常用金属复合材料一览表

现代科学的发展和技术的进步，对材料性能提出了更高的要求，往往希望材料具有某些特殊性能的同时，又具备良好的综合性能。

传统的单一材料已经很难满足这种需要。

因此，人们将注意力转向复合材料，复合材料是指由两种或两种以上成分不同，性质不同，有时形状也不同的相容性材料以物理方式合理的进行复合而制成的一种材料。

其以最大限度的发挥各种材料的特长，并赋予单一材料所不具备的优良性能，复合材料的性能还具有可设计性的重要特征。

作为复合材料重要分支的金属基复合材料（MMCs），发展于20世纪50年代末期或60年代初期。

现代材料方面不但要求强度高，还要求其重量要轻，尤其是在航空航天领域。

金属基复合材料正是为了满足上述要求而诞生的。

1.金属基复合材料的分类金属基复合材料（Metal matrix Composite，简称MMCs）是以陶瓷（连续长纤维、短纤维、晶须及颗粒）为增强材料，金属（如铝、镁、钛、镍、铁、桐等）为基体材料而制备的。

金属基复合材料分为宏观组合型和微观强化型两大类。

前者指其组分能用肉眼识别和具备两组分性能的材料(如双金属、包履板等)；后者需显微观察分辨组分以改善成分来提高强度为主要目标的材料。

根据用途分类：（1）结构复合材料：高比强度、高比模量、尺才稳定性、耐热性等是其主要性能特点。

用于制造各种航天、航空、汽车、先进武器系统等高性能结构件。

（2）功能复合材料：高导热、导电性、低膨胀、高阻尼、高耐磨性等物理性能的优化组合是其主要特性，用于电子、仪器、汽车等工业。

强调具有电、热、磁等功能特性。

（3）智能复合材料：强调具有感觉、反应、自监测、自修复等特性。

根据复合材料基体可划分为铝基、镁基、钢基、钛基、高温合金基、金属间化合物基及耐热金属基复合材料等。

按按增强体分类划分为颗粒增强金属基复合材料、层状增强金属基复合材料和纤维增强金属基复合材料。

2.金属基复合材料的性能特点与传统的金属材料相比，金属基复合材料具有较高的比强度与比刚度，而与高分子基复合材料相比，它又具有优良的导电性而耐热性，与陶瓷材料相比，它又具有较高的韧性和较高的抗冲击性能。

第3节 复合材料(1)传统无机非金属材料是玻璃、水泥、陶瓷，特点是性质稳定、熔点高，易破碎。

(2)常见的金属材料有生铁、钢、不锈钢、铜、铝合金等。

(3)常见的有机合成材料有塑料，合成纤维，合成橡胶。

(4)新型无机非金属材料有光导纤维，高温结构陶瓷，生物陶瓷，压电陶瓷等。

(5)将金属制成合金，可保持单一金属的长处，性能优于纯金属。

生铁、钢、不锈钢都属于铁的合金。

一、认识复合材料 1．概念将两种或两种以上性质不同的材料经特殊加工而制成的材料。

2．组成复合材料⎩⎪⎨⎪⎧基体：起黏结作用增强体：起骨架作用3．优点复合材料既保持了原有材料的特点，又使各组分之间协同作用，形成了优于原材料的特性。

二、形形色色的复合材料 1．生产、生活中常用的复合材料(1)玻璃钢是一种以玻璃纤维做增强体、合成树脂做基体的复合材料。

优点：强度高、密度小，且有较好的耐化学腐蚀性、电绝缘性和机械加工性能。

(2)碳纤维增强复合材料是在合成树脂的基体中加入了碳纤维做增强体。

优点：具有韧性好、强度高而质轻的特点。

2．航空、航天领域中的复合材料(1)飞机、火箭、导弹等用的复合材料，大多是以纤维为增强体、金属为基体的复合材料。

优点：耐高温、强度高、导电性好、导热性好、不吸湿和不易老化等。

(2)航天飞机机身上使用的隔热陶瓷瓦是由纤维和陶瓷复合而成的材料制成的。

1．下列说法错误的是( )A ．玻璃钢是以玻璃纤维做增强体、合成树脂做基体的复合材料B ．飞机机身的复合材料大多是以金属为增强体、纤维为基体的复合材料C ．制造网球拍所用的复合材料是在合成树脂的基体中加入了碳纤维做增强体D ．航天飞机机身上使用的隔热陶瓷瓦是由纤维和陶瓷复合而成的材料制成的解析：飞机机身的复合材料大多是以纤维为增强体、金属为基体的复合材料，B 项错误。

答案：B2．请用短线把下列物质及其用途、主要性能相互连在一起：答案：A —a —② B —c —④ C —d —① D —b —③ E —e —⑤复合材料1．分类(1)按基体分类⎩⎪⎨⎪⎧树脂基复合材料金属基复合材料陶瓷基复合材料(2)按增强体形状分类⎩⎪⎨⎪⎧颗粒增强复合材料夹层增强复合材料纤维增强复合材料2．各种复合材料的比较材料名称基体增强体主要性能主要用途玻璃钢合成树脂玻璃纤维强度高，密度小，耐化学腐蚀，绝缘性和机械加工性能好娱乐设施、运输罐、电话亭、餐桌椅等碳纤维增强复合材料合成树脂碳纤维韧性好，强度高，质轻高尔夫球杆、球拍、钓鱼竿、赛车等航空复合材料金属最广泛的是碳纤维，还有硼纤维、碳化硅纤维和氧化铝纤维等耐高温，强度高，导电性好，不吸湿和不易老化飞机、火箭的机翼和机身，导弹的壳体、尾翼航天复合材料陶瓷多为碳纤维、碳化硅纤维或氧化硅纤维耐高温，韧性强航天飞机机身[例]某复合材料是以人工碳纤维为增强体、金属钛为基体复合而成的。

