原材料知识

精亿五金 香港 有限公司东莞欧亿电子五金有限公司原材料知识 一 概述二 中国 GB 金属材料牌号表示方法简介简介 三 美国 金属材料牌号表示方法简介 四 日本 金属材料牌号表示方法简介 概述 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 包括纯金属 合金 金属间化合物和特种金属材料等 金属材料通常分为黑色金属 有色金属和特种金属材料 黑色金属又称钢铁材料 包括含铁90 以上的工业纯铁 含碳2 4 的铸铁 含碳小于2 的碳钢 以及各种用途的结构钢 不锈钢 耐热钢 高温合金 精密合金等 广义的黑色金属还包括铬 锰及其合金 有色金属是指除铁 铬 锰以外的所有金属及其合金 通常分为轻金属 重金属 贵金属 半金属 稀有金属和稀土金属 特种金属材料包括不同用途的结构金属材料和功能金属材料 本讲义为结合欧亿 精亿实际情况 重点介绍黑色金属类碳素钢 不锈钢和有色金属铜材 铝材 金属材料的机械性能是零件的设计和选材时的主要依据 外加载荷性质不同 例如拉伸 压缩 扭转 冲击 循环载荷等 对金属材料要求的机械性能也将不同 常用的机械性能包括 强度 塑性 硬度 冲击韧性 多次冲击抗力和疲劳极限等 下面将分别讨论各种机械性能 1 强度在外力作用下 材料抵抗变形和断裂的能力称为强度 由于载荷的作用方式有拉伸 压缩 弯曲 剪切等形式 所以强度也分为抗拉强度 抗压强度 抗弯强度 抗剪强度等 各种强度间常有一定的联系 使用中一般较多以抗拉强度最基本的强度指标 2 塑性金属材料在载荷作用下 产生不能回复原状的变形称为塑性变形 产生塑性变形而不断裂的性能称为塑性 3 硬度硬度是衡量金属材料软硬程度的指标 目前生产中测定硬度方法最常用的是压入硬度法 它是用一定几何形状的压头在一定载荷下压入被测试的金属材料表面 根据被压入程度来测定其硬度值 常用的方法有布氏硬度 HB 洛氏硬度 HRA HRB HRC 和维氏硬度 HV 等方法 4 疲劳前面所讨论的强度 塑性 硬度都是金属在静载荷作用下的机械性能指标 实际上 许多机器零件都是在循环载荷下工作的 在这种条件下零件会产生疲劳 5 冲击韧性以很大速度作用于机件上的载荷称为冲击载荷 金属在冲击载荷作用下抵抗破坏的能力叫做冲击韧性 中国 GB 金属材料牌号表示方法简介简介碳素结构钢牌号表示方法 按GB T700 1988标准牌号表示方法如下 钢的牌号由代表屈服点的字母 Q 最低屈服点值 MPa 质量等级符号A B C D和脱氧方法符号等四个部分按顺序组成 牌号Q235 D示例说明 Q 钢的屈服点 屈 字汉语拼音字头 235 最低屈服点值235Mpa D 表示质量等级为D级 有时牌号后面还要分别附加下列符号 F 沸腾钢 b 半镇静钢 Z 镇静钢 TZ 特殊镇静钢 由于D级质量钢均为特殊镇静钢 故 TZ 符号可以省略 如Q235 D TZ可写为Q235 D 符号 Z 有时亦可省略 优质碳素结构钢牌号表示方法 优质碳素结构钢是以碳的万分之几的平均含量来表示 如45钢 碳的平均含量为万分之四十五 即0 45 含锰较高的优质碳素结构钢要标出Mn 例如45Mn GB T699 1999标准中有了统一数字代号 45钢的统一数字代号为U20452 按冶金质量将钢分为优质钢 高级优质钢 A 和特级优质钢 E 如45A U20453 和 U20456 低合金高强度结构钢牌号表示方法GB T2591 1994标准中 钢牌号表示方法与GB T700 1988标准中的表示方法相同 并构成了Q系列用钢 如Q390 Q420等 合金结构钢牌号表示方法 合金结构钢牌号表示方法是以万分之几的平均含碳量标出阿拉伯数字 其合金元素含量平均量少于1 5 时 牌号中仅标出化学元素符号 一般不标出含量 当平均含量达11 50 2 49 2 50 3 49 22 50 23 49 时 则在化学元素符号后面相应标出2 3 23等数值 如25Cr2Ni4WA钢其主要化学成分碳平均含量为万分之二十五 铬的最高含量值多于1 50 镍的含量4 左右 钨的含量值少于1 50 