1非合金鋼（碳素鋼）

非合金鋼（碳素鋼）是指主要以碳元素為合金成分，幾乎不含有其他合金元素的鋼。根據(jù)碳的含量，碳素鋼可分為低碳鋼、中碳鋼和高碳鋼三類。低碳鋼（含碳量小于0.25%）具有較好的塑性和韌性，易于加工和焊接，廣泛應(yīng)用于汽車、建筑、管道等領(lǐng)域。中碳鋼（含碳量在0.25%-0.60%之間）具有較好的綜合性能，強(qiáng)度較高，適用于制造機(jī)械零件，如齒輪、軸承和結(jié)構(gòu)件。高碳鋼（含碳量在0.60%-1.0%之間）硬度較高，耐磨性強(qiáng)，主要用于制造刀具、彈簧和其他高強(qiáng)度耐磨零件。高碳鋼的脆性較大，難以焊接，但通過(guò)熱處理可以進(jìn)一步提高其性能。

Q235-A.F（A3）

名稱及含義：表示屈服點(diǎn)為235MPa的A級(jí)沸騰鋼，屬于普通碳素結(jié)構(gòu)鋼。

成分:Wc=0.14%～0.22%.

性能:既有較高的塑性又有適中的強(qiáng)度。

熱處理：這類鋼常在熱軋狀態(tài)下使用。

用途：普通碳素結(jié)構(gòu)鋼主要用于一般建筑、工程結(jié)構(gòu)及普通機(jī)械零件。

20

名稱及含義：表示碳的平均質(zhì)量分?jǐn)?shù)Wc=0.2%的優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼。

成分:Wc=0.2%。

性能：強(qiáng)硬度低，塑韌性及焊接性能良好。

熱處理：滲碳+淬火+低溫回火。

用途：制作沖壓件、焊接件、滲碳件及受力不大的機(jī)械零件。

45

名稱及含義：表示碳的平均質(zhì)量分?jǐn)?shù)Wc=0.45%的優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼。 

成分:Wc=0.45%. 

性能：具有較高的強(qiáng)、硬度,切削性能良好。 

熱處理：淬火+高溫回火。

用途：制作受力較大的機(jī)械零件，如齒輪、連桿、曲軸、聯(lián)軸器等 。

65Mn

名稱及含義：表示含錳量較高的優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼，其碳的平均質(zhì)量分?jǐn)?shù)Wc=0.65%的。 

成分:Wc=0.65%. 

性能：具有較高的強(qiáng)、硬度及彈性，焊接性能不好，切削性能差。 

熱處理：淬火+中溫回火。 

用途：主要用于制造尺寸較小的彈簧、彈性零件及耐磨零件。如：氣門彈簧、彈簧墊圈等。

T12

名稱及含義：表示碳的平均質(zhì)量分?jǐn)?shù)Wc=1.2%的高級(jí)優(yōu)質(zhì)碳素工具鋼。 

成分:Wc=1.2%. 

性能：具有高的硬度和耐磨性，韌性差。 

熱處理：淬火+低溫回火。

用途：碳素工具鋼主要用于制造刃部受熱程度較低的、尺寸小、精度低、形狀簡(jiǎn)單的低速用工具和、小進(jìn)給量的機(jī)用工具。

由于碳素鋼的淬透性差、熱硬性低的特點(diǎn)，是無(wú)法滿足一些特殊性能的要求的，這時(shí)候我們就需要采用性能好的合金鋼來(lái)進(jìn)行制造。

 

2合金鋼

合金鋼是指在鋼的基礎(chǔ)上加入一種或多種合金元素（如鉻、鎳、鉬、錳等），以改善其機(jī)械性能、耐腐蝕性或其他特殊性能的鋼。根據(jù)合金元素的種類和含量，合金鋼可以分為低合金鋼和高合金鋼。

低合金鋼通常指合金元素總含量不超過(guò)5%的鋼，它在原有的碳素鋼基礎(chǔ)上通過(guò)加入適量的合金元素，如錳、鉻、鎳、鉬等，來(lái)提高其強(qiáng)度、硬度、耐磨性和抗腐蝕性，常用于制造中高強(qiáng)度的結(jié)構(gòu)件，如橋梁、車輛、壓力容器等。