表1常用有色金属及其合金分类名称类别
纯金属铜（纯铜）、铝、镁、锌、铅、锡、镍等
铜!合金黄铜
青铜
白铜
普通黄铜（铜锌合金）
特殊黄铜（含有其它合金元素的黄铜）如铝黄铜、硅黄铜、锰铅黄
铜、锡黄铜等
锡青铜（铜锡合金，一般还含有磷或锌、铅等合金元素）
特殊青铜（无锡青铜）：如铝青铜（铜、铝合金）、铍青铜（铜、铍合
金）、硅青铜（铜、硅合金）等
普通白铜（铜、镍合金）
特殊白铜（含有其它合金元素的白铜）：如锰白铜、铁白铜、锌白铜
等
铝"
合
金
形变铝合金
铸造铝合金防锈铝（铝、锰、或铝、镁合金）
硬铝（铝、铜、镁或铝、铜、锰合金）
超硬铝（铝、铜、镁、锌合金）
锻铝（铝、铜、镁、硅合金）
铝硅合金、铝铜合金、铝锌合金、铝稀土合金等
钛合金#型钛合金
$型钛合金
#$$型钛合金
主要合金元素为钛、铝和锡
合金中含有一定数量的$稳定元素，如铁、铜、镁、锰、铬等
主要合金元素为钛、铝、钒、锡等
!铜合金国家标准%&’()#*#+)#,!—-./)。

"铝合金国家标准%&’(,-.0—-..1。

— 1 —
常用有色金属及其合金。

20种常见金属材料的牌号1.钢铁（A36，45#，Q235，Q345等）2.碳钢（1018，1045，1020等）3.不锈钢（304，316，430等）5.铝（6061，7075，2024等）6.镁（AZ31B，AZ91D等）7. 钛（Ti-6Al-4V，Grade 2等）8.锌（ZDC，ZC，ZP等）9.锡（Sn99.3，Sn95Sb5等）10.铅（PB1，PB2，LAW3等）12.铬（CR7C3，HR3C等）13.钪（Ti-6Al-7Nb等）15. 钨（Pure tungsten，Tungsten Alloy等）16. 钒（FV520B，FV436 etc.）17.银（Ag925，Ag930等）18.钯（Pd100，Pd500等）19.铁（FC100，FC200等）20.锡铅合金（Sn63Pb37，Sn60Pb40等）以上是常见的20种金属材料的牌号，下面将分别介绍每一种金属材料的特点和应用。

1.钢铁：钢铁是一种含有碳的合金，具有高强度和良好的可塑性。

主要用于建筑、桥梁、机械等领域。

2.碳钢：碳钢是一种含碳量较高的钢材，具有优良的韧性和可加工性。

常用于制造机械零件、汽车零部件等。

3.不锈钢：不锈钢具有耐腐蚀性能，常用于制造厨具、化工设备等。

4.铜：铜具有良好的导电性和导热性，广泛应用于电气、暖通、建筑等领域。

5.铝：铝具有轻质、耐腐蚀等特点，广泛用于航空航天、汽车制造等领域。

6.镁：镁具有轻质、高强度等特点，常用于航空航天、电子设备等领域。

7.钛：钛具有优异的耐腐蚀性能和高强度，广泛用于航空、医疗等领域。

8.锌：锌具有防腐性和导电性，常用于电池、电焊等领域。

9.锡：锡具有低熔点和良好的焊接性，广泛应用于电子、包装等领域。

10.铅：铅有良好的韧性和耐腐蚀性，常用于电池、护坡等领域。

11.镍：镍具有耐腐蚀性和高温强度，广泛应用于化工、电子等领域。

12.铬：铬具有抗氧化和耐腐蚀性，常用于不锈钢材料、合金等领域。

金属复合材料
金属复合材料是一种由两种或两种以上的金属材料组合而成的新型材料，通常具有比单一金属材料更优异的性能。

金属复合材料可以通过不同的方法制备，如堆焊、热压、爆炸连接等。

这些方法可以在不同的应用领域中发挥重要作用，例如航空航天、汽车制造、建筑结构等。

首先，金属复合材料具有优异的机械性能。

由于金属复合材料由两种或两种以上的金属材料组合而成，因此可以充分发挥各种金属材料的优点，如高强度、耐磨性、耐腐蚀性等。

这使得金属复合材料在制造高负荷、高强度要求的零部件时具有明显的优势。

其次，金属复合材料具有良好的导热导电性能。

金属复合材料中的金属材料通常具有良好的导热导电性能，因此可以在需要良好导热导电性能的领域中得到广泛应用，如电子元器件、散热器等。

另外，金属复合材料还具有优异的耐磨性和耐腐蚀性。

由于金属复合材料通常由不同的金属材料组合而成，可以充分发挥各种金属材料的耐磨性和耐腐蚀性，因此在需要具有良好耐磨性和耐腐蚀性的领域中得到广泛应用，如航空航天领域、海洋工程领域等。

此外，金属复合材料还具有较好的加工性能。

金属复合材料可以根据不同的应用需求进行定制设计和加工，因此可以满足不同领域的特殊要求，如汽车制造、船舶制造等。

总的来说，金属复合材料具有优异的综合性能，可以在多个领域中得到广泛应用。

随着科技的不断进步和发展，金属复合材料的制备技术和应用领域将会不断扩展和深化，为人类社会的发展和进步带来更多的可能性。

24种常用金属材料及特性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。