第二节 机械工程常用材料

二、常用的工程材料

(一)黑色金属
指以钢和铁为主的合金。
1、碳素钢。
(1)根据含碳量分
低碳钢：含碳量<0.25%
中碳钢：含碳量0.25%～0.6%
高碳钢：含碳量>0.6%
⑵按含有害杂质S、P含量分
普通碳素钢：含S、P分别低于0.055%和0.045%
优质碳素钢：含S、P分别低于0.040%
高级优质碳素钢：含S、P分别低于0.030%和0.035%
⑶按用途分
碳素结构钢：主要用于构件和机器零件。
碳素工具钢：主要用于刀具、工具量具、模具。
2、合金钢。为提高性能，在炼钢时加入合金元素所炼出的钢称为合金钢。
(1)根据用途分：
合金结构钢。
合金工具钢。
特殊性能钢。
(2)根据合金元素含量分：
低合金钢：合金含量<5%
中合金钢：合金含量5%～10%
高合金钢：合金含量>10%
⑶根据正火状态分
珠光体钢、马氏体钢、贝氏体钢、奥氏体钢、铁素体钢。
3、钢的牌号分类。
(1)普通碳素结构钢。屈服点拼音字头Q、屈服极限值(单位MPa)质量等级符号、脱氧方法符号四部分组成。
质量等级四级A、B、C、D表示。
脱氧方法以F、b、Z、TZ分别表示沸腾钢、半镇静钢、镇静钢、特殊镇静钢、
例，Q235AF表示屈服极限235MPa、质量等级A、沸腾钢。
⑵优质碳素结构钢。用两位数字表示含碳量为万分之几。
如45钢，指含碳量为0.45%　
45Mn，指锰的含量较高，0.7%～1.2%
⑶碳素工具钢。含碳量0.65%～1.35%
T+数字
如T8，含碳量为0.8%。
T8A，指高级优质碳素工具钢。
(4)合金结构钢两位数字+合金元素符号+数字
如：12GrNi3钢，指含碳量0.12%，含Gr小于1.5%，平均含Ni3%
(5)合金工具钢含碳量大于等于1%时不注;小于1%时以千分之几表示。
4、铸铁：分为灰口铸铁、球墨铸铁、蠕墨铸铁、可锻铸铁四种。
特点：脆性大，抗压强度是抗拉强度的3～5倍，耐蚀性好于钢，成本低，铸造性好，减振性能好，可制成形状复杂的零件。
牌号HT后加强度数字。
例：HT150，表示抗拉强度为150 MPa
球墨铸铁：含球状石墨。
特点：强度、塑性、韧性比灰口铸铁好，延展性、耐磨性较高，减振性、耐磨性、切削性能、铸造性均优于钢。
牌号：QT表示，例QT500-7表示最低抗拉强度为500 MPa，最小伸长率7%

(二)有色金属
非铁金属及合金。
铜合金。黄铜、锡青铜、铝青铜、铍青铜及白铜。

(三)非金属材料
包括工程塑料、橡胶、人工合成矿物。
1、工程塑料。密度小、耐蚀性好，绝缘，加工性好。易老化。
2、橡胶。弹性好，绝缘性好，耐磨，耐蚀，耐放射性。常用天然和合成。
3、人工合成矿物。有刚玉和石英。
4、复合材料。由两种以上物理化学不同的物质结合。
特点：抗疲劳、减摩、耐磨、自润滑好、化学稳定性好。

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