金属材料的使用性能
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1、金属材料的性能包括:使用性能和工艺性能。
2、使用性能:是指金属材料在使用条件下所表现出来的性能,包括①物理性能(如密度、熔点、导热性、导电性、热膨胀性、磁性等)。
②化学性能(如抗腐蚀性、抗氧化性等)。
③力学性能(如强度、塑性、硬度、冲击韧性及疲劳强度等)。
④工艺性能。
力学性能的概念:力学性能是指金属在外力作用下所表现出来的性能。
3、力学性能包括:强度、硬度、塑性、冲击韧性a)金属在静载荷作用下,抵抗塑性变形或断裂的能力称为强度。
强度的大小用应力来表示。
b)根据载荷作用方式不同,强度可分为:抗拉强度、抗压强度、抗弯强度、抗剪强度和抗扭强度等。
一般情况下多以抗拉强度作为判别金属强度高低的指标。
4、金属材料受到载荷作用而产生的几何形式和尺寸的变化称为变形。
变形分为:弹性变形和塑性变形两种5、不能随载荷的去除而消失的变形称为塑形变形。
在载荷不增加或略有减小的情况下,试样还继续伸长的现象叫做屈服。
屈服后,材料开始出现明显的塑性变形。
Fs称为屈服载荷6、sb:强化阶段:7、随塑性变形增大,试样变形抗力也逐渐增加,这种现象称为形变强化(或称加工硬化)。
Fb:试样拉伸的最大载荷。
8、在拉伸试验过程中,载荷不增加(保持恒定),试样仍能继续伸长时的应力称为屈服点。
用符号σs表示,计算公式:σs=Fs/So对于无明显屈服现象的金属材料可用规定残余伸长应力表示,计算公式:σ0.2=F0.2/So9、(2)抗拉强度材料在拉断前所能承受的最大应力称为抗拉强度,用符号σb表示。
计算公式为:σb=Fb/So10、断裂前金属材料产生永久变形的能力称为塑性。
塑性由拉伸试验测得的。
常用伸长率和断面收率表示。
11、伸长率:试样拉断后,标距的伸长与原始标距的百分比称为伸长率。
用δ表示:计算公式:δ=(l1-l0)/l0×100%断面收缩率:试样拉断后,缩颈处横截面积的缩减量与原始横截面积的百分比称为断面收缩率。
用ψ表示12、材料抵抗局部变形特别是塑性变形压痕或划痕的能力称为硬度。
金属材料的性能及比较、金属材料性能........................................................................... 2.. .、常用金属性能介绍................................................... 5..1. ................................................................................................................. 铜的性质.................................................................... 5...2. ................................................................................................................. 黄金的物化性质....................................................... 7..3. ............................................................................................................... 铝的性质................................................................... 1..0 .4. ............................................................................................................... 铬的性质与用途...................................................... 1..2、金属材料性能金属材料的性能可分为使用性能和工艺性能(又称为加工性能)。
