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。对于要求弹性好的零件，如弹簧则可通过热处理和合金化的方法，达到提高弹性的目的。
1.1.3硬度
金属材料抵抗集中负荷作用的性能称为硬度。换句话说，硬度是金属材料抵抗硬物压入的能力。材料的硬度是强度、塑性和加工硬化倾向的综合反映。硬度与强度之间往往有一定的概略比例关系，并在很大程度上反映出材料的耐磨性能。此外，硬度测定方法简便，不需制备特殊的试样，可以直接在零件上进行测定，而不损坏工件。所以硬度通常在生产上作为热处理质量检验的主要方法。
1.1.4冲击韧性
有些机器零件在工作时，如齿轮换挡、设备起动、刹车等，往往受到冲击负荷的作用；还有
一些机器，如锻锤、冲床、凿岩机、气动舂砂锤等，它们本身就是利用冲击能量来工作的。金属抵抗冲击负荷的能力称为冲击韧性。
对于承受小能量多次冲击的机器零件，对材料要求高的强度，又要求过高的塑性和冲击韧性，并不能提高零件的寿命，相反却因牺牲了强度，不能发挥材料的潜力，反击会降低零件的寿命。
1.1.5疲劳强度
金属材料在重复或交变负荷的作用下，循环一定周次Ni后，断裂时所能承受的最大应力称为疲劳强度。材料的疲劳强度是通过各种条件下的疲劳试验确定的。对称应力循环下的疲劳极限通常是在旋转弯曲疲劳试验机上用光滑试样测定。
材料的疲劳极限是材料机械性能中的一个重要性能。凡承受交变负荷的机器零件在设计时需用疲劳极限进行强度计算。在断裂的零件中，绝大多数是交变负荷下工作的，如往复机的曲轴，各种机器的主轴、齿轮、弹簧等。它们的主要破坏形式是疲劳断裂，而且疲劳断裂中大多数是突然发生的，通常所承受的应力也小于材料的屈服强度。因此，疲劳断裂具有很大的危险性。
材料的疲劳极限是材料机械性能中最敏感的性能之一。受各种内因和外因的影响。例如工作时的负荷性质、环境温度和介质；零件的几何尺寸、表面加工的质量及处理；材料的化学成分、内部组织及缺陷等，都显著地影响疲劳极限。为了提高机械零件的疲劳强度，除了根据强度要求正确选材外，合理地设计零件的结构形状，避免应力集中，提高零件的表面质量，避免各种损伤，以及采用表面淬火、化学热处理、喷丸处理等表面强化方法，都能不同程度地提高抗疲劳断裂的能力。
1.1.6断裂韧性
金属材料抵抗裂纹扩展断裂的韧性性能称为断裂韧性。断裂韧性与其他韧性一样，综合地反映了材料的强度和塑性。
按传统力学方法对零件进行强度设计时，以材料的屈服强度为依据，运用强度储备法确定零件的许用应力和工作应力。照此设计的零件，一般认为是安全可靠的。但是，一些用高强度钢和超高强度钢制造的零件，以及中、低强度钢制造的大型零件，在工作应力低于屈服强度的条件下，有时发生脆性断裂。这种在屈服强度以下产生的脆性断裂称为低应力脆断。
大量断裂事故分析表明：零件的低应力脆断是由宏观裂纹失稳扩展引起的。为了防止低应力脆断事故发生，在选用材料时，应根据材料的断裂韧性指标，对零件允许的工作应力和裂纹尺寸进行定量计算，提出明确的数据要求。
1.2. 金属材料的其他性能
1.2.1物理性能
金属材料的物理性能，有密度、熔点、热膨胀性、导热性、导电性、磁性等。
金属材料密度大于5的称为重金属；小于5的称为轻金属。对于某些工业部门（如航空），密度对产品的重量具有重要的意义。
金属材料的熔点影响到材料的使用和制造工艺。例如：电阻丝、锅炉零件、燃气轮机的喷嘴等，要求材料有高的熔点，保险丝则要求熔点低。在制造工艺上，熔点低的共晶合金，
流动性好，便于铸造成形。
金属材料的热膨胀性主要是指它的线膨胀系数。热膨胀性会带来零件的变形、开裂及改变配合状态，从而影响机器设备的精度和使用寿命。高精度的机床和仪器，要求在一定温度下加工和测量产品，就是考虑了这个因素。
金属材料的导热性影响加热和冷却的速度。导热性差的材料在加热或冷却时，工件内外温差大，容易产生大的内应力。当内应力大于材料的强度时，则会产生变形或裂纹。
金属材料的导电性和导磁性，对一些电机、电器产品是很重要的性能。如铜、铝导线要求导电性好，镍铬合金的电阻丝则要求有大的电阻，变压器和电机的铁芯则采用磁性好的铁磁材料。
1.2.2化学性能
金属材料的化学性能主要是指金属抵抗活泼介质的化学侵蚀能力。
在室温下金属材料抵抗周围介质（如大气、水气等）侵蚀的能力称为耐蚀性。一般机器零件为了不被腐蚀，常用热镀或电镀金属、发兰处理、涂油漆、烧搪瓷、加润滑油等方法来进行保护。在易腐蚀环境工作的重要零件，有时需采用不锈钢制造。
金属材料抵抗酸碱侵蚀的能力称为耐酸性。在化工机械中受到酸碱盐等化学介质侵蚀的零件，则需采用耐酸钢制造。
金属材料在高温下保持足够的强度，并能抵抗氧或水蒸气侵蚀的能力称为耐热性。在锅炉、汽轮机及化工、石油等设备上的一些零件，为了满足这一性能，需采用耐热不锈钢制造。
1.2.3工艺性能
金属材料的工艺性能是反映金属材料在各种加工过程中，适应加工工艺要求的能力。它是物理性能、化学性能和机械性能的综合表现。工艺性能主要有铸造性、可锻性、可焊性、切削加工性和热处理性等。
在机械设计和制造中，以及选择材料和工艺方法时，必须考虑材料的工艺性能。
1.2.4 铸造性能
金属材料的铸造性能主要是指流动性、收缩性和产生偏析的倾向。流动性是流体金属充满铸型的能力。流动性好能铸出细薄精致的复杂铸件，能减少缺陷。收缩性是指金属材料在冷却凝固中，体积和尺寸缩小的性能。收缩是使铸件产生缩孔、缩松、内应力、变形、开裂的基本原因。偏析是指金属材料在凝固时造成零件内部化学成分不均匀的现象。它使零件各部分机械性能不一致，影响零件使用的可靠性。
1.2.5 可锻性
金属材料的可锻性是指它是否易于锻压的性能。可锻性常用金属的塑性和变形抗力来综合衡量。可锻性好的金属材料，不但塑性好，可锻温度范围宽，再结晶温度低，变形时不易产生加工硬化，而且所需的变形外力小。如中、低碳钢，低合金等都有良好的可锻性，高碳钢、高合金钢的可锻性较差，而铸铁则根本不能锻造。
1.2.6 可焊性
金属材料的可焊性是指金属在一定条件下获得优质焊接接头的难易程度。对于易氧化、
吸气性强、导热性好（或差）、膨胀系数大、塑性低的材料，一般可焊性差。可焊性好的金属材料，在焊缝内不易产生裂纹、气孔、夹渣等缺陷，同时焊接接头强度高。如低碳钢具有良好的可焊性，而铸铁、高碳钢、高合金钢、铝合金等材料的可焊性则较差。
1.2.7 切削加工性
金属材料的切削加工性是指它被切削加工的难易程度。切削加工性好的材料，切削时消耗的能量少，刀具寿命长，易于保证加工表面的质量，切削易于折断和脱落。金属材料的切削加工性与它的强度、硬度、塑性、导热性等有关。如灰口铸铁、铜合金及铝合金等均有较好的切削加工性，而高碳钢的切削性能则较差。
1.2.8 热处理性
金属材料在进行热处理时反映出来的性能，称为热处理性，如淬透性、淬硬性、淬火变形开裂的倾向、氧化脱碳的倾向等。这些热处理性能将在本书有关章节中讨论。
1.3.零件失效与金属材料性能的关系
金属材料制造的各种机器零件（或构件）都具有一定的功能。若在服役条件下失去了最初规定的功能，则称为失效。零件失效是由于外界损害作用超过了材料抵抗损害能力的结果。下面分别讨论零件失效的主要形式与金属材料性能之间的关系。
1.3.1过量变形
各种机器零件受力后总要产生变形。当变形量超过允许限度时，就会影响零件之间的配合关系，严重时可使零件最终失效，这种现象称为过量变形。过量变形有下面两种情况：
过量的弹性变形
机器零件受力后发生的变形，总是存在弹性变形。在多数情况下，机器零件的弹性变形不能太大，一般要限制过量的弹性变形，要求零件有足够的刚度。如果零件的弹性变形超过了设计所允许的范围，将影响零件的使用，以致失效。例如，镗床的镗杆发生过量的弹性变形，将影响加工的精度。此外，零件有过量的弹性变形，还可能与其他零件相碰，或引起震动，对于薄壁零件甚至使整个结构丧失稳定。
实际生产中，制造弹簧等零件则要选用弹性材料，并要求材料的弹性模量小，弹性极限高，使之能产生较大的弹性变形。
材料弹性模量与比重的比值称为比模量。是近代工程材料的一个重要参数。例如铝的弹性模量小于钢，但它的比模量大于钢，因此被大量用作航空材料。
过量塑性变形
零件卸载后不能恢复的变形都是塑性变形。塑性变形产生后，零件在不受力的状态下，也会偏离设计的形状，这对一般机器来说是不允许的。因此，过量塑性变形是机器零件失效的一种形式。例如，齿轮发生塑性变形后，会啮合不好，甚至卡死、断齿。
塑性变形与材料本身的组织结构和外部各种因素都十分敏感。不但材料的成分、组织结构不同，会有不同的塑性变形能力，而且温度、加载速度、表面状态和应力状况等外界条件也会对塑性变形能力产生很大的影响。例如：室温下的塑性材料，在低温则可能呈脆性；静载下呈塑性的材料，在冲击负荷下，由于塑性变形速度滞后于加载速度而呈脆性；材料在单向拉伸时呈塑性，而在三向拉伸时则可能呈脆性。这些特点在防止过量塑性变形时必须予以
注意。
1.3.2断裂
机器零件发生断裂，是一种最严重的失效形式。特别在没有明显塑性变形的情况下，突然发生的脆性断裂，往往会造成不应有的经济损失和伤亡事故。
为防止脆性断裂，其传统方法是：正确分析零件所承受的应力，再考虑应力集中的情况，即可选择强度能够满足要求，又有一定塑性和韧性的材料制造。
近代研究表明：断裂是一个物理过程，由裂纹的萌生和扩展两个基本阶段所组成，断裂力学就是研究材料裂纹的萌生、扩展直到断裂的规律，并提出的新的断裂判断理论。用断裂韧性Kic表征材料抵抗裂纹扩展能力。这个认识对断裂分析是个重大的进展，具有极大的实用价值。
