金属材料的分类与应用课件.ppt

1、 P.21 钢的分类与应用2 铸铁的分类与应用3 非铁金属材料的分类与应用 P.3金属材料钢铁材钢铁材料（黑料（黑色金属色金属）钢碳素钢普通碳素结构钢、优质碳素结构钢、易切削碳素结构钢、碳素工具钢、合金钢低合金高强度结构钢、滚动轴承钢合金结构钢合金渗碳钢、合金调质钢、合金弹簧钢合金工具钢量具钢、刃具钢、模具钢特殊性能钢不锈钢、耐磨钢、耐热钢铸铁一般性能铸铁灰铸铁、球墨铸铁、可锻铸铁、蠕墨铸铁特殊性能铸铁耐磨铸铁、耐热铸铁、耐蚀铸铁非铁金非铁金属材料属材料（有色（有色金属）金属）铝及铝合金（变形铝合金、铸造铝合金）铜及铜合金（黄铜、白铜、青铜）其它金属及合金（钛及钛合金、轴承合金、锌及锌合金、镁

2、合金等）硬质合金、高温合金等1钢的分类及应用 P.4一、钢的传统分类方法一、钢的传统分类方法 按用途分类 结构钢、工具钢（刃具钢、量具钢、模具钢）、特殊性能钢（不锈钢、耐磨钢、耐蚀钢）按化学成分分类：一般分为：碳素钢、合金钢 另外根据所含主要合金元素种类的不同，也可分为：锰钢、铬钢、镍铬钢、硼钢等 P.5 按品质分类：普通钢：wp0.045%；ws 0.055%优质钢：wp0.040%；ws 0.040%高级优质钢：wp0.035%；ws 0.030%按室温金相组织分类 （1）按平衡状态分类：亚共析钢、共析钢、过共析钢、莱氏体钢 （2）按热处理后组织分类：珠光体钢、贝氏体钢、马氏体钢、奥氏体钢

3、新国标分类方法（见教材表1-2）P.6二、碳素钢和低合金钢的编号及应用二、碳素钢和低合金钢的编号及应用1.普通碳素结构钢 1）编号方法：Q（屈服强度）屈服强度数值 质量等级（A或B）+脱氧方法如如 Q235AF，表示，表示 s=235 MPa，A级质量沸腾普通碳素结构钢。级质量沸腾普通碳素结构钢。2）用途：钢板、钢筋、型钢等，作桥梁、建筑等构件。P.7普通碳素结构钢牌号、化学成分及应用牌号主要化学成分（质量分数）%应用举例CMnSiSPQ1950.060.120.250.500.300.050.045制作钉子、铆钉、垫块及各种轻载荷的冲压件Q2150.090.150.250.55Q2350.1

4、40.220.300.65广泛用于制作小轴、连杆、螺栓、螺母、法兰、垫板垫块等受力不大要求不高的零件。Q2550.180.280.400.70强度较Q235稍高，用于制作拉杆、连杆、转轴、心轴、一般齿轮和键等Q2750.280.380.500.80 P.8钢筋、螺纹钢钢筋、螺纹钢角钢角钢钢桥梁钢桥梁钢建筑钢建筑钢板钢板 P.9.低合金高强度结构钢 1）编号方法与普通碳素结构钢相同（新标准）Q（屈服强度）屈服强度数值如如 Q345，表示，表示 s=345 MPa的低合金高强度结构钢。的低合金高强度结构钢。2 2）用途：）用途：房屋、桥梁、船舶、车辆、铁道、高压容器房屋、桥梁、船舶、车辆、铁道、高

5、压容器 等工程结构件。等工程结构件。（比普通碳素结构钢强度更高，但价格也稍贵比普通碳素结构钢强度更高，但价格也稍贵）P.10低合金高强度结构钢的标准牌号对照及应用新标准（强度命名）旧标准（按合金命名）应用举例Q29509MnV，09MnNb，09Mn2，12Mn 车辆的冲压件、冷弯型钢、螺旋焊管、拖拉机轮圈、低压锅炉气包、中低压化工容器、输油管道、储油罐、油船等Q34512MnV，14MnNb，16Mn，18Nb 船舶、铁路车辆、桥梁、管道、锅炉、压力容器、石油储罐、起重及矿山机械、厂房钢架等Q39015MnTi，16MnNb，15MnV中高压锅炉汽包、中高压石油化工容器、大型船舶、桥梁、车辆