金属材料的性能有哪些金属材料是一类常见的材料,其性能多种多样,具有许多优秀的特点,下面将从强度、塑性、硬度、导电性和导热性等方面进行介绍。
首先,金属材料的强度是其最重要的性能之一。
金属材料通常具有较高的强度,可以承受较大的外部载荷而不会发生破坏。
这使得金属材料成为制造结构件和机械零件的理想选择。
例如,钢材具有较高的抗拉强度和屈服强度,因此被广泛应用于建筑结构和汽车制造等领域。
其次,金属材料的塑性也是其重要性能之一。
金属材料具有良好的塑性,可以在外力作用下发生塑性变形而不断裂。
这使得金属材料可以通过锻造、拉伸、压缩等加工工艺成型各种复杂的零部件。
例如,铝材具有良好的塑性,可以通过挤压工艺制成各种型材和零件,广泛应用于航空航天和汽车制造领域。
此外,金属材料的硬度也是其重要性能之一。
金属材料通常具有一定的硬度,可以抵抗外部物体对其表面的划伤和磨损。
这使得金属材料可以用于制造刀具、轴承、齿轮等需要较高硬度的零件。
例如,不锈钢具有较高的硬度和耐磨性,因此被广泛应用于厨具和机械零件制造。
另外,金属材料具有良好的导电性和导热性。
金属材料中的自由电子可以在外加电场或温度梯度下自由移动,因此金属材料具有良好的导电性和导热性。
这使得金属材料可以广泛应用于电气设备和热传导设备中。
例如,铜材具有良好的导电性和导热性,因此被广泛应用于电线、电缆和散热器等领域。
综上所述,金属材料具有良好的强度、塑性、硬度、导电性和导热性等优秀性能,因此在工程领域中得到了广泛的应用。
随着材料科学的不断发展,金属材料的性能将会得到进一步提升,为各行各业的发展提供更加可靠的支持。
24种常用金属材料的性能和用途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。
常用金属材料的特性
1.强度高:金属材料通常具有较高的强度,能够经受外部荷载和变形
而不发生破坏。
这使得金属材料被广泛应用于工程结构中,如建筑、桥梁、飞机和汽车等。
2.韧性好:金属材料具有良好的韧性,能够在应力作用下发生塑性变
形而不发生破裂。
这种特性使得金属材料具有较高的吸能能力,能够吸收
冲击和振动,保护其他结构或设备免受损坏。
3.导电性好:金属材料是优良的导电体,电子在金属中能够自由移动。
这使得金属材料广泛应用于电子设备、电力输送和通信等领域。
4.导热性好:金属材料对热能的传导具有良好的特性,可以快速将热
能传递出去。
这使得金属材料可用作散热器和热交换器等设备,以提高能
量效率和保护其他组件。
5.可塑性好:金属材料能够经受外力作用发生塑性变形,可以通过压力、拉伸和弯曲等加工方法进行成型。
这使得金属材料成为制造工业常用
的选材。
6.耐腐蚀性好:许多金属材料具有良好的抗腐蚀性能,能够抵抗大气、水、酸、碱等化学介质和腐蚀性气体的侵蚀。
这使得金属材料在各种恶劣
环境下都有广泛的应用,如海洋、化工和食品加工等行业。
7.成本低:相对于其他材料,金属材料价格相对较低,且易于获取和
加工。
这使得金属材料成为经济实惠的选材,并得到广泛应用。
总而言之,常用金属材料具有高强度、良好的韧性、导电性、导热性和可塑性等优良特性,且耐腐蚀性好、成本低廉。
这些特性使得金属材料在各个领域都有广泛的应用,是现代工业发展不可或缺的重要材料。
金属材料的性能金属材料的性能分为使用性能和工艺性能。
●使用性能是指金属材料为保证机械零件或工具正常工作应具备的性能,即在使用过程中所表现出的特性。
