工程材料的分类编号及用途.doc

第三节 工程材料的分类、编号及用途工程材料包括金属材料、有机高分子材料（聚合物）、无机非金属材料（陶瓷）和复合材料四大类。本节将重点介绍那些比较常用的工程材料。一、金属材料（一）钢铁 1.普通碳素结构钢牌号 普通碳素结构钢的牌号由QXXX-Y.Z四部分组成，“Q”代表屈服点屈服强度的拼音首字母、XXX代表屈服应力数值、Y代表质量等级符号, Z代表脱氧方法。例如Q235-A.F表示屈服点强度为235MPa的A级沸腾钢。这类钢的牌号、化学成分及用途举例见表2-4。表2-4普通碳素结构钢的牌号、化学成分与用途牌 号等级化学成分（质量分数）（）脱氧方法相当GB700-79应用举例CMnSiSP不 大 于Q1950.06-0.120.25-0.500.300.0500.045F、b、ZA1、B1用于制作钉子、铆钉、垫块及轻负荷的冲压件Q215A0.09-0.150.25-0.550.300.0500.045F、b、Z A2 B2B0.045Q235A0.14-0.220.30-0.650.300.0500.045F、b、Z A3 C3 由于制作小轴、拉杆、连杆、螺栓、螺母、法兰等等不重要的零件B0.12-0.200.30-0.700.045C0.180.35-0.800.300.0400.040 Z TZD0.170.0350.035Q255A0.18-0.280.40-0.700.300.0500045Z A4 C4用于制作拉杆、连杆、转轴、心轴、齿轮和键等B0.045Q2750.28-0.380.50-0.800.350.0500045Z C5注：1.表中符号：Q屈服点“屈”字汉语拼音字母的字头；A、B、C、D质量等级；F沸腾钢；b半镇静钢；z镇静钢；TZ特殊镇静钢。在牌号中Z、TZ符号予以省略。2.拉伸试验值，适用于钢板厚度（或直径）为16mm以下的钢材值。2.优质碳素结构钢 牌号 优质碳素结构钢的牌号由两个数字XX组成,表示含碳量万分之几。例如45钢表示含碳量为万分之四十五。对含锰量高的钢，须将锰元素标出。与普通碳素结构钢比优质钢的特点是有害杂质硫、磷含量低，均限制在0.04%（质量分数）以下。3.碳素工具钢牌号 碳素工具钢的牌号由T XX两部分组成,既钢号前冠以“碳”或“T”，表示碳素工具钢，其后跟一组数字，表示含碳量的千分之几。碳素工具钢含碳量一般在0.65%-1.35%之间，特点是材料硬度较高，韧性较差，有害杂质少。常见碳素工具钢的牌号、化学成分及用途如表2-6。4合金结构钢牌号 合金结构钢的牌号编排原则是采用“数字+化学元素+数字”的方法。前面的数字表示钢的平均含碳量的万分之几，化学元素以其元素符号来表示，合金元素后面的数字表示表2-5为优质碳素结构钢的牌号和用途牌号用途举例O5F主要用途作为冶炼不锈、耐酸、耐热、不起皮钢的炉料，也可代替工业纯铁使用，还用于制作薄板、冷轧钢带等O8O8F 用于制作薄板，制造深冲制品、油桶、高级搪瓷制品，也用于制成管子、垫片及心部强度要求不高的渗碳和碳氮共渗零件等1010F 用来制造锅炉管、油桶顶盖、钢带、钢板和型材，也可制作机械零件1515F 用于制造机械上的渗碳零件、紧固零件、冲锻模件及不需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25 用于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 用于热锻和热冲压的机械零件，冷拉丝、重型和一般机械用的轴、拉杆、套环，以及机械上用的铸件，如气缸、气轮机机架、飞轮等35 用于热锻和热冲压的机械零件，冷拉和冷顶镦钢材、无缝钢管，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、轮圈、钩环、垫圈、螺钉、螺母等；还可用来铸造气轮机机身，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，以及火车的车轴45 用来制造蒸汽轮机、压缩机、泵的运动零件，还可以用来代替渗碳钢制造齿轮、轴、活塞等零件，但零件需经高频或火焰表面淬火，并可用作铸件50 用于耐磨性高、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、重负荷的心轴和轴等55 