黑色金属材料(钢铁)
钢(<2.11%)
非合金钢
普通碳素结构钢
优
生产工艺简单,工艺性能好(焊接、压力和加工性能等)、必要的韧性、良好的塑性、价廉、易于供应,热轧后使用<br>
劣
碳、磷、硫、残余元素含量控制较宽,低温韧性、时效敏感性较差<br>
分类
Q195
强度低,塑性、韧性、加工、焊接性能好,用于轧制薄板、盘条<br>
Q235
(常用牌号)强度适中,承载性、塑性、韧性、可焊性、可加工性好,制作钢筋、型钢和钢板用于建造房屋、桥梁<br>
Q275
强度、硬度高,耐磨性好;塑性、冲击韧性和可焊性差,制造轴类<br>
优质碳素结构钢
含碳量<0.8%,与普通碳素结构钢相比:塑性、韧性高,可通过热处理强化,用于较重要的零件,应用广泛<br>
低合金钢
普通质量低合金钢
特点:与碳素结构钢相比:价格相近,韧性高,焊接性能、冷热压加工、耐蚀性好,部分钢种脆性转变温度低
用途:化工容器、管道、起重机械、鼓风机
举例
常用牌号
Q295<br>
Q335<br>
具有综合力学性能、耐低温冲击韧性、焊接性能和冷热压加工性能良好的特性<br>
可用于建筑结构、化工容器和管道、起重机械和鼓风机等<br>
Q345
综合力学性能、耐低温冲击韧性、焊接性能、冷热加工性能好<br>
优质低合金钢
用途:形状复杂、截面尺寸较大、要求韧性高的淬火零件
举例
常用牌号:Q355B(C、D)、Q390B(C、D)、Q235NHA(B、C、D)、Q420B(C、D)、Q460B
20MnSiV
齿轮轴、齿圈、齿轮、主轴、螺杆、离合器(机床用)
特殊质量低合金钢
常用牌号:12MnNiVR、16Mn、Q345R、L390Q
合金钢
优质合金钢
20Mn、12CrMo、35CrMnAZG120Mn7Mo1BT4
特殊质量合金钢
不锈钢(不锈耐酸钢)
铁素体型不锈钢
主要合金元素:铬
高铬钢优点:耐蚀性好,硝酸、氮肥工业中应用广泛
缺点:缺口敏感性、脆性转变温度高,晶间腐蚀敏感(加热)
马氏体型不锈钢
优点:强度、硬度、耐磨性高
缺点:焊接性差,不做焊接件
应用:弱腐蚀性、温度≤580℃环境,受力大的零件、工具
奥氏体型不锈钢
主要合金元素:铬、镍、钛、铌、钼、氮和锰
优点:韧性、耐蚀性、高温强度、抗氧化性、压力加工、焊接性能优良
缺点:屈服强度低,只能冷变形强化
铁素体-奥氏体型不锈钢
与奥氏体型不锈钢相比:屈服强度为其两倍,可焊性、韧性好
应力腐蚀、晶间腐蚀、焊接时热裂倾向小
沉淀硬化型不锈钢
优点:强度高,耐蚀性>铁素体型不锈钢
应用:高强度、耐蚀、耐高温容器、结构和零件
耐热钢
铸钢
举例:06Cr19Mi10、06Cr17Ni12Mo2MiS1101、NiS1602、NiS4101
生铁(>2.11%)
铸铁:含碳量>2.11%的铁碳合金;碳、硅、杂质含量高,其中有益元素:硅、锰、磷(提高耐磨性);有害元素:硫
铸铁有点:切削性能、铸造性能优良;生产设备、工艺简单,价格低
铸铁组织特点:石墨+碳含量<0.8%的钢组织。韧性、塑性决定于石墨的数量、形状、大小和分布,石墨形状影响最大
铸铁基体组织是影响铸铁硬度、抗压强度、耐磨性的主要因素
有色金属材料
铝及铝合金
在采用各种强化手段后可以达到与普通低合金钢相近的强度,而且强度要比普通钢高得多
铝及铝合金在电器工程、一般机械和轻工业中都有广泛的用途
纯铝强度很低,不宜做结构材料使用
铜及铜合金
有优良的导电性和导热性、较好的耐蚀性和抗磁性、优良的减磨性和耐磨性、较高的强度和塑性、较高的弹性极限和疲劳极限、易加工成型和铸造各种零件
纯铜呈紫红色,常称紫铜,主要用于制作电导体及配制合金。纯铜的强度低,不宜用作结构材料
镍及镍合金
镍力学性能良好,尤其塑性、韧性优良,能适应多种腐蚀环境
化学、石油、有色金属冶炼、高温、高压、高浓度或混有不纯物苛刻腐蚀环境使用
广泛用于化工、制碱、冶金、石油等行业中的压力容器、换热器、塔器、蒸发器、搅拌器、冷凝器、反应器和储运器等。镍在许多有机酸中也较稳定,可用于只要和食品工业等
钛及钛合金
<b>钛在高温下化学性极高</b>。在大气中工作的钛及钛合金仅在<540℃具有良好的耐热性,可做热交换器
低温性能好
常温下钛具有极好的抗蚀性能,在大气、海水、硝酸和碱溶液等介质中十分稳定。但在任何浓度的氢氟酸中均能迅速溶解。
铅及铅合金
对硫酸、磷酸、亚硫酸、铬酸和氢氟酸等有良好的耐蚀性
不耐硝酸腐蚀,在盐酸中不稳定
镁及镁合金
比强度和比刚度可以与合金结构钢相媲美,镁合金能承受较大的冲击、振动荷载,并有良好的机械加工性能和抛光性能
相对密度小,且强度不高;耐蚀性差、缺口敏感性大、熔铸工艺复杂