1.3.3 过量磨损
任何一台运转的机器设备，在接触状态下有相对运动的零件，都会产生摩擦，引起磨损。磨损超过一定的数量，机器运行情况就会恶化，使效率和精度降低，甚至报废。磨损不仅消耗材料，损坏机器，而且耗费大量的能源。根据磨损的破坏机理，磨损可以分以下四种。
1.3.4 磨粒磨损
磨粒磨损也称为磨料磨损，一般是指硬的磨粒或凸出物在对零件表面的摩擦过程中，使材料表面发生损耗的现象。其实质是微量切削与疲劳破坏的综合。这种磨粒或凸出物一般是非金属磨料，如石英、矿岩、砂土等，但也包括硬金属与软金属表面的磨损。所以磨粒磨损在矿山、土建、国防、农业等部门应用的机器上大量存在。研究表明，当材料表面硬度大于或等于磨粒硬度的0.9—1.4倍时，就能有效地减少磨损。
1.3.5 疲劳磨损
零件接触表面在接触压应力的长期反复作用后，使表面或次表面形成裂纹，裂纹再沿着与表面平行或垂直的方向扩展，导致表层材料成细片状剥落，这种损坏现象称为疲劳磨损，表层材料剥落将使机器工作时的噪音加大，振动增加，温度上升，磨损加剧，以至失效而不能工作。例如，在齿轮和滚动轴承中产生的疲劳磨损是典型的例子。生产上提高抗疲劳磨损的方法有：选择具有较高疲劳强度和表面硬度的材料；通过热处理使零件具有合适的组织结构；降低零件表面加工的粗糙度；提高机器的装配精度；改善机器的润滑条件等。
1.3.6 粘着磨损
粘着磨损又称为咬合磨损，它是两个互相接触的零件在相对运动时，接触表面局部发生粘着，在粘着处分开时，材料从一个表面转移到另一个表面造成磨损。这种磨损也可能转变成磨粒磨损。例如，在蜗轮与蜗杆的啮合中，内燃机的活塞在缸套内的运行中，均可看到粘者磨损的现象，粘者磨损可能使机器产生咬死，焊合、擦伤、胶合等故障，致使相对运动突然停止，造成事故；或者造成漏气、漏油，使机器功率下降，油耗增加。实践证明，摩擦偶件材料的互溶性、硬度、组织结构、表面加工的粗糙度、接触压力、滑动速度、表面温度以及润滑状态，对粘着磨损都有较大的影响。
1.3.7 腐蚀磨损
腐蚀磨损是机械磨损和化学腐蚀同时起作用的一种磨损。摩擦表面在流体或气体的环境
中，或在润滑剂中发生化学或电化学反应，使零件表面形成腐蚀产物，这些产物往往粘附不牢，在摩擦过程中被剥离下来，而后新的表面又继续与介质发生反应，这种腐蚀与磨损重复的过程，称为腐蚀磨损。
腐蚀磨损是极为复杂的，工作的环境、温度、滑动速度、载荷、或润滑条件稍有变化，都会使腐蚀磨损发生很大的变化。
1.3.8腐蚀
金属材料在周围环境介质的作用下，所产生的化学、电化学反应，或物理溶解而逐渐产生的损坏或变质称为腐蚀。金属材料的腐蚀是一个十分复杂的过程。因为零件工作环境介质的组成、浓度、压力、温度、PH值千差万别；材料本身的化学成分、组织结构、表面状态各种各样；零件的受力状态各不相同，因此存在各种不同的腐蚀。
金属材料的腐蚀问题，遍及国民经济各个领域，并给人们带来巨大的经济损失。据统计，每年有10－20%的金属被腐蚀掉；设备因腐蚀使用寿命大为缩短；石油、化工、农药等工业部门中，因腐蚀造成设备的跑、冒、滴、漏，使有害物质泄漏，污染环境、危害人们的健康；更为严重的因腐蚀酿成的灾难性事故，也是屡见不鲜。为此，在设计、制造和使用设备时，应根据环境的腐蚀特性，采取相适应的防腐技术。
2.钢的热处理
在机械制造中，所有工具及重要零件都必须进行热处理。例如45钢制主轴，其制造工艺过程为：①锻造→②正火→③粗机加工→④调质→⑤半精机加工→⑥表面淬火及低温回火（轴颈处）→⑦磨削，其中②④⑥都属于热处理工序。
对钢件进行热处理的基本目的是使其组织结构与性能达到使用要求，这一目的通常由排在粗机加工之后的热处理工序（一般称为最终热处理）达到，例如上述主轴经调质处理可使钢的综合机械性能明显提高，轴颈经表面淬火及低温回火后显著提高了耐磨性，这样就使主轴具有了良好的使用性能。由此可见，热处理是充分发挥金属材料内在潜力、提高机械产品质量、延长使用寿命的重要措施；进行热处理的另一目的是改善钢的切削加工性能，并为最终热处理作组织上的准备，这类热处理通常安排在粗机加工前进行，如上例中的正火（一般称为预备热处理）。
热处理是将金属或合金采用适当的方式进行加热、保温和冷却，以获得所需要的组织结构与性能的工艺。通常用工艺曲线来表达其热处理规范。
热处理所以能使钢的性能发生变化，是因为钢的组织发生了变化的结果。在热处理过程中，钢的组织变化有严格的规律性，在加热及冷却过程中组织的变化规律是热处理原理的基本内容，根据热处理原理制订的加热温度及冷却速度等具体参数，则是热处理工艺的基本内容。
根据热处理规范及组织性能变化的特点，通常将热处理分为：
⑴普通热处理包括退火、正火、淬火和回火。
⑵表面热处理包括表面淬火和化学热处理（渗碳、氮化、碳氮共渗等）
⑶其它方法热处理如形变热处理等。
2.1钢的退火与正火
在制造机器零件的工艺过程中，退火、正火通常安排在粗加工工序前进行，某些零件还多次安排退火工序。退火或正火的基本目的，是消除前道工序所造成的某些缺陷，改善切削加工性，并为后续热处理（例如淬火）作好组织上的准备。对于性能要求不高的零件，也可作为最终热处理。
2.1.1 退火
将钢加热到适当的温度，保温后经缓慢冷却（一般为随炉冷却）的热处理工艺称为退火。退火态组织基本上接近于平衡组织。
钢的退火方法有完全退火、扩散退火、球化退火、再结晶退火及低温退火等多种，它们的加热温度范围及工艺范围如图所示。
2.1.1.1 完全退火
﹙1﹚规范将钢件加热到Ac3以上30～50℃，保温（一般以工件每毫米厚保温1.5～2分钟计）后随炉缓冷到500℃左右出炉。其“完全”是指加热达到完全奥氏体化。
（2）应用主要用于亚共析钢的铸件、锻件及重要焊接件。
铸钢件进行完全退火的目的，是消除其粗大晶粒及对机械性能有害的魏氏组织，以提高其机械性能。例如某含碳量为0.20%的碳钢铸件，铸态抗拉强度仅为383N/mm2，完全退火后提高到437N/mm2，韧性也显著改善。
2.1.1.2球化退火
规范将钢件加热到Ac1以上10－20℃，保温后随炉以很缓慢的速度（20－60℃/h）冷却到500℃出炉。
应用适用于共析钢、过共析钢的锻轧件，以及结构钢的冷挤压件等，使钢中碳化物球化，球化退火也因此得名。其目的在于降低硬度、改善切削加工性、改善组织、提高塑性，并为后续的淬火处理作好组织上的准备。
2.1.1.3扩散退火
规范将钢件加热到很高的温度（熔点以下200℃左右）并经8－15小时的长时间保温后缓慢冷却下来。
应用用于高合金钢铸锭及大型铸件。目的是使成分均匀。
2.1.1.4低温退火
规范将钢件加热到Ac1以下某一温度保温后缓冷。
应用消除铸件和焊接件的内应力，通常加热到500－650℃；在某些零件加工过程中，为消除前道工序造成的内应力，也穿插进行低温退火，退火温度视情况而定。低温退火又称为消除内应力退火。
2.2.1正火
2.2.1.1规范
将钢件加热到Ac3或ACcm以上50－70℃，保温后在空气中冷却。
2.2.1.2应用
作为最终热处理对机械性能要求不很高的零件，在选用碳素结构钢制造时，通常选用正火作为其最终热处理。通过正火可在一定程度上提高其使用性能，因为正火的冷却速度比退火快，所得到的晶粒较细，强度有所提高。
2.2.1.3退火与正火的选用
钢件是选用正火还是退火，应根据其化学成分确定，一般为：
含碳量C＜0.3%用正火。可细化晶粒，改善切削加工性能。
含碳量C＝0.3%－0.5%的碳钢用正火。可使加工表面光洁、生产率高，因而降低成本。但复杂零件尚须进行消除内应力的退火。
含碳量C＝0.5%－0.75%的碳钢应采用完全退火以降低硬度，便于切削。
含碳量C＝0.75%－1%的碳钢应采用球化退火，改善加工性能。
含碳量C＝1%－1.3%的碳钢应先正火消除网状渗碳体，再球化退火改善加工性能。
高合金钢应采用退火，而不用正火，因正火后硬度高，有时甚至变为马氏体，不易加工。
2.3钢的淬火与回火
如前所述，淬火是将钢加热到相变温度上，保温后以大于V临的速度冷却下来，得到以马氏体（M）为主要组织的热处理工艺。淬火是使钢强化的最重要的方法。
由于淬火态马氏体是一种不稳定的组织，淬火应力一般比较大，同时在许多情况下，对强度与韧性的匹配还要作进一步的调整。因此，要对淬火钢重新加热到Ac1以下某一温度并保温，使马氏体转变为相对较稳定的组织，然后再冷却下来，以消除或降低内应力，并获得所需的性能，对淬火钢进行的这种处理称为回火。回火是淬火处理后必须进行的后续处理。
2.3.1 钢淬火及回火的目的
对钢件进行淬火及回火处理的目的，总得来说是使其性能达到使用要求，至于各类钢件的具体目的，大致有如下几种情况：
2.3.1.1提高钢件的硬度及耐磨性
对于要求硬度及耐磨性的钢件（例如刀具、滚动轴承），通常采用工具钢，滚动轴承钢等制造，并采用淬火加低温回火处理。
2.3.1.1 提高钢件的综和机械性能
要求综合机械性能良好的钢件（例如齿轮、轴），通常采用中碳钢或中碳合金结构钢制造，并经淬火加高温回火处理（既调质处理）；在某些情况下，也可采用低碳钢或低碳和金结构钢制造，并经淬火加低温回火处理。
2.3.1.2 提高钢件的弹性极限与疲劳极限
要求有较高弹性极限、疲劳极限并有一定韧性匹配的钢件（例如弹簧），常采用含碳较高的亚共析碳钢或合金结构钢制造，并经淬火加中温回火处理。
2.3.1.3 钢的淬透性
钢的淬透性是指在规定条件下，决定钢材淬硬深度和硬度分布的特性，即钢在规定条件下，经受淬火形成马氏体的能力。淬透性的好坏是评定钢材质量的基本依据之一，在选用钢材及确定其热处理工艺上有重要意义.