6、、起重机及其它较高载荷的焊接结构件等Q42015MnVN，14MnVTiRE大型船舶、桥梁、电站设备、起重机械、机车车辆、中压或高压锅炉及容器及其大型焊接结构件等Q460可经热处理后且于大型挖掘机、起重运输机械、钻井平台等 P.11如如 45 钢，含钢，含C量为量为 45/10000=0.45%。3.优质碳素结构钢 1）编号方法：以含碳量的万分之几表示，若钢中Mn含量较高，则在后面Mn2 2）用途：）用途：较重要的零件，如普通齿轮、轴、连杆、弹簧等。较重要的零件，如普通齿轮、轴、连杆、弹簧等。渗碳钢（低碳钢+渗碳）调质钢（中碳钢+调质）弹簧钢（高碳钢+淬火）P.12优质碳素结构钢牌号及应用 牌

7、号应用举例05F主要用作冶炼不锈钢等特殊性能钢的炉料，也可代替工业纯铁使用，还用于制造薄板、冷轧钢带等08(F)用来制成冷冲钢带和钢板用以制造深冲制品、油桶；也可用于制成管子、垫片及心部强度要求不高的渗碳和碳氮共渗零件、电焊条等10(F)用于制造锅炉管、油桶顶盖、钢带、钢丝、钢板和型材，也可制作机械零件15(F)用于制造机械上的渗碳零件、坚固零件、冲锻模件及不需要热处理的低负荷零件，如螺栓、螺钉、拉条、法兰盘及化工机械用贮器、蒸汽锅炉等20(F)用于不经受很大应力而要求韧性的各种机械零件，如拉杆、螺钉、起重钩等；也用于心部强度不大的渗碳与碳氮共渗零件，如轴套、轴以及不重要的齿轮、链轮等。在模具

8、上常用于制作导柱与导套。25用作热锻和热冲压的机械零件，机床上的渗碳及碳氮共渗零件，以及重型和中型机械制造中的负荷不大的轴、辊子、连接器、垫圈、螺栓、螺母等，还可用作铸钢件。30、35用作热锻和热冲压的机械零件，冷拉丝、钢管，机械制造中的零件如转轴、曲轴、轴销、杠杆、连杆、横梁、星轮、套筒、钩环、螺母等，还可用来铸造汽轮机身、轧钢机机身、飞轮、均衡器等40用来制造机器的运动零件，如辊子、轴、曲柄销、传动轴、活塞杆、连杆、圆盘等，以及火车车轴45广泛用于制造各类机械零件，如蒸汽轮机、压缩机、泵的运动零件，还可用来代替渗碳钢制造齿轮、轴、活塞销等零件。在模具上常用于制作固定板、垫板、支撑板等结构零

9、件。50用于耐磨性要求高、动载荷及冲击作用不大的零件，如铸造齿轮、拉杆、轧辊、轴摩擦盘、次要的弹簧、农机上的掘土犁铧、重负荷的心轴与轴等55用于制造齿轮、连杆、轮圈、轮缘、扁弹簧及轧辊等，也作铸件60、65用于制造气门弹簧、弹簧圈、轴、轧辊、各种垫圈、凸轮及钢丝绳等70、80用于制造各类普通弹簧 P.13如如 Y12 钢，含钢，含C量为量为 45/10000=0.45%。易切削钢 1）编号方法：字母Y含碳量的万分之几2 2）用途：）用途：用于制作受力较小而对尺寸和粗糙度要求低的仪器仪表用于制作受力较小而对尺寸和粗糙度要求低的仪器仪表、手表零件等、手表零件等特点特点：有意加入S，金属更脆，便于切

10、削，降低切削后的表面粗糙度 P.14如如 T10钢，表示含钢，表示含C量为量为 的碳素工具钢的碳素工具钢。5碳素工具钢 1）编号方法：以字母T含碳量的千分之几表示，2）用途：低速、手动刀具、常温下使用的工量具、小模具等特点特点：较高的含碳量，提高钢的硬度和耐磨性，但韧性和塑性下降。P.15碳素工具钢牌号及应用 牌号牌号应用举例应用举例T7用于制作承受振动和冲击、硬度适中有良好韧性的工具，如凿子、冲头、木工工具、大锤等T8制作有较高硬度和耐磨性的工具，如冲头、木工工具、剪切金属用剪刀等T9制作有一定硬度和韧性的工具，如冲模、冲头、凿岩石用凿子等T10、T11用于制作耐磨性要求较高，不受剧烈振动，

