《常用的金属知识》由会员分享，可在线阅读，更多相关《常用的金属知识（31页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、常用的金属知识,金属材料的性能可分为:使用性能工艺性能（又称为加工性能）。,使用性能包括：,1、物理性能（比重、熔点、导电性、导热性、热膨胀性、磁性等）； 2、化学性能（耐腐蚀性、耐氧化性等）； 3、机械或力学性能（强度、塑性、硬度、韧性、疲劳强度等）。,工艺性能（加工性能）：,1、铸造性能； 2、锻造性能； 3、焊接性能； 4、切削加工性能； 5、弯曲； 6、热处理性能等。,1、比重：比重是一种物体的重量与同体积的水的重量的比值，常用符号表示，以克/厘米为单位。2、熔点：金属和合金从固体状态向液体状态转变时的熔化温度叫做熔点。3、导电性：金属传导电流的性能叫做导电性。衡量金属导电性能的指标是
2、导电率（又叫导电系数）和电阻率（又叫电阻系数），导电率与电阻率互成反比，导电率越大，则电阻越小。4、导热性：金属传导热量的性能叫导热性。它反映了金属在加热和冷却时的导热能力，在金属中银和铜的导热性最好。5、热膨胀性：金属温度升高时，产生体积胀大的现象，称为热膨胀性。用热膨胀系数a表示，它的单位是：毫米/毫米?或1/，即金属温度每升高1其单位长度所伸长的长度（毫米）。6、磁性：金属被磁场磁化或吸引的性能叫磁性，用导磁率（）表示。,熔点：,金属和合金从固体状态向液体状态转变时的熔化温度叫做熔点。,根据金属材料在磁场中受磁化的程度，可把它们分成：（1）铁磁性材料；导磁率特别大的金属材料它在外加磁场中
3、能强烈地被磁化。如铁、钴、镍、钆等。铁磁材料加热到某一温度就会失去磁性。（2）顺磁性材料：导磁率大于1的金属材料称为顺磁性材料，它在外加磁场中只是微弱地被磁化。如：锰、铬、钼、钒、镁、钙、铝、锇、锂、铱等。（3）抗磁性材料：导磁率小于1的材料称抗磁材料，它能抗拒或削弱外加磁场对材料本身的磁化作用。如：铜、金、银、铅、锌、铋、汞、钛、铍等。,刚度和弹性：,金属材料在外力作用下发生变形，当去掉引起变形的外力后能恢复原来的形状、尺寸的能力，叫做弹性。金属材料抵抗弹性变形的能力，叫做刚度。通常用弹性模数、弹性极限等指标衡量金属材料的刚度和弹性性能。当材料受外力作用发生弹性变形，而外力和变形成比例增长时
4、的比例系数，叫做弹性模数。而材料能承受的、不产生永久变形的最大应力叫做弹性极限，它表示金属材料的最大弹性。,强度：,金属材料在外力作用下，对塑性变形和断裂的抵抗能力，叫做强度。它常用屈服点和抗拉强度来表示。屈服点是材料在外力作用下开始发生塑性变形时的应力值，用s表示。,抗拉强度 塑性,抗拉强度是金属材料受外力拉伸过程中发生断裂前的最大应力值用b表示。金属材料在外力作用下产生永久变形而不断裂的能力叫做塑性、塑性变形或范性变形。常用的塑性指标是延伸率（）和断面收缩率（）单位为%，延伸率是金属材料受拉伸断裂后，其总的延长长度与原始长度的比值。断面收缩率是金属材料受拉伸断裂后，断口缩小面积与原截面积的
5、比值。,硬度：,金属材料抵抗其它更硬物体的压力，其表面或者说材料对局部塑性变形的抗力，叫做硬度。常用的硬度分别为布氏硬度（HB）、洛氏硬度（HR）和维氏硬度（HV）等。,韧性：金属材料抵抗冲力作用的能力叫做韧性。疲劳强度：金属在无数次交变载荷作用下而不致引起断裂的最大应力，称为疲劳强度。 铸造性：金属浇注成铸件时反映出来的难易程度，叫做铸造性或可铸性。金属铸造性能包括：流动性、收缩性、偏析性等。,可焊性：,可焊性又叫焊接性，是把两块金属局部加热并使其接缝部分迅速呈熔化或半熔化状态，从而使之牢固地联接起来，而不发生裂纹的性能。,金属材料的种类,金属材料包括： 黑色金属 有色金属,钢,碳钢 合金钢
6、 特殊性能钢铸铁： 灰铸铁 球墨铸铁 可锻铸铁,金属的结晶和组织,金属在固态下都是晶体，金属的机械性能与其组织结构有关。 常见晶胞类型 体心立方晶胞 面心立方晶胞,金属结晶过程 晶核形成晶核长大 纯铁的冷却曲线 铁碳合金中铁和碳的结合方式碳溶入铁中形成固溶体碳和铁形成化合物固溶体和化合物形成机械混合物,铁碳合金,（一）铁碳合金的基本组织铁素体（F）- 碳溶于体心立方晶格Fe中形成的固溶体 碳最大溶解度 0.0218%（727）20时碳最大溶解度为0.0008% 性能：较好的塑性和韧性，强度和硬度较低。奥氏体（A）：碳溶于面心立方晶格Fe中形成的固溶体 碳最大溶解度 2.11%（1148）； 7
