1、常用结构设计材料金属材料篇常用结构设计材料金属材料篇 所用结构设计材料： 金属 材料 篇 金属材料： 1 1 、 08F: 冲压用沸腾钢板，强度低、硬度、塑性、韧性好，易于深冲、拉延、弯曲和焊接。 用途：主要用来制造冷冲压件，易于轧成薄板、薄带、冷变形材，冷拉钢丝。用于冲压件，压延机，各类不忍受载荷的覆盖件，渗碳、渗氮，制作各类套筒、靠模、支架。 力学性能： 抗拉强度 b：295MPa 屈服强度 s ：175MPa 伸长率 5 ：35% 断面收缩率 ：60% 硬度 ：131HB（未热处理） 2 2 、 10F: 冲压用沸腾钢板，优质碳素钢，钢强度不大，而高聚物和韧性甚高，有良好的冲压、拉伸和弯
2、曲性能，焊接性好。 用途：可作塑性好的组件：管子、垫片、心部强度指示不高的渗碳和氰化零件；套筒、短轴、离合器盘。 力学性能： 抗拉强度 b：315MPa 屈服强度 s ：185MPa 伸长率 5 ：33% 断面收缩率 ：55% 硬度 ：137HB（未热处理） 3 3 、0 20 钢 钢: : 冷变形塑性高、一般供弯曲、压延、弯边和钳子拱等加工，为了获得好的深冲压延性能板材应正火或酷暑高温回火。电弧焊和接触焊的焊接性能好。冷拔、切削加工性正火状态较退火状态好。 用途：受力不大而韧性要求较高的零件，如杠杆、轴套、螺钉、起重钩等。也可用于表面硬度高而心部强度要求不高的渗碳与氰化零件 力学性能： 抗拉
3、强度 b：410MPa 屈服强度 s ：245MPa 伸长率 5 ：25% 断面收缩率 ：55% 硬度 ：156HB（未热处理） 热处理：普通淬火硬度：30-35HRC。 4 4 、 Q235A ：普通碳素结构钢俗称作 A3 钢。韧性和塑性较好，有一定的伸长率，具有良好的焊接性能操控性和热加工性能。 用途：一般在热轧状态下能使用，用其轧制的型钢、钢筋、钢板、钢管可用于制造各种焊接结构件、桥梁及一些普通的机器零件，如螺栓、拉杆、铆钉、套环和连杆等。 力学性能： 抗拉强度 b： 370-500MPa 屈服强度 s ： 235MPa 热处理：Q235 模具钢淬火规范：淬火温度为 950，盐浴炉加热，
4、10%NaCl 盐水冷却淬火。 5 5 、5 35 钢 钢: : 有良好的形变和中等强度，切削加工性较好，多在正火状态和调质状态下使用。焊接性能尚可，但焊前要预热，焊后要退火。一般不进行焊接。 用途：多用于制造轴类零件、杠杆、连杆、横梁、套筒、轮圈、垫圈以及螺钉、螺母、摩托车架等。 力学性能： 抗拉强度 b：530（54）MPa 屈服强度 s ：315（32）MPa 伸长率 5 ：20% 断面收缩率 ：45% 硬度 ：197HB（未热处理） 热处理：普通淬火硬度：38-45HRC。 调质硬度：4-17 HRC 6 6 、5 45 钢 钢: : 常用中碳调质钢，强度较高，塑性和韧性尚好，切削性能
5、良好。调制后有很好的综合力学性能。焊接性能差，但仍可焊接，焊前需预，热焊后需退火。水淬有形成裂纹的倾向，形状复杂的零件应在热水或油中淬火。 用途：轴类零件、齿轮、蜗杆、键、销等。 力学性能： 抗拉强度 b：600MPa 屈服强度 s ：355MPa 伸长率 5 ：16% 断面收缩率 ：40% 硬度 ：229HB（未热处理）/197 HB（退火） 热处理：普通淬火硬度：55-58HRC。极值：62HRC 调质硬度：20-30 HRC 7 7 、 20Cr: 低淬透性渗碳钢。有较高的强度及淬透性，钢的冷应变塑性多，可在湿状态下拉丝；切削加工性在高温正火或调质状态下良好，但退火后较差；20Cr 为珠
