金属材料分类2

一．金属材料分类1．黑色金属钢铁2．有色金属通常指铜、铝、铅、钛二．钢铁材料牌号表示方法三．金属材料力学性能代号及含义四．钢材的规格种类及用途1．钢板a.按轧制方法分为：热轧、冷轧b.按性能及用途可分为：①碳素结构钢和低合金结构钢冷轧薄钢板及钢带，一般厚度不大于4mm。

②碳素结构钢和低合金结构钢热轧薄钢板及钢带，厚度不大于4mm。

③碳素结构钢和低合金结构钢热轧厚钢板和钢带，4-200mm钢板及小于25mm钢带。

④优质碳素结构钢热轧薄钢板和钢带，厚度不大于4mm。

⑤优质碳素结构钢冷轧薄钢板和钢带，厚度不大于4mm。

⑥合金结构钢薄钢板，厚度不大于4mm的热轧或冷轧。

⑦锅炉用钢板⑧压力容器用钢板⑨不锈钢冷轧或热轧钢板⑩耐热钢板⑪花纹钢板2．型钢①热轧扁钢，厚度3-60，宽度10-150。

②碳素结构钢和低合金热轧圆钢、方钢、六角钢③热轧角钢，分为等边及不等边，宽度20-200。

④热轧槽钢，宽度50-300。

⑤热轧工字钢，高度100-560。

⑥热轧T型钢，宽度100-300。

⑦冷弯空心型钢。

3．钢管A．直缝电焊钢管（GB/T 13793—1992）a.以热轧或冷轧钢带，经焊接或焊后冷加工方法制造。

钢管以不热处理状态交货。

b.规格：直径5.0—121，壁厚0.5—3.5。

c.力学性能B。

无缝钢管（GB/T 8162—1999）a.以热轧或冷拔（轧）管加工，有热轧或热处理状态交货。

b.规格：直径6.0—245，壁厚0.25—24。

c.力学性能4．钢丝材料可有多种材料加工而成，a.普通结构钢丝：Q195、Q215、Q235主要制钉及建筑用。

b.优质碳素结构钢丝：08F、10F、15、20、25、35、40、45、50，冷拉状态交货，可后热处理，c.碳素弹簧钢丝：65、70、75、85，一般淬火—回火状态交货，可后热处理。

d.合金结构钢丝：15Cr、38Cr、40Cr、20CrNi3等等。

交货状态有冷拉—L，退火—T，可热处理。

金属材料材质铜有很多种纯铜：又称紫铜含铜量在99.5%以上比如电线丝铜锌合金：又称黄铜一般铜占60% 锌占40% 阀门锁芯铜锡合金：又称青铜有些轴承套铜镍合金：又称白铜银状比如钥匙（一般钥匙黄色的是黄铜白色的是白铜）最常用的就这几种铜主要分为纯铜和合金铜纯铜有T2,另有无氧铜系列C10100;C10200、磷脱氧铜TP1\TP2合金铜分;1、简单黄铜铜-锌合金；2、复杂黄铜铜+锌+其他金属；3、青铜：分铁青铜、磷青铜、铝青铜、铍青铜等（铜中加入除锌、镍以外的金属）4、白铜：普通白铜、锌白铜、铁白铜、铝白铜等等（铜中加入镍为主和其他金属）铝材的分类（1）按有无合金成分，铝材分为纯铝及铝合金。

铝合金按合金系列又分为Al-Mn合金、Al-Cu 合金、Al-Si合金和Al-Mg合金等。

（2）按压力加工能力，可分为变形铝和非变形铝（例如：铸铝）。

（3）按能否热处理强化，铝合金又分为非热处理强化铝和热处理强化铝。

铝没有同素异构体，纯铝、铝锰合金、铝镁合金等不可能通过热处理相变来提高强度。

但是，铝铜和铝镁硅等合金可通过固溶时效析出强化相提高强度，称为可热处理强化铝。

不能通过固溶时效析出强化相提高强度的称为不可热处理强化铝。

铝合金分为：1系：特点:含铝99.00%以上,导电性有好,耐腐蚀性能好,焊接性能好,强度低,不可热处理强化. 应用范围：高纯铝(含铝量99.9%以上)主要用于科学试验,化学工业及特殊用途.2系：特点：:以铜为主要合元素的含铝合金.也会添加锰、镁、铅和铋为了切削性。