2.3.2钢的回火
回火是钢经淬火处理后必须的后续处理，其目的是消除或降低淬火应力；稳定工件的组织和尺寸；以及把钢的机械性能调整到符合使用性能的要求。
钢淬火后得到的组织是不稳定的，有自发转变为较稳定组织的倾向。淬火钢在不同的回火温度下将转变成不同的回火组织，即回火温度与回火组织之间存在着一定的关系。
2.3.2.1回火的种类及应用
（1）低温回火（150－250℃）主要应用于各种高碳钢工模具、滚动轴承以及渗碳零件和表面淬火零件，其目的是在保持淬火所得到的高硬度和高耐磨性的前提下，降低淬火应力和提高韧性。
（2）中温回火（350－500℃）由于中温回火组织是回火托氏体，具有高的和，同时还具有一定的韧性。因此，主要用于处理用弹簧钢制造的弹簧等零件。
（3）高温回火（＞500℃）如前所述，淬火后再高温回火称为调质处理。钢经调质处理后的机械性能比正火状态高，因此齿轮、轴等重要零件一般都采用调质处理，也常作为氮化零件和重要表面淬火零件的预备热处理。
表2.4.2.245钢（Φ20-40mm）调质和正火状态下机械性能比较
2.4钢的表面淬火
在各种机器中，齿轮、轴和销子等许多零件都在动载荷和摩擦条件下工作。它们在性能上不仅要求齿部和轴颈等处表面硬而耐磨，还要求心部有足够的强度和韧性，以传递很大的扭矩和承受相当大的冲击负荷，即要求“表硬心韧”。采用前述几种热处理工艺难以兼顾这两方面的要求，为此生产中广泛采用表面热处理的方法来满足这些工件的性能。
所谓表面热处理，是指只对工件表层进行热处理以改变其组织（化学热处理还改变成分）和性能的工艺。
所谓表面淬火是仅对工件表层进行淬火的工艺，通过快速加热的方法来实施，把工件表面快速加热到淬火温度后迅速冷却下来。钢件表面淬火后，表层为马氏体组织，心部则保持
表面淬火前的调质或正火组织。此法在工业生产上，特别是成批大量生产中得到广泛的应用。
2.5钢的化学热处理
化学热处理是将钢件置于一定温度的活性介质中保温，使一种或几种元素渗入它的表层，以改变其化学成分、组织和性能的热处理工艺。根据渗入元素的不同，化学热处理有渗碳、氮化、碳氮共渗、渗硼、渗铬、渗铝等多种。它们分别应用于不同的工件，可以达到提高钢件的耐磨性、疲劳强度、或耐蚀性等目的。因此，在工业生产中有重要意义。例如，某些工件要求有较高的耐蚀性，需采用价格昂贵的高合金钢制造，若改用一般钢材制造，再经过渗氮或渗铬等处理，既能满足使用要求，又能降低成本。
2.6 钢的渗碳
2.6.1渗碳的目的及应用
渗碳是将含碳量为0.1%－0.25%的低碳钢或低碳合金钢工件置于渗碳介质中加热和保温，使碳原子渗入表层，以得到含碳量为 1.0%左右，并使渗碳层具有一定深度的热处理工艺。一般规定，由表面向内至过渡层的一半处的垂直距离称为渗碳层深度，更便捷的测定方法是在渗碳淬火后由表及里测定试棒的维氏硬度（载荷1公斤），以硬度等于550 HV1处的垂直距离为有效渗碳硬化层深度。
低碳钢件经渗碳处理后再经淬火及低温回火，就能使工件变得“表硬心韧”，表层硬度可达HRC58－62，超过中碳钢表面淬火件的表层硬度，心部韧性通常也比表面淬火件好。因此，凡是要求“表硬心韧”的工件，如高速齿轮、凸轮轴、活塞销等都可采用渗碳处理。
2.7 钢的渗氮（氮化）
2.7.1 氮化的特点及应用
氮化是在一定温度下（一般在Ac1温度以下）使活性氮原子渗入工件表面的化学热处理工艺。经氮化处理后的钢件在性能上有如下特点：
（1）表面硬度高38CrMoAl钢氮化后表面硬度达1000－1100HV（相当于HRC65－72），耐磨性比渗碳件更好。试验指出，在同样的工作条件（压力为200Pa、转动线速度为5m/s、润滑良好）下，20Cr钢渗碳件每60小时磨损0.037mm，而38CrMoAl钢氮化件仅磨损0.008mm。
氮化层不仅硬度高，且热硬性好，即高硬度可维持到相当高的温度（500℃左右）不明显下降，这一特性对在较高温度下工作的耐磨零件有重要意义。
（2）疲劳强度高由于氮化层的体积增大，使钢件表层形成压应力，可使钢件的疲劳强度比氮化前提高15%－35%(渗碳也有此作用，但较小)
（3）耐蚀性良好这是由于氮化件表面形成了一层薄的致密的化学稳定性高的氮化物的缘故。氮化件在水中、过热蒸汽中和碱性溶液中均具有高的耐蚀性。
（4）抗“咬卡”性良好由于氮化层的常温及高温硬度高，可避免相对运动的两表面间由于短时间缺乏润滑和过热而产生卡死、擦伤或焊合现象。
此外，由于氮化温度低（＜600℃），钢件经氮化处理后变形很小，且心部能保持预先热处理（调质）所得到的良好综合机械性能。鉴于以上特点，氮化广泛应用于各种叶轮口环、轴套、活塞杆、曲轴、螺杆，及高速钢刃具等工件。
3. 工业用钢
3.1 钢的分类
钢是经济建设中极为重要的材料，用途非常广泛。为了满足各种使用要求，钢的种类繁多。随着科学技术的发展，新的钢种还不断涌现，要能合理地选用钢材，应了解钢的分类方法。
钢的分类方法很多，主要有以下几种：
3.1.1 按化学成分分类
按化学成分钢分为碳素钢和合金钢两大类。
（1）碳素钢
钢中除铁、碳外，只含有硅、锰、磷、硫，而且硅的含量少于0.4%、锰的含量少于0.8%，这类钢称为碳素钢。钢中的含碳量少于0.25%的称为低碳钢，大于0.6%的称为高碳钢，介于两者之间的称为中碳钢。
（2）合金钢
在碳钢的基础上，还加入了铬、镍、钨、钼、钒、钛、硅（＞0.4%）、锰（＞0.8%）等元素的钢称为合金钢。当合金元素总量少于5%时称为低合金钢，超过10%的称为高合金钢，介于两者之间的称为中合金钢。
合金钢通常还以所含主要合金元素的名称命名，如锰钢、铬钢、硅锰钢、铬镍钢等。
3.1.2 按质量等级分类
钢中的磷、硫是有害元素，它们的含量都不允许超过0.05%。按磷、硫的实际含量，把钢分为普通钢（磷、硫均≤0.05%）、优质钢（磷、硫均≤0.04%）及高级优质钢（磷≤0.035%、硫≤0.03%）。
3.1.3 按金相组织分类
3.1.3.1 按退火组织分类
分为亚共析钢、共析钢、过共析钢及莱氏体钢。某些高合金钢在铸造状态的全相组织中有莱氏体存在，故称为莱氏体钢。
3.1.3.2 按空冷组织分类
分为珠光体类、贝氏体类、马氏体类及奥氏体类钢。此外，还有些高合金钢，在固态下只有铁素体组织，称为铁素体钢。
3.1.4 按用途分类
分为结构钢、工具钢与特殊性能钢三大类。
（1）结构钢是用于制造各种机器零件及工程结构的钢材。结构钢又可分为普通碳素结构钢、普通低合金钢、优质碳素结构钢、合金结构钢等多种。
（2）工具钢是用于制造各种刃具、模具及量具的钢材。因此又可分为刃具钢、模具钢及量具钢。按成分可分为碳素工具钢与合金工具钢等多种。
（3）特殊性能钢是指具有某种特殊物理性能或化学性能的钢，例如不锈钢、耐热钢、耐磨钢等。它们通常都是高合金钢。此外，根据炼钢炉的不同，分为转炉钢、平炉钢及电炉钢；根据炼钢末期脱氧程度的不同，分为沸腾钢及镇静钢；根据钢成形方法的不同，分为铸钢、锻钢及轧材等多种。
3.1.5结构钢
结构钢是品种最多、用途最广、使用量最大的一类钢。按照化学成分，这类钢可分为碳素结构钢和合金结构钢。其中碳素结构钢按照钢的质量和成形方法，又可分为普通碳素结构钢、优质碳素结构钢和碳素铸钢三个类别；合金结构钢按照用途和热处理特点，又可分为普通低合金钢、渗碳钢、调质钢、弹簧钢、轴承钢、易切钢六个类别。
3.1.6 碳素结构钢
3.1.6.1 普通碳素结构钢
普通碳素结构钢是磷、硫含量较高（P≤0.045%，S≤0.055%）的碳钢。其产量约占钢总产量的70%，大部分用于工程结构，少部分用于机械零件。
普通碳素结构钢按照供货条件不同分为三类：甲类钢、乙类钢、特类钢。甲类钢是保证机械性能符合国家有关标准的钢；乙类钢是保证化学成分的钢；特类钢是保证机械性能和化学成分。
普通碳素结构钢的钢号一般由四个符号构成。首位符号是汉语拼音字母，表示钢的类别，甲、乙、特类钢分别用A、B、C表示；第二位符号也是汉语拼音字母，表示钢的冶炼方法（平炉钢无此位符号）；第三位符号是数字，表示钢的序号，数字越大，钢的含碳量就越高，其强度和硬度也越高，塑性和韧性则越低；第四位符号是汉语拼音字母，表示钢的脱氧制度，F表示沸腾钢，b表示半镇静钢，无此位符号的钢是镇静钢。沸腾钢冶炼时没有进行脱氧或者只进行了部分脱氧，浇注后钢液会产生沸腾，造成钢的化学成分不均匀。
普通碳素结构钢中，甲类钢的用量最大，应用范围也最广。A1、A2强度低，但塑性高、可焊性好，通常轧制成薄板、钢筋、焊接钢管或拉制成低碳钢丝（俗称铁丝），用于制作钉子、铆钉、钢丝网、地脚螺栓、垫圈、炉体部件及其它轻载荷的冲压件及焊接件等；A3、A4有一定的强度和塑性，可焊性好，常轧制成型钢、钢筋、钢管、钢板，用于制作一般金属构件和不重要的机械零件，如桥梁、门窗、支架、压力容器、螺栓、螺母、拉杆、钩、销轴等；A5、A6强度较高，塑性和焊接性能较差，可用于不重要的转轴、心轴、链轮、齿轮、键等；A7强度高，塑性低，可焊性差，可用于制造农机具轴类零件。特类钢一般用于比较重要的零件，但应用较少，多为优质碳素结构钢所替代。
3.1.6.2优质碳素结构钢
优质碳素结构钢是磷、硫含量较低（P≤0.04%，S≤0.04%）的碳素结构钢。这类钢必须同时保证化学成分和机械性能，冶炼上控制较严。钢的纯洁度、均匀性及表面质量较好，塑性和韧性较高。虽然生产成本高于普通碳素结构钢，但与合金钢相比价格还是低廉的。其产量仅次于普通碳素结构钢。凡是淬透性、强韧性要求不高的较重要的机械零件，一般都可以用这类钢制造。
优质碳素结构钢有普通含锰量和较高含锰量之分。普通含锰量的优质碳素结构钢，含碳量小于0.24%的，含锰量为0.35%－0.65%；含碳量大于0.22%的，含锰量为0.5%－0.8%。其钢号一般由两位数字构成，表示钢的平均含碳量，以0.01%为单位。例如45，平均含碳
量为0.45%的普通含锰量的优质碳素结构钢。个别钢号后面标有汉语拼音字母F时，表示该钢是沸腾钢，例如08F、20F。较高含锰量的优质碳素结构钢，含碳量为0.12%－0.65%时，含锰量为0.7%－1.0%；含碳量大于0.62%时，含锰量为0.9%－1.2%。其钢号的表示是在两位数字之后再标上化学元素符号“Mn”，例如15 Mn、45 Mn、70 Mn。较高含锰量的优质碳素结构钢的用途与普通含锰量的优质碳素结构钢基本相同，前者的淬透性和强度高于后者，可制作尺寸稍大或强度要求略高的零件。
3.1.6.3 碳素铸钢
碳钢铸钢是冶炼后直接铸造成毛坯或零件的碳钢。为了防止铸件在内应力作用下因塑性较差而产生裂纹，这类钢的含碳量不超过0.60%。碳素铸钢的牌号由两个汉语拼音字母和两组数字构成，例如ZG310—570。“ZG”系铸钢二字汉语拼音的第一个字母，后面的数字第一组表示钢的屈服强度，第二组表示钢的抗拉强度。
3.2 合金结构钢
合金结构钢是在碳素结构钢的基础上加入一种或数种合金元素获得的。常用的合金元素有Si、Mn、Cr、Ni、W、Mo、V、Ti、B等。
合金结构钢的价格比较高，因此，其用量远比碳素结构钢少。但是，合金结构钢在机械上所起的作用很大，淬透性、强韧性要求高的零件都需要用这类钢制造。
合金结构钢的种类较多，相互之间性能差异很大，应用范围也各不相同。要想比较灵活的应用它们，需掌握其化学成分的特点、所含合金元素的主要作用、性能特点和热处理特点。
