常用的金属材料钢与铁.docx

一、 常用的金属材料一一钢与铸铁金属材料包括纯金属及其合金（即在一种金属中加入其它元素所形成的金属材料）工业上 又把金属材料分为两大类：一类为黑色金属，它包括铁、锰、铬及其合金，其中以铁基合金 （即钢和铸铁）应用最广；另一类为有色金属，是指除黑色金属以外的所有金属及其合金在工业上使用的金属材料中，以钢和铸铁使用最多钢和铸铁（总称为钢铁材料）是以铁为 主，加入碳等其它合金元素所组成的，故称为铁碳合金材料一般把含碳量小于2.06%的铁 碳合金称为钢；大于2.06%的铁碳合金称为铸铁1. 钢的分类、编号及性能特点：根据成分不同钢可分为碳素钢（简称碳钢）和合金钢两类1）碳素钢碳素钢中以铁和碳为主要元素，但常含有Mn、Si、S、P等杂质元素，其中S、P对钢的性 能危害很大因此根据硫、磷含量多少，把钢分为：普通质量钢（SS0.055%,PSO.O45%）优 质钢（SS0.03%,PS0.035%），高级优质钢（SS0.02%,PS0.003%）等碳钢的性能主要决定 于含碳量的高低，随着含碳量的增多，碳钢的强度、硬度提高，塑性和韧性降低根据含碳 量的多少，碳钢分为低碳钢（CS0.25%）、中碳钢（C=0.3〜0.6%）和高碳钢（C>0.6%）。

所以低碳钢的强度、硬度低，塑性韧性好，常用于受力较小的冲压件（如皮带轮罩売、垫圈、 自行车的挡泥板等）、焊接件等；高碳钢的强度高，塑性低，常用于制造受力较大的弹簧等 零件；中碳钢既有一定强度，也有一定塑性，常用于制备受力较大、较复杂的轴类零件等工业上根据用途不同，将碳素钢分为碳素结构钢和碳素工具钢a) 碳素结构钢该类钢主要用于各种结构件根据钢的质量不同(即S、P含量)分 为碳素结构钢和优质碳素结构钢碳素结构钢 是属于普通质量钢，其牌号表示方法为Q+三位数字Q为“屈”字的汉语拼音子首，后面三位数为表示该钢的屈服点(MPa) 数值，如常用的Q235，表示屈服点为235MPa的普通质量钢Q235钢 的旧牌号称为 A3 钢，一般受力不大、不重要零件常用 Q235 钢制造， 如一般的螺钉、螺母、冲压件、焊接件桥梁建筑的结构件等属于 这类钢的还有Q195、Q215、Q255、Q275等优质碳素结构钢 优质碳素结构钢常经热处理后使用，其牌号的一般 表示方法为两位数字，这两位数字表示该钢的含碳量的万分数如45 号钢，表示该钢的含碳量为 0.45%左右常用的优质碳素结构钢为20、 45 和65 号钢 20号钢属低碳钢， 45 号钢属中碳钢， 65 号钢属 高碳钢。

b) 碳素工具钢该类钢主要用于制造各种工具、量具、模具及量具等该钢的牌号表 示方法是“T”后面加一位或两位数字组成T为“碳”字汉语拼音 字首，后面的数字表示该钢含碳量的千分数如T8A钢，表示含碳量 为0.8%的高级碳素工具钢；T12表示含碳量为1.2%的碳素工具钢 常用的碳素工具钢有：T7、T8、T10、T12等该类钢的含碳量较多，强度、硬高度、耐磨性好，经热处理后使用 常用于高强度、高耐磨性的零件和工具等如锉刀、锯条、简单小型冲 模等2）合金钢 合金钢是在碳素钢的基础上再加入其它合金元素所形成的钢合金元 素的加入是为了改善与提高钢的力学性能和获得某些特殊性能（如耐 蚀性）常用的合金元素有Mn、Cr、Ni、Si、W、Mo、Ti等按加入的合金元素含量多少可分为低合金钢（合金元素总含量＜5%）、中合金钢（合金元素总含量5〜10%）和高合金钢（合金元素总含 量＞10%）工业上按合金钢的用途分为合金结构钢、合金工具钢和特 殊性能钢a）合金结构钢 用来制造各种重要的机械零件，其编号为：数字 +化学元素符号+数字，前面的为两位数字，表示钢的平均含碳量的万 分之几，后面的数字表示含合金元素含量的百分比。

如 60Si2Mn,60 表示含碳量0.6%； Si2表示含硅量为2%；含Mn为W1.5%这类钢中 2应用较多的是40Cr钢b) 合金工具钢 这类钢常用于制造各种刀具、模具和量具等其 牌号表示方法和合金结构钢类似，不同的是第一位数表示含碳量的千 分之几，且大于 1%时不标出例如 3Cr2W8V 钢高速钢是常用的合 金工具钢，含碳量一般不标出，如W18Cr4V,其含碳量为0.7〜0.8% W18Cr4V 常用于制造车刀、铣刀、刨刀和各种冲模c) 特殊性能钢 是指具有特殊物理和化学性能的合金钢，不锈钢 是其中一种，常用的牌号为 1Cr18Ni92. 铸铁常用铸铁的成分与钢不同，铸铁的含碳量大于2% (常用 2.5〜4%C)， 其杂质远大于钢铸铁的组织中有石墨存在，石墨的强度近于零，因 此石墨存在相当于钢的基体上存在裂缝或空洞，使铸铁的性能比钢 低，特别是抗拉强度和塑性低，不能进行锻压加工，但其硬度和抗压 强度较好，所以铸铁主要用于承受压力的零件工业上根据石墨形状 不同分为灰口铸铁、可锻铸铁和球墨铸铁等 1 )灰口铸铁石墨以片状形态存在的铸铁称为灰铸铁由于片状石墨存在，其石墨 尖端的应力集中现象，使灰铸铁的抗拉强度及塑性低。

灰铸铁的牌号 为 HT 后加三位数字三位数字表示最低的抗拉强度( MPa )例如 HT200、 HT250 和 HT300 等共六种2）可锻铸铁石墨以团絮状的形态存在的铸铁称为可锻铸铁由于团絮状石墨对应 力集中影响较小，故可锻铸铁的力学性能较灰铸铁高可锻铸铁的牌 号为三个拼音字和二组数字：如KTH300-06、KTZ550-04KT表示“可 锻”，“H”和“Z”分别表示“黑”和“珠”的拼音字首；前一组三 位数表示最低的抗拉强度（MPa）；后一组数字表示最低伸长率（％） 3 ）球墨铸铁石墨以球状形态存在的铸铁称为球墨铸铁由于球状石墨的应力集中影响更小，故球黑铸铁的性能最好球墨铸铁的牌号表示和可锻铸铁类似，就是把拼音字母改为“QT”如QT450-10、QT600-3等。