如：2011合金，在熔练过程中要注意安全防护（会产生有害气体）。

2014合金用天航空工业，强度高。

2017合金比2014合金强度低一点，但比较容易加工。

2014可热处理强化。

缺点：晶间腐蚀倾向严重。

应用范围：航空工业（2014合金），螺丝（2011合金）和使用温度较高的行业（2017合金）。

3系：特点：以锰为主要合金元素的铝合金，不可热处理强化，耐腐蚀性能好，焊接性能好。

金属材料的分类及性能一、金属材料定义：是金属元素或以金属元素为主构成的具有金属特性的材料。

二、金属材料分类：①黑色金属：纯铁、铸铁、钢铁、铬、锰。

②有色金属：有色轻金属、有色重金属、半金属、贵金属、稀有金属三、金属材料性能：①工艺性能：铸造性能、锻造性能、焊接性能、切削加工性能、热处理性能等②使用性能：机械性能、物理性能、化学性能等1. 工艺性能金属对各种加工工艺方法所表现出来的适应性称为工艺性能，主要有以下五个方面：（1）铸造性能：反映金属材料熔化浇铸成为铸件的难易程度，表现为熔化状态时的流动性、吸气性、氧化性、熔点，铸件显微组织的均匀性、致密性，以及冷缩率等。

铸造性能通常指流动性，收缩性，铸造应力，偏析，吸气倾向和裂纹敏感性。

（2）锻造性能：反映金属材料在压力加工过程中成型的难易程度，例如将材料加热到一定温度时其塑性的高低（表现为塑性变形抗力的大小），允许热压力加工的温度范围大小，热胀冷缩特性以及与显微组织、机械性能有关的临界变形的界限、热变形时金属的流动性、导热性能等。

可锻性：塑性和变形抗力（3）焊接性能：反映金属材料在局部快速加热，使结合部位迅速熔化或半熔化（需加压），从而使结合部位牢固地结合在一起而成为整体的难易程度，表现为熔点、熔化时的吸气性、氧化性、导热性、热胀冷缩特性、塑性以及与接缝部位和附近用材显微组织的相关性、对机械性能的影响等。

（4）切削加工性能：反映用切削工具（例如车削、铣削、刨削、磨削等）对金属材料进行切削加工的难易程度。

（5）热处理性能：热处理是机械制造中的重要过程之一，与其他加工工艺相比，热处理一般不改变工件的形状和整体的化学成分，而是通过改变工件内部的显微组织，或改变工件表面的化学成分，赋予或改善工件的使用性能。

