钢和优质碳素钢都是镇静钢。③半镇钢：它是脱氧程度介于沸腾钢与镇静钢之间的钢，浇注时沸腾现彖较弱，生产较难，英特点是成份偏析少，质量较可以，在钢的比重不大。注：（i）脱氧方法表示符号：F、b、Z、TZ（ii）F・沸腾钢、b■半镇

7、静钢、Z・镇静钢、TZ■特殊镇静钢（Si为0.07%）（Si为0.17%）Si下限值0.12%（3）按化学成份分：①合金钢：在碳素钢基础上，为了改善钢的性能，在冶炼时，特意加入一些合金元索（如钻、傑、硅、猛、钛、硼等）而炼成的钢。a.低合金钢合金元素总量（0=5%b.中合金钢合金元素总量co>5%〜10%c.高合金钢合金元素总量co>10%②碳素钢：coc低于2%，并含有少量猛、硅、硫、磷、氧等杂质的铁、碳合金。a.工业纯铁（ocWO.04%的铁碳合金a.低碳钢cocWO.25%的钢C.中碳