材料选用手册.docx
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材料选用手册
常用材料选用及标记手册
为方便产品设计开发,简化设计过程中的材料选用和规范统一,并结合我公司常用的各类材料,特编制本材料手册,以供各位产品设计人员在产品设计开发过程中查询和使用。
本材料手册规定了黑色金属材料、有色金属材料和非金属材料的牌号、标准号、规格、用途、标记示例及技术要求等内容,并编入了相关性能数据,以供查用。
研发部设计人员在产品研发、设计、选材、标记时,均应按本材料手册规定执行。
如在研发设计过程中,使用本材料手册规定以外的材料时,应先到研发部标准化处进行材料登记后,方可使用。
标准化人员应及时汇总新材料,并适时修订编入本材料手册。
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如要回到目录页,按住Ctrl键,用鼠标点任一章的名称就回到了目录页。
参考资料
1、机械工业常用材料标准汇编(行业标准)JCB
2、中国工业材料大典ZCD
3、机械设计手册(.第四版)(机械工业出版社)JSC
4、实用有色金属材料手册SSC
5、常用电工材料手册CDC
DDC
GFB
MMB
GSZ
6、电线电缆手册
7、国内粉末冶金标准汇编
8磨料与磨具国家标准汇编
9、供应商资料汇编
前言1
第一章铸造金属材料3
第二章钢和钢材7
第三章铝和铝材20
第四章铜和铜材24
第五章其它金属材料27
第六章塑料31
第七章橡胶38
第八章其它41
第九章电机专用材料47
第十章砂轮、砂纸52
第一章铸造金属材料
、铸铁、铸钢件
1、灰铸铁YB/T036.2-1992(ZCD-1P5)
铸铁类别
牌号
铸件壁厚
(mm)
最小抗拉强
度erbMPa
硬度牌号
铸件上的硬
度范围(HB)
密度
(g/cm3)
用途
铁素体灰铸铁
HT100
2.5〜10
130
H145
最大不超过
170
7.2
适用于低应力和不重要的零部件,如盖、外罩、手轮、支架等
10〜20
100
20〜30
90
30〜50
80
铁素体珠光体灰铸铁
HT150
2.5〜10
175
H175
150〜200
7.2
适用于中等应力的零部件,如底座、床身、工作台、阀体等
10〜20
145
20〜30
130
30〜50
120
珠光体灰铸铁
HT200
HT250
2.5〜10
220
H195
170〜220
7.2
适用于较大应力零部件,如汽缸体、齿轮、机座、床身、活塞、齿轮箱、油缸等
P10〜20
195
20〜30
170
30〜50
160
4.0〜10
270
H215
190〜240
7.35
10〜20
240
20〜30
220
30〜50
200
孕育铸铁
HT300
HT350
10〜20
290
H235
210〜260
7.35
适用于受力较大的床身、机座、主轴箱、卡盘、齿轮等,大型发动机的曲轴、气缸体、气缸盖等
20〜30
250
30〜50
230
10〜20
340
H255
230〜280
7.35
20〜30
290
30〜50
260
标记示例:
铸铁HT150YB/T036.2
2、球墨铸铁件GB/T1348-1988(JSC-1P3-76)
牌号
单铸试块机械性能
供参考
特性与用途
rb
MPa
r0.2
MPa
%
HB
组织
QT600-3
600
370
3
190
270
珠光体
+
铁素体
机械性能优于灰铸铁,且加工性、铸造性优良,近来应用较广,用于发动机曲轴、凸轮轴、连杆、缸套、缸体、齿轮、前后桥桥壳等。
标记示例:
铸铁QT600-3GB/T1348
3、一般工程用铸造碳钢件GB/T11352-1989(ZCD-1P22)
牌号
屈服强度
(bs)
MPa
抗拉强度((Tb)
MPa
延伸率S
(%)
按合同
热处理
旧牌号
收缩率2
(%)
Akv
(J)
冲击值Ak
2(J/cm)
ZG230-450
230
450
22
32
25
4.5
正火(N)、淬火回火
(QT
ZG25
ZG270-500
270
500
18
25
22
3.5
ZG35
ZG310-570
310
570
15
21
15
3
ZG45
标记示例:
铸钢ZG230-450GB/T11352
4、铸造合金钢JB/T6402-2006(JSC-1P3-67)
牌号
机械性能
热处理
屈服强度
ts(MPa)
抗拉强度
tb(MPa)
延伸率
S5(%)
收缩率2
(%)
冲击值Ak
2(J/cm)
硬度
(HB)
ZG40Cr1
345
630
18
26
一
212
正火+回火
ZG20CrMo
245
460
18
30