11、具有一定韧性及锋利刃口的各种工具，如刨刀、车刀、钻头、丝锥、手锯锯条、拉丝模、简单冷冲模等。T12用于不受冲击、高硬度的各种工具，如丝锥、锉刀、刮刀、铰刀、板牙、量具等T13用于不受振动、要求极高硬度的各种工具，如剃刀、刮刀、刻字刀具等硬度提高韧性下降 P.16碳素工具钢的应用T7T9：制造承受冲击的工具，如木工工具：冲子、凿子、锤子、刨刀等。：制造承受冲击的工具，如木工工具：冲子、凿子、锤子、刨刀等。木工木工 凿凿手锤手锤木工钻木工钻T10T13：制造不受冲击，要求高硬度的金工工具，如锯条、锉刀、刮刀、钻头等。：制造不受冲击，要求高硬度的金工工具，如锯条、锉刀、刮刀、钻头等。锯条锯条锉刀锉刀

12、钻头钻头 P.17 如如 ZG230-450钢，表示屈服强度为钢，表示屈服强度为230 MPa、抗拉强、抗拉强度为度为450 MPa的工程用铸钢的工程用铸钢6铸造碳钢 1）编号方法：以字母ZG屈服强度抗拉强度2）用途：广泛用于铸造重型机械、矿山机械、冶金机械、机车车辆的某些要求不高但形状复杂的零件，如机座、变速箱壳、阀体等 特点特点：熔点较低，熔化后流动性好。P.18二、合金钢的分类和编号二、合金钢的分类和编号、合金钢的分类、合金钢的分类 按用用途分：合金结构钢合金结构钢 低合金结构钢、渗低合金结构钢、渗C C钢钢 、调质钢、调质钢 、弹簧钢、弹簧钢 、轴承钢等。、轴承钢等。合金工具钢合金工具

13、钢 刃具刃具 、模具、量具钢。、模具、量具钢。特殊性能钢特殊性能钢 不锈钢、耐热钢、耐磨钢不锈钢、耐热钢、耐磨钢。按成分分：低合金钢低合金钢合金元素总含量合金元素总含量；中合金钢中合金钢合金元素总含量为合金元素总含量为10%10%高合金钢高合金钢合金元素总含量合金元素总含量10%10%P.19.合金钢的编号合金钢的编号（）合金结构钢 数字数字(表含碳量表含碳量)元素数字（当前面元素含量）元素数字（当前面元素含量）+含碳量以万分计；含碳量以万分计；合金元素含量如合金元素含量如1.5%1.5%，则后面不标数字；，则后面不标数字；如合金元素如合金元素1.5%1.5%，则以四舍五入以百分计标出数字；，

14、则以四舍五入以百分计标出数字；合金元素按含量由多到少排序；合金元素按含量由多到少排序；如属优质合金钢，则在后面加注字母如属优质合金钢，则在后面加注字母“A A”如：如：合金弹簧钢：合金弹簧钢：60Si2Mn 60Si2Mn，w(C)=0.6%w(C)=0.6%，w(Si)=2%w(Si)=2%，w(Mn)w(Mn)1.5%1.5%合金渗碳钢：合金渗碳钢：20Cr20Cr，w(C)=0.2%w(C)=0.2%，w(Cr)w(Cr)1.5%1.5%合金调质钢：合金调质钢：40Cr40Cr，w(C)=0.w(C)=0.%，w(Cr)w(Cr)1.5%1.5%P.20如：如：合金弹簧钢：合金弹簧钢：6

15、0Si2Mn 60Si2Mn，w(C)=0.6%w(C)=0.6%，w(Si)=2%w(Si)=2%，w(Mn)w(Mn)1.5%1.5%60Si2CrA 60Si2CrA，w(C)=0.6%w(C)=0.6%，w(Si)=2%w(Si)=2%，w(Cr)w(Cr)1.5%1.5%的优质合金钢的优质合金钢 合金渗碳钢：合金渗碳钢：20Cr20Cr，w(C)=0.2%w(C)=0.2%，w(Cr)w(Cr)1.5%1.5%合金调质钢：合金调质钢：40Cr40Cr，w(C)=0.w(C)=0.%，w(Cr)w(Cr)1.5%1.5%注：注：滚动轴承钢与前面的合金结构钢编号方法不同滚动轴承钢与前面的