高合金鋼的合金元素含量通常超過(guò)5%，通過(guò)加入大量合金元素（如鉻、鎳、鎢等）來(lái)顯著提高其耐熱性、耐腐蝕性、抗氧化性等特殊性能，廣泛應(yīng)用于化工、航空、石油、冶金等領(lǐng)域，尤其是在高溫、高壓和腐蝕環(huán)境下工作的重要部件。

合金鋼的主要特點(diǎn)是其優(yōu)越的機(jī)械性能和特殊的抗腐蝕、耐熱等性能，使其在許多要求嚴(yán)格的應(yīng)用中不可或缺。

20Cr、20CrMnTi

名稱：合金滲碳鋼。 

成分:20Cr：Wc=0.2%,WCr<1.5%；

 20CrMnTi：Wc=0.2%,WCr<1.5%，WMn≤1.5%，WTi≤1.5%。

性能：外硬內(nèi)韌，良好的淬透性。 

熱處理：滲碳+淬火+低溫回火。

用途：主要用來(lái)制造有優(yōu)良的耐磨性耐疲勞性，又能承受沖擊載荷有作用的零件。

40Cr、38CrMoAl

名稱：合金調(diào)質(zhì)鋼。 

成分:40Cr：Wc=0.4%,WCr<1.5% ；

38CrMoAl：Wc=0.4%,WCr<1.5%，WAl≤1.5%，WMo≤1.5%

性能：具有高的強(qiáng)度和良好的塑性、韌性，有很好的淬透性。 

熱處理：40Cr 淬火+高溫回火。 

38CrMoAl鋼：調(diào)質(zhì)后氮化。

用途：主要用來(lái)制造受力復(fù)雜的重要零件，如齒輪、連桿等。

60Si2Mn

名稱：合金彈簧鋼。

成分:Wc ≈ 0.60%,WSi ≈ 2%,WMn ≤ 1.5%.

性能：高的屈服點(diǎn)、彈性極限、疲勞強(qiáng)度，一定的塑性、韌性和淬透性。 

熱處理：淬火+中溫回火。

用途：主要用于制造各種彈簧和彈性元件，如汽車、拖拉機(jī)上的減震板簧和螺旋彈簧。

GCr15

名稱：滾動(dòng)軸承鋼。 

成分:Wc=0.95～1.1%,WCr=1.5% 

性能：高的接觸疲勞強(qiáng)度、高的硬度和耐磨性、足夠的韌性和淬透性。 

熱處理：球化退火+淬火+低溫回火。

用途：主要用來(lái)制造滾動(dòng)軸承的滾動(dòng)體（滾珠、滾柱、滾針）、內(nèi)外套圈等。

9SiCr

名稱：合金刃具鋼。 

成分:Wc=0.9%,WCr<1.5%. WSi<1.5% 

性能：高的硬度和耐磨性、足夠的強(qiáng)度和一定的韌性。 

熱處理：淬火+低溫回火。

用途:主要用來(lái)制造刀刃細(xì)薄的低速切削刀具。

W18Cr4V

名稱：高速工具鋼。 

成分：Wc =0.7~0.8%，WW≈18%，WCr≈4%，WV≤1.5%。

性能：高的硬度和耐磨性、足夠的強(qiáng)度和一定的韌性,很高的熱硬性(600℃)。 

熱處理：高溫淬火+多次高溫回火。

用途：主要用于制造切削速度較高的刀具和形狀復(fù)雜載荷較大的成型刀具。

3Cr13

名稱：馬氏體不銹鋼。 

成分:Wc=0.3%, WCr=13%。 

性能：具有較高的強(qiáng)度和硬度，有抗大氣、蒸氣等介質(zhì)腐蝕的能力 。 

熱處理：淬火+低溫回火。 

用途：主要用于制造力學(xué)性能要求較高而在弱腐蝕介質(zhì)中工作、耐蝕性要求較低的機(jī)械零件和工具。

0Cr18Ni9(304) 、1Cr18Ni9Ti(321)