用于制造齿轮、连杆、轮面、轮缘、扁弹簧及轧轮等，也可作铸件60 用于制作轧轮、轴、偏心轴、弹簧圈、弹簧、各种垫圈、离合器、凸轮、钢丝绳等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7080 用于制造弹簧15Mn20Mn用于制造中心部分的力学性能要求高且需渗碳的零件30Mn用于制造螺栓、螺母、螺钉、杠杆、刹车踏板；还可以制造在高应力下工作的细小零件，如农机钩环、链等表2-6 碳素工具钢的牌号、化学成分及用途牌号化学成分（）应用举例CMnSiSPT7T7A0.650.740.650.740.200.400.150.300.150.350.150.300.0300.0200.0350.030 制造承受振动与冲击载荷，要求较高韧性的工具，如凿子、各种锤子、石钻等T8T8A0.750.840.750.840.200.400.150.300.150.350.150.300.300.0200.0350.030 制造承受振动与冲击载荷，要求足够韧性和较高硬度的工具，如简单模具、冲头、剪切金属用剪刀、木工工具等牌 号用途40Cr齿轮、花键轴、后半轴、连杆、主轴45Mn2齿轮、齿轮轴、连杆盖、螺栓35 Cr Mo大电机轴、锤杆、连杆、轧钢机曲轴30CrMnSi飞机起落架、螺栓40MnVB代替40Cr、汽车、机床的轴、齿轮30CrMnTi汽车主动锥齿轮、后主齿轮、齿轮轴38CrMoAlA磨床主轴、精密丝杠、量规、样板表2-7 调质钢的牌号与用途合金元素的含量，一般以百分之几表示，当平均含量1.00%时不予标出，含碳量1.00%时不予标出，含碳量1.00%时，平均含碳量以千分之几表示。高速钢和高铬钢不管含碳量多少一律不标出。表2-10为低合金工具钢的牌号、化学成分及用途。7.灰口铸铁牌号 灰口铸铁牌号由“灰铁”二字汉语拼音“HT”和后续三个数字组成，数字表示最低抗拉强度。表2-9弹簧钢的牌号与用途牌 号化学成分（质量分数）（）用途CSiMnCrV65Mn0.620.700.170.370.901.200.25作815mm以下小型弹簧55Si2Mn0.520.601.502.000.600.900.35作2025mm弹簧可用于230以下温度60Si2Mn0.560.641.502.000.600.900.35作2530mm弹簧可用于230以下温度50CrVA0.460.540.170.370.500.800.801.100.100.20作3050mm弹簧可用于210以下温度60Si2CrVA0.560.641.401.800.400.700.901.200.100.20作50mm弹簧可用于250以下温度表2-10 低合金工具钢的牌号、化学成分及用途牌号化学成分（质量分数）（）用途CCr SiMn其它9SiCr8MnSi9Mn2V0.850.950.750.850.850.951.201.600.30.0.600.400.300.600.801.101.702.400.951.25V0.100.25冷冲模、板牙、丝锥、钻头、铰刀、拉刀、齿轮铣刀木工凿子、锯条或其它工具量规、块规、精密丝杠、丝锥、板牙CrWMn0.901.050.400.801.100.901.20W1.201.60用作淬火后变形小的刀具，如拉刀、长丝杠及量规，形状复杂冲模表2-11为灰口铸铁的牌号、化学成分及用途。表2-11灰口铸铁的牌号、化学成分及用途铸铁类别牌号机械性能用途示例抗拉强度bMPa抗弯强度bbMPa硬度HBS不 小 于铁素体灰口铸铁HT100100260143229低载荷和不重要的部件，如盖、外罩、手轮、支架等铁素体-珠光体灰口铸铁HT150150330163229承受中等应力的零件，如底座、床身、工作台、阀体、管路附件及一般工作条件要求的零件珠光体灰口铸铁HT200HT250200250400470170241170241承受较大应力和较重零件，如汽缸体、齿轮、机座、床身、活塞、齿轮箱、等孕育铸铁HT300300540187255床身导轨，车床、冲床等受力较大的床身、机座、主轴箱、卡盘、齿轮等HT350HT400350400610680197269207269高压油缸、泵体、衬套、凸轮、大型发动机的曲轴、气缸体、气缸盖等8可锻铸铁牌号 可锻铸铁用“KT“符号表示，其后的两项数字分别表示最低抗拉强度和伸长率，可锻铸铁的组织特点是基体上分布有团絮状石墨，这是将白口铸铁长时间退火后获得的。