常用机械加工材料(金属类)

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。

机械常用材料
机械制造是现代工业中的重要组成部分，而材料的选择对于机械性能和使用寿
命起着至关重要的作用。

在机械制造过程中，常用的材料有金属材料、塑料材料和复合材料等。

本文将重点介绍机械常用的金属材料，包括钢、铝、铜和铸铁等。

首先，钢是机械制造中使用最广泛的金属材料之一。

钢具有较高的强度和硬度，同时具有良好的塑性和韧性，因此在制造机械零部件和结构件时得到广泛应用。

根据不同的成分和热处理工艺，钢可以分为碳素钢、合金钢和不锈钢等多个种类，满足不同机械零部件对材料性能的要求。

其次，铝也是一种常用的机械材料。

铝具有较低的密度和良好的导热性能，因
此在制造轻型机械零部件和结构件时具有优势。

此外，铝具有良好的耐腐蚀性能，可以在恶劣环境下使用，因此在航空航天和汽车制造领域得到广泛应用。

另外，铜也是一种重要的机械材料。

铜具有良好的导电性和导热性，因此在制
造电气设备和散热器等零部件时得到广泛应用。

此外，铜还具有良好的加工性能，可以制成各种复杂形状的零部件，满足不同机械结构的需求。

最后，铸铁是一种常用的铸造材料。

铸铁具有较高的热膨胀系数和较低的收缩率，因此在制造大型机械零部件和机床床身等铸件时得到广泛应用。

根据不同的成分和组织状态，铸铁可以分为灰口铸铁、球墨铸铁和白口铸铁等多个种类，满足不同机械零部件对材料性能的要求。

综上所述，机械常用的金属材料包括钢、铝、铜和铸铁等，它们各具特点，在
机械制造中发挥着重要作用。

在实际应用中，需要根据机械零部件的具体要求和工作环境的要求，选择合适的材料，以确保机械的性能和使用寿命。

三、 表面处理（一） 铝件的氧化处理1、 普通阳极氧化处理 类型：（1）黑色阳极氧化（默认为亮黑，可选哑黑，需要时请注明）（2）黑色喷砂阳极氧化（默认为亮黑，可选哑黑，需要时请注明） （3）本色阳极氧化（默认为亮银，可选哑光，需要时请注明） （4）本色喷沙阳极氧化（默认为亮银，可选哑光，需要时请注明） 规定：（1）铝件表面处理首选：本色喷砂阳极氧化； （2）激光模组内铝件首选：黑色阳极氧化； （3）膜厚要求：10-15μm ；（4）氧化膜硬度要求：HV300±202、 硬质氧化处理 类型：黑色硬质氧化 规定：（1）有耐磨等特殊要求时，选择黑色硬质氧化；（2）一般件只做黑色硬质氧化，不做其他颜色（防止材料颜色误差）； （3）膜厚要求：30 -40μm ；（4）氧化膜硬度要求：HV500±20（5）所有铝件做“本色硬质氧化”统一为“黑色硬质氧化”。

注：由于本色硬质氧化色差较大，不推荐使用。

3、 辊类的表面处理 规定：（1）辊类做特殊硬质氧化以及表面硬化处理； （2）膜厚要求：60 -100μm ；（3）氧化膜硬度要求：HV800以上（4）砂纸带抛光，最终表面粗糙度Ra0.4以下。

○1一般过辊 材料：A6063-T5类型：褐色硬质氧化+硬化处理 （镀氧化锆陶瓷） ○2CCD 过辊 材料：A6063-T5类型：黑色硬质氧化+硬化处理 （镀氧化锆陶瓷） ○3抚平小辊（收卷抚平辊、） 材料：A6061-T6类型：本色硬质氧化 （颜色呈灰色和6061阳极颜色接近）管控事项更改事项： 1. 规范各类表面处理的检验要求。