6、光体，焊接性较好，焊后一般不需热处理，但厚度大于 15mm 的零件在焊前需预热到 100150，焊后也可不进行回火热处理。 用途：多用于制造心部强度承诺较高，表面承受磨损、截面在 30mm 以下的或形状复杂而负荷不大的耗电量渗碳零件(油淬)，如：机床变速箱齿轮、齿轮轴、凸轮、 蜗杆、活塞销、爪形离合器等；对热处理变形小热处理和高耐磨性的零件，渗碳后应进行高频表面淬火，如模数小于 3 的齿轮、轴、花键轴等。此钢也可在调质状态下使用，用于制造工作速度较大并承受中等冲击负荷的零件，铣刀这种钢还可用作低碳马氏体镀层用钢，更进一步增加钢的屈服强度和抗拉强度(约增加 1.51.7 倍)。 力学性能： 抗拉
7、强度 b：835MPa 屈服强度 s:540MPa 伸长率 5:10% 断面收缩率 :40% 硬度 :179HB（退火-供货状态） 热处理：渗碳淬火硬度： 60-62HRC。 调质硬度：137-179 HB 8 8 、 40Cr ：冷镦模具钢，中碳调质钢，调质处理塑性后具有良好的综合力学性能，除调质处理外还适于氰化和高频淬火处理。在 550-570进行回火，具有最佳的综合塑性。切削性能较好，良好的低温冲击韧性和低的缺口敏感性。淬透性良好，切削加工性较好。 用途：轴类零件、连杆螺栓、齿轮、蜗杆等 力学性能： 抗拉强度 b:980MPa 屈服强度 s:785MPa 伸长率 5:9% 断面收缩率 :
8、45% 硬度 :207HB（退火-供货状态） 热处理：表面淬火硬度:52-60HRC。 调质硬度:32-36HRC。 9 9 、 65Mn ：弹簧钢，热处理及冷拔硬化后，强度比较高，淬透性较好，具有一定的柔韧性和可塑性； 用途：弹垫、弹簧、板簧、发条等 力学性能： 抗拉强度 b：980MPa 屈服强度 s ：785MPa 伸长率 10 ：8% 断面收缩率 ：30% 硬度 ：302HB（供货状态） 热处理：淬火硬度：55-60HRC。 10 、 GCr15 ：最常用的高碳铬轴承钢。综合性能良好，经过淬火加低温回火具有较高的硬度、均匀的组织、良好的耐磨性、非常高的接触疲劳性能。该钢冷加工 塑性中等
9、，切削性能一般，焊接性能差，对催生白点敏感性能大，有回火脆性。 用途：轴承、轴承套圈、模具及其他高耐磨性、高弹性极限、高交谈疲劳强度的零件。 力学性能： 抗拉强度 b：861MPa 屈服强度 s:518MPa 硬度 ：179-207HB（供货状态） 热处理：油淬硬度：62-66HRC。 不锈钢 ：寡聚体一般是不锈钢和耐酸钢的总称。不锈钢是指耐碳氢化合物、蒸汽和水等水蒸汽较弱介质腐蚀的钢，而耐酸钢则是指耐酸、碱、盐等化学浸蚀性介质腐蚀的钢。不锈钢是其表面形成的一层极薄富坚固细密的稳定的而锰氧化膜（防护膜），防止氧原子的继续渗入、继续氧化，而获得抗锈蚀的战斗能力。一旦有某种原因，这种薄膜遭到了不断
10、地破坏，空气或液体沃苏什卡中其氧原子就会不断渗入或金属中铁原子不断地析离出来，形成疏松的氧化铁，金属表面也就受到受到不断地渗水。 11 、4 304 不锈钢：业内也叫做 18/8 不锈钢（行业认为只要 Ni 含量大于 8%，Cr含量大于 18%，就可以认为是 304 不锈钢），具有耐高温（800 度），耐蚀性、耐热性，低温强度和机械特性；冲压、弯曲等粘合剂性好，无热处理硬化异常现象。加工性能好，韧性高。 用途：广泛使用于工业和厨具、装饰、食品、医疗等行业。 力学性能： 抗拉强度 b:520 MPa 条件屈服强度 0.2:205 MPa 伸长率 5:40% 断面收缩率 :60% 硬度：187HB
11、W;90HRB;200HV L 304L 与 与 4 304 不锈钢的比较：L 304L 比 比 4 304 含碳量低，焊接性能更好，塑性韧性更好。但强度稍低。 12 、6 316 不锈钢（00Cr17Ni12Mo2 ）：因添加 Mo 元素，使其耐蚀性、和高温强度有较大的提高，耐腐蚀能力更强，尤其耐氯化物熔化能力较 304 出色，更耐海水和化工侵蚀作用。 更耐高温（1200-1300 度）具有好的耐氧化性，可在苛酷的条件下使用。具有良好的焊接性能。可采用所有标准的焊接大多数方法成功进行焊接。钢制时可根据用途，分别采用 316Cb、316L 或 309Cb 不锈钢填料棒或焊条进行焊接。为获得最佳
