1.钢和铸铁
钢和铸铁都是铁碳合金,钢的含碳量小于2%,铸铁的含碳量大于2%。此外,钢和铸铁还含有少量的硅、锰、磷和硫等元素,它们对钢和铸铁的性能也有很大影响。
1)钢
(1)钢的分类
钢有下列几种分类方法:
(2)钢的性能、牌号和用途
钢的品种很多,其性能各异。钢的性能决定于化学成分及其热处理状态。碳素钢的力学性能与含碳量有很大关系,随着含碳量的增加,碳素钢的强度、硬度提高,塑性和韧性下降。在钢中加入某些合金元素,能得到更好的力学性能,甚至能获得某些特殊性能(耐热、耐蚀、耐磨等)。
钢的牌号,表示其化学成分或力学性能的特点。不同钢种的牌号有不同的表示方法。钢的牌号已有国家标准。
表5-1中,列出几种常用钢的牌号、性能和用途。
表5-1 几种常用钢的牌号、性能和用途
(续表)
2)铸铁
铸铁中有较高的含碳量(>2.0%),它以石墨或化合物形式(FeC3)存在于铸铁内。由于石墨的存在,使铸铁的强度和塑性大大低于钢,但铸铁却具有较好的耐磨性和减震性、低的缺口敏感性。铸铁还具有良好的铸造性能,适合生产各种铸铁件。
按石墨的形状,铸铁可分为普通灰铸铁、可锻铸铁、球墨铸铁和蠕墨铸铁等。为了使铸铁具有某些特殊性能(如耐磨、耐蚀等),也可加入某些合金元素组成合金铸铁。(www.xing528.com)
(1)普通灰铸铁
灰铸铁中的石墨呈片状,故强度低,塑性几乎为零,属脆性材料。灰铸铁的断口呈灰暗色。灰铸铁有良好的铸造性能。
根据GB 9439—1988,灰铸铁中常用的牌号有HT150,HT200,HT250等。
灰铸铁主要用于制造各种低、中强度铸件,如机床床身、减速箱体、阀体、泵体等。
(2)可锻铸铁
可锻铸铁中的石墨呈团絮状,其强度比灰铸铁高一些,有一定的延伸率。
根据GB 9440—1988,可锻铸铁的牌号有KTH300—06,KTB400—05等。
可锻铸铁的生产成本低,但生产周期较长。它适于制造小型的薄壁件,如管接头等。
(3)球墨铸铁
球墨铸铁中的石墨呈球状。其强度与碳钢相接近,是铸铁中强度最高的。
根据GB/T 1348—1988,球墨铸铁的牌号有QT400—18,QT450—10,QT700—2等。
球墨铸铁还可通过热处理提高其力学性能。能替代钢制造连杆、曲轴、齿轮等零件。
(4)蠕墨铸铁
蠕墨铸铁中的石墨呈蠕虫状。其力学性能介乎灰铸铁和球墨铸铁之间。
常用的蠕墨铸铁牌号有Ru T380,Ru T300等(JB/T 4403—1987)。
2.有色金属
除黑色金属(钢和铸铁)之外的所有金属,都称为有色金属。通常有铜及其合金(紫铜、黄铜、青铜等)、铝及其合金(纯铝、变形铝合金和铸造铝合金等)。
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