7、27时碳最大溶解度为0.77% 性能：质软、塑性好，无磁性，变形抗力较低。 渗碳体（Fe3C）：铁与碳的化合物 含碳量 6.69%；熔点 1227 性能：硬度高，强度很低，塑性、韧性几乎为零。,珠光体（P） ：铁素体与渗碳体的机械混合物 含碳量 0.77% 共析反应式 (F+Fe3C) 性能：=600800Mpa(纯铁=180280Mpa) 2025 (纯铁3050) HBS170230（纯铁HBS5080） 莱氏体（, ）： 奥氏体（珠光体）与渗碳体的机械混合物含碳量 4.3%；共晶反应式 (A+Fe3C) 性能：硬度高，塑性、韧性差。,钢的分类,1、按冶炼方法分：平炉钢、转炉钢、电炉钢三类
8、 2、 按脱氧方法分：沸腾钢（F）、镇静钢（Z）、半镇静钢（B）等 3、 按质量分（依P、S多少分）：普通钢 S 0.05% P 0.045% 优质钢 S 0.035% P 0.035% 高级优质钢 S 0.020% P 0.03% 特级优质钢 S 0.015% P 0.025% 4、 按用途分结构钢：工程结构钢（如桥梁、船舶、建筑件等）机械零件用钢（如齿轮、轴、螺母、弹簧、滚动轴承等） 工具钢：主要用于制造工具，如刃具、模具、量具等特殊性能钢：主要有不锈钢、耐热钢、耐磨钢、磁钢等,按化学成分分,碳素钢：按含碳量的分类 低碳钢 C 0.6%,按合金元素,合金钢：低合金钢 合金元素总量 10%,
9、按用途分,结构钢：工程结构钢（如桥梁、船舶、建筑件等） 机械零件用钢（如齿轮、轴、螺母、弹簧、滚动轴承等） 工具钢：主要用于制造工具，如刃具、模具、量具等特殊性能钢：主要有不锈钢、耐热钢、耐磨钢、磁钢等,碳钢的编号方法与用途,1、碳素结构钢（工程结构、桥梁、船舶、建筑件等） 举例： Q 235 A F 屈服强度235MPa,2、 优质碳素结构钢（机器零件：齿轮、轴、弹簧、螺母等） 举例： 45含碳的万分值0.45% C举例：08、60、 20 3、碳素工具钢(手用工具或低速刀具：锤、锯条、剪刀、锉刀等) 举例： T 8 A 碳素工具钢 含碳的千分值0.8% C 高级优质钢举例：T8 T12 4
10、 铸钢 （铸造用钢 含碳0.06%） 举例： ZG 200400铸钢 屈服强度（200MPa） 抗拉强度（400MPa）,按照使用性能和用途综合分类如下,钢,碳素钢,合金钢,碳素结构钢,碳素工具钢,普通碳素钢,优质碳素钢,高级优质碳素钢,合金结构钢,合金工具钢,特殊用途钢,高速钢,不锈钢,耐热钢,钢材的编号,我国的钢材编号方法是采用国际化学符号和汉语拼音字母并用的原则。即钢号中的化学元素采用国际化学元素符号表示，如Si、Mn、Cr、W、Mo等，其中只有稀土元素由于含量不多但种类不少，不易全部一一标注出来，因此用“Re”表示其总含量。钢材的名称、 用途、冶炼和浇注方法等，则用汉语拼音字母表示，如
11、沸腾钢用“F”(沸)，锅炉钢用“g”(锅)，容器用钢用“R”(容)，焊接用钢用“H”(焊)，高级优质钢用“A”，特级优质碳素钢用“E”等。,碳素钢的编号,(1)碳素结构钢一般结构钢和工程用热轧钢板、型钢均属此类。按照GB70088的规定，钢的牌号由代表屈服强度的字母、屈服强度值、质量等级符号、脱氧方法符号等四部分按顺序组成，如Q235AF，Q235B等。,符号的规定为：Q钢材屈服点(屈服强度)“屈”字汉语拼音首位字母；A、B、C、D分别为质量等级；F沸腾钢；b半镇静钢；,例如Q235，AF的意义为：,铝及铝合金的焊接特点是,(1)表面容易氧化，生成致密的氧化膜，影响焊接。(2)容易产生气孔。(3)容易产生热裂纹。铝及铝合金焊接主要采用氩弧焊、气焊、电阻焊等，其中氩弧焊(钨极氩弧焊和熔化极氩弧焊)应用最广泛。铝及铝合金焊前应用机械法或化学清洗法去除工件表面氧化膜。焊接时钨极氩弧焊(TIG焊)采用交流电源，熔化极氩弧焊(MIG焊)采用直流反接，以获得“阴极破碎”作用，清除氧化膜。,铜及铜合金的焊接特点是：,(1)难熔合及易变形(2)容易产生热裂纹(3)容易产生气孔铜及铜合金焊接主要采用气焊、惰性气体保护焊、埋弧焊、钎焊等方法。铜及铜合金导热性能好，所以焊接前一般应预热，并采用大线能量焊接。钨极氩弧焊采用直流正接。气焊时，紫铜采用中性焰或弱碳化焰，黄铜则采用弱氧化焰，以防止锌的蒸发。,