修订 审核 批准 喷沙阳极亮银喷沙阳极哑光13.透明亚克力14.黑色亚克力19.优力胶A50。

机械制造常用材料及其选择导言在机械制造领域，材料的选择起着至关重要的作用。

不同的应用场景和要求需要使用不同性能的材料来保证机械设备的可靠性和耐用性。

本文将介绍机械制造常用的材料，并探讨它们的选择因素。

1. 金属材料金属材料是机械制造中最常用的材料之一。

它们通常具有良好的强度、耐热性和导电性，适用于制造各种机械部件。

1.1 钢钢是一种常见的金属材料，具有优秀的强度和可加工性。

根据其成分和处理方式的不同，钢可以具有不同的性能和用途。

在机械制造中，普通碳钢具有较高的强度和可焊性，适用于制造要求较高的零部件。

合金钢经过合金添加，可以提高钢的硬度、韧性和耐腐蚀性，适用于承受高压和高温的场景。

1.2 铝合金铝合金是具有低密度和良好的耐蚀性的材料，常用于制造轻型机械部件和结构。

铝合金具有良好的导热性和导电性，适用于需要散热的场景。

此外，铝合金还可以通过热处理来提高其强度和硬度，满足不同的使用要求。

1.3 铜铜具有良好的导电性和导热性，广泛应用于电子设备和导热元件中。

铜还具有优良的抗腐蚀性和可加工性，适用于制造密封元件和电气连接器等。

2. 非金属材料除了金属材料，机械制造中还广泛使用了一些非金属材料，如塑料、橡胶和陶瓷等。

2.1 塑料塑料具有良好的绝缘性和耐腐蚀性，重量轻且易于加工成型。

在机械制造中，塑料常用于制造非结构性零部件和密封件。

不同种类的塑料具有不同的性能特点，如聚氯乙烯（PVC）耐腐蚀、聚苯乙烯（PS）绝缘、聚四氟乙烯（PTFE）耐磨等。

2.2 橡胶橡胶具有优良的弹性和耐磨性，可以用于制造密封元件、减震器和传动带等。

不同种类的橡胶具有不同的硬度和耐用性，并适用于不同的工作温度范围。

2.3 陶瓷陶瓷具有高硬度、高耐磨性和抗高温性能，适用于制造高速转动部件、耐磨部件和高温元件。

陶瓷材料也可以降低机械设备的摩擦系数和磨损量，提高机械设备的使用寿命。

3. 材料选择因素在选择合适的材料时，需要考虑以下因素：3.1 强度和硬度根据机械设备的使用场景和所需的负载要求，选择具有足够强度和硬度的材料。

常用结构设计材料：金属材料篇金属材料：1、08F:冲压用沸腾钢板，强度低、硬度、塑性、韧性好，易于深冲、拉延、弯曲和焊接。

用途：主要用来制造冷冲压件，易于轧成薄板、薄带、冷变形材，冷拉钢丝。

用于冲压件，压延机，各类不承受载荷的覆盖件，渗碳、渗氮，制作各类套筒、靠模、支架。

力学性能：抗拉强度σb：≥295MPa屈服强度σs ：≥175MPa伸长率δ5 ：≥35%断面收缩率ψ：≥60%硬度：≤131HB（未热处理）2、10F:冲压用沸腾钢板，优质碳素钢，钢强度不大，而塑性和韧性甚高，有良好的冲压、拉伸和弯曲性能，焊接性好。

用途：可作塑性好的零件：管子、垫片、心部强度要求不高的渗碳和氰化零件；套筒、短轴、离合器盘。

力学性能：抗拉强度σb：≥315MPa屈服强度σs ：≥185MPa伸长率δ5 ：≥33%断面收缩率ψ：≥55%硬度：≤137HB（未热处理）3、20钢:冷变形塑性高、一般供弯曲、压延、弯边和锤拱等加工，为了获得好的深冲压延性能板材应正火或高温回火。

电弧焊和接触焊的焊接性能好。

冷拔、切削加工性正火状态较退火状态好。

用途：受力不大而韧性要求较高的零件，如杠杆、轴套、螺钉、起重钩等。

也可用于表面硬度高而心部强度要求不高的渗碳与氰化零件力学性能：抗拉强度σb：≥410MPa屈服强度σs ：≥245MPa伸长率δ5 ：≥25%断面收缩率ψ：≥55%硬度：≤156HB（未热处理）热处理：普通淬火硬度：30-35HRC。

4、Q235A：普通碳素结构钢又称作A3钢。

韧性和塑性较好，有一定的伸长率，具有良好的焊接性能和热加工性能。

用途：一般在热轧状态下使用，用其轧制的型钢、钢筋、钢板、钢管可用于制造各种焊接结构件、桥梁及一些普通的机器零件，如螺栓、拉杆、铆钉、套环和连杆等。

力学性能：抗拉强度σb： 370-500MPa屈服强度σs ： 235MPa热处理：Q235模具钢淬火规范：淬火温度为950℃，盐浴炉加热，10%NaCl盐水冷却淬火。