合金结构钢的钢号由数字和化学元素符号构成。前面两位数字表示钢的平均含碳量，以万分之一为单位，随后的化学元素符号表示钢中所含合金元素。化学元素后面的数字表示该元素的含量，以百分之一为单位，含量低于1.5%时不标数字。轴承钢为特殊，钢号冠有字母“G”，含碳量不标，铬含量以千分之一为单位。例如：40Cr,60Si2Mn,GCr15等。
3.2.1 普通低合金钢
普通低合金钢是具有较高强度，主要用于工程结构的低合金钢。简称普低钢。
普通低合金钢的含碳量一般不大于0.2%。低碳使这类钢有良好的塑性和可焊性，能够经受冷拉、冷弯、冷卷等变形加工，并能满足大型构件的焊接要求。
大多数普通低合金钢都含有0.8%－1.8%的Mn。Mn是这类钢的主加元素。加入Mn的目的是提高强度。Mn在钢中溶入铁素体，起固溶强化作用。此外，Mn降低钢的A1温度，使共析转变在较低的温度下进行，钢中的珠光体得到细化，钢的强度则相应提高。
普通低合金钢的辅加元素有V、Ti、Nb、Al、Cu、P、Xt等。加入量一般小于0.5%。V、Ti、Nb、Al的主要作用是细化晶粒，进一步提高钢的强度或保持低温韧性。Cu、P 主要是提高钢的抗大气腐蚀能力。Xt可以改善钢的韧性。
3.2.2.2渗碳钢
许多零件在工作中既承受强烈的摩擦，又承受较大的冲击载荷。例如汽车的变速齿轮、柴油机的凸轮轴、自行车的链条等。这类零件表层应具有高硬度和高耐磨性，从而减轻零件表面的磨损，延长零件的使用寿命；心部则应有良好的韧性和塑性，以免零件受冲击时发生
脆性断裂。如果载荷较大，心部还应有较高的强度。为满足上述“表硬里韧“的性能要求，这类零件须进行渗碳处理，通常统称为渗碳件。主要用来制造渗碳件的钢称为渗碳钢。
（1）渗碳钢的化学成分
渗碳钢的含碳量在0.1%－0.25%之间。含碳量低是为了保证零件心部具有良好的韧性和塑性。即使零件完全淬透，心部得到的是低碳马氏体，仍具有良好的韧性和塑性。零件表层通过渗碳淬火后，得到的是高碳马氏体，则具有高的硬度和耐磨性。
渗碳钢中常加入Si、Mn、Cr、Ni等元素。加入这些合金元素，主要是为了提高钢的淬透性，从而提高零件心部的强韧性。有些薄件或形状复杂的渗碳件，使用淬透性较好的钢，可降低淬火冷却速度，减小淬火应力，避免产生淬火裂纹。
有些渗碳钢还加入V、Ti、Mo、W等元素，主要目的是在高温长时间的渗碳过程中，抑制钢的晶粒长大，以便渗碳后直接淬火。
（2）常用渗碳钢
按淬透性和强度高低，渗碳钢可分为四类：
（a）低淬透性碳钢
主要有15、20、20 Mn、25 Mn等。其水淬临界直径≤15mm，抗拉强度约为500-800N/mm2,只适于制造小截面、轻载荷、形状简单的渗碳件。其中使用较多的是20钢，
（b）中淬透性渗碳钢
主要有20 Cr 、20Mn2B、15CrMn、20CrV等。水淬临界直径约为15—40mm，
油淬临界直径为10—25mm，抗拉强度约为800—1000 N/mm2，广泛用于截面尺寸较小，心部强度要求不高的一般中、小型渗碳件。
这类钢应用较多的是20Cr。20Cr与20钢相比较。加入了0.7.%--1.00%的铬，淬透性和强度都明显提高，油淬临界直径为9—20mm，可达850 N/mm2
（c）较高淬透性渗碳钢
这类钢有20CrMnTi、20CrMnMo、20CrNiMo、20MnVB等。它们的合金元素总量较高，而且几种合金元素起复合作用，因此有较高的淬透性和强度，水淬临界直径约为30—70mm，油淬临界直径约为15—50mm，。
（d）高淬透性渗碳钢
这类钢有12Cr2Ni4A 、18Cr2Ni4W A 、20Cr2Ni4A等。它们的合金元素含量高，故有很好的淬透性，小尺寸零件在空气中冷却就可淬硬，油淬临界直径为45—200 mm，ζb 可达1100—1200N/mm2。主要用于承受重载荷的重要大型零件，曲轴、连杆及缸头精密螺栓等。
3.2.2.3调质钢
各种机械设备上，几乎都有承受动载荷、要求综合机械性能良好的零件。例如车床的主轴，工作时承受较大的扭矩和弯矩，开车、停车及运转过程中的载荷变化和振动，又使其受到冲击，要求既有较高的强度又有较好的韧性。这类零件一般在调质状态下使用，常称为调质件。
主要用来制造调质件的钢称为调质钢。
调质钢的化学成分
调质钢的含碳量一般在0.3%－0.5%之间。碳量过低，钢的强度不够；碳量过高，又会使钢的韧性不足。
调质钢中常加入Si、Mn、Cr、Ni等元素。它们在调质钢中所起的主要作用，是提高淬透性。同
（2）常用调质钢
（a）低淬透性调质钢
主要有35、45、45Mn、50 Mn等。相对来说，这类钢淬透性差、强度低。水淬临界直径约为10－30mm，油淬临界直径约为5－20mm，调质后的约为ζs300－600N/mm2，ζb约为500－800N/mm2。αk值约为40－100J/cm2，只适用于小尺寸、轻载荷的调质零件。
这类钢最常用的是45钢，其水淬临界直径约为13－17mm，油淬临界直径约为5.5－9mm，调质后ζs为450－550N/mm2，αk为40－48J/ cm2。可用来制造车床主轴、减速器高速轴、汽车凸轮轴以及机床上的许多齿轮、丝杆和蜗杆等。
（b）中淬透性调质钢
主要有40Cr、40Mn2、40SiMn、40MnVB等。其水淬临界直径约为25－60mm，油淬临界直径约为15－40mm，调质后为ζs 600－800N/mm2，αk约为70－100J/ cm2。适用于中等截面、承受中等载荷的调质件，如内燃机的连杆、齿轮、中轴，机床上较重要的轴、齿轮、套筒，汽车的半轴、转向节等。
这类钢最常用的是40Cr。它的水淬临界直径约为37－42mm，油淬临界直径约为19－38mm，强度和韧性均比45钢高，主要用于较为重要的中小型调质件。
（c）较高淬透性调质钢
主要有35CrMo.40CrMn.40CrNi.30CrMnSi等。其油淬临界直径约为25－60mm，调质后ζs约为700－900 N/mm2，αk约为70－100 J/cm2 ，适用于制造截面较大，载荷较重的调质件和较为重要的中型调质件。例如汽轮机的转子、叶轮、连杆，重型汽车的曲轴、半轴、连杆等。
(d)高淬透性调质钢
主要有40CrMnMo.40CrNiMoA.25Cr2Ni4W A等。它们的油淬临界直径约为60－100mm，有的可达150－200mm。ζs约为900－1000 N/mm2，αk约为80－120 J/cm2。适宜于制作重载、大截面的重要调质件，如卷板机轴、轧机齿轮轴、挖掘机传动轴等。
（e）氮化钢
最常用的是38CrMoAlA。该钢经氮化处理后有很高的表面硬度（1000－1200HV），无回火脆性，综合机械性能良好。但钢的淬透性不高，油淬只能淬透Φ30mm。主要用于制造尺寸精确、表面耐磨性要求很高的中小型调质件，如精密磨床主轴、精密镗床丝杆、滚齿机分度蜗杆等。
3.2.2.5滚动轴承钢
主要用来制造滚动轴承的钢称为滚动轴承钢。除滚动轴承外，这类钢还可以制造冷冲模、冷轧辊、精密量具、精密偶件、机床丝杠、球磨机磨球等。常用的滚动轴承钢有GCr6、GCr9、GCr15、GCr15SiMn等。它们的含碳量为0.95%--1.15%，含铬量为0.40%--1.65%。高的含碳量，是为了保证高耐磨性和高硬度。
3.3 工具钢
工具钢是用来制造切削刃具、模具和量具的钢种。工业生产中，各类工具的质量直接影响产品质量及劳动生产率，正确选择制作工具材料及加工工艺，是提高工具质量的关键。
工具钢按化学成分可分为碳素工具钢、低合金工具钢及高合金工具钢三类；按用途分为刃具钢、模具钢和量具钢三类。刃具钢用于制造钻头、铣刀、滚刀等各种切削工具；模具钢用于制造锻模、压铸模、挤压模、冷冲模等各种冷、热模具；量具钢用于制造量规、块规、样板等各种量具。实际上，由于刃具、冷作模具及量具基本上都要求硬度高、耐磨性好。因此，除热作模具钢之外，各类工具钢之间的通用性很大。例如，碳素工具钢和低合金刃具钢，既可做刃具，也可做冷作模具和量具，高速钢除是典型的刃具钢外，也可用于制造冷作模具。
工具钢钢号的表示方法如下：碳素工具钢的钢号是在“碳”的汉语拼音字母头“T”后面附加数字表示，数字表示钢的平均含碳量，以0.1%为单位，高级优质钢则在钢号末端再附加“A”，例如T8、T10A等。合金工具钢的钢号表示方法基本上与合金结构钢相同，不同之处是钢的平均含碳量以千分之几表示，当钢中平均含碳量≥1.0%时，含碳量不予标出；合金元素的表示方法与合金结构钢相同；高速钢中的含碳量，不论多少，一般都不标出；例如9SiCr、CrWMn、W18Cr4V等。
3.4特殊性能钢
3.4.1不锈钢
在自然环境或一定工业介质中具有良好的耐腐蚀性钢，称为不锈钢
下面具体介绍一些常用不锈钢。
铁素体型不锈钢
铁素体型不锈钢是含碳量低于0.15%、含铬量为12%－30%、室温组织为铁素体的不锈钢。
铁素体型不锈钢的含铬量一般为13%、17%和28%，对应的钢种有0Cr13、1Cr17、1Cr28等。铁素体不锈钢在氧化性介质中有良好的耐腐蚀性。0Cr13主要用于制造耐水蒸汽、碳酸氢氨母液、含硫石油腐蚀的零件。1Cr17主要用于制造耐大气、淡水、稀硝酸腐蚀的零件。1Cr28主要用于制造耐浓硝酸腐蚀的零件，也可用于制造耐次氯酸钠、磷酸腐蚀的零件。
马氏体型不锈钢
马氏体型不锈钢的含碳量为0.1%－1.0%，含铬量为12%－18%、室温组织为马氏体的不锈钢。常用钢种有1Cr13、2Cr13、3Cr13、4Cr13、9Cr18、1Cr17Ni2、9Cr18MoV等。
与铁素体型不锈钢相比较，马氏体型不锈钢在成分上只是含碳量高一些。但是，含碳量的差别在组织及性能方面产生的影响却很大。马氏体不锈钢是含碳量增高，强度、硬度提高，塑性、韧性下降。1Cr13具有较高的韧性和冷变形能力，可用于在淡水、盐水、蒸汽、潮湿空气、稀硝酸中工作的要求韧性较高的零件，如汽轮机的叶片、水压机阀等。2Cr13的性能与1Cr13相近，广泛用于医疗器械、家庭用具和餐具。3Cr13具有较高的强度，用来制造耐腐
蚀的轴、螺栓、弹簧、轴承等。9Cr18具有高硬度（HRC55）和高耐磨性，用来制造耐腐蚀的工具、量具、轴承、阀片、手术刀片等。
奥氏体型不锈钢
奥氏体不锈钢是含铬量大于16%、含镍量一般大于8%、室温组织为奥氏体的不锈钢。常用的钢种有0Cr18Ni9、1Cr18Ni9、1Cr18Ni9Ti等。
奥氏体不锈钢没有磁性，塑性、韧性较高，强度、硬度较低，耐腐蚀性能优于铁素体不锈钢，对强氧化性酸有良好的耐腐蚀性。对碱性溶液及大部分有机酸亦有一定的耐腐蚀性。常用来制作耐硝酸、冷磷酸、有机酸、盐溶液、碱溶液腐蚀的机械零件、容器内衬、输送管道，也可用于医疗器械和抗磁仪表。不锈钢经冷变形或焊接后都会存在残余应力。残余应力会造成钢的腐蚀失效加快，引起应力腐蚀。因此，不锈钢冷变形或焊接后应进行去应力退火。消除冷变形产生的内应力，可加热到300－350℃。消除焊接应力，宜加热到850℃以上，以便同时起到减轻晶间腐蚀作用。
铸铁
4.1概述
1铸铁的基本特点
铸铁是含碳量大于2.11%的铁碳合金。工业上常用的铸铁除含有碳之外，还有硅、锰等元素以及杂质硫和磷，在合金铸铁中，加入了其他一些元素，如铬、钼、铜和铝等。