A表示为高级优质钢 GB T3077 1999标准中 同样按冶金质量分为三类 连同统一数字代号可表示为 25Cr2Ni4WA5225225Cr2Ni4WAA5225325Cr2Ni4WEA52256 碳素结构钢牌号表示方法 普通锰含量碳素工具钢 在牌号前冠以T字 后面阿拉伯数字表示平均含碳量 以千分之几计 如平均碳含量为0 80 的碳素工具钢 其牌号为T8 较高优质碳素工具钢 在牌号尾部加符号A 如T8A 合金工具钢和高速工具钢牌号表示方法合金工具钢和高速工具钢牌号的表示方法与合金结构钢相同 采用表1 1规定的化学元素符号和阿拉伯数字表示 但一般不标明碳含量数字 如平均碳含量为1 60 铬含量为11 75 钼含量为0 50 钒含量为0 20 的合金工具钢 其牌号为12CrMoV 若平均碳含量小于1 00 时 可采用一位数字表示碳含量 以千分之几计 如平均碳含量为0 80 硅含量为0 45 锰含量为0 95 的合金工具钢 其牌号为8MnSi 低铬 平均铬含量小于1 的合金工具钢 在铬含量 以千分之几计 前加 0 如平均铬含量为0 60 的合金工具钢 其牌号为Cr06 平均碳含量为0 85 钨含量为6 00 钼含量为0 50 铬含量为了4 00 钒含量为2 00 的高速工具钢 其牌号为W6Mo5Cr4V2 牌号前冠以 C 时 表示其平均碳含量高于通用牌号的平均碳含量 易切削结构钢牌号表示方法 易切削钢牌号前均冠有汉语拼音大写字母 Y 阿拉伯数字表示平均碳含量 以万分之几计 加硫易切削钢和加硫磷易切削钢 在符号Y和阿拉伯数字后加易切削元素符号 如平均碳素含量为0 15 的易切削钢 其牌号为Y15 较高锰含量的加硫或或硫锰易切削钢 在符号Y和阿拉伯数字后加锰元素符号 如平均碳含量为0 40 锰含量1 20 1 25 的易切削钢 其牌号为Y40Mn 含钙 铅等易切削元素的易切削钢 在符号Y和阿拉伯数字后加锰元素符号 如平均碳含量为0 15 铅含量为0 15 0 35 的易切削钢 其牌号为Y15Pb 平均碳含量为0 45 钙含量为0 002 0 006 的易切削钢 其牌号为Y45Ca 冷镦和冷挤压用钢牌号表示方法冠有 ML 符号的各类用钢牌号均为冷镦和冷挤压用钢 不锈钢和耐热钢牌号表示方法 不锈钢和耐热钢牌号均采用合金 化学 元素符号和阿拉伯数字表示 易切削不锈钢和耐热钢在牌号头部加 Y 一般用一位阿拉伯数字表示平均碳含量 以千分之几计 当平均碳含量不小于1 00 时 采用两位阿拉伯数字表示 当碳含量上限小于0 10 时 以 0 表示含碳量 当碳含量上限不大于0 03 大于0 01 时 以 03 表示碳含量 超低碳 当碳含量上限不大于0 01 时 超低碳 时 以 01 表示碳含量 当碳含量没有规定下限值时 采用阿拉伯数字表示含碳量上限值 弹簧钢牌号表示方法优质碳素弹簧钢的表示方法同优质碳素结构钢牌号的表示方法 合金弹簧钢牌号的表示方法同合金结构钢牌号的表示方法 美国 AISI 金属材料牌号表示方法简介 美国金属材料中碳素钢和合金钢牌号的表示方法基本相同 大都采用四位阿拉伯数字表示 间或在中间或末尾加入字母 例如 1215 12L14等 四位数字中的前两位数字表示钢种类型极其主要合金元素含量 后两为数字表示钢的平均含碳量为万分之几的数值 1 第一位数 或第一 二位数 表示如下类别号 1 碳素钢 2 镍钢 3 镍铬钢 4 钼钢5 铬钢 61 铬钒钢 8 低镍铬钢 92 硅锰钢 93 94 97 98 铬镍钼钢 2 第二位数 类别号为二位数者无此项 表示如下钢种或合金元素含量 碳素钢 0 一般碳素钢 1 易切削钢 3 锰结构钢 钼钢 1 铬钼钢 3和7 镍铬钼钢 6和8 镍钼钢 0 4 5 含Mo两不同的钼钢 镍和镍铬钢 用百分数表示平均含镍量 铬钢 0 铬含量较低 1 铬含量较高 低镍铬钢 6 7 8 1表示镍和铬含量一定 钼含量不同 3 第三 四位数表示含碳量平均值 以万分之几表示 有些钢中间插入B或L B 含硼钢 L 含铅钢 末尾加 H 时 表示对淬透性有一定要求的钢种 有些加前置字母 M 或 MT M 机械级 MT 