机械材料手册机械材料是指用于制造机械零部件的材料，其性能直接影响着机械产品的质量和使用寿命。

在机械制造领域，选择合适的材料对于提高产品的性能和降低成本至关重要。

因此，本手册将介绍一些常见的机械材料，包括金属材料、塑料材料和复合材料，以及它们的特性、用途和加工工艺。

首先，金属材料是机械制造中最常用的材料之一。

常见的金属材料包括钢、铝、铜、铸铁等。

钢是一种铁碳合金，具有优良的机械性能和加工性能，广泛用于制造各种零部件。

铝具有较低的密度和良好的耐腐蚀性，常用于制造航空器和汽车零部件。

铜具有良好的导电性和导热性，常用于制造电气设备和导热器材。

铸铁具有良好的铸造性能和低成本，广泛用于制造机床床身、发动机缸体等。

其次，塑料材料在机械制造中也占据重要地位。

塑料材料具有较低的密度、良好的耐腐蚀性和电绝缘性，广泛用于制造各种零部件。

常见的塑料材料包括聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯、聚苯乙烯等。

聚乙烯具有良好的韧性和耐磨性，常用于制造容器、管道等。

聚丙烯具有良好的耐热性和化学稳定性，常用于制造化工设备和管道。

聚氯乙烯具有良好的耐候性和耐腐蚀性，常用于制造建筑材料和电缆。

聚苯乙烯具有良好的绝缘性和抗震性，常用于制造包装材料和保温材料。

最后，复合材料是由两种或两种以上的材料组合而成的材料，具有优异的综合性能，广泛用于制造高性能零部件。

常见的复合材料包括玻璃钢、碳纤维复合材料、陶瓷复合材料等。

玻璃钢具有良好的耐腐蚀性和绝缘性，常用于制造化工设备和船舶。

碳纤维复合材料具有较高的强度和刚度，广泛用于制造航空器和汽车零部件。

陶瓷复合材料具有良好的耐高温性和耐磨性，常用于制造发动机零部件和刀具。

综上所述，机械材料是机械制造中不可或缺的一部分，选择合适的材料对于提高产品的性能和降低成本至关重要。

本手册介绍了一些常见的机械材料，包括金属材料、塑料材料和复合材料，希望能对机械制造领域的从业人员有所帮助。

工程材料篇45号钢(优质碳素结构钢)（价格：7元/KG）常见图纸标示：45#，S45C含碳量：0.42∽0.50% ；密度：7.85g/cm³是机械设计中使用最多的金属材料，常用于：支撑件、普通轴、导向件、定位件、连接件等。

优点：热处理硬度范围宽，可获得不同的使用性能。

常见热处理：1.淬火+高、低温回火（回火温度不同，硬度不同）注释：淬火HRC38∽HRC452.调质：淬火+高温回火注释：调质HRC28∽HRC323.局部表面高频淬火注释：表面高频淬火HRC43∽HRC50常见表面处理：1.镀硬铬2.发黑（其它：镀镍、镀锌等）40Cr(中碳调质钢)含碳量：0.37∽0.44%；含Cr 0.80∽1.10%通常调质后适用于中等精度而转速较高的轴类零件。

常见热处理：1.表面渗碳淬火 HRC48∽HRC562.调质+氮化 HRC43∽HRC52常见表面处理：1.镀硬铬2.发黑（其它：镀镍、镀锌等）A3钢(普通碳素结构钢) （价格：6元/KG）常见图纸标示：A3，Q235,Q235A含碳量：0.14∽0.22% ；是仅次于45#的金属结构料，常用于：机架、连接板、支架等及可替代部分不需热处理的45#零件。

优点：焊接性能好。

例如大部分方通、扁通、角钢、槽钢、工字钢等均为A3材质。

A3钢一般不作为热处理材料使用。

常见表面处理：1.镀硬铬2.发黑3.表面喷涂冷轧板（SPCC,Q235）规格：厚度为0.2-4mm，宽度为600-2 000mm，钢板长度为1 200-6 000mm。

常用于制作机柜，电柜等钣金件。

SK3(高级碳素工具钢)常见图纸标示：SK3，T10含碳量：1.05∽1.14% ；耐磨行优良，可加工性好。

常用来制作冲压模具，工具等SKD11（高碳高铬合金工具钢）常见图纸标示：SKD11，Cr12MoV，D3含碳量：1.40∽1.60% ；含Cr 11.00∽13.00%应用最广泛的模具钢。

