金属材料基本知识及钢的牌号说明

1、钢铁：钢铁是刚和生铁的总称。钢和铁都是以铁和碳为主要元素组成的合金。钢和铁是工业上应用zui广、用量zui大的金属材料。
钢铁材料分为生铁、铸铁和钢三类。
2、生铁：碳的质量分数大于2%的铁碳合金称为生铁。
按用途分为：炼钢生铁和铸造生铁。
按化学性成分分为：普通生铁和特种生铁（包含天然合金生铁和铁合金）。
3、铸铁：碳的质量分数超过2%（一般为2.5%—3.5%）的铁碳合金成为铸铁。常用于浇铸机械零件。
按端口颜色分为：灰铸铁、白口铸铁和麻口铸铁。
按化学成分分为：普通铸铁和合金铸铁。
按生产工艺和组织性能分为：普通灰铸铁、孕育铸铁、球墨铸铁和特殊性能铸铁。
4、钢：碳的质量分数不超过2%的铁碳合金称为钢。
按用途分为：结构钢（建筑工程用结构钢和机械用结构钢）、工具钢、特殊钢、特殊钢、专业用钢。
按化学成分分为：碳素钢、合金钢。
按GB/T 13304—1991《钢分类》的规定，将钢分为非合金钢、低合金钢和合金钢。
5、制造业有色金属材料分类：
按生产方式和用途分：有色冶炼产品、有色加工产品（或称变形合金）、铸造有色合金、轴承合金、硬质合金、焊条、金属粉末。
6、制造业常用的有色金属：铜合金（黄铜、青铜、白铜）、铝合金、钛合金、镁合金、镍合金、锌合金、铜合金、轴承合金、硬质合金。
7、金属材料牌号的表示方法：采用汉语拼音、化学元素符号和阿拉伯数字相结合的原则：
（1）、钢铁产品牌号中化学元素采用常用的化学元素符号表示，混合稀土用“RE”表示。
（2）、钢铁产品的名称、用途、特性和工艺方法等，一般采用汉语拼音的编写字母表示；质量等级符号用A、B、C、D、字母来表示。
（3）、钢铁牌号中主要化学元素含量（质量分数）采用阿拉伯数字表示
常用金属牌号表示法：
1）生铁（举例：铸造用生铁Z14、Z30、炼钢用生铁L04、L10、球墨铸铁Q10、Q16、铸造磷铜钛低合金耐磨铸铁NMZ14、NMZ30、含钒生铁F02、F05）:两部分组成，字母和数字，字母表示用途，Z表示制造用，L表示炼钢用，NMZ耐磨铸，F表示含钒生铁；数字表示平均硅含量（质量分数）的千分之几（含钒生铁则表示平均含钒量的千分之几）
2）铁合金（举例：硅铁FeSi90Al1.5、硅钙合金Ca31Si60、硅钡合金FeBa30Si35、硅铝合金FeAl52Si5、锰铁FeMn80C0.2、金属铬JCr98、电解金属锰DJMn99.8、真空法微碳铬铁ZKFeSi67C0.010、稀土硅铁合金FeSiRE23）:用真空法微碳铬铁说明，*部分（ZK）表示铁合金特性，ZK表示正空法、G表示高炉法、DJ表示电解法、J表示纯金属、Y表示氧化物。第二部分（Fe）表示含铁元素的铁合金产品。第三部分（Si）表示主元素符号。第四部分（67）表示主元素（或化合物）百分含量（质量分数）。第五部分（C）主要杂质元素符号。第六部分（0.010）表示主要杂质元素百分含量（质量分数）或组别号（A或B）表示。
3）铸铁（HT100、RuT380、QT400-18等）：一般用抗拉强度、伸长率、化学成分等组合表示牌号。
4）铸钢:①主要以力学性能表示牌号主体结构为：前缀字母“ZG”+两个力学性能值，如工程铸钢ZG200-400、工程与结构铸钢ZGD270-480。②主要以化学成分标示牌号的主体结构为：前缀字母“ZG”+化学元素含量及其含量。
5）碳素结构钢（Q235）：钢号冠与Q，后面的数字表示屈服点值（MPa）。必要的情况下在刚好的后面可标出表示质量等级和脱氧方法的符号，质量等级为：A、B、C、D，脱氧方法：F-沸腾钢、b-半镇静钢、Z-镇静钢、TZ-特殊镇静钢。
6）碳素结构钢（08Al、45、20A、40Mn、70Mn）：钢号开头的两个数字表示钢的含碳量，以品均含碳量×100表示，碳素结构钢在刚好后面加A,特技碳素结构钢在钢号后面加E。
7）低合金高强度结构钢：钢号冠与Q，与碳素结构钢现行钢号相统一，强度等级系列表中有A、B、C、D、E五个质量等级。如Q295、Q34。
8）碳素工具钢：钢号冠与T，后面的数字平均碳含量×10，例如：T8表示平均含碳量0.8%。Mn含量较高者，在钢号的数字后标出Mn，碳素结构钢的磷、硫含量较低，在钢号后面加注A。
9）弹簧钢：
10）高速工具钢：碳素弹簧钢与碳素结构钢钢号表示法基本相同，合金弹簧钢与合金结构钢表示法基本相同。
11）合金工具钢：合金工具钢钢号平均含碳量wc≥1.0%时，不标出碳含量，平均含碳量wc＜1.0%时，以×10表示，钢中合金元素含量的表示方法基本上与合金结构钢相同。
8、金属材料主要性能指标有：物理性能指标、弹性指标、强度性能指标、硬度性能指标、塑性指标、疲劳性能指标、断裂韧度性能指标、热性能指标、电性能指标。
物理性能指标：密度。
弹性指标：弹性模量E（MPa）、切变模量G（MPa）。比例极限σp、弹性极限σe（一般用比例极限代替）。
强度性能指标：强度极限σ、抗拉强度σb、抗弯强度σbb或σw、抗弯强度σbc或σy、抗扭强度τ、抗剪强度τb、屈服点σs、（条件）屈服强度σ0.2。
硬度性能指标：布氏硬度HBS、洛氏硬度HRA（B、C、D、E、F、G、K）、维氏硬度HV。
塑性指标：伸长率δ、断面收缩率ψ、冲击韧度αku或αkv、冲击吸收功Aku或Akv。
疲劳性能指标：疲劳极限（疲劳强度）σ-1、σ-1n。
断裂韧度性能指标：平面应变断裂韧度K1C、条件断裂韧度Ko。
热性能指标：熔点、比热容、热导率、线胀系数。
电性能指标：电阻率、电导率、电阻温度系数。