24
一
调质
标记示例:
铸钢ZG40Cr1JB/T6402
二、铸造有色金属
1、压铸铝合金GB/T15115-1994(ZCD-2P292)
牌号
代号
主要化学成分%
力学性能》
Si
Cu
Mn
Mg
Fe
Al
抗拉强度
tb
N/mm2
延伸率
3(%)
硬度
HB
YZAlSi12
YL102
10〜13
<0.6
<0.6
<0.05
<1.2
余
220
2
60
YZAlSi10Mg
YL104
8〜10.5
<0.3
0.2〜
0.5
0.17〜
0.3
<1
余
220
2
70
YZAlSi12Cu2
YL108
11〜13
1〜2
0.3〜
0.9
0.4〜1
<1
余
240
1
90
YZAlSi9Cu4
YL112
7.5〜
9.5
3〜4
<0.5
<0.3
<1.2
余
240
1
85
YZAlSi11Cu3
YL113
9.6〜12
1.5〜
3.5
<0.5
<0.3
<1.2
余
230
1
80
YZAlSi17Cu5Mg
YL117
16〜18
4〜5
<0.5
0.45〜
0.65
<1.2
余
220
V1
一
YZAlMg5Si1
YL302
0.8〜
1.3
<0.1
0.1〜
0.4
4.5〜
5.5
<1.2
余
220
2
70
JISH5302-2000
(日本标准)
ADC6
<1.0
<0.1
0.4〜
0.6
2.5〜
4.0
<0.8
余
266
6.4
65
ADC12
9.6〜12
1.5〜
3.5
<0.5
<0.3
<1.3
余
228
1.4
74
标记示例:
压铸铝合金YZAISi11Cu3GB/T15115
其中:
ADC6ADC12为日本铝合金代号,标记示例:
压铸铝合金ADC6JISH5302
2、压铸锌合金GB/T13818-1992(ZCD-2P565)
牌号
代号
主要成分%
抗拉强度
db
N/mm2
延伸率
S%
硬度
HB
冲击韧性ak
J
Al
Cu
Mg
Zn
ZZnAl4Y
YX040
3.5
4.3
0.02
〜0.06
其余
250
1
80
35
ZZnAl4Cu1Y
YX041
0.75
〜1.25
0.03
〜0.08
其余
270
2
90
39
ZZnAl4Cu3Y
YX043
2.5〜3
0.02
〜0.06
其余
320
95
42
标记示例:
压铸锌合金ZZnAI4YGB/T13818
3、压铸镁合金GB/T19078-2003
铸造工艺
牌号
状态代号
拉伸试验结果》
布氏硬度HB
A5mm球径
抗拉强度
Rm/(N/mm2)
规定非比例延伸强度
Rp02/(N/mm2)
延伸率
A/%
模压铸造
(D)
AZ81A
F
200〜250
140-160
1〜7
60〜85
AZ91D
F
200〜260
140-170
1〜6
65〜85
AM20S
F
150〜220
80-100
8〜18
40〜55
AM50A
F
180〜230
110-130
5〜15
50〜65
AM60B
F
190〜250
120-150
4〜14
65〜70
AS21S
F
170〜230
110-130
50〜70
AS41B,AS41S
F
200〜250
120-150
3〜12
55〜80
标记示例:
压铸镁合金AZ91DGB/T19078
4、压铸铜合金GB/T15116-1994(ZCD-2P21)
牌号
代号
主要成分%
抗拉强度
db
N/mm
延伸率
S%
硬度
HB
冲击韧
性ak
J
Cu
Pb
Al
Si
Mn
Fe
Zn
58.0
0.5
r0.2
YZCuZn40Pb
YT40-1
63.0
1.5
0.5
—
—
—
余
300
6
85
35
79.0
2.5
YZCuZn16Si4
YT16-4
81.0
4.5
—
—
余
345
25
85
39
66.0
2.0
YZCuZn30AI3
YT30-3
68.0
3.0
—
—
—
余
400
15
110
42
57.0
r0.5
r0.1
0.5
YZCuZn35AI2Mn2Fe
YT35-2-2-1
65.0
2.5
—
3.0
2.0
余
475
3
130
标记示例:
压铸铜合金YZCuZn40PbGB/T15116
5、重熔用电工铝锭GB12768-1991交流电机转子铸铝专用(SSCP241)
牌号
化学成分(%)
AI>
杂质含量w
Si
Fe
Cu
V+Cr+Mn+Ti
总和
AI99.70E
99.70
0.08
0.2
0.005
0.01
0.30
AI99.65E
99.65
0.10
0.25
0.01
0.01
0.35
标记示例:
电工铝Al99.65EGB12768
6、铸造铝合金GB/T1173-1995