机械常用金属材料及热处理1. 引言金属材料是机械工程中常用的材料之一，具有良好的机械性能和热导性能。

在机械设计和制造中，了解机械常用金属材料的特性以及正确的热处理方法是非常重要的。

本文将介绍一些常见的机械金属材料以及它们的热处理方法。

2. 钢材钢材是机械行业常用的金属材料之一，具有高强度、耐磨性和良好的可塑性。

常见的钢材类型包括碳钢、合金钢和不锈钢等。

2.1 碳钢碳钢是最常见的钢材类型之一，其主要成分为碳和铁。

碳钢具有良好的强度和韧性，广泛应用于机械零件和结构件的制造。

热处理方法包括淬火、回火、正火和退火等。

•淬火：通过快速冷却使碳钢的组织变质，提高其硬度和强度。

•回火：通过加热和冷却过程，使碳钢的硬度降低并提高其韧性。

•正火：将碳钢加热至临界温度，然后进行连续冷却，使碳钢的组织产生相应的变化。

•退火：将碳钢加热至适当温度，然后缓慢冷却，以改善碳钢的塑性和可加工性。

2.2 合金钢合金钢是一种含有其他元素（如镍、铬、钼等）的钢材，具有更高的强度、硬度和耐磨性。

热处理方法和碳钢类似，但因合金元素的添加，热处理过程可能会有所不同。

2.3 不锈钢不锈钢是一种具有耐腐蚀性的钢材，主要成分为铁、铬和镍。

不锈钢具有优良的耐腐蚀性和高温强度，广泛应用于食品加工、化工和航空航天等领域。

常见的不锈钢类型包括奥氏体不锈钢、马氏体不锈钢和铁素体不锈钢等。

3. 铝合金铝合金是另一种常用的金属材料，具有低密度、良好的导热性和可塑性。

铝合金广泛应用于汽车、航空和建筑等领域。

铝合金的热处理方法主要包括固溶处理和时效处理。

•固溶处理：将合金加热至一定温度，使可溶固溶于固体溶液中，然后快速冷却。

•时效处理：将固溶处理后的合金加热至适当温度，然后冷却，以产生所需的强化相。

4. 铜合金铜合金是一种具有良好导电性和热导性的金属材料，广泛应用于电子、航空和化工等领域。

铜合金的热处理方法包括退火、固溶处理和时效处理等。

•退火：将铜合金加热至特定温度，然后缓慢冷却以改善材料的可塑性。

1、钢铁类1. 1、碳素钢。

（1）根据含碳量分低碳钢：含碳量＜0.25%中碳钢：含碳量0.25%～0.6%高碳钢：含碳量＞0.6%（2）按含有害杂质S、P含量分普通碳素钢：含S、P分别低于0.035%～0.050%和0.035%～0.045%优质碳素钢：含S、P分别低于0.035%高级优质碳素钢：含S、P分别低于0.020%～0.030%和0.025%～0.030% （3）按用途分碳素结构钢：主要用于构件和机器零件。

碳素工具钢：主要用于刀具、工具量具、模具。

1.2、钢的牌号。

（1）普通碳素结构钢。

屈服点拼音字头Q、屈服极限值（单位MPa）质量等级符号、脱氧方法符号四部分组成。

质量等级四级A、B、C、D表示。

脱氧方法以F、b、Z、TZ分别表示沸腾钢、半镇静钢、镇静钢、特殊镇静钢、例，Q235AF表示屈服极限235MPa、质量等级A、沸腾钢。

（2）优质碳素结构钢。

用两位数字表示含碳量为万分之几。

如45钢，指含碳量为0.45%45Mn，指锰的含量较高，0.7%～1.2%（3）铸造碳钢牌号ZG、屈服极限、横线、抗拉极限表示例ZG200—400表示屈服强度≥200Mpa, 抗拉极限≥400Mpa的铸造碳钢。

（4）碳素工具钢。

含碳量0.65%～1.35%T+数字如T8，含碳量为0.8%。

T8A，指高级优质碳素工具钢（5）合金结构钢两位数字+合金元素符号+数字如：12GrNi3钢，指含碳量0.12%，含Gr小于1.5%，平均含Ni 3%（6）合金工具钢含碳量大于等于1%时不注；小于1%时以千分之几表示。

如9GrSi表示碳量0.9%，含Gr、Si均小于1.5%（7）滚动轴承钢G+Gr+数字例GGr13表示含Gr小于1.30%，1.3、常见钢材性能1.3.1 45号钢(优质碳素结构钢)（价格：7元/KG）常见图纸标示：45#，S45C 含碳量：0.45% ；密度：7.85g/cm³抗拉强度: ≥600 (MPa)屈服强度: ≥355 (MPa)是机械设计中使用最多的金属材料，常用于：支撑件、普通轴、导向件、定位件、连接件曲轴、传动轴、齿轮、蜗杆、键、销等。