16、合金结构钢编号方法不同 为：G GCr+Cr+数字（表示含数字（表示含CrCr的千分之几）的千分之几）如：如：GCr15GCr15表示铬的平均含量为表示铬的平均含量为1.5%1.5%的滚动轴承钢的滚动轴承钢 P.21常用合金结构钢牌号、特点及应用类别类别牌号牌号性能特点性能特点应用举例应用举例合金渗碳钢20Cr20CrMnTi20MnVB12Cr2Ni418Cr2Ni4WA经表面渗碳再淬火及回火后可使表面具有高硬度和强度，心部具有良好塑性和韧性。用于制造承受强烈冲击载荷和摩擦磨损的机械零件，如汽车、拖拉机中的变速齿轮、内燃机的凸轮轴、活塞销等。合金调质钢40MnB40Cr35CrMo38CrM

17、oAl40CrNiMoA经调质处理（淬火高温回火）后具有高强度、高韧性相结合的良好综合力学性能。主要用于制造在重载荷下同时又受冲击载荷作用的一些重要零件，如汽车、拖拉机、机床上的齿轮、轴类件、连杆、高强度螺栓等。合金弹簧钢55Si2Mn60Si2Mn 60Si2CrA经淬火加中温回火后具有高经弹性极限和屈强比，还具有较好的疲劳强度和韧性。主要用于汽车、拖拉机、机车上的减振弹簧和螺旋弹簧、阀门弹簧、活塞弹簧等。滚动轴承钢GCr9GCr15GCr15SiMn热处理后具有高而均匀的硬度和耐磨性，高的接触疲劳强度、足够的韧性主要用于制造滚动轴承的内、外套圈以及滚动体，也可用于制造模具和量具。P.22（

18、）合金工具钢 数字数字(表含碳量表含碳量)元素数字（当前面元素含量）元素数字（当前面元素含量）+当当含碳量含碳量，以，以千分计千分计；当含碳量；当含碳量,则不标表示含碳量的数字则不标表示含碳量的数字（与合金结构钢的区别所在）（与合金结构钢的区别所在）其它合金元素表示方法与合金结构钢相同。其它合金元素表示方法与合金结构钢相同。如：如：SiCr SiCr：w(C)=0.9%w(C)=0.9%，w(Si)w(Si)1.5%1.5%，w(Cr)w(Cr)1.5%1.5%Cr12MoVCr12MoV：w(C)1%w(C)1%，w(Cr)12%w(Cr)12%，w(Mo)w(Mo)1.5%1.5%，w(V

19、)w(V)1.5%1.5%W18Cr4V(W18Cr4V(高速钢高速钢)：w(C)1%w(C)1%，w(W)1w(W)1%，w(Cr)w(Cr)%，w(V)w(V)1.5%1.5%主要用于做模具、刀具，特点：强度、硬度很高，耐磨，有较好韧性，但价格较贵 P.23（3）高速工具钢（也是合金工具钢的一种，因性能与用途特殊，故单列出来）高速钢的编号与合金工具钢基本相同，但不论含碳量为多少，牌号中高速钢的编号与合金工具钢基本相同，但不论含碳量为多少，牌号中平均含碳量均不标出。平均含碳量均不标出。如：如：W18Cr4V(W18Cr4V(高速钢高速钢)：w(C)1%w(C)1%，w(W)1w(W)1%，w

20、(Cr)w(Cr)%，w(V)w(V)1.5%1.5%W6Mo5Cr4V2W6Mo5Cr4V2（简称（简称6542)6542)：请指出该钢的主要成分？请指出该钢的主要成分？主要用于做高速切削的刀具（车刀、铣刀、钻头）特点：强度硬度高，耐磨，有较好韧性，且红硬性高但价格相对昂贵 P.24（4）特殊性能钢 包括包括不锈钢、耐热钢、耐磨钢不锈钢、耐热钢、耐磨钢表1-8常用特殊性能钢牌号、特点及应用组别分类牌号性能特点应用举例不锈钢马氏体不锈钢1Cr13、2Cr13、3Cr13、4Cr13一般具有良好的抵抗空气、蒸汽和水、酸、碱、盐腐蚀性介质腐蚀的能力；同时具有良好的塑性和韧性及较高的强度用于制造地各