机械用管材 例 1018平均含碳量为0 18 一般碳素钢碳素钢12L15平均含碳量为0 15 含铅钢易切削钢 不锈钢牌号表示方法 不锈钢牌号由三位阿拉伯数字组成 第一位数表示钢的类别 第二 三位数表示顺序号 钢的类别号 1 沉淀硬化不锈钢 2 Cr Mn Ni N奥氏体钢 3 CrNi奥氏体钢 4 高铬马氏体和低碳高铬铁素体钢 5 低碳马氏体钢 例 302303410 纯铝与铝合金用四位数字组表示 例 1050 1060 2011 6063第一位数表示分类号 1 工业纯铝 2 Al Cu系 3 Al Mn系 4 Al Si系 5 Al Mg系 6 Al Mg Si系 7 Al Zn Mg系 8 Al加其它元素系 9 备用 第二位数 钝铝表示受控杂质的个数 铝合金表示对原合金的改进次数 第三 四位数 纯铝表示Al含量百分小数点后的最低含量 铝合金表示编号 例 6063 铜及铜合金牌号表示方法 美国的铜及铜合金均采用5位数字作为代号5位数字代号对铜及铜合金规定的编号范围如下 加工合金 铜C10000 C15999铜合金C16000 C79999铸造合金 铜C80000 C81199铜合金C81300 C99999在上述5位数字代号右边4位数字代号的 区间 中 可根据字母C后的第1位及第2位数字区别各种不同的合金系 或辨认该合金中的主要合金组元 日本 JIS 金属材料牌号表示方法简介 日本JIS标准编号由字母类号 数字类号 序号和制定年份组成 牌号基本上由材料类别字母代号 数字组和产品形状代号组成 纯铝 A 4位数字组 产品形状代号A 铝和铝合金 第一位数字1表示工业纯铝 第二位数表示受控杂质的个数 如为N 则表示系日本独创合金 第三 四两位数表示纯铝度百分数小数点后两位数 产品形状代号见下表例 A1080P A1N30H A2N01 铝合金 A 4位数字组 产品形状代号A 铝和铝合金 第一位数字为合金分类号 2 铝铜系 3 铝锰系 4 锌铝硅系 5 锌铝镁系 6 锌铝硅锰系 7 铝锌系 8 铝加其他元素系 第二位数字 0 表示基本合金 1 9表示合金改良型 N表示日本独创合金 第三 四位数表示旧的铝牌号 N以后两位数为顺序号 产品形状代号见下表例 A2011BD A2014PC 有色金属产品形状代号及名称 纯铜 C 1 4位数字组 牌号末尾可加形状代号 第一位数 1 代表纯铜和高铜合金 第二 三位数代表习惯称呼的合金编号 第四位数代表顺序号 产品形状代号见下表例 C1100 C1220 C1720 铜合金 C 4位数字组 牌号末尾可加形状代号 第一位数含义 2 铜锌合金 3 铜锌铅合金 4 锡锌锡合金 5 铜锡 铜锡铅合金 6 铜铝 铜硅 特殊铜锌合金 7 铜镍 铜镍锌合金 第二 三 四位数含义与纯铜相同 产品形状代号见下表例 C2100 C2700 C3601 C5101 铜和铜合金状态代号及名称 易切削钢牌号表示方法 用牌号SUM 表示易切削钢 为两位数字 第一位数字表示钢的类别 1 2 3 4分别表示含硫易切削钢 提高硫 磷含量的易切削钢 提请碳含量的硫易切削钢和碳锰易切削钢 第二位数字为序号 含铅的易切削钢在牌号末尾加字母L 冷镦钢牌号表示方法 牌号用SWRCH00 表示 牌号中00表示碳平均含量值 表示脱氧方法不同的钢 R表示沸腾钢 A表示铝镇静钢 K表示镇静钢 例 SWRCH18A 表示平均含碳量为0 18 的铝镇静冷镦钢 不锈钢牌号表示方法 不锈钢材标准的牌号表示方法为SUS 数字编号 其中 S 钢 U 用途 S 不锈 数字编号基本采用美国AISI的牌号表示方法 根据AISI的牌号表示方法 即2 Cr Ni Mn系 3 Cr Ni系 4 C系 6 沉淀硬化系 含碳量低于0 035 的不锈钢在牌号尾部加字母L 如SUS304L 含碳量低于0 08 的不锈钢在牌号尾部加字母S 如SUS310S 易切削不锈钢在牌号尾部加字母F 如SUS430F 硒含量为2 0 3 0 的在其牌号尾部加字母B 如SUS302B 两个化学成分相近 而个别元素含量略有差别的不锈钢 可在数字后用J1和J2加以区别 如