常用金属材料的显微组织观察
一、实验目的
1.观察各种常用合金钢,有色金属和铸铁的显微组织。
2.分析这些金属材料的组织和性能的关系及应用。
二、金属材料的显微组织观察及分析
1.几种常用合金钢的显微组织
合金钢依合金元素含量的不同,可分为三种:合金元素总量小于 5%的称为低合金钢;合金元素为 5~10%的称为中合金钢;合金元素大于 10%的称为高合金钢。
1一般合金结构钢、合金工具钢都是低合金钢。由于加入合金元素,铁碳相图发生一些变动,但其平衡状态的显微组织与碳钢的显微组织并没有本质的区别。低合金钢热处理后的显微组织与碳钢的显微组织也没有根本的不同, 差别只是在于合金元素都使 C 曲线右移 (除 Co 外 ,即以较低的冷却速度可获得马氏体组织。 40Cr 钢经调质处理后的显微组织是回火索氏体。 GCrl5钢 (轴承钢 840℃油淬低温回火试样的显微组织,与 T12钢 780℃水淬低温回火试样的显微组织也是一样的,都得到回火马氏体+碳化物十残余奥氏体组织。
图 1、 16Mn-淬火 -x400
16Mn 钢属于碳锰钢,碳的含量在 0.16%左右。 16Mn 钢的合金含量较少,焊接性良好,焊前一般不必预热。加入合金元素锰,使 C 曲线右移,在淬火处理后,组织为马氏体组织。但由于 16Mn 钢的淬硬倾向比低碳钢稍大,所以在低温下(如冬季露天作业或在大刚性、大厚度结构上焊接时,为防止出现冷裂纹,需采取预热措施。
1
图 2、 16Mn-正火 -x400
16Mn 属于低碳钢,碳含量 <0.16%,正火后组织为 F+S。在 400倍显微镜下, 索氏体基本上不可分辨。
16Mn 钢是目前我国应用最广的低合金钢。广泛应用于各种板材、钢管。
图 3、 65Mn-等温淬火 -400
65Mn ,锰提高淬透性,但 Mn 含量过大会导致过热现象。
特性:经热处理后的综合力学性能优于碳钢, 65Mn 钢板强度、硬度、弹性和淬透性均比 65号钢高。但有过热敏感性和回火脆性。
2 应用:用作小尺寸各种扁、圆弹簧、座垫弹簧、弹簧发条,也可制作弹簧环、气门簧、离合器簧片、刹车弹簧及冷拔钢丝冷卷螺旋弹簧。
图 4、等温淬火 -30CrMnSi-x400
30CrMnSi
是高强度调质结构钢。组织形貌,保持马氏体位向的回火索氏体, 并出现极少量的铁素体。
特性:具有很高的强度和韧性,淬透性较高,冷变形塑性中等,切削加工性能良好。有回火脆性倾向,横向的冲击韧性差。焊接性能较好,但厚度大于 3mm 时, 应先预热到 150℃ ,焊后需热处理。一般调质后使用。
用途:多用于制造高负荷、高速的各种重要零件,如齿轮、轴、离合器、链轮、砂轮轴、轴套、螺栓、螺母等,也用于制造耐磨、工作温度不高的零件,变载荷的焊接构件,如高压鼓风机的叶片、阀板以及非腐蚀性管道管子
图 5、 GCr15-x400
GCr15是滚动轴承钢,是一种常用的高铬轴承钢,具有高的淬透性,热处理后可获得高而均匀的硬度。 GCr15经淬火回火处理后,组织为马氏体 +残余奥氏体 +碳化物。
特性:综合性能良好 . 球化退火后有良好的切削加工性能 . 淬火和回火后硬度高而且均匀,耐磨性能和接触疲。劳强度高,热加工性能好。含有较多的合金元素,价格比较便宜。但是白点敏感性强,焊接性能较差。
用途:用于制作各种轴承套圈和滚动体。例如:制作内燃机、电动机车、通用机械 , 以及高速旋转的个高载荷机械传动轴承的钢球、滚子和套圈。除做滚珠、轴承套圈等外,有时也用来制造工具,如冲模、量具。
图 6、 Cr15-上贝 +M-x400
性能:冷变形塑形高,焊接性良好,在退火状态下可切削性甚好
应用:这种钢主要用来制造工作速度较高而断面不大(≤30mm ,但心部要求较高强度及韧性而表面耐磨的渗碳零件,如齿轮、凸轮、滑阀、活塞、衬套、曲柄销、活塞销、活塞环、联轴节、轴、轴承圈等。此外,这种钢也可以用作低碳马氏体淬火钢,用来制造对变形要求不严、但要求强度、韧性的零件。
图 7、铸态 -2GMn13-x400
高锰钢 (high manganese steel是指含锰量在 10%以上的合金钢。
性能:高锰钢的铸态组织通常是由奥氏体、碳化物和珠光体所组成,有时还含有少量的磷共晶。碳化物数量多时,常在晶界上呈网状出现。因此铸态组织的高锰钢很脆,无法使用,需要进行固溶处理。
用途:高锰钢是专为重工业提供使用的一种防磨钢材,应用领域包括采石、采矿、挖掘、煤炭工业、铸造和钢铁行业等。
图 8、水韧处理 -2GMn13-x400
水韧处理:碳化物数量多时,常在晶界上呈网状出现。因此铸态组织的高锰钢很脆,无法使用,需要进行固溶处理。通常使用的热处理方法是固溶处理,即将钢加热到1050~1100℃ ,保温消除铸态组织,得到单相奥氏体组织,然后水淬,使此种组织保持到常温。热处理后钢的强度、塑性和韧性均大幅度提高,所以此种热处理方法也常称为水韧处理。
用途:水韧处理后,碳化物减少,高锰钢是专为重工业提供使用的一种防磨钢材, 应用领域包括采石、采矿、挖掘、煤炭工业、铸造和钢铁行业等。
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2 高速钢是一种常用的高合金工具钢,
高速钢的铸造状态下与亚共晶白口铸铁的组织相似。其中莱氏体由合金碳化物和马氏体或屈氏体组成。莱氏体沿晶界呈宽网状分布, 莱氏体中的碳化物粗大, 有骨架状,不能靠热处理消除,必须进行锻造打碎。锻造退火后高速钢的显微组织是由索氏体和碳化物所组成的。
高速钢优良的热硬性及高的耐磨性,只有经淬火及回火后才能获得。它的淬火温度较高, 为 1270~1280℃, 以使奥氏体充分合金化, 保证最终有高的热硬性。淬火时可在油中或空气中冷却。淬火组织为马氏体、碳化物和残余奥氏休。由于淬火组织中存在有较大量 (25~30% 的残余奥氏体,一般都进行三次约 560℃的回火。经淬火和三次回火后,高速钢的组织为回火马氏体、碳化物和少量残余奥氏体
(2~3%(图 4 。
图 9、铸态 -W18Cr4V-x400
W18Cr4V 。因为它含有大量合金元素,使铁碳相图中的 E 点大大向左移,以致它虽然只含有 0.7~0.8%的碳,但也已经含有莱氏体组织,所以称为莱氏体钢。
成分特点:(1高碳:含碳量高,以获得高碳马氏体,与碳化物形成元素等形成碳化物,细化晶粒,增大耐磨性。 (2 W :主要用于提高钢的热硬性。 (3 Cr :可以提高钢的淬透性和耐磨性。(4 V :细化奥氏体晶粒;可以提高耐磨性、热硬性。
W18Cr4V的铸态组织包括呈骨骼状的、碳化物片状与马氏体或屈氏体相间排列的莱氏体,以及黑色组织(δ偏析和白色组织 (马氏体和残余奥氏体。高速钢的铸态组织
和化学成分尤其不均匀,而且热处理也不能改变,因而必须进行压力加工,将粗大的共晶碳化物打碎,并使其均匀分布,然后再用以制造各种刃具及模具。
图 10、高速钢 -铸态 x400