金属材料的使用性能包括力学性能、物理性能和化学性能等;●工艺性能是指金属材料在制造机械零件和工具的过程中,适应各种冷加工和热加工的性能。
工艺性能也是金属材料采用某种加工方法制成成品的难易程度,它包括铸造性能、锻造性能、焊接性能、热处理性能及切削加工性能等。
一、金属材料的力学性能●金属材料的力学性能是指金属材料在力作用下所显示的与弹性和非弹性反应相关或涉及应力──应变关系的性能,如强度、塑性、硬度、韧性、疲劳强度等。
●物体受外力作用后导致物体内部之间相互作用的力,称为内力。
●单位面积上的内力,称为应力σ(N/mm2)。
●应变є是指由外力所引起的物体原始尺寸或形状的相对变化(%)。
金属材料的力学性能主要有:强度、刚度、塑性、硬度、韧性和疲劳强度等。
(一)强度与塑性●金属材料在力的作用下,抵抗永久变形和断裂的能力称为强度。
●塑性是指金属材料在断裂前发生不可逆永久变形的能力。
金属材料的强度和塑性指标可以通过拉伸试验测得。
1.拉伸试验●拉伸试验是指用静拉伸力对试样进行轴向拉伸,测量拉伸力和相应的伸长,并测其力学性能的试验。
(1)拉伸试样。
拉伸试样通常采用圆柱形拉伸试样,分为短试样和长试样两种。
长试样L0=10d0;短试样L0=5d0。
a)拉断前 b)拉断后图1-5 圆形拉伸试样(2)试验方法。
2.力伸长曲线●在进行拉伸试验时,拉伸力F和试样伸长量△L之间的关系曲线,称为力伸长曲线。
试样从开始拉伸到断裂要经过弹性变形阶段、屈服阶段、变形强化阶段、缩颈与断裂四个阶段。
图1-7 退火低碳钢力伸长曲线3.强度指标金属材料的强度指标主要有:屈服点σs、规定残余伸长应力σ0.2、抗拉强度σb等。
(1)屈服点和规定残余延伸应力。
●屈服点是指试样在拉伸试验过程中力不增加(保持恒定)仍然能继续伸长(变形)时的应力。
作业1.1 材料的使用性能一、填空题1. 1.金属材料的性能包括使用性能和工艺性能,前者包括力学性能和物理、化学性能等。
2. 材料主要的工艺性能主要有铸造性、锻造性、焊接性、切削加工工艺性、热处理工艺性等。
3.金属材料在静载荷作用下抵抗塑性变形和断裂的能力称为强度。
它是通过静拉伸实验测定的,用于表示脆性材料条件屈服强度的符号为R0.2。
4. 屈服点表示的是材料抵抗塑性变形的能力;抗拉强度表示的是材料抵抗断裂的能力;刚度表示的是材料抵抗弹性变形的能力。
5. 材料常用的塑性指标有断后伸长率和断面收缩率两种。
其中用断面收缩率表示塑性更接近材料的真实变形。
6. 有一钢试样,其直径为10mm,标距长度为50mm,当载荷达到18840N时,试样产生屈服现象。
载荷加到36110N时,试样发生缩颈现象,然后被拉断,拉断后标距长度为63mm,断裂处直径为 6.7mm,则试样的σs=240MPa;σb=460MPa;δ=26%;Ψ=55.1%。
7. 疲劳断裂分为疲劳裂纹萌生、疲劳裂纹扩展、断裂三个阶段。
8. 工地上,钢筋在使用之前一般要进行拉伸,其目的是增加材料的强度,硬度,该种强化材料的方法称为变形强化(加工硬化)。
二、是非题(×)1.材料的性能包含工艺性能和使用性能。
工程材料使用性能的好坏,直接影响零件或构件的制造方法和制造成本。
工程材料工艺性能好坏,决定了它的使用寿命和应用范围。
(√)2.金属材料被广泛应用的主要原因是来源广泛、优良的使用性能和工艺性能以及可以通过热处理使金属的性能显著提高。
(×)3.机器中的零件在工作时,材料强度高的不会变形,材料强度低的一定会产生变形。
(√)4.对退火低碳钢进行拉伸试验,会出现载荷不增加而试样继续伸长的现象,这一现象为屈服。
(×)5.所有的金属材料均有明显的屈服现象。
改正:脆性材料无明显屈服现象。
(×)6.屈服点是材料发生屈服时的平均应力。
常用金属粉末的性能和用途金属粉末是一种由金属材料制成的微细颗粒状物质。