其特点是改善工件的内在质量，而这一般不是肉眼所能看到的，所以，它是机械制造中的特殊工艺过程，也是质量管理的重要环节。

2. 机械性能：金属在一定温度条件下承受外力（载荷）作用时，抵抗变形和断裂的能力称为金属材料的机械性能（也称为力学性能）。

金属材料的分类金属材料是指由金属元素组成的材料。

根据金属元素、组织结构以及性质特点的不同，金属材料可以分为以下几类。

第一类是晶体金属材料。

晶体金属材料是由金属元素通过晶体结构组成的材料。

晶体金属材料具有显著的金属特性，如导电性、热传导性和塑性。

晶体金属材料又可分为单相晶体金属材料和多相晶体金属材料两种类型。

单相晶体金属材料是指由一个金属元素构成的材料，如钢、铝、铜等。

多相晶体金属材料是指由多种金属元素构成的材料，如合金。

第二类是非晶态金属材料。

非晶态金属材料是一种无序结构的金属材料，其原子排列没有规律。

非晶态金属材料具有优异的力学性能和导电性能，同时具有良好的耐腐蚀性和磁性。

非晶态金属材料可以通过快速凝固或溅射等方法制备而成，如非晶态合金。

第三类是金属陶瓷复合材料。

金属陶瓷复合材料是由金属和陶瓷两种材料组成的复合材料。

金属陶瓷复合材料综合了金属和陶瓷的优点，具有高强度、高硬度、高耐磨和耐高温等特点。

金属陶瓷复合材料在航空、汽车、船舶等领域有广泛的应用。

第四类是多孔金属材料。

多孔金属材料是由金属构成的具有连续的孔隙结构的材料。

多孔金属材料具有低密度、高比强度和良好的声、热及电媒体传递性能。

多孔金属材料广泛应用于过滤、分离、声学、隔热等领域。

常见的多孔金属材料有泡沫金属、网状金属和孔状金属。

第五类是金属氧化物材料。

金属氧化物材料是由金属元素和氧化物元素组成的材料。

金属氧化物材料具有优良的电、热、光性能，同时具有高温稳定性和化学稳定性。

金属氧化物材料广泛应用于电子、光电、催化等领域。

总之，金属材料根据其成分、组织结构和性质特点的不同可以分为晶体金属材料、非晶态金属材料、金属陶瓷复合材料、多孔金属材料和金属氧化物材料等多类。

每种类型的金属材料都具有其独特的特点和应用领域，为人类的工业和科技发展提供了广阔的可能性。

金属材料金属材料的分类：按组成成分分：纯金属（简单金属）：指由一和金属元素组成的物质。

目前已知的纯金属约有80多和，但工业方面所采用的则为数甚少。

合金（复杂金属）：指由一种金属元素（为主的）与另外一种（或几种）金属元素（或非金属元素）组成的物质。

它的种类甚多，例如：钢是由铁、碳组成的合金，即铁碳合金；黄铜是由铜、锌组成的合金，即铜锌合金；青铜是由铜、锡组成的合金，即铜锡合金；……等等。

由于合金的使用性能好，在工业生产中，其应用范围要比纯金属广泛得多按实用分：黑色金属：指铁和铁的合金，如生铁、铁合金、铸铁和钢等。

有色金属：除黑色金属外的金属和合金，如铜、锡、铅、锌、铝以及黄铜、青铜、铝合金和轴承合金等。

另外工业上还采用镍、锰、钼、钴、钒、钨、钛等，这些金属主要用作合金附加物，以改善金属的性能，适宜于制造某些有特殊性能要求的零件。

所有上述金属称为工业用金属，以区别于贵重金属（铂、金、银）与稀有金属（包括放射性的铀、镭等）。

钢1、钢的来源及组成成分来源：把炼钢用生铁放到炼钢炉内熔炼，即得到钢。

钢的产品有钢锭、连铸坯（供再轧制成各种钢材）和直接铸成各种钢铸件等。

通常所讲的钢，一般是指轧制成各种钢材的钢。

组成成分：是含碳量低于2%的一种铁碳合金。

此外尚含有硅、锰、磷、硫等元素，不过这些元素的停驶量要比生铁中的少。

2、钢的分类按化学成分分碳素钢：钢中除铁、碳外，还含有少量的硅、锰、硫、磷等元素，根据含碳量的高低，碳素钢可分为：低碳钢（含碳量≤0.25%，中碳钢（含碳量0.25~0.60%），高碳钢（含量＞0.60%）合金钢：除含有碳素钢所含有的各中元素外，尚含有一些其它元素（如铬、镍、钼、钨、钒等）。

根据钢中合金元素总含量多少，合金钢可分为：低合金钢（合金元素总含量≤5%，中合金钢（合金元素总含量＝5-10%），高合金钢（合金元素总含量＞10%）。

按质量分：普通钢：含硫量不超过0.05%；含磷量不超过0.045%，优质钢：含硫量不超过0.040%，含磷量不超过0.040%，高级优质钢：含硫量不超过0.030%，含磷量不超过0.035%按用途分：结构钢：指用以制造各种工程结构（如建筑、桥梁、车辆、锅炉构件）、机械零件（如齿轮、轴类零件）的钢。

（A）钢铁材料一.金属材料分类：1.钢铁：1.1纯铁（Pure iron）：含碳量0.02% 以下1.2钢（Steel ）：含碳量0.02～2.0%（一般在1.5%以下）1.3生(铸)铁（iron ）：含碳量2.0% 以上（一般在2.5~4.0%）2.非铁：铜、铝、镁、锡、铅、锌、银、金-----等二.主要钢材种类：1.热轧钢板：1.1一般软钢(SPHC、SPHD、SPHE)1.2汽车结构用钢(SAPH310、SAPH370、SAPH400、SAPH440)1.3一般结构用钢(SS400)2.冷轧钢板：2.1一般软钢(SPCC、SPCD、SPCEN)2.2汽车用高强度钢(CF370R、CF390R)3.镀面钢板：3.1电气镀锌钢板(SECC、SECD、SECEN)3.2热浸镀锌钢板 (SGCC 、SGCD 、SGHC) 3.3锌铁合金钢板 (PZA 、JAC270) 3.4锌镍合金钢板 (ZLC 、ZLD 、ZLEN) 3.5镀铝钢板 (CQT1、DQT1、SA1C 、SA1E) 3.6镀铅锡钢板 (TC 、TD 、TEN) 3.7珐琅脱碳钢板 (SPP) 3.8彩色钢板 (CGCC)三.热轧软钢：1.C ：一般品级 (Commercial Quality)D ：冲压品级 (Drawing Quality)：冷轧 (Cold Rolled) ：热轧 (Hot Rolled)(Plate)E ：深冲品级 (Deep Drawing Quality)2.热轧产品表面品级分类：3.热轧产品分类：3.1一般软钢：(SPHC、SPHD、SPHE)（1）SPHC：适用于一般成型、弯曲、浅冲、熔接之零组件，表面无特别要求者，例支撑架、角钢、梁架、喇叭华司等。