高速钢的铸造状态下与亚共晶白口铸铁的组织相似。其中莱氏体由合金碳化物和马氏体或屈氏体组成。莱氏体沿晶界呈宽网状分布, 莱氏体中的碳化物粗大, 有骨架状,不能靠热处理消除,必须进行锻造打碎。锻造退火后高速钢的显微组织是由索氏体和碳化物所组成的。
图 11、高速钢 -淬火 x400
物
高速钢优良的热硬性及高的耐磨性,只有经淬火及回火后才能获得。它的淬火温度较高, 为 1270~1280℃, 以使奥氏体充分合金化, 保证最终有高的热硬性。淬火时可在油中或空气中冷却。淬火组织为马氏体、碳化物和残余奥氏休。
图 12、高速钢 -淬火回火 -x400
由于淬火组织中存在有较大量 (25~30% 的残余奥氏体, 一般都进行三次约560℃的回火。经淬火和三次回火后,高速钢的组织为回火索氏体、碳化物和少量残余奥氏体 (2~3% 。有时为了方便,节约成本,可通过正火处理。图 13、高速钢 -退火x400
退火后,组合更加均匀。
退火的目的是消除应力,降低硬度,使显微组织均匀,便于淬火。退火温度一
般为 860~880℃。
高速钢性:具有高硬度、高耐磨性和高耐热性。
高速钢用途:用于制造各种切削工具。如车刀、钻头、滚刀、机用锯条及要求高的模具等。
3不锈钢是在大气、海水及其它浸蚀性介质条件下能稳定工作的钢种,大都属于高合金钢,例如应用很广的 1Crl8Ni9即 18-8钢。它的碳含量较低,因为碳不利于防锈;高的铬含量是保证耐蚀性的主要因素;镍除了进一步提高耐蚀能力以外,主要是为了获得奥氏体组织。这种钢在室温下的平衡组织是奥氏体十铁素体 +(Cr, Fe 23C 6。为了提高耐蚀性以及其它性能,必须进行固溶处理。为此加热到
1050~1150℃,使碳化物等全部溶解,然后水冷,即可在室温下获得单一的奥氏体组织。
但是 1Crl8Ni9在室温下的单相奥氏体状态是过饱和的,不稳定的,当钢使用时温度到达 400~800℃的范围或者从较高温度,例如固溶处理温度下冷却较慢时, (Cr, Fe 23C 6会从奥氏体晶界上析出,造成晶间腐蚀,使钢的强度大大降低。目前,防止这种晶间腐蚀的途经有两条:一是尽量降低碳含量,但有限度;二是加入与碳的亲和力很强的元素 Ti , Nb 等。因此出现了 1Crl8Ni9Ti 、 0Crl8Ni9Ti 等及更复杂的牌号的奥氏体镍铬不锈钢。
图 14、 (固 -不锈钢 -x100
腐蚀性好强度高,因而薄板使用的可能性大耐高温氧化及强度高,因此能够抗火灾常温加工,即容易塑性加工因为不必表面处理,所以简便、维护简单清洁,光洁度
高焊接性能好。
用途:广泛。
提高不锈钢性能通常采取的措施:(1获得单相均匀的金属组织,避免产生原电池作用;(2加入合金元素提高金属基体的电极电位; (3加入合金元素在金属表面形成致密保护膜 ;(4防止晶间腐蚀的产生
2.几种常用有色金属的显微组织
1铝合金应用十分广泛的铝合金主要分变形铝合金和铸造铝合金两类。依照热处理效果又可分为能热处理强化的铝合金及不能热处理强化的铝合金。铝硅合金是应用最广泛的一种铸造铝合金,典型的牌号为 ZLl02,含硅 11~13%, 从 Al-Si 合金相图可知, 其成分在共晶点附近,因而具有优良的铸造性能, 即流动性能好, 产生铸造裂纹的倾向小。但铸造后得到的组织是粗大针状的硅晶体和α固溶体所组成的共晶体及少量呈多面体状的初生硅晶体。粗大的硅晶体极脆, 因而严重地降低了合金的塑性和韧性。为了改善合金性能, 可采用变质处理。即在浇注前在合金液体中加入占合金重量 2~3%的变质剂(常用 NaF+ NaCl的钠盐混合物。由于钠能促进 Si 的生核,并能吸附在硅的表面阻碍它长大,使合金组织大大细化同时使共晶点右移, 而原合金成分变为亚共晶成分, 所以变质处理后的组织由初生α固溶体和细密的共晶体(α+Si组成。共晶体中的硅细小,因而使合金的强度与塑性显著改善。
图 15、铝 -未变 -x400
铸态下显微组织由由粗大针状硅晶体和α固溶体(亮白色所组成的共晶体以及初细小的初晶硅构成, 这种粗大的针状硅晶体严重降低合金的塑性和韧性。为了提高硅铝明的力学性能, 通常需要对其进行变质处理, 即在浇注前向 820~850℃合金溶液中加入占合金重量 2~3%的变质剂。
图 16、铝 -铸态(变质 -x400
常用国内外钢材牌号对照表 中国 美国 日本 德国 英国 法国 前苏联 国际标准化组织 GB AST JIS DIN 、DINEN BS 、BSEN NF 、NFEN ΓOCT ISO 630 品 名 牌号 牌号 牌号 牌号 牌号 牌号 牌号 Q195 Cr.B Cr.C SS330 SPHC SPHD S185 040 A10 S185 S185 CT1K П CTlC П CTl ПC Q215A Cr.C Cr.58 SS 330 SPHC 040 A12 CT2K П—2 CT2C П—2 CT2ПC —2 Q235A Cr.D SS400 SM400A 080A15 CT3K П—2 CT3C П—2 CT3ПC —2 E235B Q235B Cr.D SS400 SM400A S235JR S235JRGl S235JRG2 S235JR S235JRGl S235JRG2 S235JR S235JRGl S235JRG2 CT3K П—3 CT3C П—3 CT3ПC —3 E235B Q255A SS400 SM400A CT4K П—2 CT4C П—2 CT4ПC —2 普 通 碳 素 结 构 钢 Q275 SS490 CT5C П—2 CT5ПC —2 E275A
中国 美国 日本 德国 英国 法国 前苏联 国际标准化组织 GB AST JIS DIN 、DINEN BS 、BSEN NF 、NFEN ΓOCT IS0 630 品 名 牌号 牌号 牌号 牌号 牌号 牌号 牌号 08F 1008 1010 SPHD SPHE 040A10 80K П 10 1010 S10C S12C CKl0 040A12 XCl0 10 C101 15 1015 S15C S17C CKl5 Fe360B 08M15 XCl2 Fe306B 15 C15E4 20 1020 S20C S22C C22 IC22 C22 20 25 1025 S25C S28C C25 IC25 C25 25 C25E4 40 1040 S40C S43C C40 IC40 080M40 C40 40 C40E4 45 1045 S45C S48C C45 IC45 080A47 C45 45 C45E4 50 1050 S50C S53C C50 IC50 080M50 C50 50 C50E4 优 质 碳 素 结 构 钢 15Mn 1019 080A15 15r