表2-12是可锻铸铁的牌号和应用举例。表2-12可锻铸铁的牌号、化学成分及用途牌 号基体类型试样毛坯直径/mm应用举例KT300-06KT330-08KT350-10KT370-12铁素体16汽车、拖拉机零件，如后桥壳、轮壳、转向结构壳体、弹簧钢板支座等；机床附件，如钩形扳手、螺纹绞扳手等；以及各种管接头、低压阀门、农具等KTZ450-05KTZ500-04KTZ600-03KTZ700-02珠光体16曲轴、连杆、齿轮、凸轮轴、摇臂、活塞环等9球墨铸铁牌号 球墨铸铁用“QT”符号表示，牌号中的数字与可锻铸铁牌号的数字意义相同。表2-13为球墨铸铁的牌号和应用举例。表2-13球墨铸铁的牌号、化学成分及用途牌 号应用举例QT400-17QT420-10汽车、拖拉机的牵引框、轮毂、离合器、差速器及减速器的壳体等；农机具的犁铧、犁柱、犁托、犁侧板及牵引架；高压阀门的阀体、阀盖及支架等QT500-5内燃机的机油泵齿轮，水轮机的阀门体、铁路机车车辆的轴瓦等QT600-2QT700-2QT800-2柴油机和汽油机的曲轴、连杆、凸轮轴、气缸套、进排气门座；脚踏脱粒机的齿条、轻载齿轮；畜力犁铧；空气压缩机及冷冻机的缸体、缸套及曲轴；球磨机齿轮轴、矿车轮及桥式起重机大小车滚轮等QT1200-1汽车螺旋伞齿轮、拖拉机减速齿轮、柴油机凸轮轴及犁铧、耙片等（二）有色金属 1纯铝牌号：纯铝的牌号用 “L”和其后面的编号表示, “L”是“铝”字汉字拼音字首。2铝合金（1）防锈铝合金牌号：防锈铝合金的牌号用“LF”表示，如表2-14所示为防锈铝合金的牌号及化学成分。表2-14防锈铝合金的牌号及化学成分牌 号代 号化学成分（质量分数）（）MnMgFeSiCuZnTiAl3A215A025A035A055A065B055A12LF21LF2LF3LF5LF6LF10LF121.01.60.150.40.30.60.30.60.50.80.20.60.40.80.052.02.83.23.84.05.55.86.84.75.78.39.60.700.400.500.500.400.400.600.400.500.800.500.00010.05Be0.40Sb0.0040.200.100.050.050.100.200.100.020.1余量余量余量余量余量余量余量（2）硬铝合金牌号： 硬铝合金的牌号用“LY”表示，如表2-15所示。（3）锻铝合金牌号： 锻铝合金的牌号用“LD”表示，表2-17为锻铝合金的牌号与化学成分。表2-15硬铝合金的牌号及化学成分牌号合金代号主要化学成分（质量分数）（）CuMgMnCrTiAl2A012A022A062A102A112A12LY1LY2LY6LY10LY11LY122.23.02.63.23.84.33.94.53.84.83.84.90.20.52.02.41.72.30.150.30.40.81.21.80.450.70.51.00.30.50.40.80.30.90.0010.005Be0.030.15余量余量余量余量余量余量表2-16超硬铝合金的牌号及化学成分牌号代号化学成分（质量分数）（）ZnMgCuCrMnTiFeSiZn/Mg7A037A047A057A06LC3LC4LC5LC66.06.75.07.07.08.07.68.61.21.61.82.81.22.02.53.21.82.41.42.00.31.02.22.80.10.250.10.250.20.60.30.80.20.50.020.080.20.50.60.50.20.50.40.54.522.614.682.82表2-17锻铝合金的牌号与化学成分牌号代号化学成分（质量分数）（）Mg SiCuMnCrTiFeZnNi2A502B502A142A702A802A90LD2LD5LD6LD10LD7LD8LD90.40.90.40.80.40.80.40.81.41.81.41.80.40.80.51.20.71.20.71.20.61.20.250.51.20.51.20.20.61.82.61.82.63.94.81.92.51.92.53.54.50.150.350.40.80.40.80.41.00.010.20.020.10.020.10.50.70.70.71.01.51.11.60.51.00.20.30.30.31.01.51.01.