（2）SPHD：适用于冲压加工成型性较高，而SPHC无法胜任之零组件，例轮胎钢圈、车门内板零组件、座位滑板、瓦斯钢瓶等。

（3）SPHE：铝脱氧全净钢，具有更佳的成型加工性及非时效性，适用于深冲成型之零组件，例内叶子板、汽车缓冲器、压缩机外壳。

1.2 常用金属材料金属材料来源丰富，并具有优良的使用性能和加工性能，是机械工程中应用最普遍的材料，常用以制造机械设备、工具、模具，并广泛应用于工程结构中。

金属材料大致可分为黑色金属两大类。

黑色金属通常指钢和铸铁；有色金属是指黑色以外的金属及其合金，如铜合金、铝及铝合金等。

1.2.1 钢钢分为碳素钢（简称碳钢）和合金两大类。

碳钢是指含碳量小于2.11%并含有少量硅、锰、硫、磷杂质的铁碳合金。

工业用碳钢的含碳量一般为0.05%～1.35%。

为了提高钢的力学性能、工艺性能或某些特殊性能（如耐腐蚀性、耐热性、耐磨性等），冶炼中有目的地加入一些合金元素（如Mn、Si、Cr、Ni、Mo、W、V、Ti等），这种钢称为合金钢。

（一）碳钢1．碳钢的分类碳钢的分类方法有多种，常见的有以下三种。

（1）按钢的含碳量多少分类分为三类：低碳钢，含碳量0.25%；中碳钢，含碳量为0.25%～0.60%；高碳钢，含碳量0.60%。

（2）按钢的质量（即按钢含有害元素S、P的多少）分类分为三类：普通碳素钢，钢中S、P含量分别≤0.055%和0.045%；优质碳素钢，钢中S、P含量均≤0.040%；高级碳素钢，钢中S、P含量分别≤0.030%和0.035%。

（3）按钢的用途分类分为两类：碳素结构钢，主要用于制造各种工程构件和机械零件；碳素工具钢，主要用于制造各种工具、量具和模具等。

2．碳钢牌号的表示方法（1）碳素结构钢碳素结构钢的牌号由屈服点“屈”字汉语拼音第一个字母Q、屈服点数值、质量等级符号（A、B、C、D）及脱氧方法符号（F、b、Z）等四部分按顺序组成。

其中质量等级按A、B、C、D顺序依次增高，F代表沸腾钢，b代表镇静钢，Z代表镇静钢等。

如Q235-A·F表示屈服强度为235Mpa的A级沸腾碳素结构钢。

（2）优质碳素结构钢优质碳素结构钢的牌号用两位数字表示。

这两位数字代表钢中的平均含碳量的万分之几。

例如45钢，表示平均含碳量为0.45%的优质碳素结构钢。

⾦属材料概述0⾦属材料概述⾦属材料是⾦属元素或以⾦属元素为主构成的具有⾦属特性的材料的统称。

⾦属材料的特点是具有资源丰富、⽣产技术成熟、产品质量稳定、强度⾼、塑性和任性好、耐热、耐寒、耐磨、可锻造、铸造、冲压和焊接、导电、导热性和铁磁性优异等特点，已成为现代⼯业和现代科学技术中最重要的材料之⼀。

钢铁唯⼀的缺点是会⽣锈。

⾦属材料分类：⾦属材料⼀般可分为⿊⾊⾦属材料和有⾊⾦属材料两类。

⿊⾊⾦属是指铁和铁的合⾦，包括钢、⽣铁、铁合⾦、铸铁等。

有⾊⾦属⼜称⾮铁⾦属。

狭义的有⾊⾦属通常指铁、锰、铬三种⾦属以外的⾦属。

⼴义的有⾊⾦属还包括有⾊合⾦。

有⾊⾦属的产品只占⾦属材料产量的5%左右，但其作⽤却是钢铁材料⽆法替代的。

为便于理解，掌握，列简单分类表。

铁合⾦-炼铁原料：炼钢时作脱氧剂和合⾦元素添加剂铸造⽣铁—⽤于铸造各种⽣铁铸料⿊⾊⾦属⽣铁炼钢⽣铁—⽤于炼钢⾦属丝绳钢—钢材—钢材再制品⾦属⽀护⽤品⾦属材料有⾊轻⾦属（密度≤4.5%）有⾊重⾦属（密度＞4.5%）有⾊⾦属贵⾦属（⾦、银、铂族⾦属）稀有⾦属半⾦属（硅、硼、硒、碲、砷）第⼀章⿊⾊⾦属材料⼀、基本常识⿊⾊⾦属是⽣铁和钢的总称。