金属材料代号和牌号大全 内容来源网络，由深圳机械展收集整理！ 更多相关金属材料及金属加工设备展示，就在深圳机械展！ 钢种 中国GB 日本JIS 美国ASTM 德国 牌号牌号标准号钢号钢号材料号标准号 碳素钢板Q235-F SS41 G3101 A36 USt37-2 1.0112 DIN17100 Q235 SS41 G3101 A283-C RSt37-2 1.0114 DIN17100 Q255A SS50 G3101 A283-D (RSt42-2) 1.0134 DIN17100 (A3R) SPV24 G3115 A285-C 20g SB42 G3103 A515.Cr60 HⅡ 1.0425 DIN17155 (15g) SB35 G3103 A515.Cr55 HⅠ 1.0345 DIN17155 (25g) SB46 G3103 A515.Cr65 HⅢ 1.0435 DIN17155 25 SM41A G3103 DIN17100 低合金钢板16Mn SM50-B.C G3106 St52-3 1.0841 DIN17155 16MnR SM41B G3106 A299/A537-Ⅰ.Ⅱ 17Mn4 19Mn5 1.0841 1.8045 16MngC SPV36 G3115 St52-3 15MnVR SPV36 (WELTEN50) G3115 A225Gr.A.B WStE39 1.8930 15MnVgC (A633-GR.B) 15MnVNTR (K-TEN62M) A302-GR.B 18MnMoNbR A533-Gr.A.I 耐热钢板16Mo SB46M G3103 A204-Gr A.B 15 Mo3 1.5414 DIN17155 12CrMo SCMV1 G4109 A387-Gr.2 15CrMo SCMV2 G4109 A387-Gr.12 13 CrMo44 1.7335 DIN17155 12Cr2Mo1 SVMV4 G4109 A387-Gr.22 10 Mo910 1.7362 DIN17155
项目一常用金属材料 参考答案 一、填空题 1．铁碳 2.11% 2．硫（S）磷（P）普通钢优质钢高级优质钢磷（P）硫（S） 3．低碳钢中碳钢高碳钢 0.25%~0.60% 4．235MPa A 结构 5. 工具高碳高级优质 6．沸腾钢镇静钢特殊镇静钢 7．塑性硬度韧性疲劳强度 8．提高下降 9．硬度韧性好 10. 低合金钢中合金钢高合金钢合金结构钢合金工具 钢特殊性能钢 11. 高速钢硬度耐磨性红硬性钻头和车刀 12. 0.10%~0.25% 淬透性 13. 合金调质钢调质（淬火+高温回火） 14. 9SiCr 15.高硬度高耐磨性高的尺寸稳定性足够的韧性 16．黑心可锻铸铁最低抗拉强度为300MPa 伸长率为6% 17.软基体硬质点硬基体软质点锡基轴承合金铅基轴承 合金 18. 铸造变形 19. 钴（Co）镍（Ni）粘结剂粉末冶金 YG YT YA YW 20. 物理气相沉积化学气相沉积 二、选择题 1.B 2.B 3.C 4.A 5.D 6.B 7.C 8.A 9.A 10.B 11.D 12.D 13.C 14.A 15.C 16.C 17.B 18.D
19.D 20.C 21.C 22.A 23.B 24.D 25.B 26.D 27.A 28.A 29.B 30.A 31.A 32.B 33.B 34.A 35.B 36.B 37.B 38.C 39.B 40.A 41.B 42.A 43.B 44.B 45.C 46.C 47.B 48.A 49.B 50.A 51.B 52.B 53.C 54.D 55.B 三、是非题 1.√ 2.× 3.× 4.× 5.× 6.√ 7.× 8.√ 9.×10.× 11.× 12.× 13.× 14.√ 15.× 16.× 17.× 18.√ 19.√ 20.× 四、填表
(1)--常见的金属材料
九年级化学辅导《讲义一》学生姓名:__________ 课题常见的金属材料 【优秀的学习品质】专心听讲、勤于思考的习惯 【是真的吗？】市场上有人卖假黄金欺骗消费者，谋取暴利，是真的吗？ 在室内放一盆水可以为防止煤气中毒，是真的吗？ 【问题一】金属的物理性质有哪些？ （一）金属的物理性质 1. 大部分金属具有银白色金属光泽，而铜呈紫红色，金呈黄色。 2. 常温下，大多数金属都是固体，而汞（水银）是液体。 3. 金属有导电性、导热性、延展性，密度大、熔点高，硬度大等物理性质。（参见课本表54页） （二）认识几种重要的金属 1. 铁 （1）纯铁具有银白色的金属光泽，质软，有良好的延展性，密度为7.86g/cm3，熔点1535℃，沸点2750℃，铁是电和热的导体。铁能被磁体吸引。 （2）铁是最常见的金属，是人类生活和生产中非常重要的材料。 2. 铝 （1）铝是分布较广的元素，在地壳中含量仅次于氧和硅，是金属元素中含量最高的。 （2）纯铝具有银白色金属光泽，较软，熔点较低660℃，密度较低，为2.7g/cm3，导电性很好（仅次于Cu），在电力工业上它可以代替部分铜作导线和电缆。铝有很大的延展性，能够抽成细丝，也能压成薄片成为铝箔。有良好的耐腐蚀性。铝粉跟某些油料混合，可以制成银白色防锈油漆。 （3）铝是最常见的金属之一，虽然利用比铜、铁晚，但现在世界上铝的年产量已超过了铜，位于铁之后，居第二位。 3. 铜 （1）纯铜呈紫红色，故又称紫铜。密度较大，10.5g/cm3，熔点1083℃，有极好的导热、导电性，其导电性仅次于银。 （2）铜具有优良的化学稳定性和耐蚀性，具有优良的导电性。 【反馈练习一】 1、菜刀、锤子用铁制而不用铅制的原因是（） A. 铁硬度大，铅硬度小 B. 铁熔点高，铅熔点低 C. 铁密度小，铅密度大 D. 铁导电性好，铅导电性较差 2、下列金属不用于制作装饰品的是（） A. 金 B. 银 C. 铂 D. 铁 3、下列各项比较中不正确的是（） A. 地壳中元素含量：Al>Fe B. 含铁量：Fe2O3>Fe3O4 C. 延展性：铁>金 D. 导电性：银>铜 【问题二】合金是纯净物还是混合物？ 1. 合金的定义： 在一种金属中加热熔合其它金属或非金属而形成的具有________的物质叫合
Q/NVC 惠州雷士光电科技有限公司企业标准 （技术手册） Q/NVC XXX-2011 常用材料参考手册 --------金属材料 2011年10月1日发布2011年12月1日实施 惠州雷士光电科技有限公司发布
目录 1 范围 2 规范性引用文件 3 术语 4 常用碳素结构钢材 5 弹簧钢 6 镀锌钢板及钢带 7 常用不锈钢 8 铝合金板材 9 压铸铝合金 10 铜合金
