金属资料根底知识 1 一.概述： ? 1.在机械、工程等工业领域中，选用的金属资料 品种及品种繁多，其分类如下： 2 ? 2.金属资料功能： ? 为更合理运用金属资料，充分发挥其效果，有必要 把握各种金属资料制成的零、构件在正常作业情 况下应具有的功能（运用功能）及其在冷热加工 过程中资料应具有的功能（工艺功能）。 ? 资料的运用功能包含物理功能（如比重、熔点、 导电性、导热性、热膨胀性、磁性等）、化学性 能（经用腐蚀性、抗氧化性），力学功能（机械 功能）。资料的工艺功能指资料习惯冷、热加工 办法的才能。 3 ? 2.3 化学功能： 指金属资料与周围介质扫触时反抗发生化 学或电化学反响的功能。 ? ①耐腐蚀性：指金属资料反抗各种介质侵 蚀的才能。 ? ②抗氧化性：指金属资料在高温下，反抗 发生氧化皮才能。 4 二.黑色金属： 黑色金属：如生铁、铁合金、铸铁、钢、合金钢等。钢和生铁都是以铁 为根底，以碳为首要增加元素的合金，统称为铁碳合金。习惯上把碳含 量＞2.11%的归类于铁，碳含量＜2.11%的归类于钢。 1.铁及其分类： 1.1生铁： ? 生铁是含碳量大于2％（2.11%）的铁碳合金，工业生铁含碳量一般 在2.5%~4.0%，并含Si、Mn、S、P 等元素，是用铁矿石经高炉锻炼的 产品。生铁生铁按含硅（Si）量区分铁号，按含锰（Mn）量分组，按含 磷（P）量分级，按含硫（S）量分类。 1）炼钢生铁： ? 炼钢生铁含硅量不大于1.7%，碳以Fe3C 状存在。故硬而脆，断口呈 白色。首要用作炼钢质料和可锻铸铁质料，炼钢生铁见下表所示。 5 ? 2）铸造用生铁 ? 铸造生铁硅含量为1.25~3.6%。碳多以石墨状况存在。断口呈灰色。 软、易切削加工。首要用来出产各种铸铁件质料如床身、箱体等。 铸造生铁见下表所示： ? 3）球墨铸造用生铁 ? 球墨铸造用生铁也是一种铸造生铁，仅仅低硫低磷。低硫使碳充分在 铁中石墨化。低磷进步生铁的机械功能；首要用于出产功能（机械性 能）较好的球墨铸铁件。球墨生铁见下表所示： 6 ? 1.2 铸铁: ? 铸铁是含碳大于2.11%的铁碳合金，它是将 铸造生铁（部分炼钢生铁）在炉中从头熔 化，并加进铁合金、废钢、回炉铁调整成 分而得到。与生铁区别是铸铁是二次加工， 大都加工成铸铁件。铸铁件具有优秀的铸 造性可制成杂乱零件，一般有杰出的切削 加工性。别的具有耐磨性和消震性杰出， 价格低一级特色。 7 ? 2）白口铸铁 ? 白口铸铁中的碳悉数以浸透碳体（Fe3C）方式 存在，因断口呈亮白色。故称白口铸铁，因为有 很多硬而脆的Fe3C，白口铸铁硬度高、脆性大、 很难加工。因而，在工业运用方面很少直接运用， 只用于少量要求耐磨而不受冲击的制件，如拔丝 模、球磨机铁球等。大多用作炼钢和可锻铸铁的 坯料。 ? 3）灰口铸铁 ? 铸铁中的碳大部或悉数以自在状况片状石墨存在。 断口呈灰色。它具有杰出铸造功能、切削加工性 好，减磨性，耐磨性好、加上它熔化配料简略， 成本低、广泛用于制作结构杂乱铸件和耐磨件。 8 ? 4）可锻铸铁 ? 可锻铸铁是用碳、硅含量较低的铁碳合金铸成白 口铸铁坯件，再经过长时刻高温退火处理，使渗 碳体分解出团絮状石墨而成，即可锻铁是一种经 过石墨化处理的白口铸铁。 ? 可锻铸铁按热处理后显微安排不同分两类；一类 是黑心可锻铸铁和珠光可锻铸铁。另一类是白心 可锻铸铁，白心可锻铸铁安排决定于断面尺度， 小断面的以铁素体为基体，大断面的外表区域为 铁素体、心部为珠光体和退火碳。可锻铸铁商标、 功能（依据GB9440-88）见下两表： 9 ? 2.钢及其分类： ? 钢是含碳量在0.04%~2.3%之间的铁碳合金。 为了保证其耐性和塑性，含碳量一般不超 过1.7%。钢的首要元素除铁、碳外，还有 硅、锰、硫、磷等。钢的分类办法多种多 样，其首要办法有如下七种： 10 ? 2.1 按质量分类： 依照钢中硫（S）和磷(P)的含量可分为一般钢、优质钢和高档优质钢。 (1)一般钢（P≤0.045%，S≤0.055%） (2)优质钢（P、S 均≤0.035%） (3)高档优质钢（P≤0.035%，S≤0.030%） ? 2.2 按化学成份分类 (1)碳素钢： a.低碳钢（C ≤ 0.25%）； b.中碳钢（C ≤ 0.25~0.60%）； c.高碳钢（C = 0.60%）。 (2)合金钢： a.低合金钢（合金元素总含量≤5%） b.中合金钢（合金元素总含量＞5~10%） c.高合金钢（合金元素总含量＞10%） 11 ? 2.3按成形办法分类： (1)锻钢；(2)铸钢；(3)热轧钢；(4)冷拉钢。 ? 2.4按用处分类: 1)修建及工程用钢： a.一般碳素结构钢；b.低合金结构钢；c.钢筋钢。 2)结构钢： a.机械制作用钢;b.弹簧钢;c.轴承钢 3)工具钢： a.碳素工具钢；b.合金工具钢；c.高速工具钢。 4)特别功能钢： a.不锈耐酸钢；b.耐热钢包含抗氧化钢、热强钢、气阀钢；c.电热合 金钢；d.耐磨钢；e.低温用钢；f.电工用钢。 5)专业用钢:如桥梁用钢、船只用钢、锅炉用钢、压力容器用钢、农 机用钢等。 12 2.6 归纳分类： ? (1)一般钢 a.碳素结构钢：Q195；Q215(A、B)；Q235(A、B、C)； Q255(A、B)；Q275。 b.低合金结构 c.特定用处的一般结构钢 ? (2)优质钢（包含高档优质钢） a.结构钢：(a)优质碳素结构钢；(b)合金结构钢；(c)弹簧钢； (d)易切钢；(e)轴承钢；(f)特定用处优质结构钢。 b.工具钢：(a)碳素工具钢；(b)合金工具钢；(c)高速工具钢。 c.特别功能钢：(a)不锈耐酸钢；(b)耐热钢；(c)电热合金钢； (d)电工用钢；(e)高锰耐磨钢。 2.7按脱氧程度和浇注准则分： a.沸腾钢；b.半镇静钢；c.镇静钢；d.特别镇静钢。 13 三、有色金属资料（非黑色金属）