钢铁材料通常是指铁碳合⾦，按照含碳量的⼤⼩进⾏分类。

含碳量（质量分数）⾼于2%的为⽣铁，低于2%的为钢，含碳量（质量分数）低于0.04%的为⼯业纯铁。

1、⽣铁的分类(按⽤途)：1）铸造⽣铁：含碳⾼，具有表⾯硬度⾼、耐蚀、耐磨性较好的特点，但其塑性、韧性较差。

⼀般作为铸铁件，⽤于加⼯制造机械零部件。

2）炼钢⽣铁：主要是⽤于炼钢的原材料。

2、钢的分类：钢是以铁为主要元素，含碳量⼀般在2%以下的铁碳合⾦。

钢的分类⽅法⽐较多，过去我国主要有以下6种分类。

碳素钢：按含碳量分①⼯业纯铁②低碳钢③中碳钢④⾼碳钢；1）按化学成分分类合⾦钢：按合⾦元素分①低合⾦钢②中合⾦钢③⾼合⾦钢；2）按品质分类：①普通钢②优质钢③⾼级优质钢；3）按冶炼设备分类：①转炉钢②平炉钢③电炉钢；4）按脱氧程度：①沸腾钢②镇静钢③半镇静钢；5）按⽤途分类：①结构钢②⼯具钢③特殊钢的④专业⽤钢；6）按加⼯制造形式分类：①铸钢②锻钢③热轧钢④冷轧钢⑤冷拔钢；参照国际标准（IS04948），《钢分类》国家标准（GB/T1334-2008）实⾏新的分类⽅法，明确划分了⾮合⾦钢。

金属材料的分类金属材料是工程材料中最常用的一类材料，其种类繁多，性能各异。

根据金属材料的化学成分、晶体结构和加工工艺，可以将金属材料分为多种不同的类型。

在工程实践中，对金属材料的分类具有重要的指导意义，可以帮助工程师们选择合适的材料，从而满足不同工程应用的需求。

一、按化学成分分类。

1. 铁基金属材料。

铁基金属材料是指铁作为主要合金元素的金属材料，包括纯铁和各种铁合金。

其中，纯铁主要用于制作磁性材料和电工材料；铁合金包括碳钢、合金钢和铸铁等，具有优良的机械性能和耐磨性，广泛应用于机械制造、建筑工程和汽车制造等领域。

2. 非铁基金属材料。

非铁基金属材料是指除铁以外的金属材料，主要包括有色金属和贵金属。

有色金属包括铜、铝、镁、镍、锌等，具有良好的导电性和导热性，广泛应用于电子工业和航空航天领域；贵金属如金、银、铂等，具有优异的化学稳定性和抗腐蚀性，常用于珠宝制作和化工工业。

二、按晶体结构分类。

1. 非晶金属材料。

非晶金属材料是指具有非晶态结构的金属材料，其原子排列呈无序状态。

非晶金属材料具有优异的磁性和耐蚀性，适用于制作磁性材料和特种工艺品。

2. 结晶金属材料。

结晶金属材料是指具有晶体结构的金属材料，根据晶体结构的不同可以分为立方晶体、六方晶体和四方晶体等。

结晶金属材料在加工过程中容易形成晶粒，对材料的力学性能和加工性能有重要影响。

三、按加工工艺分类。

1. 塑性变形金属材料。

塑性变形金属材料是指通过塑性加工工艺改变其形状的金属材料，包括锻造、轧制、拉拔等工艺。

塑性变形金属材料具有良好的塑性和韧性，适用于制作各种形状复杂的零部件。

2. 非塑性变形金属材料。

非塑性变形金属材料是指通过非塑性加工工艺改变其形状的金属材料，包括切削、焊接、涂覆等工艺。

非塑性变形金属材料具有较高的硬度和强度，适用于制作耐磨、耐热的工件。

综上所述，金属材料的分类可以根据化学成分、晶体结构和加工工艺进行划分。

不同类型的金属材料具有各自独特的性能和用途，工程师们在选择材料时需要根据具体的工程需求进行合理的选择，以确保工程的质量和性能。