它具有独特的性能和用途,主要体现在以下几个方面:1.导电性:金属粉末具有良好的导电性,可以用于电子行业中的导电材料的制备,如金属粉末可以用于制造导电油墨、导电胶粘剂、导电粘合剂等。
2.导热性:金属粉末的导热性较好,可以用于制造导热材料,如散热片、导热胶粘剂、导热塑料等。
3.可塑性:金属粉末可以通过压制、烧结等工艺形成不同形状和尺寸的制品,具有良好的可塑性。
例如,铜粉可以制备成复杂的立体结构,广泛应用于三维打印、航空航天和汽车制造等领域。
4.强度和硬度:金属粉末可以通过烧结等工艺进行加固和压缩,提高其强度和硬度。
这使得金属粉末可用于制造高强度、高硬度的零件,如汽车发动机活塞、机械零件等。
5.抗腐蚀性:金属粉末具有良好的抗腐蚀性能,可以应用于防腐材料的制备。
例如,铝粉可以用于涂料、防锈漆和油漆等的制造。
6.磁性:一些金属粉末具有良好的磁性,如铁粉、钴粉等,可以用于制造电磁材料,如电磁屏蔽材料、电感器等。
7.吸附性:金属粉末表面通常具有很大的比表面积,可以用于催化剂的制备和吸附等应用。
例如,铂粉可以用于氢氧化物的还原反应。
8.颜料和染料:金属粉末可以加入到颜料和染料中,用于艺术创作、印刷和涂料等领域。
例如,铅粉可以用于制造油画颜料。
9.催化剂:金属粉末通常具有良好的催化活性,可以用于催化剂的制备和应用。
如铂催化剂可用于汽车尾气催化转化器。
10.光学性能:部分金属粉末对光有特殊的反射和吸收性能,可用于制造镜面涂层、光学过滤器等。
总之,金属粉末具有多种性能和用途,广泛应用于电子、汽车、航空航天、机械、化工等行业。
随着科技的不断发展,对金属粉末的需求也将不断增加,使得金属粉末的应用领域和潜力更加广阔。
金属材料的力学性能与应用金属材料是工业生产和生活中广泛使用的一类材料。
它们具有许多优良的物理、化学和力学特性,如高强度、韧性、导电性和导热性等,因此受到了广泛的关注和应用。
而金属材料的力学性能也是其应用的重要方面之一。
在本文中,将介绍金属材料的力学性能与应用方面的内容。
一、金属材料的力学性能1. 弹性模量弹性模量是衡量材料抵抗形变的能力的物理量。
对于金属材料来说,弹性模量可以反映其刚度和弹性力量。
与其他材料相比,金属材料通常具有较高的弹性模量,这也是它们具有极高的强度和刚度的原因之一。
2. 屈服强度屈服强度是指材料在受力时出现塑性变形的临界点,即开始改变形状的应力值。
对于金属材料来说,屈服强度是其材料强度的重要指标之一。
一般来说,同一种金属材料的屈服强度会因为制备和温度等因素而有所差异。
3. 延展性和脆性金属材料的延展性和脆性也是其力学性能的重要指标。
延展性是指材料在受力时能够发生塑性变形之前所允许的最大形变量。
而脆性则是指金属材料受到应力时的断裂倾向。
在实际应用中,延展性高、脆性低的金属材料常常被用于材料弯曲和拉伸等需要高度变形的应用中。
4. 硬度硬度是反映金属材料在表面受损之前所能抵抗划痕、压痕和穿刺的程度。
对于需要承受较高应力的金属材料来说,硬度往往是其要求之一。
硬度值可以通过多种方式来确定,如钻头试验、Vickers硬度测试等。
二、金属材料的应用1. 制造业在制造业中,金属材料的应用非常广泛。
例如,汽车制造领域的车体和发动机部件常常采用高强度、高硬度的铝合金和钢材等金属材料。
电子设备的机器外壳、接口和散热器等也需要采用金属材料。
此外,飞机、船舶、火车等交通运输领域中,许多结构件也用金属材料制成。
2. 倍增和火器在军事领域,金属材料的应用也非常广泛。
例如,汽车补给车和坦克等军事车辆,大多数结构件都是金属材料制成的。
同样,步枪、手枪、火箭筒等武器的弹片材料也是金属材料。
3. 城市建设在城市建设中,金属材料也有着重要的应用。
金属材料应用与性能分析报告一、金属材料的广泛应用金属材料是一种常见的材料,具有许多优良的性能,因此在各个领域得到了广泛的应用。
金属材料的主要特点包括高强度、耐磨损、导热性好等。
在建筑、汽车制造、航空航天等行业,金属材料都扮演着重要的角色。
