常用金属材料参考手册.doc

Q/NVC惠州雷士光电科技有限公司企业标准（技术手册）Q/NVC XXX-2011常用材料参考手册-金属材料 2011年10月1日发布 2011年12月1日实施惠州雷士光电科技有限公司 发布目录1 范围2 规范性引用文件3 术语4 常用碳素结构钢材5 弹簧钢6 镀锌钢板及钢带7 常用不锈钢8 铝合金板材9 压铸铝合金10 铜合金常用金属材料参考手册1 范围本手册列举了常用钢材、不锈钢材、铝合金、铜合金的标记、性能参数及一般用途。为设计工程师、品检工程师提供依据。2 规范性引用文件2.1 GB/T 699优质碳素结构钢2.2 GB/T 700碳素结构钢2.3 GB/T 2518连续热镀锌钢板及钢带2.4 ASTM A666退火或冷加工奥氏体不锈钢薄板、钢带、厚板和扁钢2.5 GB/T 16475变形铝及铝合金状态代号2.6 GB/T 1222 弹簧钢3 术语3.1 抗拉强度（tensile strength）：是金属由均匀塑性变形向局部集中塑性变形过渡的临界值，也是金属在静拉伸条件下的最大承载能力。对于塑性材料，它表征材料最大均匀塑性变形的抗力，拉伸试样在承受最大拉应力之前，变形是均匀一致上的，但超出之后，金属开始出现缩颈现象，即产生集中变形；对于没有(或很小)均匀塑性变形的脆性材料，它反映了材料的断裂抗力。符号为RM，单位为MPA。3.2 伸长率（elongation）：指金属材料受外力（拉力）作用断裂时，试棒伸长的长度与原来长度的百分比，伸长率按试棒长度的不同分为：短试棒求得的伸长率，代号为5，试棒的标距等于5倍直径长试棒求得的伸长率，代号为10，试棒的标距等于10倍直径，其中标距为用来测定试样应变或长度变化的试样部分原始长度。4 常用碳素结构钢材4.1 标记：我司常用碳素结构钢建议采用国家标准牌号，具体参考：GB/T699及GB/T700，也可根据日本牌号（宝钢）如下：冷轧板 08AL T=1.0mm 厚度 牌号，如Q235、08AL、SPHC、SPHD、SPCC等 名称4.2 碳素结构钢热轧薄钢板， 参考GB/T7004.2.1 Q195性能参数表，如表1表1主要特性是一种碳素结构钢。屈服强度195MPA。比Q235强度低，价格较便宜。具有高的塑性、韧性和焊接性能，良好的压力加工性能。牌号对照表中国GB/T 700: Q195 国际标准 ISO: HR2(s195) 日本JIS: SS330(SS34)(s205)、SPHC、SPHD力学性能抗拉强度（b/MPa）：315-430 伸长率（5/%）：33（钢材厚度或直径16mm），32（钢材厚度或直径16-40mm）应用举例用于建筑，结构，摩托车车架等，可制造地脚螺栓、犁铧、烟筒、屋面板、铆钉、低碳钢丝、薄板、焊管、拉杆、吊钩、支架、焊接结构等。4.2.1 Q235性能参数表，如表2表2主要特性含碳适中，综合性能较好，强度、塑性和焊接等性能得到较好配合，用途最广泛。Q235A，Q235B，Q235C，Q235D，Q235E不同等级所代表的，主要是冲击的温度有所不同而已。牌号对照表中国GB/T 700: Q235 国际标准 ISO: Fe360日本JIS: SS400，SPHC力学性能抗拉强度（b/MPa）：375-500 伸长率（5/%）：26（a16mm） 25（a16-40mm） 24（a40-60mm） 23（a60-100mm） 22（a100-150mm） 21（a150mm） 其中 a 为钢材厚度或直径。 在板材里，是最普通的材质，属普板系列。应用举例大量应用于建筑及工程结构。用以制作钢筋或建造厂房房架、高压输电铁塔、桥梁、车辆、锅炉、容器、船舶等，也大量用作对性能要求不太高的机械零件。C、D级钢还可作某些专业用钢使用。4.2.1 Q275性能参数表，如表3表3主要特性具有较高的强度、较好的塑性和切削加工性能，一定的焊接性能。小型零件可以淬火强化。牌号对照表中国GB/T 700: Q275 国际标准 ISO: Fe430A日本JIS: SS490力学性能抗拉强度（b/MPa）：490-630 伸长率（5/%）： 20（a16mm），19（a16-40mm） 18（a40-60mm），17（a60-100mm） 16（a100-150mm），15（a150mm） 其中 a 为钢材厚度或直径。 