12、的耐久性能，316 不锈钢钢的通过焊接断面需要进行焊后退火处理。如果使用 316L不锈钢，不需要进行焊往前火处理。 用途：主要用于食品工业、制药行业和外科手术器具，添加钼元素使其获得一种抗腐蚀的特殊结构。较 其具有更好的氯化物腐蚀能力因而也作“船用钢”来使用。 力学性能： 抗拉强度 b:520 MPa 条件屈服强度 0.2:205 MPa 伸长率 5:40% 断面收缩率 :60% 硬度：187HBS;90HRB;200HV 316L（ （00Cr17Ni12Mo2 ）与 6 316 不锈钢的比较：L 316L 比 比 6 316 含碳量低，焊接性能更好，塑性韧性更好。但强度稍低。 4 304
13、与 与 6 316 不锈钢的的比较：6 316 因添加 o Mo 元素，使其耐蚀性、和耐高温性均有较大提高。比 4 304 不锈钢 ，在高温下让更耐腐蚀。抗氯化物腐蚀能力更强，更适合在海洋环境下使用。 13 、 201（ （1Cr17Mn6Ni5N ）不锈钢: :具有一定的耐酸、耐碱性能，密度高、抛光无气泡、无针孔等特点。缺点是：铬含量与镍含量达不到平衡而形成了铁素体，为此，200 系列不锈钢中的铬含量降到 15%16%，某些情况下减至了13%14%，其耐腐蚀性是不能与 304 并不相同和其他类似的钢相比的此外，在沉积区和缝隙的腐蚀部位常见的酸性条件下，锰和有些情况下铜降低了再钝化的作用。20
14、0 系列钢在这些条件下的毁坏速度大约是 304 不锈钢的 10-100 倍。 用途：是各种表壳、表带底盖高效率材料等。主要用于做装饰管、工业管、一些浅拉伸的制品。 力学性能（退火）： 抗拉强度 b:805 MPa 条件屈服强度 0.2:385 MPa 201（ （1Cr17Mn6Ni5N ）不锈钢与 304（ （00Cr19Ni10 ）不锈钢的比较：1 201 不锈钢碳含量比 4 304 高，强度硬度比 4 304 高，塑性韧性较差，但铬镍含量较 304低，所以耐腐蚀性比 4 304 差很多。 14 、 301（ （12Cr17Ni7 ）不锈钢：亚稳奥氏体不锈钢，在充分固溶的条件下，具有完全奥
15、氏体组织。在奥氏体不锈钢中，301 是多半会冷变形强化的钢种，通过冷变形加工可使钢的强度、硬度提高，并且保留足够的塑、韧性，加之此钢在大气条件具有良好的耐锈性，但在还原性介质耐蚀性欠佳，在酸碱盐等化工介质耐蚀性较差，因此不推荐用于锈蚀腐蚀苛刻的环境。 用途：用于以冷加工状态应用于承受可承受较高负荷，又希望减轻装备重量和不生锈的部件。此外，此钢在受外力撞击时易产生加工硬化可吸收更多的撞击，对设备和人员将提供更可靠的安全保障。 力学性能： 抗拉强度 b:770 MPa 条件屈服强度 0.2:280 MPa 301 （ 12Cr17Ni7 ）不锈钢与 与 304（ （00Cr19Ni10 ）不锈钢的
16、比较： 304 是一种实用性的不锈钢，广泛地用于制作要求较好综合性能（耐腐蚀和成型性）的设备和机件。4 304 相当于我国的 06Cr19Ni10 (0Cr18Ni9) 不锈钢。4 304 含铬 18% ，含镍 8% 。 1 301 是得到最为广泛应用的不锈钢、耐热钢。用于食品生产设备、化工设备、核能等4 . 304 不锈钢化学成份标准规范 C Si Mn P S Cr Ni （镍） MoSUS431 0.08 1.00 2.00 0.05 0.03 18.00- - 20.00 8.2510.50 - -4 304 就是 0Cr18Ni9 。 301(17Cr- - 7Ni- - 碳) )