二、金属材料的性能分析1. 强度:金属材料的强度是其最重要的性能之一。
不同种类的金属材料具有不同的强度,如钢材、铝合金等。
强度高的金属材料可以承受更大的载荷,因此在工程领域得到广泛应用。
2. 耐腐蚀性:金属材料的耐腐蚀性也是其重要性能之一。
一些金属材料具有良好的耐腐蚀性,可以在恶劣的环境下长时间使用而不受损。
这种性能使得金属材料在海洋工程、化工等领域得到广泛应用。
3. 导热性:金属材料具有良好的导热性,可以快速传导热量。
这种性能使得金属材料在制造散热器、导热器等产品时得到广泛应用。
4. 可塑性:金属材料具有良好的可塑性,可以通过加工成型制成各种复杂的零部件。
这种性能使得金属材料在制造汽车、航空器等产品时得到广泛应用。
5. 密度:金属材料的密度通常较高,这使得其在一些需要重量的场合得到广泛应用。
例如,在建筑结构中使用的钢材具有较高的密度,可以提供良好的支撑力。
三、金属材料的未来发展随着科技的不断进步,金属材料的性能将会不断提升。
未来,我们可以预见到金属材料将会在更多的领域得到应用,如新能源汽车、智能家居等。
同时,随着环保意识的增强,绿色环保的金属材料也将会成为未来的发展趋势。
总的来说,金属材料作为一种重要的材料,在各个领域都发挥着重要的作用。
通过对金属材料性能的深入分析,我们可以更好地了解其在不同领域的应用,并为未来的发展提供更多的可能性。
1.金属材料的性能金属材料的性能分为使用性能和工艺性能。
使用性能是指金属材料在使用过程中反映出来的特性,它决定金属材料的应用范围、安全可靠性和使用寿命。
使用性能又分为机械性能、物理性能和化学性能。
工艺性能是指金属材料在制造加工过程中反映出来的各种特性,是决定它是否易于加工或如何进行加工的重要因素。
在选用金属材料和制造机械零件时,主要考虑机械性能和工艺性能。
在某些特定条件下工作的零件,还要考虑物理性能和化学性能。
1.1金属材料的机械性能各种机械零件或者工具,在使用时都将承受不同的外力,如拉力、压力、弯曲、扭转、冲击或摩擦等等的作用。
为了保证零件能长期正常的使用,金属材料必须具备抵抗外力而不破坏或变形的性能,这种性能称为机械性能。
即金属材料在外力作用下所反映出来的力学性能。
金属材料的机械性能是零件设计计算、选择材料、工艺评定以及材料检验的主要依据。
不同的金属材料表现出来的机械性能是不一样的。
衡量金属材料机械性能的主要指标有强度、塑性、硬度、韧性和疲劳强度等。
1.1.1 强度金属材料在外力作用下抵抗变形和断裂的能力称为强度。
按外力作用的方式不同,可分为抗拉强度、抗压强度、抗弯强度和抗扭强度等。
一般所说的强度是指抗拉强度。
它是用金属拉伸试验方法测出来的。
1.1.2 刚性与弹性金属材料在外力作用下,抵抗弹性变形的能力称为刚性。
刚性的大小可用材料的弹性模量(E)表示。
弹性模量是金属材料在弹性变形范围内的规定非比例伸长应力(ζρ)与规定非比例伸长率(ερ)的比值。
所以材料的弹性模量(E)愈大,刚性愈大,材料愈不易发生弹性变形。
但必须注意的是:材料的刚性与零件的刚度是不同的,零件的刚度除与材料的弹性模量有关外,还与零件的断面形状和尺寸有关。
例如,同一种材料的两个零件,弹性模量E 虽然相同,但断面尺寸大的零件不易发生弹性变形,而断面尺寸小的零件则易发生弹性变形。
零件在使用过程中,一般处于弹性变形状态。
对于要求弹性变形小的零件,如泵类主轴、往复机的曲轴等,应选用刚性较大的金属材料。
金属材料的结构性能与应用金属材料是人类生产和生活中最常用的材料之一,其性能和应用广泛。
金属材料一般具有高强度、高韧性、耐磨损、导电性能好等特点,同时也存在着许多问题,比如强度的不均匀性、可塑性差、容易腐蚀等。
这里介绍几种常见的金属材料的结构性能和应用。
一、钢材钢材是一种非常广泛使用的金属材料,其主要成分为铁和碳,还包含其他元素。
钢可以通过控制其组成和热处理来调整其性能。