应用举例用于制造要求强度较高的零件，如齿轮、轴、链轮、键、螺栓、螺母、农机用型钢、输送链和链节。4.3 优质碳素结构钢薄钢板及钢带， 参考GB/T 6994.3.1 08F结构钢性能参数表，如表4表4主要特性08F钢强度、硬度很低，而塑性、韧性极高，具有良好的冷变形性和焊接性，正火后切削加工性尚可，退火后导磁率较高，剩磁较少，但淬透性、淬硬性极低。牌号对照表中国: 08F，国际：CR1，日本：SPCC力学性能力学性能： 抗拉强度 b （MPa）：295（30）屈服强度 s （MPa）：175（18）伸长率 5 （%）：35 断面收缩率 （%）：60硬度 ：未热处理，131HB应用举例钢板用作深冲压和深拉延的容器，如搪瓷制品、仪表板、汽车驾驶室盖板等。 圆钢用作心部强度要求 不高的渗碳或氰化零件。4.3.2 08AL结构钢性能参数表，如表5表5主要特性08AL是优质碳素结构钢的一种，一般用作冷冲压薄板钢中的Al脱氧镇静钢冷轧板,其命名规则类同碳素结构钢，其两位数字表示钢中平均碳质量分数的万倍， 即“08”表示钢中平均碳质量分数为0.08%，“A”表示质量等级，“L”为“拉”字的汉语拼音首字母，表示其拉伸性能好。牌号对照表中国：08AL国际：ST14日本：SPCD、SPCE力学性能试样毛坯尺寸（mm）：25 正火加热温度（）：930 抗拉强度（b/MPa）：325 屈服点（s/MPa）：185 断后伸长率（5/%）：33 布氏硬度（HBS100/3000）（退火或高温回火状态）：131 应用举例主要用于制造4mm以下的各种冷冲压构件，如车身、驾驶室、各种仪表及机器外壳等。4.3.3 10F结构钢性能参数表，如表6表6主要特性10F易切削钢冷变行塑性很好，深冲压等冷加工性和焊接性能好。10F易切削钢用于制造需塑性好的零件，如垫片、垫圈；也适于制造心部强度要求不高的渗碳和氰化零件、套筒、短轴、齿轮等。牌号对照表中国：10F国际：1010日本：S10力学性能抗拉强度 b (MPa)：315(32) 屈服强度 s (MPa)：185(19) 伸长率 5 ()：33 应用举例机械设备：木工机械、陶瓷机械、造纸机械、玻璃机械、食品机械、建筑机械、塑料机械、纺织机械、千斤顶、液压机等； 电器产品部件：电机轴、风扇轴、缝纫机轴等； 家具：特别是出口金属家具，如茶几、椅子、户外家具； 金属器具：园林工具、烧烤炉网架、螺丝刀、防盗锁等； 小五金零配件：如导轨、机键、螺母、螺丝、圆钉、六角钉、八角钉以及各种不同规格标准件等； 汽车、摩托车零配件等。4.3.4 20结构钢性能参数表，如表7表7主要特性20钢强度比15号钢稍高，很少淬火，无回火脆性。冷变形塑性高、一般供弯曲、压延、弯边和锤拱等加工，电弧焊和接触焊的焊接性能好，气焊时厚度小，外形要求严格或形状复杂的制件上易发生裂纹。切削加工性冷拔或正火状态较退火状态好、一般用于制造受力不大而韧性要求高的。牌号对照表中国：20国际：1020日本：S20C力学性能抗拉强度 b (MPa)：410(42) 屈服强度 s (MPa)：245(25) 伸长率 5 (%)：25 断面收缩率 (%)：55 硬度 ：未热处理,156HB 试样尺寸：试样尺寸25mm应用举例20特性与15钢基本相仿，但强度稍高。用途：适用于制造汽车、拖拉机及一般机械制造业中建造不太重要的中小型渗碳碳氮共渗等零件，如汽车上的手刹蹄片、 杠杆轴、变速箱速叉、传动被动齿轮及拖拉机上凸轮轴、悬挂均衡器轴、均衡器内外衬套等；在热轧或正火状态下用于制造受力不大，而要求韧性高的各种机械零 件；在重、中型机械制造业中，如锻制或压制的拉杆、钩环、杠杆、套筒、夹具等。在汽轮机和锅炉制造业中多用于压力6N/平方，温度450的非腐化介质中工作的管子、法兰、联箱及各种紧固件；在铁路、机车车辆上用于制造十字头、活塞等铸件。4.3.5 45优质碳素结构钢性能参数表，如表8表8主要特性国内常叫45号钢，也有叫“油钢”。市场现货热轧居多。冷轧规格1.04.0mm之间。45号钢为优质碳素结构用钢 ,硬度不高易切削加工,模具中常用来做45号钢管模板,梢子,导柱等,但须热处理 。推荐热处理温度：正火850，淬火840，回火600.牌号对照表中国：45美国ASTM：1045日本：S45C 力学性能硬度大于HRC55（最高可达HRC62）为合格。 