金属材料概述金属材料是金属元素或以金属元素为主构成的具有金属特性的材料的统称 金属材料的特点是具有资源丰富,生产技术成熟,产品质量稳定,强度高,塑性和任性好,

　　1金属材料概述金属材料是金属元素或以金属元素为主构成的具有金属特性的材料的统称。金属材料的特点是具有资源丰富、生产技术成熟、产品质量稳定、强度高、塑性和任性好、耐热、耐寒、耐磨、可锻造、铸造、冲压和焊接、导电、导热性和铁磁性优异等特点，已成为现代工业和现代科学技术中最重要的材料之一。钢铁唯一的缺点是会生锈。金属材料分类：金属材料一般可分为黑色金属材料和有色金属材料两类。黑色金属是指铁和铁的合金，包括钢、生铁、铁合金、铸铁等。有色金属又称非铁金属。狭义的有色金属通常指铁、锰、铬三种金属以外的金属。广义的有色金属还包括有色合金。有色金属的产品只占金属材料产量的5%左右，但其作用却是钢铁材料无法替代的。为便于理解，掌握，列简单分类表。铁合金-炼铁原料：炼钢时作脱氧剂和合金元素添加剂铸造生铁—用于铸造各种生铁铸料黑色金属生铁炼钢生铁—用于炼钢金属丝绳钢—钢材—钢材再制品金属支护用品金属材料有色轻金属（密度≤4.5%）有色重金属（密度＞4.5%）有色金属贵金属（金、银、铂族金属）稀有金属半金属（硅、硼、硒、碲、砷）2第一章黑色金属材料一、基本常识黑色金属是生铁和钢的总称。钢铁材料通常是指铁碳合金，按照含碳量的大小进行分类。含碳量（质量分数）高于2%的为生铁，低于2%的为钢，含碳量（质量分数）低于0.04%的为工业纯铁。1、生铁的分类(按用途)：1）铸造生铁：含碳高，具有表面硬度高、耐蚀、耐磨性较好的特点，但其塑性、韧性较差。一般作为铸铁件，用于加工制造机械零部件。2）炼钢生铁：主要是用于炼钢的原材料。2、钢的分类：钢是以铁为主要元素，含碳量一般在2%以下的铁碳合金。钢的分类方法比较多，过去我国主要有以下6种分类。碳素钢：按含碳量分①工业纯铁②低碳钢③中碳钢④高碳钢；1）按化学成分分类合金钢：按合金元素分①低合金钢②中合金钢③高合金钢；2）按品质分类：①普通钢②优质钢③高级优质钢；3）按冶炼设备分类：①转炉钢②平炉钢③电炉钢；4）按脱氧程度：①沸腾钢②镇静钢③半镇静钢；5）按用途分类：①结构钢②工具钢③特殊钢的④专业用钢；6）按加工制造形式分类：①铸钢②锻钢③热轧钢④冷轧钢⑤冷拔钢；参照国际标准（IS04948），《钢分类》国家标准（GB/T1334-2008）实行新的分类方法，明确划分了非合金钢。低合金钢和合金钢中化学元素的基本界限值。这种分类主要包括两部分，即按化学成分分类和按主要质量等级、主要性能及使用特性分类。按化学成分分类：①非合金钢②低合金钢③合金钢；钢的分类按主要质量等级分类：①普通钢②优质钢③特殊质量钢；33、钢铁产品的牌号及表示方法1）钢铁产品牌号的意义和作用钢铁产品的牌号，是给每一具体的钢铁产品所取的名称代号。钢的牌号又叫钢号。我国钢铁产品的牌号，一般都能反映出其化学成分。牌号不仅表明钢铁的具体品种，而且根据它还可以大致判断其质量。牌号简便地提供了具体钢铁产品质量的共同概念，表示出产品的名称、用途、性能、成分、加工工艺及相应的状态等，为生产、使用和管理等工作带来很大方便。2）牌号编制的基本原则根据GB/T221规定，凡列到国家标准和行业标准的钢铁产品，均应按照规定的牌号表示方法编写牌号。①钢铁产品牌号的表示。通常采用大写汉语拼音字母、化学元素符号和阿拉伯数字有机结合的方法表示。为了便于国际交流和贸易的的需求，也可以采用大写英文字母或国际惯例表示符号。②采用汉语拼音字母或英文字母表示产品名称、用途和工艺方法时，一般从J9九游会登录入口首页产品名称中选取有代表性的汉字的汉语拼音的首位字母或英文字母单词的首位字母。当和另一产品所选字母重复时，改造第二个九游会 J9官方网站或第三个字母，或同时选取两个（多个）汉字或英文单词的首位字母。原则上只取一个，一般不超过三个。③钢铁产品牌号中各组成部分的表示方法应符合相应规定，各部分按顺序排列，如无必要可省略相应部分，除有特殊规定外字母、符号及数字之间应无间隙。④钢铁产品牌号中的元素含量用质量分数表示。牌号表示方法基本符合下列方法：产品名称+反映产品力学性能、化学成分、质量等+用途特性工艺前缀符号特征代号牌号尾常见示例：A.HRB335屈服特征值335N/㎜²热轧带肋钢筋（HotRolledRibbedBars取HRB）4B．M510最小抗拉强度510Mpa煤机用钢（汉语拼音MEI取M）C．