一般来说,含碳量越高的钢,强度越大。
钢的应用非常广泛,例如建筑、船舶、汽车、机械、电力、军工等领域,其应用范围还在不断扩大。
二、铝合金铝合金是以铝为基础,添加其他金属元素(主要是铜、镁、锌等),经过加工而制成的一种特殊的合金。
铝合金重量轻、密度小、强度高、导电性良好、耐腐蚀性强,同时具有良好的可塑性和可加工性。
铝合金广泛应用于航空航天、汽车、建筑等领域。
三、镍合金镍合金是以镍为主要成分,加入不同数量和种类的其他金属元素而组成的一类特殊的合金,具有良好的耐腐蚀性、耐磨性、高温强度、疲劳强度和可塑性等特点。
镍合金被广泛应用于航空航天、船舶、核电站、化工等领域。
四、钛合金钛合金是以钛为主要成分,加入其他金属元素而组成的一种合金材料。
钛具有强度高、密度小、耐高温、良好的耐腐蚀性等优点,钛合金可以通过改变其组成和热处理来调整其性能。
钛合金被广泛应用于航空航天、医疗器械、汽车等领域。
总之,金属材料是我们生产和生活中必不可少的材料之一,其性能和应用广泛而多样。
我们需要根据具体的使用要求来选择合适的金属材料,同时也需要对其结构性能有一定的了解,以便更好地应用和开发。
金属材料的使用性能1. 密度(比重):材料单位体积所具有的质量,即密度=质量/体积,单位为g/cm3。
2. 力学性能: 金属材料在外力作用下表现出来的各种特性,如弹性、塑性、韧性、强度、硬度等。
3. 强度: 金属材料在外力作用下抵抗变形和断裂的能力。
屈服点、抗拉强度是极为重要的强度指标,是金属材料选用的重要依据。
强度的大小用应力来表示,即用单位面积所能承受的载荷(外力)来表示。
4. 屈服点: 金属在拉力试验过程中,载荷不再增加,而试样仍继续发生变形的现象,称为“屈服”。
产生屈服现象时的应力,即开始产生塑性变形时的应力,称为屈服点,用符号σs表示,单位为MPa。
5. 抗拉强度: 金属在拉力试验时,拉断前所能承受的最大应力,用符号σb表示,单位为MPa。
6. 塑性: 金属材料在外力作用下产生永久变形(去掉外力后不能恢复原状的变形),但不会被破坏的能力。
7. 伸长率: 金属在拉力试验时,试样拉断后,其标距部分所增加的长度与原始标距长度的百分比,称为伸长率。
用符号δ,%表示。
伸长率反映了材料塑性的大小,伸长率越大,材料的塑性越大。
8. 韧性: 金属材料抵抗冲击载荷的能力,称为韧性,通常用冲击吸收功或冲击韧性值来度量。
9. 冲击吸收功: 试样在冲击载荷作用下,折断时所吸收的功。
用符号A?k表示,单位为J 。
10. 硬度: 金属材料的硬度,一般是指材料表面局部区域抵抗变形或破裂的能力。
根据试验方法和适用范围的不同,可分为布氏硬度和洛氏硬度等多种。
布氏硬度用符号HB表示:洛氏硬度用符号HRA、HRB或HRC表示。
部分常用钢的用途(一)各牌号碳素结构钢的主要用途:1.牌号Q195,含碳量低,强度不高,塑性、韧性、加工性能和焊接性能好。
用于轧制薄板和盘条。
冷、热轧薄钢板及以其为原板制成的镀锌、镀锡及塑料复合薄钢板大量用用屋面板、装饰板、通用除尘管道、包装容器、铁桶、仪表壳、开关箱、防护罩、火车车厢等。
盘条则多冷拔成低碳钢丝或经镀锌制成镀锌低碳钢丝,用于捆绑、张拉固定或用作钢丝网、铆钉等。
2.牌号Q215,强度稍高于Q195钢,用途与Q195大体相同。
此外,还大量用作焊接钢管、镀锌焊管、炉撑、地脚螺钉、螺栓、圆钉、木螺钉、冲制铁铰链等五金零件。
3.牌号Q235,含碳适中,综合性能较好,强度、塑性和焊接等性能得到较好配合,用途最广泛。
常轧制成盘条或圆钢、方钢、扁钢、角钢、工字钢、槽钢、窗框钢等型钢,中厚钢板。
大量用用建筑及工程结构。
用以制作钢筋或建造厂房房架、高压输电铁塔、桥梁、车辆、锅炉、容器、船舶等,也大量用作对性能要求不太高的机械零件。
C、D级钢还可作某些专业用钢使用。
4.牌号Q255,性能与Q235差不多,强度稍有提高,塑性有所降低。