实际应用的最高硬度为HRC55（高频淬火HRC58）。 GB/T699标准规定的45钢推荐热处理制度为850正火、840淬火、600回火，达到的性能为屈服强度355MPa 抗拉强度为600MPa，屈服强度为355MPa，伸长率为16%，断面收缩率为40%，冲击功为39J应用举例调质处理后零件具有良好的综合机械性能，广泛应用于各种重要的结构零件，特别是那些在交变负荷下工作的连杆、螺栓、齿轮及轴类等。但表面硬度较低，不耐磨。可用调质+表面淬火提高零件表面硬度。5 弹簧钢，参考GB/T 12225.1 标记 弹簧钢 65Mn 材料牌号 材料名称5.2 65Mn性能表，如表9表9主要特性有优良的综合性能，经热处理后的综合力学性能优于碳钢，但有过热敏感性和回火脆性。退火态可切削性尚可，冷变形塑性低，焊接性差。牌号对照表中国：65Mn美国：1566力学性能抗拉强度 b (MPa)：980(100) 屈服强度 s (MPa)：784(80) 伸长率 10 (%)：8 断面收缩率 (%)：30 硬度 ：热轧,302HB;冷拉+热处理,321HB应用举例受中等载荷的板弹簧，直径达7-20mm的螺旋弹簧及弹簧垫圈、弹簧环。高耐磨性零件，如磨床主轴，弹簧卡头。精密机床丝杆。切刀。螺旋辊子轴承上的套环。铁道钢轨等。6 镀锌钢板及钢带6.1按生产及加工方法可分为以下几类： 6.1.1 热浸镀锌钢板。将薄钢板浸入熔解的锌槽中，使其表面粘附一层锌的薄钢板。目前主要采用连续镀锌工艺生产，即把成卷的钢板连续浸在熔解有锌的镀槽中制成镀锌钢板； 6.1.2 合金化镀锌钢板。这种钢板也是用热浸法制造，但在出槽后，立即把它加热到500左右，使其生成锌和铁的合金被膜。这种镀锌板具有良好的涂料的密着性和焊接性； 6.1.3 电镀锌钢板。用电镀法制造这种镀锌钢板具有良好的加工性。但镀层较薄，耐腐蚀性不如热浸法镀锌板； 6.1.4 单面镀和双面差镀锌钢板。单面镀锌钢板，即只在一面镀锌的产品。在焊接、涂装、防锈处理、加工等方面，具有比双面镀锌板更好的适应性。为克服单面未涂锌的缺点，又有一种在另面涂以薄层锌的镀锌板，即双面差镀锌板； 6.1.5 合金、复合镀锌钢板。它是用锌和其他金属如铅、锌制成合金乃至复合镀成的钢板。这种钢板既具有卓越的防锈性能，又有良好的涂装性能。6.2 我司对镀锌板的标记： 镀锌板 Z 100 T=0.5mm 厚度 锌层重量g/m2 结构代号 热浸镀锌钢板：Z-正常锌花：按正常冷却速度结晶而获得的锌花，可作一般用途。X-小锌花：冷却速度经特殊控制，锌花尺寸小于正常锌花，适于涂漆和正常锌花达不到要求的其他场合；GZ-光整锌花：小锌花经过光整处理，适于深冲和超深冲加工及表面粗糙度要求低的场合。电镀锌钢板：SECC 普通用（基板：SPCC）SECD 拉伸用（基板：SPCD）SECE 深拉用（基板：SPCE）*镀锌板性能与基材性能相差不大。7 常用不锈钢7.1 标记，我司不锈钢采用美国牌号，如：不锈钢 SUS301 1/2H T=0.8mm 厚度 硬度 牌号 名称7.2 按成分可分为：400系列- Cr系300系列- CrNi系200系列- CrMnNi600系列-析出硬化系其性能如表10：表10牌号性能及使用范围SUS201浅 / 中冲拉加工器皿、餐具、保温瓶、水槽、盆、钢制家具、水果盆、花瓶、礼品、煤气炉、栏杆、户外家具、门把手、管道、装饰管等。 SUS202深冲器皿、滤水器、储藏器、牛奶罐、水槽、洗衣机桶、微波炉、洗碗机、门窗框架、柱子的包层、公车站、电话亭、管道、装饰管汽车、轮胎盖子、雨刮、配件等。SUS304具有良好的耐蚀性、耐热性、低温强度和机械性能,冲压弯曲等热加工性好,无热处理硬化现象,无磁性。广泛用于家庭用品（1、2类餐具）、橱柜、室内管线、热水器、锅炉、浴缸、汽车配件、医疗器具、建材、化学、食品工业、农业、船舶部件。SUS304L奥氏体基本钢种，用途最为广泛；耐蚀性和耐热性优良；低温强度和机械性能优良；单相奥氏体组织，无热处理硬化现象（无磁性，使用温度-196-800）。 SUS316耐蚀性和高温强度特别好，可在苛刻的条件下使用,加工硬化性好,无磁性。