21、种腐蚀介质中工作的零件和构件，如化工装置中的各种管道、阀门和泵，医疗手术刀、防锈刃具和量具，耐腐蚀模具。也用来制作日常生活用具，如餐具、水壶等铁素体不锈钢0Cr13、1Cr17、1Cr28、1Cr17Ti奥氏体不锈钢0Cr19Ni9、0Cr18Ni91Cr19Ni9、1Cr18Ni9Ti耐热钢抗氧化钢1Cr13Si13、3Cr18Ni25Si2具有较强的高温抗氧化能力及高温强度保持能力常用于长期在燃烧环境下工作要保持一定强度的零件。内燃机气阀、加热炉构件、高压锅炉的过热器等。热强钢5CrMo、4Cr10Si2Mo、4Cr9Si2耐磨钢高锰钢ZGMn13表面硬度高，耐磨性很好，心部韧性好，强度高

22、，而且经受挤压摩擦时极易形成加工硬化主要用于在工作过程中承受严重磨损和强烈冲击的零件，如铁路道岔、坦克履带、挖掘机铲齿等构件。P.25一、铸铁的分类一、铸铁的分类铁碳合金中碳的两种存在形式：碳化物（如Fe3C）、游离状态石墨（G）按照石墨存在形态的不同，工业铸铁用分为灰铸铁灰铸铁（石墨呈片状）、球墨铸铁球墨铸铁（石墨呈球状）、可锻铸铁可锻铸铁（石墨呈团絮状）和蠕蠕墨铸铁墨铸铁（石墨呈蠕虫状）。2铸铁的分类与应用 P.26二、铸铁的编号及应用二、铸铁的编号及应用.灰铸铁（简称灰铁）字母字母HTHT最小抗拉强度数值最小抗拉强度数值碳主要以片状石墨形式存在，断口呈灰色特点：强度碳主要以片状石墨形式存

23、在，断口呈灰色特点：强度、塑韧性比钢低。、塑韧性比钢低。用途：应用最广，如用途：应用最广，如机床床身、导轨，汽缸体。机床床身、导轨，汽缸体。灰铸铁的组织相当于在钢的基体上分布着片状石墨。灰铸铁的组织相当于在钢的基体上分布着片状石墨。F+P基体基体+片状片状G500F基体基体+片状片状GP基体基体+片状片状G特点：价格便宜，减震性与耐磨尾好，有自润滑性能，但塑性几乎为零，韧性差，强度不高 P.27灰铸铁应用最广，如灰铸铁应用最广，如机床床身、底座、导轨，汽缸体、齿轮箱。机床床身、底座、导轨，汽缸体、齿轮箱。机床床身机床床身机床导轨机床导轨减速器壳减速器壳 P.282.球墨铸铁（简称球铁）铁水经球

24、化处理后（加入球化剂）浇注，碳以球状石墨形式存在。F+P基体基体 500F基体基体 100牌号 如 QT700-2，表示 b700，2。性能 强度、塑韧性明显优于灰铸铁。（球状G 对基体的割裂作用小）“以铁代钢、以铸代锻以铁代钢、以铸代锻”P.29应用：应用：替代部分铸钢、锻钢件，如曲轴、连杆、轧辊、汽车后桥等。连杆连杆管道接口管道接口 P.303.可锻铸铁由一定成分的白口铸铁 经长时间石墨化退火（900960）而得牌号 如 KT300-6，表示 b300，6。组织 钢基体+团絮状G性能 强度、塑韧性优于HT，低于QT。应用 管接头、低压阀门等。F+P基基500F基基500F基基100 P.3

25、14.蠕墨铸铁 在铁水浇注前加蠕化剂而得牌号牌号：如如 RuT420，表示，表示 b420。组织组织：钢基体钢基体+蠕虫状蠕虫状G性能性能：强度、塑韧性优于灰铸铁。强度、塑韧性优于灰铸铁。应用应用：高压热交换器、汽缸盖、井盖、液压阀、制动鼓等。高压热交换器、汽缸盖、井盖、液压阀、制动鼓等。排气管排气管制动鼓制动鼓金相彩图金相彩图井盖井盖液压阀液压阀 P.32.特殊性能铸铁 （1）耐磨铸铁）耐磨铸铁 常用的有高磷铸铁和钒钛铸铁，常用的有高磷铸铁和钒钛铸铁，用于机床导轨、汽缸套和活塞环用于机床导轨、汽缸套和活塞环（2）耐热铸铁）耐热铸铁 常用的有中硅铸铁、高铬铸铁、镍铬硅铸铁、镍铬硅铸铁等常用的有

