金属材料的特性及用途分析

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）。

常用材料的特性及用途

1、碳素结构钢

牌号 等级 用途（参考）

Q195 载荷小的零件、铁丝、垫铁、垫圈、开口销、拉杆、冲压件及焊接件。

Q215

A

B 拉杆、套圈、垫圈、渗碳零件及焊接件。

Q235

(A3) A

B

C

D 金属结构件，心部强度要求不高的渗碳或氰化零件，拉杆、连杆、吊钩、车钩、螺栓、螺母、套筒、轴及焊接件，C、D级用于重要的焊接结构

Q275

A

B 转轴、心轴、吊钩、拉杆、摇杆、摇杆等强度要求不高的零件，焊接 性尚可

C

D 轴类、链轮、齿轮、吊钩等强度要求较高的零件

2、优质碳素结构钢、合金钢

牌号 特性 用途

15 塑性、韧性、焊接性能和冷冲性能均极好，但强度较低。 用于受力不大韧性要求较高的零件、渗碳零件、紧固件、冲模锻件及不要热处理的低负荷零件。如螺栓、螺钉、拉条、法兰盘及化工容器、蒸汽锅炉。

20、25 冷变形塑性高，一般供弯曲、压延用。 用于不经受很大应力而要求很高韧性的机械零件，杠杆，轴套、螺钉、超重钩等。不消还可用于表面硬度与氰化零件。

30、35 有好的塑性和中等的强度切削加工性较好，多在正火和调质状态下使用。焊接性能尚可，但焊接前要预热，焊接后要进行回火处理。 用于制作曲轴、转轴、杠杆、连杆、圆盘、套筒、钩环、飞轮、机身、法兰、螺栓、螺母

40、45 强度较高，塑性和韧性尚好，切削性能好，调质后有很好的综合力学性能。 用于制作承受载荷较大的小截面调质件和应力较小的大型正火件。如曲轴、传动轴、齿轮、蜗杆、键、销等。

50、55 强度高，塑性、韧性较差、弹性较好，切削性能中等，焊接性差，水淬有形成裂纹的倾向。一般在正火、调质状态下使用。 用于制作要求较高强度、耐磨性或弹性，动载荷及冲击负荷不大的零件，如齿轮、轧辊、机床主轴、连杆、次要弹簧等。

60、65 强度、硬度和弹性均相当高，切削性、焊接性差，水淬有形成裂纹的倾向，小件才能淬火大件多采用正火。 用于制作轧辊、轴、轮箍、弹簧、离合器、钢丝绳受力较大、要求耐磨性和一定弹性的零件。

常用金属材料的特性及应用

型号 主要特性 应用举例

45

优质碳素结构钢，是最常用中碳调质钢 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。 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。

A3（Q235A）

最常用的碳素结构钢 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。 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。

40Cr

使用最广泛的钢种之一，属合金结构钢。 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。 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 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 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。 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。

24种机械加工常用金属材料及其特性

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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。 24种机械加工常用金属材料及其特性

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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。