常用金属材料参考手册 1 范围 本手册列举了常用钢材、不锈钢材、铝合金、铜合金的标记、性能参数及一般用途。为设计工程师、品检工程师提供依据。 2 规范性引用文件 2.1 GB/T 699《优质碳素结构钢》 2.2 GB/T 700《碳素结构钢》 2.3 GB/T 2518《连续热镀锌钢板及钢带》 2.4 ASTM A666《退火或冷加工奥氏体不锈钢薄板、钢带、厚板和扁钢》2.5 GB/T 16475《变形铝及铝合金状态代号》 2.6 GB/T 1222 《弹簧钢》 3 术语 3.1 抗拉强度（tensile strength）：是金属由均匀塑性变形向局部集中塑性变形过渡的临界值，也是金属在静拉伸条件下的最大承载能力。对于塑性材料，它表征材料最大均匀塑性变形的抗力，拉伸试样在承受最大拉应力之前，变形是均匀一致上的，但超出之后，金属开始出现缩颈现象，即产生集中变形；对于没有(或很小)均匀塑性变形的脆性材料，它反映了材料的断裂抗力。符号为RM，单位为MPA。 3.2 伸长率（elongation）：指金属材料受外力（拉力）作用断裂时，试棒伸长的长度与原来长度的百分比，伸长率按试棒长度的不同分为：短试棒求得的伸长率，代号为δ5，试棒的标距等于5倍直径长试棒求得的伸长率，代号为δ10，试棒的标距等于10倍直径，其中标距为用来测定试样应变或长度变化的试样部分原始长度。 4 常用碳素结构钢材 4.1 标记： 我司常用碳素结构钢建议采用国家标准牌号，具体参考：GB/T699及GB/T700，也可根据日本牌号（宝钢）如下： 厚度 牌号，如Q235、08AL、SPHC、SPHD、SPCC等 名称 4.2 碳素结构钢热轧薄钢板，参考GB/T700
常用金属材料选用规范 p ICS Q/SY31 Q/SY31 06001—2008 代替Q/SY31 06001—2007 上海三一科技有限公司企业标准常用金属材料选用规范2008-06-05发布2008-06-10实施上海三一科技有限公司发布Q/SY31 06001—2008 前言本标准代替Q/SY31 06001-2007《常用金属材料选用规范》。本标准与Q/SY31 06001-2007的主要变化如下：——增加矿用自卸车产品用低合金高强度结构钢牌号Q345B、Q345D，增加矿用自卸车产品用德国耐磨钢板牌号DILLIDUR400V、DILLIDUR 450V和瑞典耐磨钢板牌号HARDOX400；——删去钢板规格14、18、22、28，删去牌号HG70及其规格；——根据起重机臂架结构和液压系统油压的情况，对钢管进行了优化压缩，把它们用钢管牌号
及规格单独列出，并在起重机臂架用钢管牌号及规格的表中列出了理论重量。本标准代替并废止Q/SY31 06001-2007。本标准代替历次版本发布情况为：Q/SY31 06001-2004、Q/SY31 06001-2005、Q/SY31 06001-2006、Q/SY31 06001-2007 本标准的附录A、附录B为资料性附录。本标准上海三一科技有限公司提出。本标准起草单位上海三一科技有限公司技术中心。本标准主要起草人：刘雪梅、金德修、陈卫、吴景芳、唐双佳。 I Q/SY31 06001—2008 引言对企业产品所涉及的金属材料进行优化和压缩是企业工作中的一项重要课题。如果对金属材料的选用不加以限制，企业将会在金属材料的管理上遇到很大困难。制定《常用金属材料选用规范》，对常用金属材料品种及规格进行压缩，将使采购工作得以简化，降低采购成本；使相应的进厂检验工作量减少，降低进厂检验成本；使有关的库存工作
液位 计、压力 管道、化 工设备的 常用金属 材料 2007-08-0 3 10:01:49 常用金属材料 介绍压力管道中常用的金属材料的分类、特点、用途和表示方法 金属材料:黑色金属：通常指铁和铁的合金 有色金属：指铁及铁合金以外的金属及其合金。 黑色金属根据它的元素组成和性能特点分为三大类,即铸铁、碳素钢及合金钢。 1铸铁 铸铁：含碳量大于2.06％的铁碳合金。 ◆真正有工业应用价值的铸铁其含碳量一般为2.5%~6.67%。 ◆铸铁的主要成分除铁之外,碳和硅的含量也比较高。由于铸铁中的含碳量较 高,使得其中的大部分碳元素已不再以Fe3C化合物存在,而是以游离的石墨存 在。 性能特点：是可焊性、塑性、韧性和强度均比较差,一般不能锻,但它却具有优 良的铸造性、减摩性、切削加工性能,价格便宜。 用途：常用作泵机座、低压阀体等材料；地下低压管网的管子和管件。 根据铸铁中石墨的形状不同将铸铁分为灰口铸铁、可锻铸铁和球墨铸铁。 1.1灰口铸铁：石墨以片状形式存在于组织中的铸铁称之为灰口铸铁。 ◆灰口铸铁浇铸后缓冷得到的组织为铁素体和游离石墨共存,断口呈灰色，灰 口铸铁也因此而得名。灰口铸铁的各项机械性能均较差,工程上很少使用。 1.2可锻铸铁：经过长时间石墨化退火,使石墨以团絮状存在于铸铁组织中,此 类铸铁称为可锻铸铁。 性能特点：强度、塑性、韧性均优于灰口铸铁，其延伸率可达12%；但可锻铸 铁制造工艺复杂,价格比较高。 ◆由于可锻铸铁具有一定的塑性,故"可锻"的名称也由此而出,其实它仍为不 可锻。 用途：可锻铸铁在工程上常用作阀门手轮以及低压阀门阀体等。 根据断面颜色或组织的不同,可锻铸铁又分为黑心可锻铸铁、白心可锻铸铁和 珠光体可锻铸铁三种。常用的是黑心可锻铸铁。 1.3球墨铸铁：是通过在浇注前向铁水中加入一定量的球化剂进行球化处理, 并加入少量的孕育剂以促进石墨化,在浇注后直接获得具有球状石墨结晶的铸
中国（GB）金属材料牌号表示方法简介 1 中国（GB）钢铁牌号表示方法简介 1.1 国际（GB）钢铁产品牌号表示方法概述 钢铁产品牌号表示方法，我国现有两个推荐性国家标准，即GB/T221—2000《钢铁产品牌号表示方法》和GB/T17616—1998《钢铁及合金统一数字代号体系》。前者仍采用汉语拼音、化学元素符号及阿拉伯数字相结合的原则命名钢铁牌号，后者要求凡列入国家标准和行业标准的钢铁产品，应同时列入产品牌号和统一数字代号，相互对照并列使用。 1)标准中常用化学元素符号见表1-1。 表1-1 常用化学元素符号 元素名称化学元素符号元素名称化学元素符号 铁Fe 铋Bi 锰Mn 铯Cs 铬Cr 钡Ba 镍Ni 镧La 钴Co 铈Ce 铜Cu 钐Sm 钨W 锕Ac 钼Mo 硼 B 钒V 碳 C 钛Ti 硅Si 铝Al 硒Se 铌Nb 碲Te 钽Ta 砷As 锂Li 硫S 铍Be 磷P 镁Mg 氮N 钙Ca 氧O 锆Zr 氢H 锡Sn 混合稀土RE 铅Pb 2）非合金钢、低合金钢和合金钢元素规定含量界限值（摘自GB/G/T13304-1991）见表1-2。 表1-2 合金元素规定含量界限值 合金元素规定含量界限值（质量分数）（％） 序号合金元素 非合金钢＜低合金钢合金钢≥ 1 Al 0.10 －0.10 2 B 0.0005 －0.0005 3 Bi 0.10 －0.10 4 Cr 0.30 0.30～＜0.50 0.50 5 Co 0.10 －0.10 6 Cu 0.10 0.10～＜0.50 0.50 7 Mn 1.00 1.00～＜1.40 1.40