应用不如Q235广泛,主要用作铆接与检接结构。
5.牌号Q275,强度、硬度较高,耐磨性较好。
用于制造轴类、农业机具、耐磨零件、钢轨接头夹板、垫板、车轮、轧辊等。
(二)各牌号低合金高强度结构钢的主要用途低合金高强度结构钢旧标准称低合金结构钢,又叫普通低合金结构钢。
1.牌号Q295钢,钢中只含有极少量的合金元素,强度不高,但有良好的塑性、冷弯、焊接及耐蚀性能。
主要用于建筑结构,工业厂房,低压锅炉,低、中压化工容器,油罐,管道,起重机,拖拉机,车辆及对强度要求不高的一般工程结构。
2.牌号Q345、Q390钢,综合力学性能好,焊接性能、冷热加工性能和耐蚀性能均好,C、D、E 级钢具有良好的低温韧性。
主要用于船舶,锅炉,压力容器,石油储罐,桥梁,电站设备,起重运输机械及其他较高载荷的焊接结构件。
3.牌号Q420钢,强度高,特别是在正火或正火加回火状态有较高的综合力学性能。
主要用于大型船舶,桥梁,电站设备,中、高压锅炉,高压容器,机车车辆,起重机械,矿山机械及其他大型焊接结构件。
4.牌号Q460钢,强度最高,在正火,正火加回火或淬火加回火状态有很高的综合力学性能,全部用铝补充脱氧,质量等级为C、D、E级,可保证钢的良好韧性的备用钢种。
用于各种大型工程结构及要求强度高,载荷大的轻型结构。
(三)优质碳素结构钢的特性和用途优持碳素结构钢简称碳结钢、俗称优钢。
是各种机器的零部件制造用钢。
1. 08和08F钢,用于轧制薄板,深冲制品、油桶、高级搪瓷制品,也可用于制作管子,垫片及心部强度要求不高的渗碳和氰化零件,电焊条等。
2. 10和10F钢,用4mm以下冷压深冲制品,如深冲器皿、炮弹弹体。
也可制造锅炉管、油桶顶盖及钢带、钢丝、焊接件、机械零件。
3. 15和15F钢,用于制造机械上的渗碳零件、紧固零件、冲锻模件及不需热处理的低负荷零件,如螺栓、螺钉、法兰盘及化工机械用贮器、蒸汽锅炉等。
4. 20钢,用于不经受很大应力而要求韧性的各种机械零件,如拉杆、轴套、螺钉、起重钩等;也可用于制造在60大气压、450℃以下非腐蚀介质中使用的管子、导管等;还可以用于心部强度不大的渗碳及氰化零件,如轴套、链条的滚子、轴以及不重要的齿轮、链轮等。
5. 25钢,用作热锻和热冲压的机械零件,金属切削机床上氰化零件,以及重型和中型机械制造中负荷不大的轴、辊子、连接器、垫圈、螺栓、螺帽等,还可用作铸钢件。
6. 30钢,用作热锻和热冲压的机械零件、冷拉丝,重型和一般机械用的轴、拉杆、套环、以及机械上用的铸件,如汽缸、汽轮机机架、轧钢机机架和零件、机床机架及飞轮等。
7. 35钢,用于制作热锻和热冲压的机械零件,冷拉和冷顶锻钢材,无缝钢管、机械制造中零件、铸件、重型和中型机械制造中的锻制机轴、压缩机汽缸、减速器轴,也可用来铸造汽轮机机身、飞轮和均衡器等。
8. 40钢,用于制造的机器运动零件,如辊子、轴、连杆、圆盘等。
以及火车的车轴,还可用于冷拉丝、钢板、钢带、无缝管等。
9. 45钢,用以制造蒸汽透平机、压缩机、泵的运动零件;还可代替渗碳钢制造齿轮、轴、活塞销等零件(零件需经高频或火焰表面淬火);并可用作铸件。
?10. 50钢,用于制造耐磨性要求高、动载荷及冲击作用不大的零件,如铸造齿轮、拉杆、轧辊等;制造比较次要的弹簧、农机上的掘土犁铧、重负荷的心轴与轴等,并可制造铸件。
11. 55钢,用于制造连杆、轧辊、齿轮、扁弹簧、轮圈、轮缘等,也可作铸件。
12. 60-65钢,用于制造弹簧、弹簧圈、各种垫圈、离合器以及制造一般机械中的轴、轧辊、偏心轴等。
13. 70-85钢,用来制造弹簧和发条、制造钢丝绳用的钢丝及高硬度的机件、如犁、铧、电车车轮等。
14. 15Mn-25Mn钢,用于制造中心部分的机械性能要求较高且需渗碳的零件。
15. 30Mn-35Mn钢,主要用来制造螺拴、螺帽、螺钉杠杆、掣动踏板等。
并可用冷拉制造在高应力下工作的细小零件,如农机上的钩、环、链等。