适于海水用设备、化学、染料、造纸、草酸、肥料生产设备、照相、食品工业、沿海设施；SUS316L钢中添加Mo（2-3%），故耐蚀性和高温强度优良；SUS316L含碳量比SUS316低，因此，抗晶间腐蚀性比SUS316优良；高温蠕变强度高。可在苛刻的条件使用,加工硬化性好,无磁性。 适于海水用设备、化学、染料、造纸、草酸、肥料生产设备、照相、食品工业、沿海设施；SUS321在304钢中添加Ti，故抗晶间腐蚀性优良；高温强度和高温抗氧性优良；成本高，加工性比SUS304差。耐热材料、汽车、飞行器排气管管路，锅炉炉盖、管道,化学装置、热交换器.SUH409H加工性能、焊接性能良好,高温抗氧化性能良好,能够承受的温度范围从室温直到575。广泛用于汽车尾气排气系统。SUS409L控制钢中的C和N含量，故焊接性、成形性和耐蚀性优良；含11%Cr，高温和常温下为具有BCC结构的铁素体不锈钢；因填了Ti，750以下有空氧化性和耐蚀性。SUS410马氏体代表钢种，强度高，硬度高（有磁性）；抗腐蚀性差，不适合于严重腐蚀环境下使用；含C量低，加工性好，通过热处理可使表面硬化。SUS420J2马氏体代表钢种，强度高，硬度高（有磁性）；耐腐蚀性差，加工成形性差，耐磨性好；能够进行热处理改善机械性能。广泛用于加工刀具、管嘴、阀门、板尺、餐具。 SUS430热膨胀率低,成型型及耐氧化性好 适用于耐热器具、燃烧器、家电产品、2类餐具、厨房洗涤槽。价格低，加工性好是理想的SUS304的替代品；抗英里腐蚀性好，典型的非热处理硬化性铁素体系不锈钢。7.3 不锈钢硬度要求，由于目前市场上硬度试验逐渐代替拉伸试验的趋势，故我司对于不锈钢的性能仅以硬度来考核，根据美国标准ASTM A666退火或冷加工奥氏体不锈钢薄板、钢带、厚板和扁钢中就将不锈钢板和不锈钢带材按硬度分为退火、1/16H、1/8H、1/4H、1/2H、3/4H和全硬等级别，对于每一硬度级别的材料，都分别规定了力学性能方面的要求，如下：7.3.1 退火状态性能参数，如表11表11牌 号抗拉强度屈服强度硬度，最大最小MPa最小MPaHBHRBSUS201S20100165526021795SUS202S20200620260241-SUS205S20500790450255100SUS301S3010051520521795SUS302S3020051520520192SUS304S3040051520520192SUS304L S3040348517020192SUS304NS3045155024021795SUS304LNS3045351520521795SUS316S3160051520521795SUS316L S3160348517021795SUS316NS31651550240217957.3.2 1/16H性能参数，如表12表12牌 号抗拉强度屈服强度伸长率，50mm或2in，最小，%最小MPa最小MPa0.030inSUS201S20100655310404040SUS205PSS515275-40SUS301FB790450404040SUS302S20500620310404040SUS304S30100585310404040SUS304L S30200620310-40SUS304NPSS550310353535SUS304LNFB620310-40SUS316S30400550310404040SUS316L PSS620310404040SUS316NFB6203104040407.3.3 1/8H性能参数，如表13表13牌 号抗拉强度屈服强度伸长率，50mm或2in，最小，%最小MPa最小MPa0.030inSUS201S20100390380454545SUS205S20500790450404040SUS301S30100690380404040SUS302S30200690380353535SUS304S30400690380353535SUS304L S30403690380303030SUS304NS30451690380373737SUS304LNS30453690380333333SUS316S31600690380303030SUS316L S31603690380252525SUS316NS316516903803232327.3.4 1/4H性能参数，如表14表14牌 