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金属材料基础知识   

2009-03-25 11:56:06|  分类: 材料知识 |  标签: |举报 |字号 订阅

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金属材料基础知识

金属材料分类

(一)有色金属:

除铁、铬、锰之外的其他金属属有色金属,包括铜及铜合金、  

铝及铝合金、其他合金(镁合金、钛合金、镍合金、铅合金、锌合金、硬质合金、锡合金等)。

(二)黑色金属:   

铁、铬、锰属此类,主要包括铸铁与钢两大类。一般含碳量在0.0218C%以下的Fe-C合金称为纯铁;含碳量在0.0218C%-2.11C%之间的Fe-C合金称为钢;含碳量在2.11C%-4.33C%之间的Fe-C合金称为铸铁。

二、钢的分类

(一)按用途分:

包括建筑用钢、结构用钢(渗碳钢、调质钢、弹簧钢、轴承钢等)、工具钢(碳素工具钢、低合金工具钢、高合金工具钢等)、特殊用钢(不锈钢、耐热钢、抗磨钢、磁钢等)。   

(二)按化学成分分:  

1、碳素钢(低碳钢:碳含量≤0.25%;中碳钢:碳含量在0.25%-0.60%/0.45%之间;高碳钢:碳含量>0.60%/0.45%);   

2、合金钢(微合金化钢:合金元素含量在0.1%/B-0.001%;低合金钢:合金元素含量≤5%;中合金钢:合金元素含量在5-10%范围内;高合金钢:合金元素含量>10%)。(此划分无严格的规定)

(三)按质量分:   

1、普通质量钢(P≤0.040%,S≤0.050%);

2、质量钢(P≤0.035%,S≤0.035%);

3、优质钢(P≤0.025%,S≤0.025%);

4、高级优质钢(P≤0.025%,S≤0.015%)。

三、钢的编号

(一)碳钢的编号

1、碳素结构钢

以钢材直径(或厚度)不大于16mm钢的屈服点(σs)数值划分,牌号由屈服点字母、屈服点数值、质量等级符号、脱氧方法等四个部分按顺序组成。例:Q235-A.F,表示屈服点数值为235N/mm2的A级沸腾钢。

 

(1)、符号、代号的意义 

Q:钢屈服点; 

A、B、C、D:质量等级。A、B、C为普通级,硫、磷含量依次降

低;D为优质级;

F:沸腾钢;  

b:半镇静钢;Z:镇静钢;TZ:特殊镇静钢。(Z、TZ省略)(2)、新旧牌号对照。

A6、A7、B6、B7新标准已无相应的钢材与之对应;

Q195不分等级,其成份和力学性能分别与B1、A1相同;

Q215分A、B两级。与A2、C2相当;

Q235分A、B、C、D四级。A、B级分别与A3、C3相当;  

Q255分A、B两级。与A4、C4相当;   

Q275不分等级,成份和力学性能与C5相当。

2、优质碳素结构钢:

一般用两类数字表示,代表平均碳含量,以万分之一(0.01%)表示。例:45钢,表示平均碳含量为0.45%左右。   

3、碳素工具钢:   

在“碳”或“T”字的后面附以数字,表示钢中的平均碳含量,以千分之一(0.1%)表示。若为高级优质碳素工具钢,则在数字后面附加以“高”或“A”。例如T10A,表示高级优质碳素工具钢,碳含量1.0%左右。

(二)、合金钢编号

1、合金结构钢:  

以两位数字加元素符号再加数字的方法表示。前面的两位数字代表平均碳含量,以万分之一(0.01%)表示;元素符号后的数字表示该元素的含量,以百分之一表示,当元素含量小于1.5%时,后面数字不写。 6q=!XjO?s7  

35CrMo:表示该钢碳含量为0.35%左右,Cr含量在1.0%左右(0.8-1.2%),Mo含量小于1.5%(0.2-0.4%);  

40Cr:表示该钢碳含量为0.40%左右,Cr含量在1.0%左右; 

20MnTiB:表示该钢碳含量为0.20%左右, Mn含量在1.0%(1.3-1.6%)左右, Ti含量在0.08%左右, B含量在0.001%以上。   

2、合金工具钢:

以一位数字加化学元素符号,再加数字的方法表示。前一位数字表示平均碳含量,以千分之一(0.1%)表示。但若钢中的碳含量大于等于1%时,前面的数字可不必标出;后面的数字代表相邻前面元素的含量,以1%表示。当元素含量小于1.5%时,后面数字可不标。

9Mn2V:表示该钢碳含量为0.9%左右,Mn为2%左右,V小于等于1%;

CrWMn:表示该钢碳含量大于等于1%,Cr、W、Mn含量均在1%左右。

3、例外:

高速钢、不锈钢、耐热钢的碳含量一般不标出,但如果几个钢的合金元素相同,仅碳含量不同时,碳含量用千分之几(0.1%)表示。   

高级优质钢在钢号后标以“高”或“A”。如38 CrMoAlA。  

(三)、其他牌号

1、SAE编号:

碳钢10XX。如1006A、1008K、1022、1038、1038H等材质,其中06、08、22、38表示含碳量在0.06%、0.08%、0.22%、0.38%左右,A表示Al脱氧钢,K表示SI脱氧钢,H表示保证淬透性钢;

硼钢XXBXX。如10B21、10B30等,其中21、30表示含碳量在0.21%、0.30%左右,B表示加入了硼元素,其含量在0.0005%以上; 

铬钼钢41XX。如4135、4140等,其中35、40表示含碳量在0.35%、0.40%左右,最前面的数字4表示铬含量约0.95%左右,钼含量约0.20%左右。

2、JIS编号:

碳钢SXXC。如S45C、SWRCH22A等,其中45、22表示含碳量在0.45%、0.22%左右,CH表示冷打钢; 

 

铬钼钢SCMXXX。如SCM435、SCM415等,其中35、15表示含碳量在0.35%、0.15%左右,S表示STELL(钢),C、M表示铬、钼合金元素,4表示铬含量约1.0%左右,钼含量约0.20%左右。

(四)、常用合金元素在钢中的作用:

碳(C): 提高钢件强度,提高耐磨性。  

钨(W): 提高红硬性。

铬(Cr):提高淬透性、耐磨性。  

钒(V): 细化晶粒。

钼(Mo):提高二次硬化。   

钴(Co):提高红硬性优胜。

锰(Mn):提高强度,并在一定程度上提高可淬性。

镍(Ni):提高强度,减小氢脆。   

硼(B): 提高淬透性。*  

硅(Si):保证钢件的强度,适当的含量改善钢件塑性和韧性。

铝(AL):与氮(N)结合成ALN阻止奥氏体晶粒长大。

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