名稱：奧氏體不銹鋼。 

成分:0Cr18Ni9(304)：Wc<0.08%，WCr≈18%，WNi≈9%；

1Cr18Ni9Ti(321)：Wc≈0.1%，WCr≈18%，WNi≈9%，WTi≤1.5%。

性能：具有較高的耐蝕性，塑性和低溫韌性，以及高的加工硬化能力，無(wú)磁性，而且具有良好的焊接性能，是工業(yè)上應(yīng)用最廣泛的不銹鋼。 

熱處理：固溶處理。

用途：主要用于制造強(qiáng)腐蝕介質(zhì)中工作的設(shè)備及冷變形的低負(fù)荷零件，如吸收塔、酸槽、管道等。

中美不銹鋼牌號(hào)對(duì)照表

 

3鑄鐵

鑄鐵是一種含有較高碳含量（通常在2%以上）的鐵碳合金，具有良好的鑄造性能和較高的流動(dòng)性，因此常用于鑄造各種復(fù)雜形狀的零件。根據(jù)其碳的形態(tài)和合金成分的不同，鑄鐵可以分為幾種主要類型：

灰口鑄鐵：灰口鑄鐵是最常見(jiàn)的鑄鐵類型，具有良好的鑄造性能和耐磨性，其碳以石墨的形式存在，因此表面呈灰色。灰口鑄鐵的強(qiáng)度較高，耐磨性好，適用于制造發(fā)動(dòng)機(jī)缸體、管道、機(jī)床底座等。

白口鑄鐵：白口鑄鐵的碳主要以化合物的形式存在，因此具有較高的硬度和強(qiáng)度，但脆性較大，耐磨性優(yōu)良，常用于制造高耐磨零件，如磨礦設(shè)備、軋鋼機(jī)輥等。

球墨鑄鐵：球墨鑄鐵是通過(guò)加入少量球狀石墨的元素（如鎂）來(lái)改進(jìn)灰口鑄鐵的性能，具有良好的強(qiáng)度、韌性和耐腐蝕性。它通常用于制造汽車零件（如汽車發(fā)動(dòng)機(jī)缸體、車輪）和管道配件。

可鍛鑄鐵：可鍛鑄鐵是在鑄造后經(jīng)過(guò)熱處理，使其獲得較好的韌性和延展性，適用于制造需要承受沖擊和振動(dòng)的零件，如齒輪、軸承等。

鑄鐵的主要優(yōu)點(diǎn)包括良好的鑄造性、較低的成本、良好的耐磨性和耐腐蝕性，但其脆性較大，通常不適合承受強(qiáng)烈的沖擊載荷。

HT150

名稱及含義：最低抗拉強(qiáng)度為150MPa灰鑄鐵。 

成分:Wc=2.7%～3.6%,Wsi=1.0%～3.0%,WMn=0.4%～1.2%,Wp<0.3%,Ws<0.15%。 

性能：良好的鑄造性能、切削性能，較高的耐磨性、減震性及低的缺口敏感性。

用途：用于承受中載荷的鑄件，如底座、床身、工作臺(tái)等。

QT400-18

名稱及含義：最低抗拉強(qiáng)度為400MPa最小斷后伸長(zhǎng)率為18%的球墨鑄鐵。 

成分: Wc=3.6%～3.9%,Wsi=2.0%～2.8%,WMn=0.6%～0.8%,Ws<0.04%,Wp<0.1%,WMg=0.03%～0.05%。 

性能：具有很高的強(qiáng)度，又有良好的塑性和韌性。綜合力學(xué)性能接近于鋼，鑄造性能好.

用途：用以制造受力復(fù)雜、負(fù)荷較大和要求耐磨的鑄件。

 

4有色金屬（非鐵金屬）

有色金屬（非鐵金屬）是指除了鐵以外的所有金屬，通常分為輕金屬和重金屬兩大類。這些金屬具有較高的抗腐蝕性、良好的導(dǎo)電性和導(dǎo)熱性，因此在電子、航空、汽車、建筑等領(lǐng)域廣泛應(yīng)用。常見(jiàn)的有色金屬包括鋁、銅、鉛、鋅、鎳、錫、鋁合金、銅合金等。以下是一些常見(jiàn)有色金屬的簡(jiǎn)單說(shuō)明：