与钢相比，铸铁的抗拉强度、塑性和韧性比较差，不能进行压力加工。但它具有优良的铸造性、可切削加工性、减震性和耐磨性，而且它的生产设备与工艺简单，价格低廉。因此铸铁在机械制造业中得到广泛应用。如按重量计算，汽车与拖拉机制造中铸铁用量占50%－70%，机床中占60%－90%，矿山冶金设备中占50%－80%。近些年来，由于稀土镁球墨铸铁的发展，使得以往用碳钢与合金钢制造的一些重要零件，如曲轴、连杆、大齿轮等，现在已可以用球墨铸铁来制造，这不仅可以为国家节省大量优质钢材，并且还可以减少机械加工工时，降低产品成本。
4.2灰口铸铁
4.2.2灰口铸铁的牌号、成分、性能与用途
国家标准（GB5675－85）中规定用“HT”代表灰口铸铁，“HT”后面的数字代表该铸铁的最低抗拉强度，如HT200表示最低抗拉强度为200N/mm2的灰口铸铁。在根据零件的性能要求选择铸铁牌号时，应该同时注意到铸件的壁厚尺寸与表中所列铸铁牌号的机械性能对应的壁厚尺寸相符。例如，一壁厚为20－30mm的铸件，要求ζb≥250 N/mm2，选择的牌号应该是HT300，而不是选择HT250，因为HT250灰口铸铁当壁厚为20－30mm时其ζb 约为220N/mm2，不能满足要求。
4.3可锻铸铁
4.3.1可锻铸铁的特点及分类
可锻铸铁是由白口铸铁经石墨化退火而获得的一种铸铁，可锻铸铁具有较高的抗拉强度、塑性与韧性。
4.3.2可锻铸铁的牌号、性能和用途
可锻铸铁的牌号、性能和用途举例列于表4.3，代号中“KT”表示可锻铸铁，“H”表示黑心，“B”表示白心，“Z”表示为珠光体基体。代号中的两组数字分别代表最低抗拉强度和最低延伸率。
铁素体可锻铸铁的韧性较高，强度适中，一般用于制造承受冲击和振动载荷的零件；珠光体可锻铸铁韧性较低，但强度大、硬度高、耐磨损性好，可用于制造小曲轴及连杆等零件。白心可锻铸铁生产周期较长，工艺复杂，强度不高，在机械制造中很少应用。
4.4球墨铸铁
4.4.1球墨铸铁的成分、性能与用途
石墨呈圆球状的铸铁称为球墨铸铁，它是近三四十年迅速发展起来的重要铸铁。
球墨铸铁不仅机械性能远远超过灰口铸铁，而且同样具有灰口铸铁的一系列优点，如良好的铸造性能、减摩性能、切削加工性能以及低的缺口敏感性。球墨铸铁的缺点是凝固收缩较大，容易出现缩松与缩孔，熔铸工艺要求高，铁水成分要求严格。此外，它的消震能力也比灰口铸铁低。
球墨铸铁的牌号、机械性能及用途: 代号中“QT”代表球墨铸铁，其后的第一组数字表示抗拉强度，第二组数字表示延伸率。例如，QT400－18是抗拉强度不低于400 N/mm2、延伸率不低于18%的铁素体球墨铸铁。由于球墨铸铁具有优异的性能，因而在机器制造中得到广泛应用。可以用它代替铸钢和锻钢制造各种负荷较大、受力复杂和耐磨损的零件，如曲轴、大齿轮，大型水压机的工作缸与活塞等。
5.有色金属及其合金
5.1轴承合金
轴承有两类。滚动轴承具有摩擦系数小、工作效率高和寿命长等优点，在机器中得到广泛应用；而滑动轴承承压面积大，承受冲击负荷的能力强，工作平稳无噪音，检修方便，故它仍不失为一类重要的轴承。
滑动轴承由轴承座和轴瓦组成，制造轴瓦及其内衬的材料叫做轴承合金。
轴承支承着轴进行工作，轴瓦则直接与轴颈相接触，当轴高速运转时，它们之间必然发生强烈的摩擦，从而造成轴和轴承的磨损。轴是机器上最重要的零件之一，价格较贵，更换困难。所以，在磨损不可避免的情况下，选择合适的轴承合金以确保轴的磨损为最小，具有重要意义。
轴承材料应具备如下性能：
为了承受轴颈所施加的较大单位压力，轴瓦材料在一定的工作温度下应该有足够的抗压强度和疲劳强度；
具有一定的硬度和耐磨性能，并要求有较小的摩擦系数，以减小轴颈的磨损；
具有足够的塑性和韧性,以保证与轴的良好配合,并能抵抗冲击和震动;
(4) 具有良好的磨和能力,以使负荷均匀分布,并能保住润滑油.
(5 ) 导热性和抗蚀性良好,热膨胀系数较小,以防轴瓦和轴因强烈摩擦升温而发生咬合,以及能够抵抗润滑油的侵蚀.
从性能要求可知,轴承合金因当兼有硬金属与软金属的特点.从金相组织来看,在软基体上均匀分布一定大小的硬质点,当机器运转时,软的基体组织很快被磨损而凹下去,硬质点比较耐磨而变得凸起来,这时凸起的硬质点支撑轴所施加的压力,凹坑可贮存润滑油，从而保证了较为理想的摩擦条件和低的摩擦系数。软基体不能抵抗冲击和震动以及有较好的磨合能力，且能起到嵌藏外来硬质点的作用，以防止轴颈受到擦伤。如果采用硬基体上分布软质点的组织，也可以满足轴瓦的工作条件。同软基体硬质点组织相比较，硬基体软质点组织具有较大的承载能力，但磨合能力较差。
能够满足上述要求、适宜于制作轴瓦的材料很多，常用的有称为“巴氏合金”的锡基轴承合金和铅基轴承合金、以及铝基和铜基轴承合金等几种。轴承合金的代号是以“铸”与“承”的汉语拼音字母头“ZCh”，加上基本元素和主加元素的化学符号，后面紧跟主加元素与辅加元素平均含量的百分数表示。如ZChSnSb11-6为含锑为11%、铜为6%的锡基轴承合金。
5.1.1锡基轴承合金
锡基轴承合金属于软基轴承材料，其主加合金元素为锑，辅加元素为铜，有时还加入铅。
锡基轴承合金的膨胀系数较小，嵌藏性和减摩性较好，还具有优良的韧性、导热性和耐蚀性，常在高速轴上应用。
锡基轴承合金的熔点低，工作温度不宜超过150℃，并且它的疲劳强度比较低，应采用离心浇注法将它浇注在钢质轴瓦上，形成薄而均匀的一层内衬，成为双层结构的所谓“双金属”轴承，常把这种工艺称作“挂衬”。
5.1.2铅基轴承合金
铅基轴承合金也是一种软基材料，主加元素为锑，其次是锡和铜，有些铅基合金中还加入少量镍、碲、砷等元素。其基体由（α+β）共晶体组成，α相是锑溶于铅中的固溶体很软，β相是铅溶于锑中的固溶体，硬度较大。硬质点是方块状的SnSb和针状的Cu2Sb两种化合物相。
铅基轴承合金的性能较锡基轴承合金低，不宜制造在剧烈震动或冲击条件下工作的轴承。不过，它的价格比较便宜，在工业部门仍有广泛应用，多用于制造低速、低负荷或静载下工作的机械设备轴承。
6选择零件用材需要考虑的几个基本问题
6.1.1选择材料的依据
正确地选择机械零件的材料是设计与制造中一项重要的内容，因为这不仅影响到零件本身的质量和寿命，还直接关系到机器整体的工作性能和生产成本。
通常，在设计机械零件的过程中，选择材料需要考虑的基本因素包括分析零件的工作条件、考察它的失效形式并提出其预期寿命，然后通过力学计算得出零件应具有的主要机械性能指标，并以此作为选择材料的基本依据。
零件的工作条件是指零件的受力状态、载荷性质、环境介质、工作温度和使用状态等诸方面的情况。其中受力状态一般分为拉伸、压缩、弯曲、扭转、剪切等形式；载荷性质有静
载、动载、冲击、交变载荷等几类；环境介质包括有无润滑、有无化学腐蚀及海水腐蚀或湿热环境；工作温度有常温、低温及高温或变温之分；使用状态包括运转的连续性、操作者的技术水平等。
零件的失效形式常见的有三种，即零件的表面损伤、过量变形和断裂。许多零件由于表面损伤而失效，表面损伤中又以磨损为最常见的失效形式，据统计，有70%的机器是因为过量磨损而失效的。零件的过量变形包括过量弹性变形、过量塑性变形和高温过量蠕变，在一般情况下，零件过量变形将使机器工作性能降低，严重则会造成机器破坏或使它不能继续运行。零件最严重的失效形式是在使用过程中发生断裂，特别是在没有明显塑性变形的情况下发生的脆性断裂，由于难以事先发现，往往造成灾难性的事故。
从分析零件的工作条件和失效形式可以提出它的预期寿命。一般地说，零件应该经久耐用，但并非是使预期寿命越长越好，因为这不但导致生产成本上升，还可能出现顾此失彼而适得其反的情况。例如，滑动轴承是常见的易磨损件，如果把它做得非常坚硬，则势必导致与其相偶的轴颈过早磨损，使轴失效报废。轴的价格比轴承贵得多，更换也困难，把轴承做得坚硬耐磨显然是不合适的。因此，每种零件应该根据其用途，经济效益和技术发展等情况确定其合理的预期使用寿命。
单元2金属的性质和金属材料 【学习目标】 ．了解常见金属的物理特征及其应用，初步形成物质性质决定物质用途的观点，能区分常见的金属和非金属。 ．能用金属活动性顺序表对有关的置换反应进行简单的判断，并能解释日常生活中的一些现象。 ．认识到加入其他元素可以得到改良金属特性的重要物质——合金，知道生铁和钢等重要的合金。 【教学重点】物质性质决定物质用途的观点。 【教学难点】金属活动性顺序的理解和应用。 【教学手段】实验为主，多媒体为辅。 【教学课时】2课时 【教学用具】课本P38~39涉及的器材和药品。 【第1课时】 【教学流程】教师提示→学生看书→学生讨论并提问→教师解答或实验→巩固练习→归纳小结 达成学习目标1和2，分三步完成：A．达成目标1B．达成目标2c．巩固目标2 教学过程 教学流程
教师活动 学生活动 设计意图 A．教师提示→学生看书→学生讨论→得出结论 ．金属是一类用途广泛的重要材料，为什么金属具有如此广泛的用途呢？引导学生看P36图8-8和相应文字，组织讨论填充P37的表格。 ．课堂练习：P43“实践应用”1。 ．学生动手看书、讨论和填表，归纳得出结论。 ．学生在课本上完成。 培养学生阅读和思考的习惯和能力，树立性质决定用途的观点。 用时6分钟。 B．教师提示→学生讨论→演示和分组实验→得出结论刚才讨论了金属的物理性质，那么金属有哪些重要的化学性质呢？ ．检查前课作业2，即P37表格的复习情况，复习旧知识，引出有些金属能置换酸中的氢。 ．是否所有金属都能置换出酸中的氢？做P38图8-9的演示实验：某些金属与酸的反应。 ．由刚才的演示实验得知，铁的活动性比铜强。下面请大家利用实验桌上的器材，分组探究：活动性较强的金属能
金属材料的基本知识综合测试 一、判断题（正确的填√，错误的填×） 1、导热性好的金属散热也好，可用来制造散热器等零件。（） 2、一般，金属材料导热性比非金属材料差。（） 3、精密测量工具要选用膨胀系数较大的金属材料来制造。（） 4、易熔金属广泛用于火箭、导弹、飞机等。（） 5、铁磁性材料可用于变压器、测量仪表等。（） 6、δ、ψ值越大，表示材料的塑性越好。（） 7、维氏硬度测试手续较繁，不宜用于成批生产的常规检验。（） 8、布氏硬度不能测试很硬的工件。（） 9、布氏硬度与洛氏硬度实验条件不同，两种硬度没有换算关系。（） 10、布氏硬度试验常用于成品件和较薄工件的硬度。 11、在F、D一定时，布氏硬度值仅与压痕直径的大小有关，直径愈小，硬度值愈大。（） 12、材料硬度越高，耐磨性越好，抵抗局部变形的能力也越强。（） 13、疲劳强度是考虑交变载荷作用下材料表现出来的性能。（） 14、20钢比T12钢的含碳量高。（） 15、金属材料的工艺性能有铸造性、锻压性，焊接性、热处理性能、切削加工性能、硬度、强度等。（） 16、金属材料愈硬愈好切削加工。（） 17、含碳量大于0.60%的钢为高碳钢，合金元素总含量大于10%的钢为高合金钢。（） 18、T10钢的平均含碳量比60Si2Mn的高。（） 19、一般来说低碳钢的锻压性最好，中碳钢次之，高碳钢最差。（） 20、布氏硬度的代号为HV，而洛氏硬度的代号为HR。（） 21、疲劳强度是考虑交变载荷作用下材料表现出来的性能。（） 22、某工人加工时，测量金属工件合格，交检验员后发现尺寸变动，其原因可能是金属材料有弹性变形。（） 二、选择题 1、下列性能不属于金属材料物理性能的是（）。 A、熔点 B、热膨胀性 C、耐腐蚀性 D、磁性 2、下列材料导电性最好的是（）。 A、铜 B、铝 C、铁烙合金 D、银 3、下列材料导热性最好的是（）。 A、银 B、塑料 C、铜 D、铝 4、铸造性能最好的是（）。 A、铸铁 B、灰口铸铁 C、铸造铝合金 D、铸造铝合金 5、锻压性最好的是（）。