16. 40Mn-45Mn钢,用于制造承受疲劳负荷下的零件,如曲轴、连杆等;也可用作高应力下工作的螺钉、螺帽等。
17. 50Mn-55Mn钢,用于制造耐磨性要求高、在高负荷下热处理的零件,如齿轮、齿轮轴、摩擦盘、滚子及弹簧。
18. 60Mn-70Mn钢,用于制造弹簧及犁铧等。
(四)合金结构钢合金结构钢简称合结钢,是在优质碳素结构钢的基础上,适当地加入一种或数种合金元素(总量<5%)而制成的钢种。
(五)易切削结构钢用途易切削结构钢简称易切钢,是含有少量易削元素,具有良好的被切削加工性能的钢种。
1.Y12硫磷复合低碳易切削钢,是现有易切削钢中磷含量最多的一个钢种。
常用于制造对力学性能要求不高的各种机器和仪器仪表零件,如螺栓、螺母、销钉、轴、管接头等。
2.Y12Pb含铅易切削钢,被切削加工性好,不存在性能上的方向性,并有较高的力学性能,常用于制造较重要的机械零件、精密仪表零件等。
3.Y15复合高硫低硅易切削钢,是我国自行研制成功的钢种,被切削性高于Y12钢,常用于制造不重要的标准件,如螺栓、螺母、管接头、弹簧座等。
4.Y15Pb同Y12Pb,被切削加工性更好。
5.Y20低硫磷复合易切削钢,被切削加工性优于20钢而低于12钢,可进行渗碳处理,常用于制造要求表面硬、心部韧性高的仪器、仪表、轴类耐磨零件。
6.Y30低硫磷复合易切削钢,力学性能较高,被切削加工性也有适当改善,可制造强度要求较高的标准件。
7.Y35同Y30钢,可调质处理。
8.Y40Mn高硫中碳易切削钢,有较高的强度、硬度和良好的被切削加工性,适于加工要求刚性高的机床零部件,如机床丝杠、光杠、花键轴、齿条等。
9.Y45Ca钙硫复合易切削钢,不仅被切削性好,而且热处理后具有良好的力学性能,适于制造较重要的机器结构件,如机床齿轮轴、花键轴、拖拉机传动轴等。
(六)弹簧钢特性及用途弹簧钢是用于制造弹簧或其他弹性元件的钢种,按成分分为碳素弹簧钢和合金弹簧钢。
(七)滚动轴承钢特性和用途滚动轴承钢简称轴承钢或滚珠钢,是用于制造各种滚动轴承的套圈和滚动体的钢种。
(八)碳素工具钢特性和用途碳素工具钢简称碳工钢,其冷、热加工性能,耐磨性能好,价格低廉,在工具钢中是被广泛采用的钢种。
1. T7钢,为亚共析钢,淬火回火后具有较高的强度和韧性,且有一定的硬度,但热硬性低,淬透性差、淬火变形大。
常用于制造能承受振动和撞击,要求较高韧性,但切削性能要求不太高的工具,如凿子、冲头等小尺寸风动工具,木工用锯和凿,简单胶木模、锻模、剪刀、手锤、镰刀等。
2. T8钢,为共析钢,淬火回火后具有较高的硬度和耐磨性,但热硬性低,淬透性差、加热时容易过热,变形也大,塑性强度也较低。
常用于不受大冲击,需要较高硬度和耐磨性的工具,如简单的模子和冲头、切削软金属的刀具、木工用的铣刀和斧、凿、錾、圆锯片以及钳工装配工具、虎钳钳口等。
3. T8Mn钢,性能同T8近似,但因加入了锰,淬透性较好,淬硬层较深。
用途同T88,但可制造断面较大的工具。
4. T9钢,性能同T8,但因碳含量较高一些,故硬度和耐磨性较高,韧性较差一些。
常用作硬度较高,有一定韧性,但不受剧烈震动冲击的工具,如中心铳、冲模、冲头、木工切削工具以及饲料机刀片、凿岩石凿子等。
5.T10钢,为过共析钢,在淬火加热时不易过热,仍保持细晶粒。
韧性尚可,强度及耐磨性均较T7-T9高些,但热硬性低,淬透性仍然不高,淬火变形大。
这种钢应用较广,适于制造切削条件较差、耐磨性要求较高且不受突然和剧烈冲击振动而需要一定的韧性及具有锋利刃口的各种工具,如车刀、刨刀、钻头、丝锥、扩孔刀具、螺丝板牙、铣刀手锯锯条、小尺寸冷切边模及冲孔模,低精度而形状简单的量具(如卡板等),也可用作不受较大冲击的耐磨零件。
6. T11钢为过共析钢,其碳含量介于T10、T12之间,具有较好的综合力学性能(如强度、硬度、耐磨性及韧性等)。
用途与T10钢基本相同,但不如T10钢广泛。
7. T12钢含碳高、耐磨性好,但脆性较大。