8 Mo 0.05 0.05～＜0.10 0.10 9 Ni 0．30 0．30~＜0.50 0.50 10 Nb 0．02 0.02~＜0.06 0.60 11 Pb 0.04 - 0.40 12 Se 0.10 - 0.10 13 Si 0.50 0.50~＜0.90 0.90 14 Te 0.10 - 0.10 15 Ti 0.05 0.05~＜0.13 0.13 16 W 0.10 - 0.10 17 V 0.04 0.04~＜0.12 0.12 18 Zr 0.02 0.05~＜0.12 0.12 19 La系（每种元素）0.02 .05~＜0.12 0.05 20 其他规定元素（P、S、C、N）0.05 - 0.05 注：https://www.doczj.com/doc/f69952686.html,系元素含量，也可为混合稀土含量总量。 2.当Cr、Cu、Mo、Ni（Nb、Ti、V、Zr）四种元素，其中有两种、三种或四种元素同时被定在钢中时，对于低 合金钢，应同时考虑这些元素中每种元素的规定含量，所有这些元素的规定含量总和，应不大于规定两种、三种或四 种元素周期律中每种最高界限值总和的70%。如果这些元素的规定含量总和大于规定元素中每种元素最高界限值总和 的70%，即使这些元素每种元素规定量低于规定的最高界限值，也应划入合金钢。牌号采用的汉字及汉语拼音符号 见表1-3 表1-3 牌号采用的汉字及汉语拼音符号 采用的汉字及汉语拼音 采用符号字体位置 名称 汉字汉语拼音 碳素结构钢屈QU Q 大写牌号头 低合金高强度钢屈QU Q 大写牌号头 铆螺钢铆螺MAOLUO ML 大写牌号头 保证淬透性钢- - H 大写牌号尾 易切削钢易YI Y 大写牌号头 耐候钢耐NAI HOU NH 大写牌号尾 焊接用钢焊HAN H 大写牌号头 碳素工具钢碳TAN T 大写牌号头 (滚珠)轴承钢滚GUN G 大写牌号头 - -- -A 大写牌号尾 - - B 大写牌号尾 质量等级① - - C 大写牌号尾 - - D 大写牌号尾 - - E 大写牌号尾 铸钢铸钢ZHU GANG ZG 大写牌号头 灰铸钢灰铁HUI TIN HT 大写牌号头 球墨铁球铁QTU TIN QT 大写牌号头 可锻铸铁可铁KE TIN KT 大写牌号头 耐热铸铁热铁RE TIN RT 大写牌号头 耐磨铸铁磨铁MO TIN MT 大写牌号头
国内外金属材料牌号对照表 国内外常用灰铸铁牌号对照 序号国别铸 1 中国— HT350 HT300 HT250 HT200 HT150 HT100 2 日本— FC350 FC300 FC250 FC200 FC150 FC100 3 美国 NO.60 NO.50 NO.45 NO.35 NO.30 NO.20 — 4 前苏联CЧ40 CЧ3 5 CЧ30 CЧ25 CЧ20 CЧ15 CЧ10 5 德国 GG40 GG35 GG30 GG25 GG20 GG15 — 6 意大利— G35 G30 G25 G20 G15 G10 7 法国 FGL400 FGL350 FGL300 FGL250 FGL200 FGL150 — 8 英国— 350 300 250 200 150 100 9 波兰 Z140 Z135 Z130 Z125 Z120 Z115 — 10 印度 FG400 FG350 FG300 FG260 FG200 FG150 — 11 罗马尼亚 FC400 FC350 FC300 FC250 FC200 FC150 — 12 西班牙— FG35 FG30 FG25 FG20 FG15 — 13 比利时 FGG40 FGG35 FGG30 FGG25 FGG20 FGG15 FGG10 14 澳大利亚 T400 T350 T300 T260 T220 T150 — 15 瑞典 O140 O135 O130 O125 O120 O115 O110 16 匈牙利 OV40 OV35 OV30 OV25 OV20 OV15 — 17 保加利亚— Vch35 Vch30 Vch25 Vch20 Vch15 — 国际标准18 — 350 300 250 200 150 100 (ISO) 泛美标准19 FG400 FG350 FG300 FG250 FG200 FG150 FG100 (COPANT) 20 中国台湾—— FC300 FC250 FC200 FC150 FC100 21 荷兰— GG35 GG30 GG25 GG20 GG15 — 22 卢森堡 FGG40 FGG35 FGG30 FGG25 FGG20 FGG15 — 23 奥地利— GG35 GG30 GG25 GG20 GG15 — 国内外常用球墨铸铁牌号对照
常用金属材料分类 热浸镀锌钢板 (GI) 电镀锌钢板 (EG) 电镀锡钢板 - 马口铁 (SPTE) 不锈钢带材 冷轧碳素钢板 (CRS) 铝及铝合金板材 一．热浸镀锌钢板 (GI) 1. 概况: 热浸镀锌钢板即是将板材浸入熔化锌池中 , 在板材两面浸镀厚度均匀的锌层 . 锌池中锌的重量百分比 仝 97% . 2. 分类: 冷轧热浸镀锌钢材 ,依供货商习惯 .共使用 C1,C2,D1 三种材质 . 标注示范 :HGCC1-ZSFX 其中 : HG--- 热浸镀锌制程 C--- 冷轧底材 C1--- 商用品质 ; (C2--- 改良商用质量 ; D1--- 引申品质 ) Z--- 无锌花 (M--- 细小锌花 ) S--- 调质处理 (B--- 亮面调质处理 ) F--- 耐指纹涂复 (C--- 铬酸盐处理 ) X--- 不涂油 二．电镀锌钢板 (EG) 1. 概况 : 与 GI 料基体材料相同 , 均为商用性能 SPCC (冷轧碳素钢板中一款 ) 材质 . 不同的是采用电镀方式附着 表面锌层 . (又称为电解片： SECC ) 2. 镀锌层重量 : 是材料使用性能的一个重要参数 ，如果锌层较厚且致密，可有效防止SPCC 材质与空气或其它物质接触 产生氧化 . 3. 区别与用途： GI 料与EG 料目前在 NOTE-BOOK^业应用越来越广，因为： SPCC 质地较软,易冲压成形，并且易保证产品结构尺寸要求，另外价格便宜.常用于支架，外壳，连结 EG 料相对于GI 来讲价格稍贵，但表面状况相对显得较光亮.表面状况：无锌花或很细小锌花.防腐性 能相对较好 . 三．电镀锡钢板 - 马口铁 (SPTE) 1. 概况： 基材为低碳钢表面电镀锡 , 常称马口铁 (SPTE). 2. 镀锡用原钢板可划分为以下三种钢类型 : D 类—铝脱氧钢 ,适用于深引伸要求 ,减小表面折痕和拉伸变形等危害 . L 类--- 残留元素( Cu,Ni,Cr,Mo) 特别少 , 对某种食品耐蚀性极好 , 适用于食品类容器 . 用途： 片等.