金属材料性能 金属材料是指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。包括纯金属、合金、金属材料金属间化合物和特种金属材料等。（注：金属氧化物（如氧化铝）不属于金属材料） 性能 一般分为工艺性能和使用性能两类。所谓工艺性能是指机械零件在加工制造过程中，金属材料在所定的冷、热加工条件下表现出来的性能。金属材料工艺性能的好坏，决定了它在制造过程中加工成形的适应能力。由于加工条件不同，要求的工艺性能也就不同，如铸造性能、可焊性、可锻性、热处理性能、切削加工性等。 所谓使用性能是指机械零件在使用条件下，金属材料表现出来的性能，它包括力学性能、物理性能、化学性能等。金属材料使用性能的好坏，决定了它的使用范围与使用寿命。在机械制造业中，一般机械零件都是在常温、常压和非常强烈腐蚀性介质中使用的，且在使用过程中各机械零件都将承受不同载荷的作用。金属材料在载荷作用下抵抗破坏的性能，称为力学性能（过去也称为机械性能）。金属材料的力学性能是零件的设计和选材时的主要依据。外加载荷性质不同（例如拉伸、压缩、扭转、冲击、循环载荷等），对金属材料要求的力学性能也将不同。常用的力学性能包括：强度、塑性、硬度、冲击韧性、多次冲击抗力和疲劳极限等。 种类 金属材料通常分为黑色金属、有色金属和特种金属材料。 （1）黑色金属又称钢铁材料，包括含铁90%以上的工业纯铁，含碳2%～4%的铸铁，含碳小于2%的碳钢，以及各种用途的结构钢、不锈钢、耐热钢、高温合金、不锈钢、精密合金等。广义的黑色金属还包括铬、锰及其合金。 （2）有色金属是指除铁、铬、锰以外的所有金属及其合金，通常分为轻金属、重金属、贵金属、半金属、稀有金属和稀土金属等。有色合金的强度和硬度一般比纯金属高，并且电阻大、电阻温度系数小。 （3）特种金属材料包括不同用途的结构金属材料和功能金属材料。其中有通过快速冷凝工艺获得的非晶态金属材料，以及准晶、微晶、纳米晶金属材料等；还有隐身、抗氢、超导、形状记忆、耐磨、减振阻尼等特殊功能合金以及金属基复合材料等。 金属材料特质 1.塑性 塑性是指金属材料在载荷外力的作用下，产生永久变形（塑性变形）而不被破坏的能力。金属材料在受到拉伸时，长度和横截面积都要发生变化，因此，金属的塑性可以用长度的伸长（延伸率）和断面的收缩（断面收缩率）两个指标来衡量。 金属材料的延伸率和断面收缩率愈大，表示该材料的塑性愈好，即材料能承受较大的塑性变形而不破坏。一般把延伸率大于百分之五的金属材料称为塑性材料（如低碳钢等），而把延伸率小于百分之五的金属材料称为脆性材料（如灰口铸铁等）。塑性好的材料，它能在较大的宏观范围内产生塑性变形，并在塑性变形的同时使金属材料因塑性变形而强化，从而提高材料的强度，保证了零件的安全使用。此外，塑性好的材料可以顺利地进行某些成型工艺加工，如冲压、冷弯、冷拔、校直等。因此，选择金属材料作机械零件时，必须满足一定的塑性指标。 2.硬度 硬度表示材料抵抗硬物体压入其表面的能力。它是金属材料的重要性能指标之一。一
金属材料就业前景文件排版存档编号：[UYTR-OUPT28-KBNTL98-UYNN208]
金属材料就业前景 金属材料就业方向与前景 本人是材料学院的学生，我们学院下设四个专业方向，分别是:金属材料、无机非金属材料、太阳能光伏材料、高分子材料。总体来说，高分子的就业前景最好，其次是金属材料。由于光伏材料是我院第一届招生，所以他们的就业既可能是巨大的机遇，又可能是极大的风险。本人所学专业是金属材料，因此下面我将介绍一些金属材料方面的概况。 金属制品行业包括结构性金属制品制造、金属工具制造、集装箱及金属包装容器制造、不锈钢及类似日用金属制品制造等。随着社会的进步和科技的发展，金属制品在工业、农业以及人们的生活各个领域的运用越来越广泛，也给社会创造越来越大的价值。 2009年金属制品行业的产品将越来越趋向于多元化，业界的技术水平越来越高，产品质量会稳步提高，竞争与市场将进一步合理化。加上国家对行业的进一步规范，以及相关行业优惠政策的实施，2009-2012年，金属制品行业将有巨大的发展空间。 对于金属材料工程专业的毕业生，毕业后主要职业流向有: (1) 材料工程师 (2) 工业工程技术员 (3) 工业工程师 (4) 机械工程技术员 (5) 电子工程师 主要行业流向有: (1) 金属制品业 (2) 初级金属制造业 (3) 交通运输设备制造业 (4) 电子和电器设备及零件制造业 (5) 工商业机械及计算机设备制造业 造船厂技术部做焊接，现在很缺乏焊接的人才，他们招不到焊接方向的人的话就会考虑你的，我有很多同学都去了广州和上海的造船厂去大型制造业做铸造、锻造或者热处理，比如一重、二重、钢厂和汽车制造厂还有就是去一些企业的研发中心做材料测试和研发，这样一般要求是研究生毕业。主要就是技术工作了，部门就是在生产部或者技术部做技术支持、研发部或实验室做产品研发 其实我现在发现最好的是去外资的验证公司，做资格或者质量验证的，真的很好，最主要的是看你的综合个人素质了～
45—优质碳素结构钢{最常用中碳调质钢} 主要特性最常用中碳调质钢，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）。 Q235A(A3钢){最常用中碳素结构钢} 主要特性具有高的塑性、韧性和焊接性能、冷却性能，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。 40Cr{合金结构钢} 主要特性经调质处理后，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，焊接前应预热100～150℃，一般在调质状态下室使用，还可以进行碳氮共参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。 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。 35{各种标准件、紧固件的常用材料} 主要特性强度适当，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。
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：
全国金属材料工程专业大学排名全国金属材料工程专业大学排名 本文为你介绍关于金属材料工程专业高校排名的相关知识，包含金属材料工程专业介绍、金属材料工程专业大学排名和金属材料工程专业相关文章推荐三个方面的知识点。 一、金属材料工程专业介绍该专业所开设的主要研究方向：一是高性能金属材料，重点是大幅度提高实际应用量大面广的金属材料的综合性能；二是材料表面工程，以提高材料表面耐磨性、耐蚀性及赋予其某种功能或美观效果为主；三是超硬材料，以金刚石材料及其铁基触媒剂为主；四是先进纤维材料，以碳纤维材料的原丝及制品为主；五是功能材料，以能量转换（如电－热、声－电等）材料为主；六是生物医用材料，以人体缺损硬组织组织修复和替代材料为主。 二、金属材料工程专业大学排名名次学校名称专业星级所在地区地区排名1山东大学7星级山东12四川大学7星级四川13燕山大学6星级河北14上海大学6星级上海14北京航空航天大学6星级北京16哈尔滨工业大学5星级黑龙江16西北工业大学5星级陕西16重庆大学5星级重庆16南京理工大学5星级江苏16华东理工大学5星级上海211武汉科技大学5星级湖北112河南科技大学4星级河南112西安工业大学4星级陕西212南昌航空大学4星级江西112武汉大学4星级湖北212华北理工大学
4星级河北212河北科技大学4星级河北212河北工业大学4星级河北219江苏大学4星级江苏219哈尔滨理工大学4星级黑龙江219长春工业大学4星级吉林122合肥工业大学3星级安徽122吉林大学3星级吉林222大连理工大学3星级辽宁122江西理工大学3星级江西226内蒙古科技大学3星级内蒙古126百色学院3星级广西126内蒙古工业大学3星级内蒙古126首钢工学院3星级北京226西安建筑科技大学3星级陕西326佳木斯大学3星级黑龙江326东北石油大学3星级黑龙江326桂林理工大学3星级广西126湖南工程学院3星级湖南126湖南大学3星级湖南126辽宁工业大学3星级辽宁226上海工程技术大学3星级上海326昆明理工大学3星级云南126贵州大学3星级贵州126安徽工业大学3星级安徽226东南大学3星级江苏326广东工业大学3星级广东126辽宁石油化工大学3星级辽宁226三峡大学3星级湖北326陕西理工学院3星级陕西326沈阳大学3星级辽宁226沈阳工业大学3星级辽宁226沈阳航空航天大学3星级辽宁226沈阳理工大学3星级辽宁226太原理工大学3星级山西126中北大学3星级山西126湘潭大学3星级湖南126河海大学3星级江苏326青岛科技大学3星级山东226湖南科技大学3星级湖南126辽宁工程技术大学3星级辽宁226黑龙江科技大学3星级黑龙江326江苏科技大学3星级江苏326石家庄铁道大学3星级河北5三、金属材料工程专业相关文章推荐
常用金属材料中各种化学成分对性能的影响 ．生铁： 生铁中除铁外，还含有碳、硅、锰、磷和硫等元素。这些元素对生铁的性能均有一定的影响。 碳（C）：在生铁中以两种形态存在，一种是游离碳（石墨），主要存在于铸造生铁中，另一种是化合碳（碳化铁），主要存在于炼钢生铁中，碳化铁硬而脆，塑性低，含量适当可提高生铁的强度和硬度，含量过多，则使生铁难于削切加工，这就是炼钢生铁切削性能差的原因。石墨很软，强度低，它的存在能增加生铁的铸造性能。 硅（Si）：能促使生铁中所含的碳分离为石墨状，能去氧，还能减少铸件的气眼，能提高熔化生铁的流动性，降低铸件的收缩量，但含硅过多，也会使生铁变硬变脆。 锰（Mn）：能溶于铁素体和渗碳体。在高炉炼制生铁时，含锰量适当，可提高生铁的铸造性能和削切性能，在高炉里锰还可以和有害杂质硫形成硫化锰，进入炉渣。 磷（P）：属于有害元素，但磷可使铁水的流动性增加，这是因为硫减低了生铁熔点，所以在有的制品内往往含磷量较高。然而磷的存在又使铁增加硬脆性，优良的生铁含磷量应少，有时为了要增加流动性，含磷量可达1.2%。硫（S）：在生铁中是有害元素，它促使铁与碳的结合，使铁硬脆，并与铁化合成低熔点的硫化铁，使生铁产生热脆性和减低铁液的流动性，顾含硫高的生铁不适于铸造细件。铸造生铁中硫的含量规定最多不得超过0.06%（车轮生铁除外）。 2．钢： 2．1元素在钢中的作用 2．1．1 常存杂质元素对钢材性能的影响 钢除含碳以外，还含有少量锰(Mn)、硅(Si)、硫(S)、磷(P)、氧（O）、氮（N）和氢（H）等元素。这些元素并非为改善钢材质量有意加入的，而是由矿石及冶炼过程中带入的，故称为杂质元素。这些杂质对钢性能是有一定影响，为了保证钢材的质量，在国家标准中对各类钢的化学成分都作了严格的规定。 1）硫 硫来源于炼钢的矿石与燃料焦炭。它是钢中的一种有害元素。硫以硫化铁(FeS)的形态存在于钢中，FeS和Fe形成低熔点(985℃)化合物。而钢材的热加工温度一般在1150～1200℃以上，所以当钢材热加工时，由于FeS化合物的过早熔化而导致工件开裂，这种现象称为“热脆”。含硫量愈高，热脆现象愈严重，故必须对钢中含硫量进行控制。高级优质钢：S＜0.02%～0.03%；优质钢：S＜0.03%～0.045%；普通钢：S＜0.055%～0.7%以下。 部分常用钢的牌号、性能和用途1 《信息来源：无缝钢管》
