常用金属材料简介.ppt

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1、常用金属材料简介作者：Shine常用的金属材料有哪些？金属材料黑色金属有色金属碳钢合金钢。。。铜合金铝、镁合金。。。铸铁碳钢碳钢指的是含碳量在2.11%以下的铁碳合金，根据含碳量的多少可分为低碳钢（0.1~0.25%）、中碳钢（0.25~0.6%）和高碳钢（0.6~1.7%）。几种常用碳钢的化学成分：牌号化学成分，%CSiMnCrNiCuSP不大于250.22~0.290.17~0.370.50~0.800.250.300.250.0350.035450.42~0.500.17~0.370.50~0.

2、800.250.300.250.0350.035800.77~0.850.17~0.370.50~0.800.250.300.250.0350.035碳钢牌号力学性能硬度抗拉强度/Mpa屈服强度/Mpa伸长率/%断面收缩率/%25未热处理≤170HB≥450≥275≥23≥5545热轧钢≤229HB退火钢≤197HB调质硬度HRC22~34≥600≥355≥17≥4080未热处理≤285HB淬火硬度可≥62HRC≥1080≥930≥6≥30几种常用碳钢力学性能对比：随着含碳量的增加，碳钢的硬度和强度增

3、加，塑韧性下降。材料的力学性能是由它的组织结构决定的，碳钢组织结构随化学成分和热处理制度的不同而不同。碳钢显微组织对比08钢×100倍退火组织45钢×400倍退火组织T8钢×1000倍退火组织T8钢×7000倍退火组织示意图组织硬度/HB塑性变形能力/%铁素体（F）60~8030~50渗碳体（Fe3C）700~800极小珠光体（P）160~5005~20需要说明的是珠光体的力学性能随热处理工艺的不同会有较大的差异。什么是铁素体、渗碳体和珠光体？为什么力学性能会有如此差异？α-Fe原子排列示意图铁素体就

4、（F）是碳在α-Fe中的间隙固溶体Fe3C结构示意图Fe3C是一种金属化合物珠光体（P）实际就是铁素体（F）和渗碳体（Fe3Ｃ）的机械混合物。不同成分碳钢的应用领域低碳钢强度、硬度较低，但有着较好的塑、韧性，冷成形性良好，常用于钣金件。如：汽车车身、电脑主机箱、空调外壳、机械设备的外壳等。不同成分碳钢的应用领域中碳钢拥有较好的综合力学性能，在碳钢中应用范围最广，适合制造机械零部件和作为建筑材料使用。不同成分碳钢的应用领域高碳钢拥较高的强度和硬度，高的弹性极限和疲劳极限，但焊接性能和冷塑性变形能力差。常

5、用于制造对硬度和耐磨性要求较高的锤、撬棍、销等，高碳钢还曾用于制造钻头、丝攻、铰刀等切削工具，但因切削效率不高，难以加工高硬度、高强度材料逐渐被其它材料取代。材料的强度、硬度和塑韧性对切削加工性能有着怎样的影响？材料的硬度和强度越高，塑性越大，其切削温度越高，刀具越容易磨损，切削加工性越差。低碳钢硬度低，塑韧性高，变形大，断屑难，容易粘屑，加工表面粗糙，加工性较差；中碳钢性能适中，加工性良好；高碳钢硬度高，塑性低，切削力大，温度高，刀具耐用度低，加工性差。碳钢的切削加工性能合金钢在普通碳素钢基础上添加

6、其它合金元素就构成了合金钢。根据添加合金元素的多少可以将合金钢分为低合金钢（合金元素总含量≤5%）、中合金钢（5%~10%）和高合金钢（≥10%）。几种常用的低合金钢16Mn（现已归入Q345）广泛应用于桥梁、车辆、船舶、建筑、压力容器等。GB/T1591对Q345A的化学成分的要求如下：C≤0.20%，Mn≤1.70%，Si≤0.50%，P≤0.035%，S≤0.035%。在碳钢中加入Mn元素对材料力学性能的影响：可以大幅提高材料的强度、硬度和耐磨性，对材料的塑、韧性影响较小。但也会降低材料的焊接性

7、和耐腐蚀性。含碳量相近的15号钢屈服强度仅略大于225Mpa，而加入Mn元素后材料的屈服强度超过了345Mpa。几种常用的低合金钢40Cr40Cr钢是机械制造业使用最广泛的钢之一，可用于制造汽车转向节、后半轴、齿轮、曲轴、连杆、机床蜗杆等。化学成分如下表（与40钢对比）：牌号化学成分/%CSiMnCrNiPSCu400.37~0.440.17~0.370.50~0.80≤0.25≤0.30≤0.035≤0.035≤0.2540Cr0.37~0.440.17~0.370.50~0.800.80~1.10

8、≤0.030≤0.035≤0.035≤0.030碳钢中加入Cr元素对材料力学性能的影响：显著提高强度、硬度、耐磨性和耐腐蚀性，同时降低塑性和韧性。通过加入Cr元素，屈服强度由40号钢的335Mpa提高到了785Mpa。几种常用的低合金钢35CrMo用于制造承受冲击、弯扭、高载荷的各种机器中的重要零件，如轧钢机人字齿轮、曲轴、锤杆、连杆、紧固件，汽轮发动机主轴、车轴，发动机传动零件等。化学成分如下表（与35钢对比）：牌号化学成分/%CSiMnCrMoNiP