金属材料牌号对照表
阀体材料：WCB碳钢.WCB相当于25或35碳钢，我在某些不知道是不是正确的资料上说是：W代表焊接，C代表铸造，最后一个字母代表阀体钢的型号。如果照一楼如此说的话，应该是属于特殊材料的代号。 铸造时可以使用WCA、WCB、WCC等代号，分别代表ZG205-415、ZG250-485、ZG275-485
自1997年来，企业不断借鉴清华大学、武汉机械工艺研究所科研成果和国外先进铸造技术，汇集传统铸造工艺之精髓，以国际铸造标准，生产各类优质不锈钢、碳素钢、合金钢、耐磨耐热钢、工具钢(CF8、CF8m、CF3、CF3m、1.4408、1.4308、WCB、1.7219、D-2) 等少余量或无余量高精密铸件，产品80%出口美国、日本、西欧、新加坡等国， 新牌号旧牌号新牌号旧牌号新牌号旧牌号 1A99 原LG5 2B12 原LY9 3003 1A97 原LG4 2A13 原LY13 3103 1A95 2A14 原LD10 3004 1A93 原LG3 2A16 原LY16 3005 1A90 原LG2 2B16 曾用LY16-1 3105 1A85 原LG1 2A17 原LY17 4A01 原LT1 1080 2A20 曾用LY20 4A11 原LD11 1080A 2A21 曾用214 4A13 原LT13 1070 2A25 曾用225 4A17 原LT17 1070A 代L1 2A49 曾用149 4004 1370 2A50 原LD5 4032 1060 代L2 2B50 原LD6 4043 1050 2A70 原LD7 4043A 1050A 代L3 2B70 曾用LD7-1 4047 1A50 原LB2 2A80 原LD8 4047A 1350 2A90 原LD9 5A01 曾用2101、LF15 1145 2004 5A02 原LF2 1035 代L4 2011 5A03 原LF3 1A30 原L4-1 2014 5A05 原LF5 1100 代L5-1 2014A 5B05 原LF10 1200 代L5 2214 5A06 原LF6 1235 2017 5B06 原LF14 2A01 原LY1 2017A 5A12 原LF12 2A02 原LY2 2117 5A13 原LF13 2A04 原LY4 2218 5A30 曾用2103、LF16 2A06 原LY6 2618 5A33 原LF33 2A10 原LY10 2219 曾用LY19、147 5A41 原L12 2A11 原LY11 2024 5A43 原LF41 2B11 原LY8 2124 5A66 原LF43 2A12 原LY12 3A21 原LF21 5005 原L66 5019 6B02 原LD2-1 7A09 原LC9 5050 6A51 曾用651 7A10 原LC10 5251 6101 7A15 曾用LC15、157 5052 6101A 7A19 曾用919、LC19 5154 6005 7A31 曾用183-1
专题复习:金属和金属材料学案 考点一：金属材料及物理性质 1、金属材料 金属材料包括和 2、金属的物理性质 （1）共性：密度、硬度较大、有光泽、、、等（2）个性 a大多数金属具有金属光泽，呈色，但铜呈色，金呈色。 b常温下大多为固体，但是液体。 (3)常见的合金 合金是指具有特性的物质，合金和纯金属相比：①②③ 生活中常见的合金有：、、。金属之最： 最早使用的金属是，使用最广泛的金属是，人体中含量最多的金属元素是，地壳中含量最多的金属是，熔点最低的金属是。 考点二：化学性质 3、金属的化学性质 写出下列物质间相互转化的化学方程式： FeSO4 ①Fe ②Cu ④CuO ③ FeCl2 ① ② ③ ④ 据此，可总结出金属的化学性质有 a b c 考点三：金属活动性及应用 4.金属活动性及应用
a.默写金属活动性顺序表 b.判断下列反应能否发生，并得出结论 (1)Mg+HCl-- (2) Al+HCl-- (3) Fe+HCl— (4) Cu+HCl-- (5 )Ag+HCl-- (6)Al+FeSO4 — (7)Fe+CuSO4-- (8)Cu+AgNO 3—（9）Fe+ZnSO4 — 能反应，不能反应，说明的金属可以与酸反应。 能反应，不能反应，说明的金属可以将的金属从对应的盐溶液中置换出来。 c.设计实验证明Fe比Cu活泼，最佳方案选择的试剂是 d. 设计实验证明Fe、Cu、Ag活动性顺序，最佳方案选择的试剂是 考点四：铁的冶炼 1、实验室 (2)实验现象：红色粉末逐渐变为________色，澄清的石灰水变 ________，尾气点燃产生__________火焰。 (3)实验注意事项： ①实验开始时要先（目的：排尽装置内的空气，防 止一氧化碳与空气混合加热后，发生爆炸），后， 实验完毕后，先，后， ②尾气中含有一氧化碳，一氧化碳有毒，所以尾气不能直接排放， 要，以防止污染空气。 2、工业炼铁 原料：铁矿石（赤铁矿、磁铁矿）、焦炭、石灰石、空气 高炉炼铁的产品是（填纯铁或生铁）
国内外常用金属材料牌号对照表 序列号 中国 CHINA GB1220 日本 JAPAN JIS 美国 USA 英国 UK BS970 BS144 9 德国 GERMANY DIN17440 DIN17224 法国 FRANCE NFA35-572 NFA35-576-58 2 NFA35-584 ANSI ASTM 11Cr17Mn6SUS201201-1S2010 0 21Cr18Mn8Ni5 N SUS202202 S2020 284S16X12CrNi177SZ12CN17.07 31Cr17Ni7SUS301301S3010 301S21X12CrNi188Z10CN18.09 41Cr18Ni9SUS302302S3020 302S25X5CrNi189Z6CN180.9 51Cr18Ni9Si3SUS302 B 302B S3021 5 6OCr18Ni9SUS304304S3030 304S15X2CrNi189Z2CN180.9 7O OCr19Ni10SUS304L304S3040 3 304S12Z5CN18.09A2 8OCr19Ni9N SUSNI 304N S30451 X2CrNiN1810Z2CN18.10N 9OOCr18Ni10N SUSLN 304L N S3045 3 X5CrNi1911Z8CN18.12 1 01Cr18Ni12SUS305305 S3050 305S19 1 12Cr23Ni13SUS309309 S3090 1 2Ocr23Ni13SUS309S309S S3090 8 1 3Ocr25Ni20SUS310S310S S3100 8 X5CrNiMo181 2 Z6CND17.12 1 4OCr17Ni12Mo 2 SUS316316S3160316S16 X2CrNiMo181 2 Z2CND17.12
