生话中我们经常会使用到金属材料,如家庭厨房用品中的金属锅盆勺铲等炊具,家电中的冰箱空调洗衣机。房屋建筋用的钢筋,马路中的金属隔离带等等都是金属材料。
非金属材料有塑料制品的盆,购物包装袋衣架,陶瓷类的碗,洗水池便池,木制品家具等等不再一一例举,都属于非金属材料。
一般来说金、银,铂等化学性质不活泼的贵金属(通常用作奖牌,首饰等)是纯金属。而合金往往是一些化学性质较活泼的金属,例如铝合金(用作铝合金门窗、铝合金板材)以及钠钾合金(用作冷却剂、催化剂、干燥剂)等等。
金属材料由于具有良好的塑性和导电性,高强度等性能,在结构材料和功能材料中都扮演着重要的角色,人类社会进步的本质就是生产力的提升,即生产工具的进步,而金属材料在这当中意义非凡,从石器时代到青铜器时代,再到铁器时代,以及之后人类社会的工业化,信息化进程都离不开金属材料。
在金属切削加工中,会有不同的工件材料,不同的材料其切削形成与去除特性各不相同,我们怎么来掌握不同材料的特性呢?ISO标准金属材料分为6种不同的类型组,每种类型在可加工性方面都具有独特的特性,本文将分别对它们进行总结。
金属材料分为6大类:
(1)P-钢
(2)M-不锈钢
(3)K-铸铁
(4)N-有色金属
(5)S-耐热合金
(6)H-淬硬钢
金属材料的使用性能
1. 密度(比重):材料单位体积所具有的质量,即密度=质量/体积,单位为g/cm3。
2. 力学性能: 金属材料在外力作用下表现出来的各种特性,如弹性、塑性、韧性、强度 、硬度等。
3. 强度: 金属材料在外力作用下抵抗变形和断裂的能力。屈服点、抗拉强度是极为重要 的强度指标,是金属材料选用的重要依据。强度的大小用应力来表示,即用单位面积所能承 受的载荷(外力)来表示。
4. 屈服点: 金属在拉力试验过程中,载荷不再增加,而试样仍继续发生变形的现象,称 为“屈服”。产生屈服现象时的应力,即开始产生塑性变形时的应力,称为屈服点,用符号 σs表示,单位为MPa。
5. 抗拉强度: 金属在拉力试验时,拉断前所能承受的最大应力,用符号σb表示,单位 为MPa。
6. 塑性: 金属材料在外力作用下产生永久变形(去掉外力后不能恢复原状的变形),但不 会被破坏的能力。
7. 伸长率: 金属在拉力试验时,试样拉断后,其标距部分所增加的长度与原始标距长度 的百分比,称为伸长率。用符号δ,%表示。伸长率反映了材料塑性的大小,伸长率越大, 材料的塑性越大。
8. 韧性: 金属材料抵抗冲击载荷的能力,称为韧性,通常用冲击吸收功或冲击韧性值来 度量。
9. 冲击吸收功: 试样在冲击载荷作用下,折断时所吸收的功。用符号A?k表示,单位为J 。
10. 硬度: 金属材料的硬度,一般是指材料表面局部区域抵抗变形或破裂的能力。根据试 验方法和适用范围的不同,可分为布氏硬度和洛氏硬度等多种。布氏硬度用符号HB表示:洛 氏硬度用符号HRA、HRB或HRC表示。
金属材料是指具有光泽,延展性、具有导电性、传热等性质的材料。金属材料分为有色金属和黑色金属和特种金属,黑色金属又称钢铁材料是指铁、铬、锰等,有色金属是指除铁、铬、锰以外所有金属。
有色金属分类根据其特性分为;轻金属、贵金属、重金属、稀有金属、稀土金属等。
特种金属根据不同用途的结构金属材料和功能性金属材料分为;非晶态、准晶、微晶、纳米晶金属材料,根据功能有隐身、超导、抗氢、形状记忆等金属材料。
金属材料包括黑色金属和有色金属。
黑色金属根据含碳量可分为工业纯铁、钢和铸铁。
工业纯铁的含碳量小于等于0.0218%。
钢的含碳量在0.0218%-2.11%之间。
铸铁的含碳量在2.11%-6.69%之间。
钢又可分为碳素钢与合金钢。
碳素钢按含碳量可分为低碳钢、中碳钢和高碳钢。
低碳钢的含碳量在0.0218%-0.25%。
中碳钢的含碳量在0.25%-0.6%。
高碳钢的含碳量在0.6%-2.11%。
碳素钢按品质可分为普通钢、优质钢、高级优质钢、特级优质钢。
普通钢牌号用字母“Q”和材料的屈服强度表示,如Q235。
优质钢用材料含碳量的万分之几表示,如45钢。
高级优质钢用在优质钢后面加字母“A”,如45A。
特级优质钢用在优质钢后面加字母“E”,如45E。
合金钢按合金含量可分为低合金钢、中合金钢和高合金钢。
低合金钢的合金含量小于5%。
中合金钢的合金含量在5%-10%。
高合金钢的合金含量大于10%。
另外,钢按用途可分结构钢、工具钢、特殊钢、专用钢等。
钢按成型方法分为铸钢、锻钢、热轧钢、冷拉钢等。
钢按脱氧程度可分为沸腾钢、镇静钢、半镇静钢和特殊镇静钢。
有色金属分为常用有色金属、稀有有色金属、贵重有色金属和其他有色金属。
有色金属又可分为重金属和轻金属。
重金属的密度大于等于4.5g/cm3。
轻金属的密度小于4.5g/cm3。
金属材料通常分为黑色金属、有色金属和特种金属材料。
1、黑色金属又称钢铁材料,包括杂质总含量<0.2%及含碳量不超过0.0218%的工业纯铁,含碳0.0218%~2.11%的钢,含碳大于 2.11%的铸铁。广义的黑色金属还包括铬、锰及其合金。
2、有色金属是指除铁、铬、锰以外的所有金属及其合金,通常分为轻金属、重金属、贵金属、半金属、稀有金属和稀土金属等,有色合金的强度和硬度一般比纯金属高,并且电阻大、电阻温度系数小。
3、特种金属材料包括不同用途的结构金属材料和功能金属材料。其中有通过快速冷凝工艺获得的非晶态金属材料,以及准晶、微晶、纳米晶金属材料等;还有隐身、抗氢、超导、形状记忆、耐磨、减振阻尼等特殊功能合金以及金属基复合材料等。
金属材料包括很多种类很多型号,这里就说2种常见常用的吧,第1种不秀钢就有带磁和不带磁之分,按型号如:202.201.301.304,316F,420j2…等好多。第2种常用模具钢也有很多,如45#,cr12,316,s136,p20,718,H13,SKD61…等太多了。
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