T-常见的金属材料 一．温故知新 1. 金属共同的物理性质， a. 大多数金属：①都具有光泽，不透明； ②常温下除了外，大多数金属都是固体。 ③具有良好的性和______性； ④有良好的______(可以展成薄片，可以拉成细丝)； ⑤密度_____ ，熔点_____ 。 b ．金属的物理性质差异（特性）
不同金属在金属导电性、导热性、密度、熔点、硬度等方面差异较大。 例题：1. 根据上表，以及学过知识完成下列问题： 地壳中含量最多的金属元素是____ 人体中含量最多的金属元素是 ____ 导电性最好的金属是________，常见导线的材料主要是_______和________。 熔点最低的金属是________，熔点最高的金属是____________（常温下为液体）。 2. 填一填 C . 相关补充： 铅(Pb)：有毒性，硬度1.5，质地柔软。 银(Ag)：银在地壳中的含量很少，是导电性和导热性最好的金属。 钨(W)：是一种银白色金属，外形似钢，钨的熔点高，化学性质很稳定。 锡(Sn)：银白色，质软，易弯曲，熔点231.89℃，富延展性。 铬(Cr)：银白色，质硬，有很高的耐腐蚀性，铬镀在金属上可以防锈，坚固美观。 金(Au)：很柔软，容易加工，化学性质非常稳定；熔点较高，任凭火烧；也不会锈蚀。 2 .合金 a.定义：在一种________中加热融合其他________或________而形成的具有金属特性的物质。生活中大量使用的是____________（选填“纯金属”或“合金”），合金属于_______物。 例如，不锈钢中包含______，_______和_______。
金属材料性能知识大汇总 1、关于拉伸力-伸长曲线和应力-应变曲线的问题 低碳钢的应力－应变曲线 a、拉伸过程的变形：弹性变形，屈服变形，加工硬化（均匀塑性变形），不均匀集中塑性变形。 b、相关公式：工程应力σ=F/A0；工程应变ε=ΔL/L0；比例极限σP；弹性极限σ ε；屈服点σS；抗拉强度σb；断裂强度σk。 真应变e=ln(L/L0)=ln(1+ε) ；真应力s=σ(1+ε)= σ*eε指数e为真应变。 c、相关理论：真应变总是小于工程应变，且变形量越大，二者差距越大；真应力大于工程应力。弹性变形阶段，真应力—真应变曲线和应力—应变曲线基本吻合；塑性变形阶段两者出线显著差异。
2、关于弹性变形的问题 a、相关概念 弹性：表征材料弹性变形的能力 刚度：表征材料弹性变形的抗力 弹性模量：反映弹性变形应力和应变关系的常数，E=σ/ε；工程上也称刚度，表征材料对弹性变形的抗力。 弹性比功：称弹性比能或应变比能，是材料在弹性变形过程中吸收变形功的能力，评价材料弹性的好坏。 包申格效应：金属材料经预先加载产生少量塑性变形，再同向加载，规定残余伸长应力增加；反向加载，规定残余伸长应力降低的现象。 滞弹性：（弹性后效）是指材料在快速加载或卸载后，随时间的延长而产生的附加弹性应变的性能。 弹性滞后环：非理想弹性的情况下，由于应力和应变不同步，使加载线与卸载线不重合而形成一封闭回线。 金属材料在交变载荷作用下吸收不可逆变形功的能力，称为金属的循环韧性，也叫内耗 b、相关理论： 弹性变形都是可逆的。 理想弹性变形具有单值性、可逆性，瞬时性。但由于实际金属为多晶体并存在各种缺陷，弹性变形时，并不是完整的。 弹性变形本质是构成材料的原子或离子或分子自平衡位置产生可逆变形的反映
㈠物理性能指标 密度符号：γ单位:kg/m3或g/cm3涵义说明：密度是金属材料的特性之一，它 表示某种金属材料单位体积的质量，不同金属材料的密度是不同的。在机械制造业上，通常利用“密度”来计算零件毛坯的质量（习惯上称质量）。金属材料的密度也直接关系到由它所制成的零件或构件的质量或紧凑程度，这点对于要求减轻机件自重的航空和宇航工业制件具有特别重要的意义 ㈡弹性指标 弹性模量符号：E 单位Mpa; 切削模量符号：G 单位Mpa涵义说 明：金属材料在弹性范围内，外力和变形成比例地增加，即应力与应变成正比例关系时（胡克定律），这个比例系数就称为弹性模量。根据应力，应变的性质通常又分为：弹性模量（E）和切削模量（G），弹性模量的大小，相当于引起物体单位变形时所需应力的大小，所以，它在工程技术上是衡量材料刚度的指标，弹性模量越大，刚度也越大，亦即在一定应力作用下，发生的弹性变形越小。任何机器零件，在使用过程中，大都处于弹性状态，对于要求弹性变形较小的零件，必须选用弹性模量大的材料 比例极限符号：σ （R P）单位Mpa 涵义说明：指伸长与负荷成正比地增 p 加，保持直线关系，当开始偏离直线时的应力称比例极限，但此位置很难精确测定，通常把能引起材料试样产生残余变形量为试样原长的0.001%或0.003%、0.005%、0.02%时的应力，规定为比例极限 弹性极限符号：σ 单位Mpa 涵义说明：这是表示金属材料最大弹性大的 e 指标，即在弹性变形阶段，试样不生产塑性变形时所能承受的最大应力，它和σp一样也难精确测定，一般多不进行测定，而以规定的σp数值代替之 ㈢强度性能指标 强度极限符号：σ单位Mpa 涵义说明：指金属材料受外力作用，在断裂前，单位面积上所能承受的最大载荷 抗拉强度符号：σ （R m）单位Mpa 涵义说明：指外力是拉力时的强度 b 极限，它是衡量金属材料强度的主要性能指标 抗弯强度符号：σ （σw）单位Mpa 涵义说明：指外力是弯曲力时的强度 bb 极限 抗压强度符号：σ （σy）单位Mpa涵义说明：指外力是压力时的强度极 bc 限，压缩试验主要适用于低塑性材料，如铸铁等 抗剪强度符号：τ单位Mpa 涵义说明：指外力是剪切力时的强度极限 抗扭强度符号：τ 单位Mpa涵义说明：指外力是扭转力时的强度极限 b
高性能金属新材料（特种金属功能材料、高端金属结构材料） 一、金属类新材料 金属新材料按功能和应用领域可划分为高性能金属结构材料和金属功能材料。高性能金属结构材料指与传统结构材料相比具备更高的耐高温性、抗腐蚀性、高延展性等特性的新型金属材料，主要包括钛、镁、锆及其合金、钽铌、硬质材料等，以及高端特殊钢、铝新型材等。金属功能材料指具有辅助实现光、电、磁或其他特殊功能的材料，包括磁性材料、金属能源材料、催化净化材料、信息材料、超导材料、功能陶瓷材料等。 与其他材料相比，稀土具有优异的光、电、磁、催化等物理特性，近年来在新兴领域的应用急速增长，其中永磁材料是稀土应用领域最重要的组成部分，2009年永磁材料占稀土新材料消费总量的57%。在国家新兴产业政策的推动下，新能源汽车、风力发电、节能家电等领域将拉动稀土永磁材料钕铁硼磁体的需求出现爆发式增长。建议重点关注钕铁硼行业龙头中科三环、宁波韵升，以及稀土资源类企业包钢稀土、厦门钨业等。 钢铁材料、稀有金属新材料、高温合金、高性能合金是属于金属类工程结构材料。 ①、钢铁材料和稀有金属新材料 钢铁材料提高钢材的质量、性能，延长使用周期，在钢铁材料生产中，应用信息技术改造传统的生产工艺，提高生产过程的自动化和智能化程度，实现组织细化和精确控制，提高钢材洁净度和高均匀度，出现低温轧制、临界点温度轧制、铁素体轧制等新工艺。 稀有金属新材料指高强、高韧、高损伤容限钛合金，以及热强钛合金、锆合金、难熔金属合金、钽钨合金、高精度铍材等。 ②、高温合金和高性能合金 高温结构材料主要种类包括：高温合金、粉末合金、高温结构金属间化合物，以及高熔点金属间化合物等。 二、高性能结构材料 从世界上新材料的发展趋势看，钢铁材料和有色金属材料的生产一直在向短流程、高效率、节能降耗、洁净化、高性能化、多功能化的方向发展。结构材料其主要功能是承担负载（如火车、汽车、飞机）。汽车用钢近年来已从一般钢铁发展为使用高强合金钢、铝合金或特殊的高强Mg基合金，高强Ti合金在高强钢中有重要位置，不锈钢则有取代碳钢的趋势。用于军用飞机的Al合金及一般钢材则被先进的Ti合金及高分子基复合材料所取代。进一步还需要发展碳纤维增强复合材料或Al基复合材料。 结构材料的主体有： （1）钢铁 钢铁材料，特别是具有多相结构和复杂成分的优质钢具有重要的应用前景和潜在优势，需要开展相应的基础研究。联系微米和纳米技术的纳米层间结构、织构以及晶界和界面都可视为改善钢铁材料的重要途径。 （2）Al合金 Al基材料及相应的沉淀硬化效应导致高强铝合金的出现，相关技术工艺已发展为“沉淀科学”，它涉及“相”间晶体结构的匹配性以及合金的稳定性，特别是时效合金的稳定性直接影响航空或空间应用，因此可视为Al合金基础研究中的重要问题。 （3）Mg合金 镁及镁合金广泛应用于冶金、汽车、摩托车、航空航天、光学仪器、计算机、电子与通讯、电动、风动工具和医疗器械等领域。镁合金是最轻的工程结构材料，以其优良的导热性、减振性、可回收性、抗电磁干扰及优良的屏蔽性能等特点，被誉为新型“绿
金属材料性能 为更合理使用金属材料，充分发挥其作用，必须掌握各种金属材料制成的零、构件在正常工作情况下应具备的性能（使用性能）及其在冷热加工过程中材料应具备的性能（工艺性能）。 ???? 材料的使用性能包括物理性能（如比重、熔点、导电性、导热性、热膨胀性、磁性等）、化学性能（耐用腐蚀性、抗氧化性），力学性能也叫机械性能。 ???? 材料的工艺性能指材料适应冷、热加工方法的能力。 ???? （一）、机械性能 ???? 机械性能是指金属材料在外力作用下所表现出来的特性。 ??? 1 、强度：材料在外力（载荷）作用下，抵抗变形和断裂的能力。材料单位面积受载荷称应力。 ??? 2 、屈服点（бs ）：称屈服强度，指材料在拉抻过程中，材料所受应力达到某一临界值时，载荷不再增加变形却继续增加或产生 0.2%L 。时应力值，单位用牛顿 / 毫米 2 （ N/mm2 ）表示。 ??? 3 、抗拉强度（бb ）也叫强度极限指材料在拉断前承受最大应力值。单位用牛顿 / 毫米 2 （ N/mm2 ）表示。 ??? 4 、延伸率（δ）：材料在拉伸断裂后，总伸长与原始标距长度的百分比。 ?? 5、断面收缩率（Ψ）材料在拉伸断裂后、断面最大缩小面积与原断面积百分比。??? 6 、硬度：指材料抵抗其它更硬物压力其表面的能力，常用硬度按其范围测定分布氏硬度（ HBS 、 HBW ）和洛氏硬度（ HKA 、 HKB 、 HRC ） ??? 7 、冲击韧性（ Ak ）：材料抵抗冲击载荷的能力，单位为焦耳 / 厘米 2 （ J/cm 2 ） . （二）、工艺性能 ???? 指材料承受各种加工、处理的能力的那些性能。 8 、铸造性能：指金属或合金是否适合铸造的一些工艺性能，主要包括流性能、充满铸模能力；收缩性、铸件凝固时体积收缩的能力；偏析指化学成分不均性。 9 、焊接性能：指金属材料通过加热或加热和加压焊接方法，把两个或两个以上金属材料焊接到一起，接口处能满足使用目的的特性。 10 、顶气段性能：指金属材料能承授予顶锻而不破裂的性能。 11 、冷弯性能：指金属材料在常温下能承受弯曲而不破裂性能。弯曲程度一般用弯曲角度α（外角）或弯心直径 d 对材料厚度 a 的比值表示， a 愈大或 d/a 愈小，则材料的冷弯性愈好。 12 、冲压性能：金属材料承受冲压变形加工而不破裂的能力。在常温进行冲压叫冷冲压。检验方法用杯突试验进行检验。 13 、锻造性能：金属材料在锻压加工中能承受塑性变形而不破裂的能力。 （三）、化学性能 ???? 指金属材料与周围介质扫触时抵抗发生化学或电化学反应的性能。 14 、耐腐蚀性：指金属材料抵抗各种介质侵蚀的能力。 15 、抗氧化性：指金属材料在高温下，抵抗产生氧化皮能力。 >> 返回 金属材料的检验