26、中硅铸铁、高铬铸铁、镍铬硅铸铁、镍铬硅铸铁等 用于制造加热炉附件用于制造加热炉附件（3）耐蚀铸铁）耐蚀铸铁 主要有高硅、高铝、高铬、高镍等系列主要有高硅、高铝、高铬、高镍等系列 用于化工、石油、化纤、冶金等工业设备用于化工、石油、化纤、冶金等工业设备 P.33白口铸铁：白口铸铁：碳全部以碳化物形式存在，断口呈亮白色。特点：硬度高，脆性大 用途：极少直接利用，主要作炼钢原料或可锻铸铁零件的毛坯 P.34 铝和铝合金、铜和铜合金、钛和钛合金、镁和镁合金、滑动轴承合金、硬质合金（一）铝及铝合金纯铝 纯铝的塑性好、强度与硬度低，一般不适合作结构材料使用。但由于其密度低、无磁性、导电导热性优良，抗大气腐

27、蚀能力强，主要用来制作电线、电缆及电气元件。纯铝的牌号用1系列表示，牌号的最后两位数字表示最低铝百分含量。导电性能仅次于银（Ag）和铜（Cu）3 3非铁金属材料分类与应用非铁金属材料分类与应用 P.352铝合金 铝合金是在铝中加入硅、铜、镁、锌、锰等元素制成的合金，其强度和硬度比纯铝要高，而且可以通过变形或热处理等方法进一步强化，所以可用来制造各类结构零件及生活用品。依据其成分和工艺性能，铝合金可分为变形铝合金变形铝合金和铸造铝合金铸造铝合金两大类。P.36（）变形铝合金（）变形铝合金 变形铝合金含合金元素少，塑性优良，分为可热处理变形铝合金和不可热处理变形铝合金。其常用的强化手段为冷变形，适

28、合压力加工。变形铝合金的牌号为2，3，4，9（新牌号）变形铝合金根据其主要性能又分为防锈合金（LF）、硬铝合金（LY）、超硬铝合金（LC）和锻铝合金（LD）四类（旧牌号）铝合金冲压件铝合金门窗特点：特点：合金含量相对较少，具备良好的塑性，故可进行拉拔、冲压、锻造等压力加工 P.37表1-11常用铝合金的牌号、性能及应用类别原代号新牌号半成品种类应用举例防锈铝合金LF25A02冷轧、热轧、挤压板材冷冲压件和容器、铆钉、焊接油箱、油管、骨架零件等LF213A21冷轧、热轧板材、挤压管材在液体或气体介质中工作的低载荷零件，如油箱、油管、饮料罐、液体容器等硬铝合金LY112A11冷轧板材、挤压棒材、拉

29、制管材制作要求中等强度的零件和构件，螺栓、铆钉、空气螺旋浆叶片、冲压连接部件LY122A12用量最大，用作各种要求高载荷的零件和构件，如飞机上的蒙皮、骨架零件、隔框、翼肋、翼梁、铆钉等超硬铝LC4LC9LC157A047A097A157075挤压棒材、冷轧、热轧板材飞机蒙皮、螺钉、以及受力构件如大梁桁条、隔框、翼肋、起落架零件等，通常多以取代2A12锻铝合金LD5LD72A502A70挤压棒材形状复杂和中等强度的锻件和冲压件、内燃机活塞、压气机叶片、叶轮等LD102A14热轧板材高载荷锻件和模锻件 P.38（2）铸造铝合金）铸造铝合金铸造铝合金可分为Al-Si系、Al-Cu系、Al-Mg系和A

30、l-Zn系四大类。代号用“ZL”加三个数字表示，第一位数字表示铸造铝合金的类别，代表Al-Si系，代表Al-Cu系、代表Al-Mg系，代表Al-Zn系；第二位数和第三位数表示合金的顺序号。如：ZL101表示号Al-Si系铸造铝合金。铸造铝合金的牌号由Z（铸的拼音字首）加Al和合金元素符号及表示其平均质量分数的数字组成。例如，ZAlSi12表示含硅量为12%的铸铝合金。特点：特点：铸造铝合金熔点比形变铝合金低、铸造流动性好，可制造形状复杂的铸件。但铸造铝合金强度较低、塑性和韧性差。发动机及变发动机及变速箱缸体等速箱缸体等零件零件 P.39代号牌号抗拉强度MPa应用举例ZL101ZL101ZAlS

