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第5章常用金属材料工程材料的分类钢的分类钢中的常存元素

锰是一种有益元素。
硅也是一种有益元素。
硫在一般钢中是有害杂质元素(有时也作为合金元素，如作为易切元素)，它在铁素体中几乎不能溶解，而是以低熔点夹杂物FeS的形态存在。
磷一般也是钢中的有害元素(有时也作为合金元素，如作为耐腐蚀元素)，以单质形态存在。合金元素：为了改善钢的力学性能或获得特殊性能、有目的加入的元素。

合金元素在钢中的作用
形成合金铁素体；
形成合金碳化物；
细化晶粒；
提高淬透性和红硬性；
但增加残余奥氏体的量。常用碳素钢低合金高强度钢

典型牌号：Q390、Q460等
典型用途：桥梁、船舶、车辆、压力容器等
注意：不热处理直接使用常用合金结构钢调质钢

典型牌号：40MnB；40Cr、40CrNiMo；38CrMoAl
典型用途：汽车半轴；通用或重载轴；镗床镗杆等
注意：一般需热处理后使用量具刃具钢

典型牌号：9CrSi、Cr2等
典型用途：丝锥、剪切刀片等
热处理：淬火，低温回火，冷处理②
高速钢是一种红硬性、耐磨性较高的高合金工具钢，它的红硬性高达600℃，可以进行高速切削，故称为高速钢。
高速钢具有高的强度、硬度、耐磨性及淬透性。
主要用来制作各种高速切削刃具，如齿轮铣刀、钻头、拉刀等。高速工具钢

典型牌号：W18Cr4V、W6Mo5Cr4V2等
典型用途：车刀、铣刀等刃具
热处理：淬火+多次高温回火模具钢特殊性能钢----不锈钢

不锈钢是不锈钢与耐酸钢的统称。
金属的腐蚀通常可分为化学腐蚀和电化学腐蚀两种类型，大多数金属的腐蚀属于电化学腐蚀。

提高钢耐蚀性的主要方法有：
形成钝化膜
提高电极电位
形成单相组织分类：M不锈钢、F不锈钢、A不锈钢
典型牌号：1～4Cr13；00Cr18Ni9；1Cr17Mo等。
典型用途：食品、化工、原子能设备；一般刀具、医疗器械；重油燃烧器、家具构件、汽轮机部件等。特殊性能钢----耐热钢

耐热钢是抗氧化钢和热强钢的总称。

在钢中加入铬、硅、铝等合金元素，使之优先氧化形成一层致密、完整、高熔点的氧化膜(Cr2O3、Fe2SiO4、Al2O3)，牢固覆盖于钢的表面，可将金属与外界的高温氧化性气体隔绝，从而避免进一步被氧化。分类：奥氏体耐热钢、马氏体耐热钢（还有珠光体耐热钢）
典型牌号：5Cr21Mn9Ni4N；0Cr25Ni20、1Cr11MoV
典型用途：内燃机排气阀、加热炉部件；透平机叶片；锅炉结构件等
热处理：固溶等特殊性能钢----耐磨钢

典型牌号：ZGMn13
典型用途：破碎机齿板、履带板、铁路道岔等
热处理：水韧处理有色金属----铝及铝合金

纯铝熔点660℃，密度2.72g/cm3，有银白色光泽，有良好的导电性(仅次于银和铜)和导热性。

纯铝在空气中易氧化，形成一层致密的氧化膜，因此具有良好的抗大气腐蚀性能，但不能耐酸、碱、盐的腐蚀。

纯铝有极好的塑性和较低的强度(纯度为99.99%时，σb=45MPa、δ=50%)，良好的低温性能(到-235℃时，塑性和韧性也不降低)。铝合金分类

变形铝合金
铸造铝合金

可热处理强化铝合金
不可热处理强化铝合金变形铝合金牌号按GB/T16474—1996规定,采用4位数字、字母来表示。

如2A11表示以铜为主要合金元素的变形铝合金。

实际上，工业上将变形铝分成四类：防锈铝(LF)、硬铝(LY)、超硬铝(LC)、锻铝(LD)。铝及铝合金牌号防锈铝合金(加Mn或Mg)

典型牌号：5A05(LF5)
典型用途：航空油管、油箱
退火后为单相固溶体，耐蚀性/焊接性能好，易于变形加工，但切削性能差。
产品不热处理。锻造铝合金(加CuMgSi)

可锻性好，力学性能高。
典型牌号：6A02，2A50
热处理：固溶后时效硬铝合金(加Cu-Mg)

可进行时效强化，也可进行变形强化。强度、硬度高，加工性能好。
典型牌号：2A11(LY11)
典型用途：飞机翼梁腹板等
热处理：固溶后时效超硬铝合金(加Zn-Mg-Cu)

典型牌号：7A04(LC4)
时效强化效果超过硬铝合金。热态塑性好，但耐蚀性差。
主要用于制作工作温度较低、受力较大的结构件：如飞机大梁、起落架等。
热处理：固溶后时效常见铸铝代号(牌号)、成分、性能及用途2014-01有色金属----铜及铜合金

铜是重有色金属，其全世界产量仅次于铁和铝。
纯铜熔点1083℃，密度8.96g/cm3，面心立方结构，无同素异晶转变，无磁性。有优良的导电性(仅次于银)和导热性。表面因氧化呈紫色，故称紫铜。
纯铜在大气、淡水中有良好的耐蚀性，在海水中耐蚀性较差。
纯铜强度不高(σb=～250MPa)，硬度较低(～50HBS)，塑性很好(δ～50%)。冷变形后，强度可达～500MPa，硬度可达～200