《理化培训11》由会员分享，可在线阅读，更多相关《理化培训11（106页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、化学分析基础知识第一节 金属材料常用牌号概论黑色金属：钢、铁 钢：碳素钢、合金钢 有色金属：重金属、轻金属、 半金属、贵金属、稀有金属1.1.1 钢材的定义及分类钢材是以铁为主要元素,含碳量为 0.022.06%,并含有其他元素的合金材料.常见的带肋钢筋1.按化学成分 分类a低碳钢： 0.6% （1）碳素钢 （碳钢） （2）合金钢 专门加入一定量的合金元素按合金元素总含量分： a低合金钢： 10% 按含碳量分：2.按品质含量（杂质）分类1.普通钢： 0.050%，0.045%2.优质钢： 0.035%，0.035%3.高级优质钢： 0.025%，0.025%，牌号后加“高”或“A”4.特级优质
2、钢： 0.015%，0.015%， 牌号后加“E”3.按冶炼时脱氧程度分 1.沸腾钢：脱氧不充分，代号“F”2.半镇静钢：介于F与Z之间，代号“b”3.镇静钢：脱氧充分，代号“Z”4.特殊镇静钢：脱氧彻底，代号“TZ” 1.1.2钢铁及合金牌号GB/T2212000钢铁产品牌号 表示方法 2000年4月1日发布， 2000年11月1日实施（一）生铁以含硅量千分之几表示：Z30表 示含硅在2.75-3.25的铸造生铁； L10 表示含硅在0.85-1.25的炼钢 用生铁 F04表示含钒不小于0.40的含 钒生铁（二）碳素结构钢和低合金高强度结构钢碳素结构钢和低合金高强度结构钢分为通 用结构钢和专
3、用结构钢两大类。 通用结构钢：Q235BZ 、 Q235AF屈服强度 质量等级 脱氧方式低合金高强度结构钢Q345D 专用结构钢： Q345R Q345NH（三）优质碳素结构钢以两位数字表示平均含碳量（万分之几） 08F 10b 45 50Mn 45A高级优质 45E特级优质（四）合金结构钢 采用两位阿拉伯数字和标准化学元素 符号表示，尾部加A、E或用途符号 合金元素小于1.50不表明 1.50-2.49 2 2.50-3.49 3 40Cr 18Cr2Ni4WA 特殊情况下易致混淆者，在元素符号后亦 可标以数字“1”，例如钢号“12CrMoV”和 “12Cr1MoV”，前者铬含量为0.4-0
4、.6%，后 者为0.9-1.2%，其余成分全部相同。 （五）易切削钢钢号冠以“Y”，以区别于优质碳素结构 钢。字母“Y”后的数字表示碳含量，以平均碳 含量的万分之几表示，例如平均碳含量为 0.3%的易切削钢，其钢号为“Y30”。锰含量较高者，亦在钢号后标出“Mn”， 例如“Y40Mn”。 （六）碳素工具钢钢号冠以“T”，以免与其他钢类相混。钢号中的数字表示碳含量，以平均碳含 量的千分之几表示。例如“T8”表示平均碳含 量为0.8%。锰含量较高者，在钢号最后标出“Mn”， 例如“T8Mn”。高级优质碳素工具钢的磷、硫含量，比 一般优质碳素工具钢低，在钢号最后加注字 母“A”，以示区别，例如“T8
5、MnA”。 （七）合金工具钢及高速钢 合金工具钢钢号的平均碳含量1.0%时，不标出碳 含量；当平均碳含量1.0%时，以千分之几表示。例如 Cr12、CrWMn、9SiCr、3Cr2W8V。钢中合金元素含量的表示方法，基本上与合金结构钢 相同。但对铬含量较低的合金工具钢钢号，其铬含量以千 分之几表示，并在表示含量的数字前加“0”，以便把它和 一般元素含量按百分之几表示的方法区别开来。例如 Cr06。高速工具钢的钢号一般不标出碳含量，只标出各种合 金元素平均含量的百分之几。例如钨系高速钢的钢号表示 为“W18Cr4V”。钢号冠以字母“C”者，表示其碳含量高于 未冠“C”的通用钢号。（八）轴承钢钢号