鋁及鋁合金：

特點(diǎn)：鋁是一種輕金屬，具有良好的抗腐蝕性、可塑性和較低的密度。鋁合金通過(guò)加入其他元素（如銅、鋅、鎂）來(lái)提高其強(qiáng)度和耐磨性。

應(yīng)用：廣泛用于航空、交通運(yùn)輸、建筑、包裝等領(lǐng)域，尤其是汽車、飛機(jī)的制造。

銅及銅合金：

特點(diǎn)：銅具有良好的導(dǎo)電性、導(dǎo)熱性和耐腐蝕性，廣泛用于電氣設(shè)備和建筑材料。銅合金如黃銅（銅+鋅）和青銅（銅+錫）具有更高的強(qiáng)度和耐磨性。

應(yīng)用：主要用于電線電纜、電氣設(shè)備、管道系統(tǒng)以及藝術(shù)和裝飾品。

鉛：

特點(diǎn)：鉛是一個(gè)重金屬，具有良好的抗腐蝕性和可加工性，但密度大、毒性較強(qiáng)。

應(yīng)用：主要用于蓄電池、屏蔽輻射、建筑材料以及一些焊接材料。

鋅：

特點(diǎn)：鋅是一種相對(duì)較輕的金屬，具有良好的抗腐蝕性，尤其在防銹領(lǐng)域有重要應(yīng)用。

應(yīng)用：廣泛用于鍍鋅（防銹）和合金材料（如黃銅）中，還用于制造電池、涂料等。

鎳：

特點(diǎn)：鎳具有良好的耐腐蝕性、耐高溫性和強(qiáng)度，因此在惡劣環(huán)境中表現(xiàn)出色。

應(yīng)用：鎳常用于不銹鋼和其他耐腐蝕合金的生產(chǎn)中，也用于制造電池、電氣設(shè)備等。

錫：

特點(diǎn)：錫具有較好的抗腐蝕性、低熔點(diǎn)和良好的可加工性。

應(yīng)用：主要用于生產(chǎn)焊料、涂層、合金（如青銅）以及食品包裝材料（錫箔）。

有色金屬的優(yōu)點(diǎn)包括重量輕、耐腐蝕、導(dǎo)電性好等，這使得它們?cè)诂F(xiàn)代工業(yè)中有著不可替代的作用。

H62

名稱：普通黃銅。 

成分: WCu=62%， WZn=38%。 

性能：強(qiáng)度較高，有一定的耐蝕性。

用途：廣泛用來(lái)制作電器上要求導(dǎo)電、耐蝕及適當(dāng)強(qiáng)度的結(jié)構(gòu)件，如螺栓、螺母、墊圈、彈簧及機(jī)器中的軸套等。

 

QSn4-3

名稱：錫青銅。 

成分: WCu=93%，WSn=4%，WZn=3% 。 

性能：錫青銅具有良好的減磨性、抗磁性、低溫韌性、耐大氣腐蝕性和鑄造性能。

用途：主要制造軸承、軸套等耐磨零件和彈簧等彈性元件，以及抗蝕、抗磁零件等

LY12（2A12）

名稱：硬鋁。 

成分:合金元素含量較多，銅為主加元素。 

性能：強(qiáng)度和硬度較高，塑性及變形加工性能較差。 

熱處理：淬火+時(shí)效硬化。

用途：用于制作航空模鍛件和重要的銷、軸等零件。 

鋁合金的熱處理：

時(shí)效：鋁合金固溶處理后得到的組織是不穩(wěn)定的，不穩(wěn)定組織在室溫下放置，或低溫下加熱時(shí)有分解出強(qiáng)化相過(guò)渡到穩(wěn)定組織的傾向，使強(qiáng)、硬度明顯升高，這種現(xiàn)象稱為時(shí)效或時(shí)效硬化。

人工時(shí)效—在加熱條件下進(jìn)行的時(shí)效。

自然時(shí)效—在室溫下進(jìn)行的時(shí)效。

鋁合金經(jīng)熱處理后其強(qiáng)度硬度與淬火前沒(méi)有多大變化，其強(qiáng)化效果是通過(guò)隨后的時(shí)效處理而獲得的。

ZL102（Al-Si）

名稱：鑄造鋁合金。 

成分:以硅為主要加入的合金元素。 

性能：優(yōu)良的鑄造性能。 

熱處理：淬火+時(shí)效硬化。

用途：廣泛應(yīng)用于制造各種形狀復(fù)雜的鋁鑄件，如儀表、泵的殼體、汽缸，它是制造活塞的理想材料。 

各國(guó)常用鈦及鈦合金牌號(hào)對(duì)照表

 

