1、金属材料基本知识,综合事业部 李江波 2008年12月18日,金属材料分类,金属的含义和性能,金属 具有不透明、有光泽、良好的导热导电性，并且其导电能力随温度的增高而减小，富有延展性。金属内部原子具有规律性排列的固体（即晶体） 金属材料的性能 1、机械性能（力学性能） 在外力作用下所表现出来的特性 。强度 材料在外力（载荷）作用下，抵抗变形和断裂的能力。屈服点（屈服强度） 材料在拉伸过程中，材料所受的应力达到某一临界值时，载荷不再增加变形却继续增加。 抗拉强度（强度极限） 材料在拉断前承受的最大应力值。 延伸率 材料在拉伸断裂后，总伸长与原始标距长度的百分比。断面收缩率 材料在拉伸断裂后、断面
2、最大缩小面积与原断面积百分比。,金属材料的性能,硬度 材料抵抗其他物体压入其表面的能力。 冲击韧性 材料抵抗冲击载荷的能力。2、工艺性能 材料承受各种加工、处理的性能。铸造、焊接、冷弯、冲压、锻造等。3、化学性能 材料与周围介质接触时，抵抗发生化学或电化学反应的性能。耐腐蚀性 材料抵抗各种介质侵蚀的能力。抗氧化性 材料抵抗产生氧化的能力。,黑色金属,黑色金属 生铁、铁合金、铸铁、钢、合金钢等。钢和生铁都是以铁为基础，以碳为主要添加元素的合金，统称为铁碳合金。 铁 含碳量2.11% 钢 含炭量2.11%钢按化学成分分为碳素钢（简称碳钢）与合金钢两大类。合金 由两种或两种以上金属或金属与非金属组成
3、，具有金属特性的物质。按钢材的用途、化学成分、质量的不同，可将钢分为许多类： 1、按钢材的用途可分为结构钢、工具钢、特殊性能钢三大类 结构钢 用作各种机器零件的钢。它包括渗碳钢、调质钢、弹簧钢及滚动轴承钢。,黑色金属,用作工程结构的钢。它包括碳素钢中的甲、乙、特类钢及普通低合金钢。 工具钢：用来制造各种工具的钢。根据工具用途不同可分为刃具钢、 模具钢与量具钢。特殊性能钢：是具有特殊物理化学性能的钢。可分为不锈钢、耐热钢、耐磨钢、磁钢等。 2、 按化学成分分类 按钢材的化学成分可分为碳素钢和合金钢两大类。碳素钢：按含碳量又可分为低碳钢（含碳量0.25%）；中碳钢（0.25%含碳量0.6%）；高碳
4、钢（含碳量0.6%）。,黑色金属,合金钢：按合金元素含量又可分为低合金钢（合金元素总含量5%）；中合金钢（合金元素总含量=5%-10%）；高合金钢（合金元素总含量10%）。此外，根据钢中所含主要合金元素种类不同，也可分为锰钢、铬钢、铬镍钢、铬锰钛钢等。 3、按质量分类 按钢材中有害杂质磷、硫的含量可分为：普通钢（含磷量0.045%、含硫量0.055%；或磷、硫含量均0.050%）。优质钢（磷、硫含量均0.040%）。高级优质钢（含磷量0.035%、含硫量0.030%）。,有色金属,有色金属有色金属又称非铁金属 ，指除黑色金属外的金属和合金。 其中除少数有颜色外（铜为紫红色、金为黄色） ，大多数
5、为银白色。有色金属有60多种。可分为：（1） 重金属：铜、铅、锌等。（2） 轻金属：铝、镁等。（3） 轻稀有金属：锂、铍等。（4） 难熔稀有金属：钨、钛、钒等。（5） 稀散金属：镓、锗等。（6） 稀土金属：钪、钇及镧系元素等。 （7） 放射性金属：镭、锕等。 （8） 贵金属：金、银、铂等。（9）碱金属：钾、钠等。,金属的结构,金属键及金属晶体 离子键及离子晶体,材料的改性,高碳钢淬火、回火马氏体,材料的改性,T8淬火、回火组织T8：碳素工具钢，8:含碳量为千分之八，即0.8%,不锈钢,不锈钢定义在空气中或化学腐蚀介质中能够抵抗腐蚀的一种高合金钢，不锈钢是具有美观的表面和耐腐蚀性能好，不必经过镀
6、色等表面处理，而发挥不锈钢所固有的表面性能,使用于多方面的钢铁的一种，通常称为不锈钢。不锈钢的分类1、以化学成分分类： CR系列：铁素体系列、马氏体系列 CR-NI系列：奥氏体系列，异常系列，析出硬化系列。,不锈钢,以金相组织的分类： 奥氏体不锈钢 铁素体不锈钢 马氏体不锈钢 双相不锈钢 沉淀硬化不锈钢,不锈钢,不锈钢的表示方法 1、奥氏体型不锈钢用200和300系列的数字表示。例：3042、铁素体和马氏体型不锈钢用400系列的数字表示。例：430不锈钢与不锈铁的区别不锈铁与不锈钢相比主要区别是否含镍。不锈铁是含铬而不含镍的，也成为Cr不锈钢 。不锈钢是既含铬又含镍的，由于镍属于较稳定元素，那么它的抗腐蚀能力自然要比不锈铁强很多。,材料的选择,材料的一般选择方法,