17、材质：与 4 304 钢比, , Cr 、i Ni 含量少，冷加工时抗拉强度和硬度增高，无磁性，但塑性后有磁性。用途：列车、航空器、传送带、车辆、螺栓、弹簧、筛网 15 、3 6063 铝合金：常用挤压材料，主要合金元素为镁与硅，需要有加工性能极佳、优良的可焊接性、挤出性及电镀性、良好的抗腐蚀性、韧性，易于抛光、上色膜，阳极氧化效用优良，是鲜明的挤压合金。6063 铝合金型材以其良好的塑性、适中的电镀强度、良好的焊接性能以及阳极氧化处理后，表面华丽的色泽等诸多优点。 用途：广泛应用于建筑型材、灌溉管材、供车辆、台架、家具、升降机、栅栏等用的管、棒、型材。 力学性能： 抗拉强度 b：205MPa
18、 条件屈服强度 0.2：170MPa 伸长率 5:9% 17 、1 6061 铝合金: :具有加工性能极佳、上乘的焊接特点及电镀性、良好的抗腐蚀性、韧性高及加工后不断裂、材料致密无缺陷及易于抛光、上色膜容易、氧化物效果极佳等优良特点。 力学性能： 用途：代表用途包括航天固定装置、电器固定装置、通讯领域，也广泛应用于自动化机械零件、精密加工、模具制造、电子及精密仪器、SMT、PC 板焊锡载具等等。 力学性能： 抗拉强度 b： 205MPa 条件屈服强度 ：55.2MPa 压铸铝合金： 低熔点共晶组织，流动性好，适于铸造但不适于压力加工。 18 、 YZALSi2 （ YL102 ）：流动性强，铸
19、造性能好，但有集中缩孔，吸气性差需变质处理，耐蚀性焊接性好可切削性差，不能热处理强化，强度不高，耐热性较低。 用途：适于铸造形状复杂，耐蚀性和气密性高，承受较低载荷不高于 200的薄壁零件。如仪表壳罩、盖、船舶零件等。 力学性能： 抗拉强度 b：220MPa 伸长率 ：2% 硬度：60HBS 19 、 YZALSi10Mg （ YL104 ）：具有良好的室温耐久性,可在较高温度之下工作.该合金的铸钱性能优良,流动性好抗热裂倾向和气密性均很好,线收缩小；但形成针孔的偏激较大.合金的耐蚀性好,切削加工性和焊接性一般. 力学性能： 抗拉强度 b：220MPa 伸长率 ：2% 硬度：70HBS 20
20、、 YZALSi2Cu2 （ YL108 ）：密度小，热膨胀系数小，热导率高，耐热性好，造币工艺性能优良，气密性高，线收缩率小，可得到尺寸精确的钻头无热裂倾向，强度高，耐磨性好，需变质处理。 用途：惯用的活塞铝合金。用以铸造汽车上海汽车拖拉机的活塞和其他工作温度低于250的零件 力学性能： 抗拉强度 b：240MPa 伸长率 :1% 硬度：90HBS 压铸锌合金 ： 以锌为基筹组其他元素组成的合金。常加的合金元素有铝、铜、镁、镉、铅、钛等。锌合金熔点低，流动性好，易熔焊，钎焊和塑性加工，在大气中耐腐蚀，家破人亡料便于回收和重熔；但蠕变强度低，耐温易发生自然时效引起尺寸变化。熔融法制备，压铸或压
21、力纺织品成材。按制造工艺可分为锌合金和变形锌合金。 用途：压铸锌合金的主要硅添加元素有铝, , 铜和镁等. . 锌合金按加工工艺可分为成品形变与铸造锌合金两类. . 铸造较佳锌合金流动性和耐腐蚀性较好, , 适用于压铸仪表, , 汽车零件外壳等。 21 、 ZZnAl4Y （ YX040 ）： 用途：用于压铸较大铸件及仪表、汽车零件外壳。 力学性能： 抗拉强度 b：250MPa 伸长率 ：1% 硬度：80HBS 22 、 ZZnAl4Cu1Y （ YX041 ）： 用途：最广泛用于压铸繁琐零件用于形状复杂零件。 力学性能： 抗拉强度 b：270MPa 伸长率 ：2% 硬度：90HBS 22 、 ZZnAl4Cu3Y （ YX043 ）： 用途：用于各种压铸件。 力学性能： 抗拉强度 b：320MPa 伸长率 ：2% 硬度：95HBS