25Cr2MoVA高级（A-高级，E-特级，优质不表示）钒钼铬（平均含量超过1.5%加2,2.5%加3,3.5%加4）平均含碳量0.25%，以万分之几的两位数字表示D20MnK矿用（牌尾号）锰 平均含碳量0.20%，以万分之几的两位数字表示 4、金属材料腐蚀 1）钢材锈蚀等级鉴别 ①轻绣，又称浮锈，系轻微锈蚀，呈黄色或淡红色。锈蚀无成粉末状。用粗麻布 或棕刷擦试可去除，去锈后仅轻微损伤氧化膜层。 ②中锈，又称迹锈，系微重锈蚀，部分氧化膜脱落，呈红褐色或淡褐色，锈蚀物 呈堆积状粉末。用硬棕刷或钢工刷才能除掉，去锈后的材料表面粗糙。 ③重锈，又称层锈，系严重锈蚀，锈层面凸起或呈片状，一般为暗褐色或红黄色， 除锈后表面呈麻坑状。 ④水渍，即材料受雨水或海水侵蚀，尚未起锈，仅在表面呈现灰黑色或暗红色的 水温印迹。轻者用麻布可擦去，但已渗透进氧化膜的仍有水印。 ⑤粉末锈，指镀覆材料表面氧化后，形成白色或灰色粉末的锈层，用麻布可擦去， 但表面失去光泽或留有锈痕，呈粗糙状。 5、钢材分类 钢材用途广泛，品种规格多达数万种。为了适应统计、生产、营销、库存等 5 多种管理工作的需要，钢材的品种必须按各种属性和标志归类、分组。钢材产品 可按工艺化学成分、品种、用途、原料来源、规格等进行分类。 长期以来，我国习惯按断面形状不同把钢材分为型材、板材、管材和金属制 品（线 大类。为了与国际惯例接轨，钢材又分为长J9九游会登录入口首页材、扁平材、管材和其 他钢材4 大类。 下面按品种分别介绍各种钢材的基本用途、名称、规格型号的描述、技术要 求及验收要求。 钢 轨 1）钢轨主要用作铺设铁路道路，是铁九游会 J9官方网站路运输、工矿企业和工业结构中最基 本的材料之一，钢轨是根据每米公称质量分为轻轨、重轨。(轻轨≤30kg/m，重 轨＞30kg/m)。另外还有用于起重机行驶的钢轨（称为起重轨）。重轨、轻轨均以 每米公称质量的近似值来表示其规格型号，起重轨（吊车轨）则是以轨头宽度来 表示。钢轨属长材类。 示例： A、重轨 50kg/m U71Mn 牌号：U代表轨道钢，71 代表平均碳含量0.17%，Mn 为主添合金元素锰 规格型号，以每米近似的质量50kg/m表示 产品名称 B、起重轨 QU70 U71Mn 牌号：U 代表轨道钢，71 代表平均碳含量0.17%，Mn 为主添合金元素锰 规格型号：QU 代表起重轨，70 为轨头宽70mm 产品名称 C、轻轨 30kg/m 55Q 钢牌号：55 为平均碳含量0.55%，为非合金钢，即碳素钢,Q 用途桥梁用钢 规格型号：以每米质量近似值30kg/m表示 产品名称 6 6、钢轨的技术要求及验收要求 钢轨尤其是铺设铁路的重轨，对其质量要求相当高，且必须保证质量稳定。 本书PI-37 ~ PI-43 有较详细的描述，这里重点说明以下几点： ①重轨应逐支进行全长超声波探伤检查。 ②标识要求：每根重轨一侧至少每4m 应轧制清晰，突起的标志，内容包括生产 厂标志、轨型、牌号、制造年（轧制度末两位）月。 ③重轨质量保证期：从制造年度N 生效起至N+5 年度12 月31 日，供方应保证没 有制造上的任何缺陷。 热轧型钢 热轧型钢是用加热钢坯轧成的各种几何断面形状的钢材，根据断面形状不 同，分为简断面、复杂断面（异形断面）和周期断面3 种型钢。按习惯分类属型 钢（型材），按国际惯例属长材类。本书列举以下几类： A.普通热轧型 ①GB/T 706-2008 工字钢、槽钢、等边角钢、不等边角钢、L 型钢 ②GB/T 702-2008 元钢和方钢、扁钢 ③GB/T 701-2008 低碳热轧盘条 ④GB/T 11263-2005 普通热轧H 型钢 ⑤GB/T1499.1-2008 热轧光圆钢筋 钢筋混凝土用钢 GB/T1499.2-2007 热轧带肋钢筋 B、煤矿专用型钢 ①YB/T 5047-2000 矿用工字钢、花边刚（π 型）、周期扁 ②YB/T 4697-2008 热轧U 型钢 ③GB/T 3414-1994 槽帮钢、刮板钢 7 二、规格型号表示（列举几个常见的品种规格） 1、工字钢、槽钢 □×□×□ d-腰厚 (mm) b-腿宽(mm) h-高度(mm) 例：高度为100mm、腿宽为68mm、腰厚为4.5mm 的工字钢， 其规格表示为 100×68×4.5（或10#）。 2、等边角钢 □×□ d-边厚（mm） b-边宽（mm） 例：边宽50mm，边厚5mm，表示为50×5（或5#）。 3、不等边角钢 □×□×□ d-边 厚 (mm) b-短边宽(mm) B-长边宽(mm) 4、L 型钢 L □×□×□×□ d-矩边厚 D-长边厚 b-矩边宽 B-长边宽