31、i7Mg205适用铸造形状复杂，工作温度在200以下的高气密性和低载荷零件，如仪表壳、水泵壳、船舶零件等ZL102ZL102ZAlSi12155ZL105ZL105ZAlSi5Cu1Mg230在航空工业中应用广泛，铸造形状复杂、承受较高静载荷、工作温度在225以下的零件，如气缸体、盖等ZL108ZL108ZAlSi12Cu2Mg1255常用的活塞铝合金，用于铸造汽车、拖拉机的件的活塞及其它工作温度在250以下的耐热件ZL201ZL201ZAlCu5Mn295工作温度在300以下的中等负载零件，如内燃机缸头、活塞等ZL301ZL301ZAlMg10280工作温度在200以下，长期在大气或海水中工

32、作的零件，如水上飞机、船舶零件表1-12常用铸造铝合金的代号、牌号、力学性能及应用 P.40（二）铜及铜合金（二）铜及铜合金纯铜纯铜 纯铜呈紫红色，故俗称紫铜紫铜。纯铜的强度和硬度都不高，但塑性很好，适合深冲压力加工。导电和导热性能优良，在所有金属中仅次于银。其化学稳定性好，在大气和海水中具有良好的耐腐蚀性。工业纯铜很少用于制造机械零件，一般作为导电、导热、耐蚀材料使用。类别代号杂质总量应用举例纯铜T10.05%制作导电、导热、耐腐蚀器具材料，如电线、电缆、蒸发皿、储藏容器等T20.10%T30.30%无氧铜TU10.03%电真空器件、高导电性导线等TU20.05%P.412铜合金铜合金一般分

33、为黄铜（锌合金）、白铜（铜镍合金）和青铜（其它铜合金）黄铜（锌合金）、白铜（铜镍合金）和青铜（其它铜合金）。（）黄铜（）黄铜 黄铜黄铜是指以锌（Zn)为主要合金元素的铜合金，具有美观的黄色。普通黄铜的牌号为“H”（黄的拼音字首）加两位数字（表示铜的质量分数的百分数）。例如，H62表示铜占70%，锌占30%的普通黄铜。铸造黄铜的牌号以字母“Z”（铸的拼音字首）加“Cu”（铜的化学符号）再加主要合金元素的化学符号及其质量分数的百分数表示。例如，ZCuZn38表示含锌量为38%的铸造黄铜。P.42（）白铜（）白铜白铜是指以镍（Ni）为主要合金元素的铜合金，一般呈银白色，镍含量越高，颜色越白。白铜按成

34、分也分为普通白铜和特殊白铜（除镍以外还加入了其它合金元素）。普通白铜的牌号为“B”（白的拼音字首）加数字（表示镍的质量分数的百分数）。例如，B30表示含镍30%，含铜70%的普通白铜。P.43（3 3）青铜）青铜青铜原指以锡（Sn）为主要合金元素的铜合金，因其外观呈银青黑色而得名。现在则泛指除黄铜和白铜以外的铜合金。按合金元素的不同，青铜主要有：锡青铜、铅青铜、硅青铜、铍青铜、钛青铜等。按加工方法也分为加工青铜和铸造青铜。加工青铜的牌号为“Q”（青的拼音字首）加合金元素符号再加数字（表示合金的质量分数的百分数）。例如，QSn4-3表示含锡4%，含其它合金元素3%，余量为铜的锡黄铜。铸造青铜则在

35、最前面加上字母“Z”（铸的拼音字首）P.44（三）钛及钛合金（三）钛及钛合金钛及钛合金是一种新型结构材料，具有重量轻、比强度高、耐高温、耐腐蚀以及良好低温韧性等优点，同时资源丰富，所以有着广泛应用前景，但钛及钛合金的加工条件复杂，成本较昂贵，目前主要用于航空航天工业及医疗事业。纯钛纯钛纯钛的强度低、塑性好，工业纯钛的牌号用“TA顺序号”表示，如TA2。顺序号越大，表示杂质越多，其强度越高、塑性越差。P.45钛合金 为了提高强度和耐热性能，在纯钛中加入铝、铬、钼、锆、钒、锰、铁等合金元素可获得不同类型的钛合金。表1-18钛合金的牌号及应用类别类别牌号牌号性能特点性能特点应用举例应用举例a型钛合金