钢板金属材料牌号对照 钢种 中国GB 日本JIS 美国ASTM 德国 牌号牌号标准号钢号钢号材料号标准号 碳素钢板Q235-F SS41 G3101 A36 USt37-2 DIN17100 Q235 SS41 G3101 A283-C RSt37-2 DIN17100 Q255A SS50 G3101 A283-D (RSt42-2) DIN17100 (A3R) SPV24 G3115 A285-C 20g SB42 G3103 HⅡDIN17155 (15g) SB35 G3103 HⅠDIN17155 (25g) SB46 G3103 HⅢDIN17155 25 SM41A G3103 DIN17100 低合金钢板 16Mn G3106 St52-3 DIN17155 16MnR SM41B G3106 A299/A537-Ⅰ.Ⅱ 17Mn4 19Mn5 16MngC SPV36 G3115 St52-3 15MnVR SPV36 (WELTEN50) G3115 62M 耐热钢板 16Mo SB46M G3103 A204-Gr 15 Mo3 DIN17155 12CrMo SCMV1 G4109 15CrMo SCMV2 G4109 13 CrMo44 DIN17155 12Cr2Mo1 SVMV4 G4109 10 Mo910 DIN17155 低温钢板 16MnR SLA24B G3126 A516-Gr55 TTSTE26 SEW089 15MnVR SLA33A A516-Gr60 TTSTE29 15MnVNTR A516-Gr65 A516-Gr70 TTSTE32 TTSTE36 09Mn2VR TTST41V TTST35V SEW680 (06A1NbCuN) 10Ni14 SEW680
常用金属材料的力学性能 金属材料的力学性能 任何机械零件或工具，在使用过程中，往往妾受到各种形式外力的作托。如起重机上的钢索，受到悬吊物拉力的作用：柴油机上的连杆，在传递动力时.不仅受到拉力的作用，而且还受到冲击力的作用；轴类零件燮受到弯矩、扭力的作用等尊。这就要求金属材料必须具有一种弟受机械荷而不超过许可变形或不破坏的能力* 这种能力就是材料的力学性能。金属表现来的诸如弹性、强度、硬度、塑性和韧性等特征就是用来衡量金属材料材料在夕卜力作坤下表现出力学性能的指标。 111 强度 强度是扌旨金属材料在静载荷作用下抵抗变形和断裂的能力。逼度扌旨标一般用单位面积所承受的载荷即力表示，符号为6 单位为 MP 弘 工程中常用的强度指标有屈服逼度和扰拉强度。屈服逼度是指金属材料在外力作用下* 产生屈服现象时的应力，或开始岀现塑性变形吋的最低应力值，用％表示?抗竝强度是指金厲材料在拉力的作用下，被拉断前所能承受的最大应力值，用巧表示。 对于大多数机械零件.工作时不允许产生塑性变形，所以屈服强度是事件逼度设计的依据！对于因断裂而失效的零件，而用抗拉强度作为其逼度设计的依据。 1.1 2 塑性 塑性是扌旨金属材料在外力作用下产生塑性变形而不断裂的能力。 工程中常用的塑性揭标有诩长率和断面收缩率。伸长率指试样拉断后的伸长量与原来长度之比的百分率，用符号豪示*断面收縮率指试样拉断后，断面縮小的面积与原来截面积之比，用甲表示。 伸长率和断面收缩率越大，其塑性越好；反之塑性越差，良好的塑性是金属材料进行压力加工的必要条件，也是保证机械零件工作安全，不发生突然脆断的必要条件。 113 硬度 硬度是指材料表面抵抗比它更硬的物体压入的能力? 硬度的测试方法很多，生产中常埔的硬度测试方法有布氏硬度测试法和洛氏碳度试验方法两神° C- ）布氏硬度试验法 布氏硬度试验法是用一直径为 D 的淬火钢球或硬质合金球作为压头，在载荷 0 的作用下压入被测试金厲表面，保持一定时间后卸载，测量金属表面形成的压痕直径乩以压痕的单位面积所承受的平均压力作为被测全属的布氏硬度值。 布氏硬度指标有 HBS 和 HBW, 前者所用压头为淬火钢球，适坤于布氏硬度值低于仍 0 的金属材料，如艮火钢、正火钢、调质钢及铸铁、有包金厲等；后者压头为硬质合金，适用于布氏硬度值为 450^650 的金属材料，如悴火钢等。 布氏硬度测试法，因压痕较尢故不宜测试成品件或薄片金属的硬度。
常用金属材料及其特性 1、45——优质碳素结构钢，是最常用中碳调质钢 主要特征: 最常用中碳调质钢，综合力学性能良好，淬透性低，水淬时易生裂纹。小型件宜采用调质处理，大型件宜采用正火处理。应用举例: 主要用于制造强度高的运动件，如透平机叶轮、压缩机活塞。轴、齿轮、齿条、蜗杆等。焊接件注意焊前预热，焊后消除应力退火。 2、Q235A（A3钢）——最常用的碳素结构钢 主要特征: 具有高的塑性、韧性和焊接性能、冷冲压性能，以及一定的强度、好的冷弯性能。应用举例: 广泛用于一般要求的零件和焊接结构。如受力不大的拉杆、连杆、销、轴、螺钉、螺母、套圈、支架、机座、建筑结构、桥梁等。 3、40Cr——使用最广泛的钢种之一，属合金结构钢 主要特征: 经调质处理后，具有良好的综合力学性能、低温冲击韧度及低的缺口敏感性，淬透性良好，油冷时可得到较高的疲劳强度，水冷时复杂形状的零件易产生裂纹，冷弯塑性中等，回火或调质后切削加工性好，但焊接性不好，易产生裂纹，焊前应预热到100～150℃，一般在调质状态下使用，还可以进行碳氮共渗和高频表面淬火处理。应用举例:调质处理后用于制造中速、中载的零件，如机床齿轮、轴、蜗杆、花键轴、顶针套等，调质并高频表面淬火后用于制造表面高硬度、耐磨的零件，如齿轮、轴、主轴、曲轴、心轴、套筒、销子、连杆、螺钉螺母、进气阀等，经淬火及中温回火后用于制造重载、中速冲击的零件，如油泵转子、滑块、齿轮、主轴、套环等，经淬火及低温回火后用于制造重载、低冲击、耐磨的零件，如蜗杆、主轴、轴、套环等，碳氮共渗处即后制造尺寸较大、低温冲击韧度较高的传动零件，如轴、齿轮等。
4、HT150——灰铸铁 应用举例:齿轮箱体，机床床身，箱体，液压缸，泵体，阀体，飞轮，气缸盖，带轮，轴承盖等。 5、35——各种标准件、紧固件的常用材料 主要特征: 强度适当，塑性较好，冷塑性高，焊接性尚可。冷态下可局部镦粗和拉丝。淬透性低，正火或调质后使用应用举例: 适于制造小截面零件，可承受较大载荷的零件：如曲轴、杠杆、连杆、钩环等，各种标准件、紧固件。 6、65Mn——常用的弹簧钢 应用举例:小尺寸各种扁、圆弹簧、座垫弹簧、弹簧发条， 也可制做弹簧环、气门簧、离合器簧片、刹车弹簧、冷卷螺旋弹簧，卡簧等。 7、0Cr18Ni9——最常用的不锈钢（美国钢号304，日本钢号SUS304） 特性和应用: 作为不锈耐热钢使用最广泛，如食品用设备，一般化工设备，原于能工业用设备。 8、Cr12——常用的冷作模具钢（美国钢号D3，日本钢号SKD1) 特性和应用: Cr12钢是一种应用广泛的冷作模具钢，属高 碳高铬类型的莱氏体钢。该钢具有较好的淬透性和良好的耐磨性；由于Cr12钢碳含量高达2.3%，所以冲击韧度较差、易脆裂，而且容易形成不均匀的共晶碳化物；Cr12钢由于具有良好的耐磨性，多用于制造受冲击负荷较小的要求高耐磨的冷冲模、冲头、下料模、冷镦模、冷挤压模的冲头和凹模、钻套、量规、拉丝模、压印模、搓丝板、拉深模以及粉末冶金用冷压模等。