5硬質(zhì)合金

硬質(zhì)合金是一類具有極高硬度和耐磨性的合金材料，通常由硬質(zhì)金屬化合物（如碳化鎢）和金屬粘結(jié)劑（如鈷、鎳）通過(guò)粉末冶金方法制成。硬質(zhì)合金具有優(yōu)異的耐磨性、耐高溫性和抗壓強(qiáng)度，因此廣泛應(yīng)用于機(jī)械加工、切削工具、礦山開(kāi)采等領(lǐng)域。硬質(zhì)合金的主要特點(diǎn)和應(yīng)用如下：

主要成分：

硬質(zhì)金屬化合物：通常為碳化物，如碳化鎢（WC），它賦予硬質(zhì)合金高硬度和耐磨性。

金屬粘結(jié)劑：常用的粘結(jié)劑是鈷（Co）或鎳（Ni），它們提供合金的韌性和加工性，同時(shí)增強(qiáng)合金的抗斷裂性。

主要特點(diǎn)：

極高硬度：硬質(zhì)合金的硬度非常高，可以達(dá)到HRA 90以上，僅次于鉆石和立方氮化硼（CBN）。

耐磨性強(qiáng)：由于其高硬度，硬質(zhì)合金具有優(yōu)異的耐磨損能力，適合用于高速切削和重載磨損的應(yīng)用。

耐高溫性好：硬質(zhì)合金在高溫下也能保持較高的硬度，適用于高溫環(huán)境下的工作。

高強(qiáng)度：硬質(zhì)合金具有較高的抗壓強(qiáng)度，適用于高負(fù)荷的機(jī)械工作。

應(yīng)用領(lǐng)域：

切削工具：如車刀、銑刀、鉆頭、鉸刀等，用于金屬加工、木材加工、塑料加工等領(lǐng)域。

礦山開(kāi)采：硬質(zhì)合金在礦山機(jī)械中廣泛用于鉆探、破碎和切割工具，如鉆頭、采礦工具和地質(zhì)勘探工具。

模具制造：由于其高耐磨性和良好的加工性能，硬質(zhì)合金廣泛應(yīng)用于注塑模具、壓鑄模具等領(lǐng)域。

汽車和航空航天：用于制造高強(qiáng)度的零部件和耐磨件，如發(fā)動(dòng)機(jī)部件、剎車片等。

硬質(zhì)合金由于其極高的硬度和良好的抗磨損性能，在各種高強(qiáng)度、高溫、高摩擦的工況下有著廣泛的應(yīng)用，是現(xiàn)代制造業(yè)中不可或缺的重要材料。

鎢鈷類硬質(zhì)合金

主要成分: C、Co。 

表示方法：YG+數(shù)字（含鈷量），如YG8。

用途：YG類硬質(zhì)合金刀具適宜于加工脆性材料（鑄鐵）。

鎢鈷鈦類硬質(zhì)合金

主要成分: C、TiC、Co。 

表示方法：YT+數(shù)字（含TiC量），如YT5。

用途：YT類硬質(zhì)合金刀具適宜加工塑性材料（如鋼）。

通用硬質(zhì)合金

成分:加入TaC、NbC取代YT中的TiC熱硬性顯著提高。 

表示方法：YW+數(shù)字號(hào)。如YW2 。

用途：YW類硬質(zhì)合金刀具常用來(lái)加工不銹鋼、耐熱鋼、高錳鋼等難加工材料。

Tips：選材用材的準(zhǔn)確性是機(jī)械設(shè)計(jì)中的重點(diǎn)，材料的使用性能應(yīng)滿足使用要求；材料的工藝性能應(yīng)滿足生產(chǎn)工藝的要求；采用便宜的材料，把總成本降至最低，取得最大的經(jīng)濟(jì)效益。