牌号
代号
状态代号
主要成分(%)
抗拉强度db
(Mpa)
延伸率
(%)
硬度
(HB)
Si
Cu
Mg
Ni
Ti
其它
ZAlSi7Mg
ZL101
T5
6.5
7.5
0.25
0.45
205
2
60
ZAlSi12
ZL102
F
10
13
155
2
50
ZAlSi12Cu1Mg1Ni1
ZL109
T1
11
13
0.5
1.5
0.8
1.3
0.8
1.5
195
0.5
90
标记示例:
铸造铝合金ZAISi7MgGB/T1173
第二章钢和钢材
钢的分类、牌号和性能
1、碳素结构钢GB/T700—2006(ZCD-1P167)
牌号
等级
钢材厚度
化学成分
抗拉强度
屈服强度
延伸率
mm
C
Si
Mn
db(Mpa)
ds(Mpa)
3(%)
Q215
A
0.09〜0.15
0.30
0.25〜
335〜450
215
31
B
0.55
A
w16
0.14〜0.22
0.3〜0.65
Q235
B
0.12〜0.20
0.30
0.3〜0.7
370〜500
235
26
C
w0.18
0.35〜0.8
D
w0.17
2、冷镦和冷挤压用钢GB/T6478-2001(ZCD-1P34)
牌号
状态
钢材厚度
mm
化学成分
抗拉强度
db(Mpa)
屈服强度
ds(Mpa)
延伸率
3(%)
C
Si
Mn
ML20
表面硬化型
0.18
〜0.23
0.15
0.35
0.3〜0.6
>520〜820
>320
>11
ML30
调质型
0.27
〜0.34
w0.2
0.3〜0.6
>490
>295
>21
特性与用途:
Q235A具有一定的强度、塑性和硬度,焊接性能尚好,是一般构件常用材料,用于制造各种机件,
如板条、拉条、套环、螺钉、螺母、轴套、链片、销轴等。
Q235B适用于承受较大冲击载荷的零件;Q235C
和Q235D适用于重要焊接结构件。
Q215B强度略低,塑性较好,适用于受力不大的冷冲压成型件,也适用于制造钢管和镀锌薄板。
以
上各牌号可供焊接、铆接、栓接构件。
标记示例:
Q235AGB/T700
ML30GB/T6478(铆钉、螺钉、螺母专用)
3、优质碳素结构钢GB/T699-1999(ZCD-1P169)
牌号
抗拉强度
(Tb》
MPa
屈服强度
Ts》
MPa
延伸率
S5(%)
断面收
缩率2
(%)>
性能
用途
08F
294
176
35
60
强度低,塑性、韧性好,易于深冲、拉延、弯曲和焊接
钢板用作深冲压和深拉延的容器;圆钢用作心部强度要求不咼的渗碳或氰化零件
08
323
196
33
60
10
333
206
31
55
强度不大,塑性、韧性好,易冲压、拉延和弯曲,焊接性能好,在冷拉后容易切削加工
钢板用作汽车深冲钢板、冲压容器、钢管、垫片等;圆钢用作拉杆、垫圈、铆钉等
20
412
245
25
55
强度较15号高,塑性、韧性、焊接性都好,经淬火后才有较好的切削加工性能
钢板作高压容器,如锅炉、高压缸等;圆钢作杠杆、轴套、链条等
35
529
314
20
45
截面不大的钢材,经淬火并回火后可获得良好的强度与韧性综合性能
制造应力不大、工作温度不高于150C的零件;可用作冷拉的冷顶锻钢材,制造螺钉和螺母等
40Mn
588
353
17
45
强度较咼,经过淬火和回火可得到良好的综合性能,预热到150C,可以焊接
制造机器的运动零件,如辊子、轴、曲柄销、传动轴、活塞、连杆等
45
598
353
16
40
经过调质处理强度较高,综合性能也好,经咼频或火焰表面淬火可以代替渗碳钢,预热后可焊接
制造蒸汽透平机叶片、压缩机、泵的传动轴、活塞、连杆以及齿轮、轴、活塞销等,但需进行表面淬火
45Mn
617
372
15
40
65Mn
735
431
9
30
在弹簧钢类中属优
制造弹簧、工具、切削刀具、耐磨工具、加工工具等
标记示例:
45GB/T699
4、碳素工具钢GB/T1298-1986(ZCD-1P172)
牌号
退火状态
试样淬火
性能
用途
硬度HB
压痕直径
>(mm)
淬火温度(C)及冷却剂
硬度(HRC)
T8
187
4.4
800〜820水
62
属于共析成分的钢。
淬火易过热,变形也大,强度塑性较低,不宜做受大冲击的工具。
但经热处理后有较高的硬度及耐磨性
用于制造工作时不易变热的工具,如加工木材用的铳刀、埋头钻、简单的模子冲头及手用锯、圆锯片、滚子、压铸板和型芯、钳工装配的工具等
标记示例:
T8GB/T1298
5、合金结构钢GB/T3077-1999(ZCD-1P182)
牌号
热处理
机械性能
钢材退火或高温回火供应状态布氏硬度
(HB)
淬火
回火
抗拉强度
(Tb》