6、冠以字母“G”，表示滚动轴承钢类 。高碳铬轴承钢钢号的碳含量不标出，铬 含量以千分之几表示。例如GCr15。渗碳轴 承钢的钢号表示方法，基本上和合金结构钢 相同。（九）不锈钢钢号中碳含量以千分之几表示。例如 “2Cr13”钢的平均碳含量为0.2%；若钢中含 碳量0.03%或0.08%者,钢号前分别冠以 “00”及“0”表示之，例如00Cr17Ni14Mo2、 0Cr18 Ni9等。对钢中主要合金元素以百分之几表示， 而钛、铌、锆、氮等则按上述合金结构钢对 微合金元素的表示方法标出。1.1.2有色金属一、分类 （1）有色纯金属 分为重金属、轻金属、 贵金属、半金属和稀有金属五类。（2）有色合金
7、按合金系统分：重有色金属 合金、轻有色金属合金、贵金属合金、稀有 金属合金等；按合金用途则可分：变形（压 力加工用合金）、铸造合金、轴承合金、印 刷合金、硬质合金、焊料、中间合金、金属 粉未等。 （1）重有色金属；指比重大于4.5的有色金属。包括铜 ，镍，锢，铅，锌，锑，汞，镉和铋。 （2）轻有色金属；指比重小于4.5的有色金属。包括铝 ，镁，钙、钾、锶和钡。（3）贵金属；指在地壳中含量少，开采和提取都比较困难 ，对氧和其它试剂稳定，价格比一般金属贵的有色金属。包 括金、银。和铂族元素。一般比重都较大，熔点较高在916 3000度，有很好的化学稳定性、优良的抗氧化性及耐腐蚀 性。（4）半金属；
8、一般指硅、硒、碲、砷和硼五种元素。其物 理化学性质介于金属和非金属之间。如砷是非金属，但它能 传热和导电。（5）稀有金属；稀有金属并不是说稀少，只是指在地壳中 分布不广，开采冶炼较难，在工业应用较晚，故称为稀有金 属。稀有金属又包括为稀有轻金属，稀有高熔点金属，稀有 分散金属，稀土金属，稀有放射性金属。 （3）有色材 按化学成份分类：铜 和铜合金材、铝和铝合金材、铅和 铅合金材、镍和镍合金材、钛和钛 合金材。按形状分类时，可分为： 板、条、带、箔、管、棒、线、型 等品种。二、产品牌号的表示办法（1）命名原则 有色金属及合金产品牌号的命名，规 定以汉语拼音字母或国际元素符号作为主题词代号，表示
9、其所属大类，如用L或AL表示铝，T或Cu表示铜。主题词 以后，用成份数字顺序结合产品类别来表示。即主题词之 后的代号可以表示产品的状态、特征或主要成份，如LF 为防（F）锈的铝（L）合金；LD为锻（D）造用的铝（L ）合金；LY为硬（Y）的铝（L）合金，这三种合金的主 题词是铝合金（L）。又如QSn为青（Q）铜中主要的添 加元素为锡（Sn）的一类；QAL9-4为青（Q）铜中含有 铝（AL），成分中添加元素铝为9%，其他添加元素为 4%，这两种合金的主题词是青铜（Q）。因此，产品代 号是由标准（GB340-78）规定的主题词汉语拼音字母、 化学元素符号及阿拉伯数字相结合的方法来表示。有色金属及合
10、金产品的状态、加 工方法、特征代号，采用规定的汉语 拼音字母表示。如热加工的R（热） ，淬火的C（淬），不包铝的B（不 ），细颗粒的X（细）等。但也有少 数便外，如优质表面O（形象化表示 完美无缺）等 三、铝及其合金（一）铝合金的分类 按合金成分和工艺特点分：形变铝合金和铸造 铝合金（二）铝合金的热处理 时效强化：淬火后的合金随时间延长发生强化 的现象。 包括：固溶处理和时效处理（自然时效和人工 时效） （三）形变铝合金 分能热处理和不能热处理两类可将铝合金分为变形铝合金和铸造铝合金两大类。变形铝合金又分为可热处理强化和不可热处理强化两类.铝合金分类示意图l铝合金一般具有有限固溶型共晶相图。四