36、TA5TT6TA7硬度低、不能热处理强化。但有较高的高温强度、抗氧化性及良好的焊接性能在500以下工作的零件,如飞机骨架及蒙皮、导弹燃料罐、超音速飞机的涡轮机匣 a+b型钛合金TB1TB2具有较高的强度、优良的冲压性能、可通过热处理强化在350以下工作的零件、压气机叶片、轴、轮盘等重载荷旋转件，飞机构件b型钛合金TC1TC2TC4TC10低温及高温强度高、塑性好、低温韧性好、具有良好的抗海水腐蚀能力长期在400以下工作的冲压件和焊接件，有一定高温强度的发动机零件；及在低温下使用的火箭的液氢燃料箱部件等 P.46（四）镁及镁合金（四）镁及镁合金纯镁纯镁纯镁是银白色的金属，密度为1.74g/cm3

37、（是铝的2/3，是铁的1/4），熔点为651。纯镁的强度、硬度、塑性均较低。纯镁一般不能作结构材料用，在航空上用来制作燃烧弹、照明弹等。P.47（）变形镁合金MB1、MB8为Mg-Mn系合金，该类合金具有良好的耐蚀性和焊接性，一般在退火态使用，用于制作蒙皮、壁板等焊接件及外形复杂的耐蚀件。MB2、MB3、MB5、MB6、MB7为Mg-A1-Zn系合金，较常用的为MB2和MB3，具有较高的耐蚀性和热塑性。MBl5为Mg-Zn-Zr系合金，具有较高的强度，焊接性能较差，使用温度不超过150。MB22为Mg-Y-Zn-Zr合金，焊接性能很好，使用温度较高。MBl5和MB22都可热处理强化，主要用于飞

38、机及宇航结构件。Mg-Li系合金是一种新型的镁合金，它密度小，强度高，塑性、韧性好，焊接性好，缺口敏感性低，在航空、航天工业中具有良好的应用前景。（）铸造镁合金。Mg-A1-Zn系的ZM5和Mg-Zn-Zr系的ZMl、ZM2、ZM7、ZM8具有较高的强度、良好的塑性和铸造工艺性能，但耐热性较差，主要用于制造150以下温度工作的飞机、导弹、发动机中承受较高载荷的结构件或壳体。Mg-Re-Zr的ZM3、ZM4和ZM6具有良好的铸造性能，常温强度和塑性较低，但耐热性较高，主要用于制造250以下温度工作的高气密零件。P.48（五）滑动轴承合金（五）滑动轴承合金轴承是一种重要的机械零件。虽然滚动轴承有很

39、多优点，应用很广，但因滑动轴承具有承压面积大，工作平稳无噪音以及检修方便等优点，轴承合金的编号方式为：“Z（轴的拼音字首）基本元素符号其它元素符号其它元素含量”。如ZSnSb11Cu6表示含11%的锑、6%的铜的锡基合金。SnSn基轴承合金基轴承合金CuCu基轴承合金基轴承合金PbPb基轴承合金基轴承合金 P.49（六）硬质合金（六）硬质合金硬质合金是一种粉末冶金材料。它虽不是合金工具钢，但是一种重要的刃具和模具材料。目前常用的硬质合金有两大类：金属陶瓷基硬质合金、钢结硬质合金。硬质合金铣刀硬质合金刀片 P.50金属陶瓷硬质合金金属陶瓷硬质合金（1）钨钴类：主要化学成分为WC及Co。牌号为“Y

40、G+数字”，YG分别为“硬”和“钴”的拼音字首，其后的数字表示含钴量（Co%）。如YG8表示含钴量为8%、含碳化钨（WC）为92%的钨钴类硬质合金。常用牌号有有YG3、YG6、YG8、YG15等。（2）钨钴钛类：主要化学成分为WC、TiC及Co。牌号为“YT+数字”，YT分别为“硬”和“钛”的拼音字首，其数字表示碳化钛（TiC）的含量。如YT15表示含15%的TiC，其余为WC和Co的钨钴钛类硬质合金。常用牌号有YT5、YT15、YT30等。金属陶瓷硬质合金的共性是：具有高的硬度、高的抗压强度和高的耐磨性，但脆性大，不能进行锻造、热处理及切削加工。P.512钢结硬质合金钢结硬质合金钢结硬质合金是以难熔金属硬质化合物为硬质相、以合金钢作粘结剂，用粉末冶金方法生产的一种新型合金。钢结硬质合金由于含有大量的钢基体，因而具有可热处理性和加工性，同时也具有金属陶瓷硬质合金的高强度、高耐磨、高抗压强度。钢结硬质合金按其硬质相材质可分为：TiC基、TiN基、TiCN基、WC基和Co基5类。目前开发的以TiC基和WC基钢结硬质合金为主。目前常用的钢结硬质合金牌号为DT、TLMW50、GT35。