号抗拉强度屈服强度伸长率，50mm或2in，最小，%最小MPa最小MPa0.030inSUS201S20100860515252525SUS202S202008605151212-SUS205S20500860515454545SUS301S30100860515252525SUS302S30200860515101010SUS304S30400860515101012SUS304L S304038605158810SUS304NS30451860515121212SUS304LNS30453860515101012SUS316S31600860515101010SUS316L S31603860515888SUS316NS316518605151212127.3.5 1/2H性能参数，如表15表15牌 号抗拉强度屈服强度伸长率，50mm或2in，最小，%最小MPa最小MPa0.030inSUS201S201001035760151818SUS205S205001035760151818SUS301S301001035760151818SUS302S30200103576091010SUS304S304001035760677SUS304L S304031035760566SUS304NS304511035760668SUS304LNS304531035760677SUS316S316001035760677SUS316L S3160310357605667.3.6 3/4H性能参数，如表16表16牌 号抗拉强度屈服强度伸长率，50mm或2in，最小，%最小MPa最小MPa0.030inSUS201S201001205930101212SUS205S205001205930151515SUS301S301001205930101212SUS302S3020012059305667.3.7 全硬性能参数，如表17表17牌 号抗拉强度屈服强度伸长率，50mm或2in，最小，%最小MPa最小MPa0.030inSUS201S201001275965899SUS205S205001275965101010SUS301S301001275965899SUS302S3020012759653448 铝合金板材8.1铝合金板材的标记： 铝合金 6063 T5 基础状态 牌号 名称基础状态如表18：表18代号状态备注F自由加工状态适用于在成型过程中，对于加工硬化和热处理条件特殊要求的产品，该状态产品的力学性能不作规定。O退火状态适用于经完全退火获得最低强度的加工产品。H加工硬化状态适用于通过加工硬化提高强度的产品，产品在加工硬化后可经过（也可不经过）使强度有所降低的附加热处理。W固熔热处理状态处理状态 一种不稳定状态，仅适用于经固溶热处理后，室温下自然时效的合金，该状态代号仅表示产品处于自然时效阶段。 T热处理状态(不同于F、O、H状态)适用于热处理后，经过（或不经过）加工硬化达到稳定的产品。T代号后面必须跟有一位或多位阿拉伯数字。具体参考：GB/T 164758.2 铝合金板材的分类，大致可分为9大系列，常用性能如表19：表19系列代表牌号性能及应用场所1000系列1050、1060、1070、1090 又被称为纯铝板，纯度达到99.00%以上。由于不含有其他技术元素，所以生产过程比较单一，价格相对比较便宜，是目前常规工业中最常用的一个系列，可制作反光罩。3000系列3001、3003、3A21又称防锈铝板，主要添加元素为锰，含量在1.0-1.5%之间，防锈功能较好。常规应用在空调，冰箱，车底等潮湿环境中。4000系列4A01含硅量较高，通常硅含量在4.5-6.0%之间。属建筑用材料,机械零件,锻造用材,焊接材料;低熔点,耐蚀性好，具有耐热、耐磨的特性。5000系列5052、5005、5083、5A05主要添加元素为镁，含镁量在3-5%之间，又称为铝镁合金。主要特点为密度低，抗拉强度高，延伸率高。在相同面积下铝镁合金的重量低于其他系列。故常用在航空方面，比如飞机油箱。在常规工业中应用也较为广泛。加工工艺为连铸连轧，属于热轧铝板系列故能做氧化深加工。6000系列6061、6063主要添加元素为镁和硅，故集中了4000系列和5000系列的优点，是一种冷处理铝锻造产品，适用于对抗