11、、铝合金的牌号、性能及用途 1、变形铝合金 变形铝及铝合金牌号表示方法 根据国标规定 ，变形铝及铝合金可直接引用国际四位数字体系牌号或采用国标规定的四位字符牌号。以铜为主的合金 2XXXX以锰为主的合金 3XXXX以硅为主的合金 4XXXX美F-117隐身战斗机 (所用材料大部分是铝合金)高比强铝合金机翼2、铸造铝合金 包括：Al- Si系： 代号为ZL1+两位数字顺序号Al-Cu系：代号为ZL2+两位数字顺序号Al-Mg系：代号为ZL3+两位数字顺序号Al-Zn系： 代号为ZL4+两位数字顺序号 Al-Si系铸造铝合金 l又称硅铝明。其中ZL102(ZAlSi12)是含12%Si的铝硅二元合
12、金，称为简单硅铝明. 57712.7%四、 铜及其合金一、纯铜 紫铜： 工业纯铜（T）分：冶炼产品（铜锭）和加工产 品（铜材） 杂质对纯铜性能影响：热脆、冷脆 铜合金：黄铜、青铜和白铜（铜镍合金）二、铜合金 （一）黄铜（H） 以锌为主要合金元素的铜基合金 分普通黄铜和特殊黄铜 按生产方式分：压力加工黄铜和铸造黄铜 代号：压力加工普通黄铜：（H+质量分数） 压力加工特殊黄铜：（H+主加元素符号+质 量分数） 铸造黄铜：Zcu 例：H62、HPb59-1 普通黄铜，按平衡态组织分两种：单相黄铜 ，双相黄铜黄铜铸黄铜铸 件件黄铜 棒（1）单相黄铜 当锌质量分数少于39%时，室温下组织为单 相固溶体，
13、称为单相黄铜。 塑性好，可进行冷、热压力加工，适宜制造 冷轧板材、冷拉线材以及形状复杂的冲压零件。 （2）双相黄铜 当锌的质量分数为39%-45%时，室温下的 组织为+ ，称为双相黄铜。 适用于热加工。一般轧成棒材、板材，再经 切削加工制成各种零件。 2、特殊黄铜 在铜锌二元合金的基础上加入其它合金元素 所组成的多元合金。（二）青铜 除黄铜、白铜以外的铜合金均称为青铜。 常用青铜：锡青铜、铝青铜、铍青铜 青铜具有较高的耐蚀性、导电性、导热性和 良好的切削加工性。 分类：压力加工青铜和铸造青铜两大类。 编号：Q（ZCU）+主加元素符号+质量分数 例：QSn4-3; ZCuSn10Zn2 1、锡青
14、铜 以锡为主加元素的铜合金 特点：耐腐蚀、耐磨、强度高、弹性好青 铜 制 品常用牌号有QSn4-3、QSn6.5-0.4、ZCuSn10Pb1等。l主要用于耐蚀承载件,如弹簧、轴承、齿轮轴、蜗轮、垫圈等。 锡青铜管船用青铜软 管快速接头 阀(锡青铜阀 体、阀盖)2、铝青铜 以铝为主要合金元素的铜基合金。 具有良好的力学性能、耐蚀性、耐磨 ，能进行热处理。 3、铍青铜 以铍为主要的合金元素的铜基合金。 具有很高的强度、硬度、疲劳极限和 弹性极限。耐蚀性、无磁性、导电和导热 性好。 （三）白铜（B） 代号：B+镍的质量分数第二节试样的采取、制备和分解在工业分析工作中，常需要从大批物料中或大 面积的
15、矿山上采取实验室样品。 所谓实验室样品( laboratory sample )为送实 验室供检验或测试而制备的样品。就是按科学的方 法所选取的少量能代表整批物料或某一矿山地段的 平均组成的样品也叫原始平均试样。 由实验室样品制得的样品叫试样（ test sample ） 。 用以分析测定所称取的一定量的试样称为试料 ( testportion )，若试样与实验室样品两者相同， 则称取实验室样品。供分析所用的试料，一般取量很小，仅有 零点几克或几克，要求这么少的试样所获得 的分析结果能代表整批物料的平均组成，所 采取的实验室样品就必须有较高的代表性， 否则，无论分析仪器如何精密，分析工作如 何完善，所得结果将失去应有的意义。因此 ，必须重视实验室样品的采集。一般，所采集的实验室样品不能直接用于分析 ，必须按照科学的方法再制成均匀的、具有代表性 的分析试样试样的制备。 分解试样的目的是将固体试样处理成溶液，或 将组成复杂的试样处理成简单、便于分离和测定的 形式，为各组分的分析操作创造最佳条件。因此， 对于复杂的钢铁试样、合金试样和硅酸盐试样，在 选择分解试样的方法时，应充分考虑测定对象、测 定方法和干扰元素等方面的因素，不能只考虑物质 的可溶性以及分解的速度等，并尽量将