《金属材料基础知识》 第一部分金属材料及热处理基本知识 一，材料性能：通常所指的金属材料性能包括两个方面： 1，使用性能即为了保证机械零件、设备、结构件等能够正常工作，材料所应具备的性能，主要有力学性能（强度、硬度、刚度、塑性、韧性等），物理性能（密度、熔点、导热性、热膨胀性等）。使用性能决定了材料的应用范围，使用安全可靠性和寿命。 2，工艺性能即材料被制造成为零件、设备、结构件的过程中适应的各种冷、热加工的性能，如铸造、焊接、热处理、压力加工、切削加工等方面的性能。 工艺性能对制造成本、生产效率、产品质量有重要影响。 二，材料力学基本知识 金属材料在加工和使用过程中都要承受不同形式外力的作用，当达到或超过某一限度时，材料就会发生变形以至于断裂。材料在外力作用下所表现的一些性能称为材料的力学性能。 承压类特种设备材料的力学性能指标主要有强度、硬度、塑性、韧性等。这些指标可以通过力学性能试验测定。 1，强度金属的强度是指金属抵抗永久变形和断裂的能力。材料强度指标可以通过拉伸试验测出。抗拉强度σb和屈服强度σs是评价材料强度性能的两个主要指标。一般金属材料构件都是在弹性状态下工作的。是不允许发生塑性变形，所以机械设计中一般采用屈服强度σs作为强度指标，并加安全系数。2，塑性材料在载荷作用下断裂前发生不可逆永久变形的能力。评定材料塑性的指标通常用伸长率和断面收缩率。 伸长率δ=[（L1—L0）/L0]100% L0---试件原来的长度L1---试件拉断后的长度 断面收缩率φ=[（A1—A0）/A0]100% A0----试件原来的截面积A1---试件拉断后颈缩处的截面积 断面收缩率不受试件标距长度的影响，因此能够更可靠的反映材料的塑性。 对必须承受 强烈变形的材料，塑性优良的材料冷压成型的性能好。 3，硬度金属的硬度是材料抵抗局部塑性变形或表面损伤的能力。硬度与强度有一定的关系，一般情况下，硬度较高的材料其强度也较高，所以可以通过测试硬度来估算材料强度。另外，硬度较高的材料耐磨性也较好。 工程中常用的硬度测试方法有以下四种 （1）布氏硬度HB （2）洛氏硬度HRc（3）维氏硬度HV （4）里氏硬度HL 4，冲击韧性指材料在外加冲击载荷作用下断裂时消耗的能量大小的特性。 材料的冲击韧性通常是在摆锤式冲击试验机是测定的，摆锤冲断试样所作的功称为冲击吸收功。以Ak表示，Sn为断口处的截面积，则冲击韧性ak=Ak/Sn。 在承压类特种设备材料的冲击试验中应用较多。 三金属学与热处理的基本知识 1，金属的晶体结构--物质是由原子构成的。根据原子在物质内部的排列方式不同，可将物质分为晶体和非晶体两大类。凡内部原子呈现规则排列的物质称为晶体，凡内部原子呈现不规则排列的物质称为非晶体，所有固态金属都是晶体。 晶体内部原子的排列方式称为晶体结构。常见的晶体结构有：
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。
2019年先进金属材料高温合金企业三年发展战略规划 2019年7月
目录 一、公司未来三年发展规划 (4) 1、公司总体发展目标 (4) 2、公司未来三年的发展规划 (4) 二、为实现战略目标所制定的计划 (5) 1、市场营销拓展计划 (5) （1）差异化经营 (5) （2）加强客户服务 (5) （3）提升品牌价值 (5) （4）把握市场机遇 (6) 2、研究开发计划 (6) （1）提升研发实力 (6) （2）强化市场交流和客户沟通 (6) （3）加强知识产权管理 (6) 3、人力资源提升计划 (7) （1）招聘工作规划 (7) （2）培训工作规划 (7) （3）业绩考核工作规划 (7) （4）员工激励机制 (8) 4、加强采购管理计划 (8) （1）完善采购体系 (8) （2）拓展采购渠道 (8) 5、加强生产管理计划 (9) 三、规划和目标所依据的假设条件 (9) 四、实施规划和目标可能面临的主要困难 (9)
1、资金瓶颈问题 (9) 2、人才培养与引进问题 (10) 3、管理能力问题 (10) 五、确保实现目标拟采用的措施 (10) 1、加强风险管理能力 (10) 2、加大研发投入 (11) 3、充分利用募集资金 (11) 4、加强人才引进 (11) 5、融资计划 (11)
一、公司未来三年发展规划 1、公司总体发展目标 公司致力于向飞机、航空发动机、燃气轮机、核电、能源等高端应用领域提供高性能合金材料和制品，始终坚持新技术、新产品的研究与开发，不断拓宽产品链，拓展国内外市场，立志建成国内外高性能合金材料及其制品的研发和生产基地，发展成为拥有自主知识产权和核心竞争力的国内外行业知名企业。 2、公司未来三年的发展规划 根据公司发展规划，未来三年公司的业务规划主要为募投项目的实施和研发项目的合作。随着募投项目的建成达产，公司产能将得到大幅提升，综合实力将进一步提高，公司将会依托现有业务和技术优势，加大与下游客户和科研机构之间的高性能合金材料及其制品加工研发合作，进一步确立企业竞争优势。此外，公司将进一步加强与有关科研机构和高等院校等的合作，持续开展高性能合金材料及其制品材料、设备和工艺方面的技术研发工作。 发行上市后，公司资本结构将会进一步优化，为将来进一步融资创造良好的环境。公司将根据业务发展需要，积极利用资本市场的融资功能，对法律法规允许的各类直接、间接融资方式，从融资效率、融资成本、资本结构、资金的运用周期等方面综合分析，采取多元化的融资方式满足公司的资金需求。在条件成熟时，公司也不排除将会
GG25 HT250 C Si Mn P S (參考) % Hardness HB 30 - ≥250 - 180-225 GG20 HT200 C Si Mn P S (參考) ～～～1≤≤ 0,2%. N/mm2 Tensile-Str. N/mm2 Elongation A5 % Hardness HB 30 - ≥200 - - ASTM A126B C Si Mn P S Cr Ni Mo - - - ≤≤- - - 0,2%. N/mm2 Tensile-Str. N/mm2 Elongation A5 % Hardness HB 30 - ≥214 - - GGG40 EN-GJS-400-15 EN-JS1030 GB/T 1348 QT400-15 C Si Mn P S (參考) ～～3 ≤≤≤ 0,2%. N/mm2 Tensile-Str. N/mm2 Elongation A5 % Hardness HB 30≥250 ≥400 ≥15 130～180 EN-GJS-400-18 EN-JS1025 GB/T 1348 QT400-18 C Si Mn P S (參考) ～～≤≤≤ 0,2%. N/mm2 Tensile-Str. N/mm2 Elongation A5 % Hardness HB 30≥250 ≥400 ≥18 130～180 ASTM A536 65-45-12C Si Mn P S (參考) % Hardness HB 30≥310 ≥448 ≥12 -
ASTM A536 60-40-18 C Si Mn P S (參考) ～～≤≤≤ 0,2%. N/mm2 Tensile-Str. N/mm2 Elongation A5 % Hardness HB 30 ≥275 ≥414 ≥18 - ASTM A395 65-45-15 C Si Mn P S Cr Ni Mo ≥3≤-≤----0,2%. N/mm2 Tensile-Str. N/mm2 Elongation A5 % Hardness HB 30≥310 ≥450 ≥15 156～201 65Mn GB/T 711 C Si Mn P S Cr Ni Cu ～～～≤≤≤≤≤ 0,2%. N/mm2 Tensile-Str. N/mm2 Elongation A5 % Hardness HB 30 ≥430 ≥735 ≥9 ≤229 Q235A C Si Mn P S Cr Ni Mo ～≤～≤≤- 0,2%. N/mm2 Tensile-Str. N/mm2 Elongation A5 % Reduc. Area % ≥235 375～500 26 - 閥門常用材料標準
高性能结构材料 ----新型陶瓷的研发与应用一、论述 高性能结构材料是支撑航空航天、交通运输、电子信息、能源动力以及国家重大基础工程建设等领域的重要物质基础，是目前国际上竞争最激烈的高技术新材料领域之一。其中新型陶瓷在该材料领域有着广泛的使用. 二、概念 新型陶瓷是指具有高强度、高硬度、耐高温、耐腐蚀、耐磨损及化学性质稳定的一类新型陶瓷材料，在航天航空、机械、电子、化工、通讯、能源、生物医学、环境工程等领域有广泛的应用市场。 新型陶瓷材料在性能上有其独特的优越性。在热和机械性能方面，有耐高温、隔热、高硬度、耐磨耗等；在电性能方面有绝缘性、压电性、半导体性、磁性等；在化学方面有催化、耐腐蚀、吸附等功能； 有它的缺点，如脆性。因此研究开发新型功能陶瓷是材料科学中的一个重要领域。 按照应用可将它们分为工程结构陶瓷和功能陶瓷两类。
氮化硅高强度陶瓷以强度高著称，可用于制造燃气轮机的燃烧器、叶片、涡轮等。 精密陶瓷氨化硅代替金属制造发动机的耐热部件，能大幅度提高工件温度，从而提高热效率，降低燃料消耗，节约能源，减少发动机的体积和重量，而且又代替了如镍、铬、钠等重要金属材料，所以，被人们认为是对发动机的一场革命。 氮化硅、碳化硅等新型陶瓷还可用来制造发动机的叶片、切削刀具、机械密封件、轴承、火箭喷嘴、炉子管道等，具有非常广泛的用途。 利用陶瓷对声、光、电、磁、热等物理性能所具有的特殊功能而制造的陶瓷材料称为功能陶瓷。功能陶瓷种类繁多，用途各异。例如，根据陶瓷电学性质的差异可制成导电陶瓷、半导体陶瓷、介电陶瓷、绝缘陶瓷等电子材料，用于制作电容器、电阻器、电子工业中的高温高频器件，变压器等形形色色的电子零件。利用陶瓷的光学性能可制造固体激光材料、光导纤维、光储存材料及各种陶瓷传感器。此外，陶瓷还用作压电材料、磁性材料、基底材料等。总之，新型陶瓷材料几乎遍及现代科技的每一个领域，应用前景十分广阔。 无机非金属材料工程 无机非金属材料工程是材料学中的一个专业。无机非金属材料工程是为了培养具备无机非金属材料及其复合材料科学与工程方面的知识，能在无机非金属材料结构研究与分析、材料的制备、材料成型与加工等领域从事科学研究、技术开发、工艺和设备设计、生产及经营管理
简介：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 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