MPa
屈服强度
Ts》
MPa
延伸率
3(%)
收缩率
“(%)
冲击功
Ak
2(J/cm)
温度C
冷却剂
温度C
冷却剂
20Cr
780〜
820
水、油
200
水、
空气
835
540
10
40
60
179
40Cr
850
油
520
水、油
980
785
9
45
60
207
35CrMo
P850
油
550
水、油
980
835
12
45
80
229
特性与用途:
20Cr:
是很好的渗碳钢,表面硬度和耐磨性都较好;可制造工作速度较高而断面不大、强度高、耐磨损的渗碳零件,如套管、曲柄销、活塞销、联轴节以及工作速较高的齿轮、凸轮、轴和轴承圈等。
40Cr:
比40钢的抗拉强度和屈服点高20%淬透性也较好,是很好的调质钢;可制造较重要的调
质零件,如齿轮、套筒、轴、曲轴、连杆、螺钉、进气阀等,还可作冷镦的零件。
35CrMo:
强度、韧性、淬透性都高,淬火变形小,工作温度可达500C可用于代替40CrNi。
用于制
造受高负荷的重要结构件和受冲击、震动、弯曲、扭转的机件,如车轴、传动机件和汽轮发电机的主轴、
转子、叶轮、曲轴、连杆以及石油工业的穿孔器和化工的高压导管等。
标记示例:
20CrGB/T3077
6、高碳铬轴承钢GB/T18254-2002
牌号
化学成分
HB(退火状态)
C
Mn
Si
Cr
S
P
Ni
GCr15
0.95
0.25〜0.45
0.15〜0.35
1.4〜1.65
179〜207
GCr15SiMn
1.05
0.95〜1.25
0.45〜0.75
179〜217
标记示例:
GCr15GB/T18254
7、不锈钢GB/T20878—2007
以不锈、耐蚀性为主要特性,且铬含量至少为10.5%,碳含量最大不超过1.2%的钢。
新牌号
旧牌号
主要化学成分%
C
Si
Mn
P
S
Ni
Cr
12Cr17Ni7
1Cr17Ni7
0.15
1.00
2.00
0.045
0.030
6.00〜8.00
16.00〜18.00
12Cr18Ni9
1Cr18Ni9
0.15
0.75
2.00
0.045
0.030
8.00〜10.0
17.00〜19.00
12Cr13
1Cr13
0.15
1.00
1.00
0.040
0.030
0.60
11.50〜13.50
不锈钢的力学性能
新牌号
旧牌号
抗拉强度
R/Mpa>
断后伸长率
A/%>
硬度w
HBW
HRB
HV
12Cr17Ni7
1Cr17Ni7
515
40
217
95
218
12Cr18Ni9
1Cr18Ni9
515
40
201
92
210
12Cr13
1Cr13
450
20
217
96
210
标记示例12Cr17Ni7GB/T20878
二、钢材
1、热轧圆钢、方钢GB/T702-2004六角钢GB/T705-1989(ZCD-1P269/P279)
名称
牌号
标准号
标记示例
碳素结构钢
Q235A
GB/T700-2006
”12-2-GB/T702圆钢
Q235A-GB/T700
优质碳素结构钢
20
GB/T699-1999
16-2-GB/T702
方钢
45-GB/T699
35
45
合金结构钢
20Cr
GB/T3077-1999
”18-2-GB/T702圆钢
40Cr-GB/T3077
40Cr
碳素工具钢
T8
GB/T1298-1986
、心20-2-GB/T702T8-GB/T1298
弹簧钢
65Mn
GB/T1222-2007
8-2-GB/T702圆钢
65Mn-GB/T1222
铬轴承钢
GCr15
GB/T18254-2002
”30-2-GB/T702
圆钢
GCr15-GB/T18254
用40Cr钢轧成的直径为18mm允许偏差组别为2组的圆钢,其标记为:
18-2-GB/T702
40Cr-GB/T3077
2、冷拉圆钢、方钢、六角钢GB/T905-1994
允
许
偏差
级
别
尺寸
8(h8)
9(h9)
10(h10)
11(h11)
12(h12)
允
许偏
差
0
0
0
0
0
>3〜6
-0.018
-0.030
-0.048
-0.075
-0.12
>6〜10
0
0
0
0
0
-0.022
-0.036
-0.058
-0.090
-0.15
>10〜18
0
0
0
0
0
-0.027
-0.043
-0.070
-0.110
-0.18
>18〜30
0
0
0
0
0
-0.033
-0.052
-0.084
-0.130
-0.21
>30〜50
0
0
0
0
0
-0.03
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