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。
工具钢：指用以制造各种工具、模具、量具等的钢。
特殊性能钢：简称特殊钢，指作特殊用途和具有特殊性能的钢，如不锈钢、耐酸钢、耐热钢、磁钢、低温用钢、电工用钢等。
按冶炼方法分：平炉钢，转炉钢，电炉钢
按浇铸前脱氧程度分：镇静钢，沸腾钢，半镇静钢。
3、钢材
类别：棒钢、型钢、钢板、钢带、钢簧、钢丝、钢丝绳。
综合分类：
甲类钢——按照机械性能供应的钢
普通碳素钢乙类钢——按照化学成份供应的钢
特类钢——按照化学成分供应的钢
碳素结构钢优质碳素结构钢
碳素钢
易切削钢
碳素工具钢
低合金结构钢
钢合金结构钢
合金结构钢
弹簧钢
轴承钢
合金钢合金工具钢
合金工具钢
高速工具钢
特殊用途钢——不锈耐酸钢、耐热钢等
生铁
组成成份：是含碳量在2%以上的一种铁碳合金，此外尚含有硅、锰、磷、硫等元素。
品种：有炼钢用生铁和铸造用生铁。
铁合金
定义：是指铁与硅、锰、铬、钛等元素组成的合金总称。铁与硅组成的合金叫硅铁；铁与锰组成的合金叫做锰铁……
用途：供铸造或炼钢作还原剂或作合金元素添加剂用。
铸铁
来源：把铸造生铁放到熔炉中熔炼，产品即为铸铁（液状）。再把液体状铸铁浇铸成铸件，这种铸件叫做铸铁件。
品种：工业上常用的有灰口铸铁（灰铸铁、铸铁）、可锻铸铁（马铁、玛铜）、球墨铸铁和耐热铸铁等。
工业上常用的有色金属
铜合金：黄铜——普通黄铜，特殊黄铜（含有其他合金元素的黄铜）；青铜——锡青铜（铜锡合金，一般尚含有磷或锌，铅等合金元素），特殊青铜（无锡青铜）——铝青铜（铜铝合金）、铍青铜（铜铍合金）、硅青铜（铜硅合金）等
金属材料性能
物理性能：密度，熔点，热膨胀性，导热性，导电性，磁性。
化学性能：耐腐蚀性，抗氧化性，化学稳定性。
机械性能：强度，抗拉强度，抗压强度，抗弯强度，抗剪强度，抗扭强度，屈服强度，条件屈服强度，弹性与刚性，弹性极限，弹性模数，塑性，延伸率，断面收缩率，硬度，布氏硬度，洛氏硬度，韧性，冲击韧性，疲劳强度（疲劳极限）。
工艺性能：
铸造性，锻压性，可焊性，可切削加工性。
非金属材料
非金属材料的分类
机械工业中广泛使用的非金属材料分为三类：
1、高分子合成材料，如塑料、橡胶等
2、陶瓷，如日用陶瓷、特种陶瓷等。
3、复合材料。
一、高分子材料
高分子材料的性能特点：
1、高分子材料通常有一定的强度和弹性。比强度一般高于碳钢，可作为工程结构材料用于工农业生产。
2、耐蚀性和绝缘性较好。
3、具有隔热、隔音和减振的特性。
4、高分子材料具有良好的可加工性，加温加压下可塑性极为优良，可以通过挤压、注射、冲压、焊接、粘接、和切削加工等方法制成各种制品。
5、高分子材料与金属材料相比强度不高；刚度较低；不耐高温；线膨胀系数大，是钢铁的10倍。
高分子材料的分类：
高分子材料是以高分子化合物为主要组分的一类有机材料。有两大类，天然高分子材料和人工合成高分子材料。
天然高分子材料：如淀粉、油脂和天然橡胶，其使用受资源限制。
人工合成高分子材料：包括塑料、合成橡胶、合成纤维三大类。其中塑料应用最广，约占三大合成材料的2/3以上。
高分子材料的老化及防止：
高分子材料容易发生“老化”。在氧气、阳光、受热、机械力和微生物等长期作用下结构组成发生变化，失去弹性，变硬变脆，出现龟裂。这种现象称为老化。
防止方法：加入各种防老化剂，表面处理（喷涂或镀上金属）合理的使用和科学的管理。
（一）塑料
塑料的主要成分是合成树脂，此外还包括填料或增强材料、增塑剂、固化剂、稳定剂等各种添加剂。
塑料的性能特点：
密度小；耐腐蚀；电绝缘性好；耐磨和减磨性好；消音和隔热性好；良好的工艺性能。
分类：
根据性能和应用分为：
通用塑料：产量大、用途广、价格低的常用塑料。
工程塑料：具有类似金属的机械性能、可以代替金属材料制造机器零件或结构件的塑料。
特种塑料：有特殊性能的塑料，如高耐蚀性，导磁塑料导电塑料、医用塑料等。
按受热后表现的性质分为：
热塑性塑料：指受热软化、冷却又变硬可以多次反复的塑料。受热时结构基本不发生变化。
热固性塑料：在一定温度初次加热时会软化或熔融，并发生了结构的变化，冷却后塑料会固化成型，重新加热时不会再软化，软化和固化是不可逆的。
常用工程塑料：
PPR（pentatricopeptide repeats），又叫三型聚丙烯管、无规共聚聚丙烯（PPR）其产品韧性好，强度高，加工性能优异，较高温度下抗蠕变性能好，并具有无规共聚聚丙烯特有的高透明性优点，可广泛用于管材、片材、日用品、包装材料、家用电器部件以及各种薄膜的生产。管材除具有一般塑料重量轻、强度好、耐腐蚀、不结垢、使用寿命长等优点外，还具有以下主要特点：