机械加工常用金属材料及特性 1. 45——优质碳素结构钢，是最常用中碳调质钢。 主要特征: 最常用中碳调质钢，综合力学性能良好，淬透性低，水淬时易生裂纹。小型件宜采用调质处理，大型件宜采用正火处理。应用举例: 主要用于制造强度高的运动件，如透平机叶轮、压缩机活塞。轴、齿轮、齿条、蜗杆等。焊接件注意焊前预热，焊后消除应力退火。 2. Q235A（A3钢）——最常用的碳素结构钢。 主要特征: 具有高的塑性、韧性和焊接性能、冷冲压性能，以及一定的强度、好的冷弯性能。应用举例: 广泛用于一般要求的零件和焊接结构。如受力不大的拉杆、连杆、销、轴、螺钉、螺母、套圈、支架、机座、建筑结构、桥梁等。 3. 40Cr——使用最广泛的钢种之一，属合金结构钢。 主要特征: 经调质处理后，具有良好的综合力学性能、低温冲击韧度及低的缺口敏感性，淬透性良好，油冷时可得到较高的疲劳强度，水冷时复杂形状的零件易产生裂纹，冷弯塑性中等，回火或调质后切削加工性好，但焊接性不好，易产生裂纹，焊前应预热到100～150℃，一般在调质状态下使用，还可以进行碳氮共渗和高频表面淬火处理。 应用举例:调质处理后用于制造中速、中载的零件，如机床齿轮、轴、蜗杆、花键轴、顶针套等，调质并高频表面淬火后用于制造表面高硬度、耐磨的零件，如齿轮、轴、主轴、曲轴、心轴、套筒、销子、连杆、螺钉螺母、进气阀等，经淬火及中温回火后用于制造重载、中速冲击的零件，如油泵转子、滑块、齿轮、主轴、套环等，经淬火及低温回火后用于制造重载、低冲击、耐磨的零件，如蜗杆、主轴、轴、套环等，碳氮共渗处即后制造尺寸较大、低温冲击韧度较高的传动零件，如轴、齿轮等。 4. HT150——灰铸铁应用举例:齿轮箱体，机床床身，箱体，液压缸，泵体，阀体，飞轮，气缸盖，带轮，轴承盖等 5. 35——各种标准件、紧固件的常用材料 主要特征: 强度适当，塑性较好，冷塑性高，焊接性尚可。冷态下可局部镦粗和拉丝。淬透性低，正火或调质后使用应用举例: 适于制造小截面零件，可承受较大载荷的零件：如曲轴、杠杆、连杆、钩环等，各种标准件、紧固件 6. 65Mn——常用的弹簧钢应用举例:小尺寸各种扁、圆弹簧、座垫弹簧、弹簧发条，也可制做弹簧环、气门簧、离合器簧片、刹车弹簧、冷卷螺旋弹簧，卡簧等。 7. 0Cr18Ni9——最常用的不锈钢（美国钢号304，日本钢号SUS304）特性和应用: 作为不锈耐热钢使用最广泛，如食品用设备，一般化工设备，原于能工业用设备 8. Cr12——常用的冷作模具钢（美国钢号D3，日本钢号SKD1) 特性和应用: Cr12钢是一种应用广泛的冷作模具钢，属高碳高铬类型的莱氏体钢。该钢具有较好的淬透性和良好的耐磨性；由于Cr12钢碳含量高达2.3%，所以冲击韧度较差、易脆裂，而且容易形成不均匀的共晶碳化物；Cr12钢由于具有良好的耐磨性，多用于制造受冲击负荷较小的要求高耐磨的冷冲模、冲头、下料模、冷镦模、冷挤压模的冲头和凹模、钻套、量规、拉丝模、压印模、搓丝板、拉深模以及粉末冶金用冷压模等 9. DC53——常用的日本进口冷作模具钢特性和应用: 高强韧性冷作模具钢，日本大同特殊钢（株）厂家钢号。高温回火后具有高硬度、高韧性，线切割性良好。用于精密冷冲压模、拉伸模、搓丝模、冷冲裁模、冲头等10、SM45——普通碳素塑料模具钢（日本钢号S45C） 10. DCCr12MoV——耐磨铬钢国产.较Cr12钢含碳量低,且加入了Mo和V,碳化物不均匀有所改善,MO能减轻碳化物偏析并提高淬透性,V能细化晶粒增加韧性.此钢有高淬透性,截面在400mm以下可以完全淬透,在300~400℃仍可保持良好的硬度和耐磨性,较Cr12有高的韧性,淬火时体积变化小,又有高的耐磨性和良好的综合机械性能.所以可以制造截面大,形状复杂,经受较大冲击的各种模具,例如普通拉伸模,冲孔凹模,冲模,落料模,切边模,滚边模,拉丝模,冷挤压模,冷切剪刀,圆锯,标准工具,量具等。 11. SKD11——韧性铬钢.日本日立株式生产.在技术上改善钢中的铸造组织,细化了晶粒.较Cr12mov的韧性和耐磨性有所提高.延长了模具的使用寿命.
它们都是含碳量比较低的优质碳素结构钢。它们不同的主要是两方面，一是含碳量不同；而是机械性能不同。 从化学成分上来看，是含碳量不同，10#钢平均含碳量为万分之10，20#钢平均含碳量为万分之20。 由于含碳量的不同就导致了它们的机械性能的不同。碳素结构钢随着含碳量的增加，强度硬度都相应提高，塑性纫性相应降低。10#、20#属于低碳钢，强度硬度不高，塑性纫性都很好。它们之间比较来说，10#钢的强度和硬度比20#钢要低；10#钢的塑性和纫性比20#钢要好，也是说要软些。 我国钢号表示方法的分类说明 1．碳素结构钢 ①由Q+数字+质量等级符号+脱氧方法符号组成。它的钢号冠以“Q”，代表钢材的屈服点，后面的数字表示屈服点数值，单位是MPa例如Q235表示屈服点（σs）为235 MPa的碳素结构钢。 ②必要时钢号后面可标出表示质量等级和脱氧方法的符号。质量等级符号分别为A、B、C、D。脱氧方法符号：F表示沸腾钢；b表示半镇静钢：Z表示镇静钢；TZ表示特殊镇静钢，镇静钢可不标符号，即Z和TZ都可不标。例如Q235-AF表示A级沸腾钢。 ③专门用途的碳素钢，例如桥梁钢、船用钢等，基本上采用碳素结构钢的表示方法，但在钢号最后附加表示用途的字母。 2．优质碳素结构钢 ①钢号开头的两位数字表示钢的碳含量，以平均碳含量的万分之几表示，例如平均碳含量为0.45%的钢，钢号为“45”，它不是顺序号，所以不能读成45号钢。 ②锰含量较高的优质碳素结构钢，应将锰元素标出，例如50Mn。 ③沸腾钢、半镇静钢及专门用途的优质碳素结构钢应在钢号最后特别标出，例如平均碳含量为0.1%的半镇静钢，其钢号为10b。 3．碳素工具钢 ①钢号冠以“T”，以免与其他钢类相混。 ②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%。 ③锰含量较高者，在钢号最后标出“Mn”，例如“T8Mn”。 ④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“T8MnA”。 4．易切削钢 ①钢号冠以“Y”，以区别于优质碳素结构钢。 ②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”。 ③锰含量较高者，亦在钢号后标出“Mn”，例如“Y40Mn”。 5．合金结构钢 ①钢号开头的两位数字表示钢的碳含量，以平均碳含量的万分之几表示，如40Cr。 ②钢中主要合金元素，除个别微合金元素外，一般以百分之几表示。当平均合金含量＜1.5%时，钢号中一般只标出元素符号，而不标明含量，但在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0.4-0.6%，后者为0.9-1.2%，其余成分全部相同。当合金元素平均含量≥1.5%、≥2.5%、≥3.5%……时，在元素符号后面应标明含量，可相应表示为2、3、4……等。例如18Cr2Ni4WA。 ③钢中的钒V、钛Ti、铝AL、硼B、稀土RE等合金元素，均属微合金元素，虽然含量很低，仍应在钢号中标出。例如20MnVB钢中。钒为0.07-0.12%，硼为0.001-0.005%。 ④高级优质钢应在钢号最后加“A”，以区别于一般优质钢。 ⑤专门用途的合金结构钢，钢号冠以（或后缀）代表该钢种用途的符号。例如，铆螺专用的30CrMnSi钢，