第一节 金属材料　课件

第一节 金属材料 我们每天都能见到各种各样的金属制品，如罐头盒、菜刀、洗衣机、汽车等。金工就是将金属材料用机器或工具加工成各种不同用途的金属制品或不同形状的零件。本章简单介绍金工技术中最基础的内容。 一、常用金属材料简介 (一)铁金属材料 1. 钢。 铁是最常见的金属，但纯铁事实上是不存在的。铁在炼制过程中会混入其他元素，其中碳的含量最多，含碳量在0.1%~2%的范围内称为钢，含碳量越多钢越硬。 (1)碳钢。碳钢的含碳量为0.1%~1.3%。含碳量在0.3%以下的钢叫低碳钢或软钢，常用于制造钢丝、钣金、管子等。含碳量在0.3%~0.6%的钢称为中碳钢，用于制造机械零件、锅炉等。而含碳量在0.6%~1.3%的钢称为高碳钢，可用来制作刀具、齿轮、钢轨等。 含碳量高低的标示国家标准已有规定。例如:20号钢表示含碳量为0.2%的低碳钢，45 号钢表示含碳量为0.45%的中碳钢。 (2)合金钢。合金钢也叫特种钢，是在碳钢中加入镍、铬、钒、锰、钨等元素中的一种或几种合金，借以获得碳钢所欠缺的特性，如耐热、耐磨、耐冲击、耐腐蚀等。不锈钢即为含铬或镍和铬的合金钢。 (3)工具钢。工具钢属于特种合金钢，具有很高的硬度和耐磨性，可用于制造各种切削工具及锤击工具，如车刀、钻头、铁锤等。 2. 生铁。 生铁的含碳量为2%~4%。生铁是坚硬、易碎的材料，不能锻造，只能铸造，故又称铸铁。一般用于制造机器机身和底座。 (二)非铁金属材料 1. 铜及铜合金。 铜是紫红色、质韧而富延展性的金属，导电、导热及抗蚀性良好，所以在工业上应用非常广泛。纯铜是优良的导体，因此在电工、电子工业上用途最大。 以铜为主的合金很多，其中最常用的是青铜和黄铜。青铜是铜和锡等金属的合金，因为颜色呈咖啡色，又称古铜。这种铜合金具有相当的强度和韧性，抗锈和抗蚀能力也很好，通常用于制造抽水机零件、管道类、门类、泵等机件。又因其色泽古朴，还常用来做工艺品。黄铜是铜和锌的合金，因为颜色呈黄色，所以称为黄铜。黄铜多用于制造受力不大且需具有耐蚀性能的机件。 2. 铝及铝合金。 铝是银色的金属，质软且轻，抗蚀及导电、导热性良好，仅次于银。因为纯铝的强度差，所以工业上一般都是使用铝合金。铝合金常用于飞机制造工业，家庭用品和手提电器亦常用铝合金做材料。 二、钣金材料 钣金材料是将块状金属用辗轧、延伸、展薄等工艺制成的板状金属材料都比较薄，包括软钢板、镀锌铁板、镀锡铁板、不锈钢板、铝板、铜板等。 1.软钢板。 含碳量在0.25%以下的钢板叫软钢板，其用途甚广。橱柜、冰箱、洗衣机、家用小汽车等外壳常用软钢板做材料。软钢板容易生锈，实际运用时常常在它的表面做涂漆、镀锌、镀锡处理，以防接触湿气。一般用的软钢板又可分为下列两类。 (1)热轧钢板。 由钢锭热轧而成，表面黑色，俗称黑铁皮。此类钢板多用于汽车底盘的外壳及家具的框架等。 (2)冷轧钢板。 由钢锭冷轧而成，精度较佳，表面光滑，俗称光面板。此类钢板适用于做汽车车身和冰箱、洗衣机的外壳等。 2.镀锌铁板。 镀锌铁板又称白铁皮，是在软钢板上镀一层锌膜而成。镀锌铁板价格低廉，般用作空气调节导管、屋顶遮雨板、屋檐、盆、桶等家用制品的材料。 3.镀锡铁板。 镀锡铁板俗称马口铁，是在软钢板上镀一层锡膜(锡膜可防止湿气渗蚀铁皮)。镀锡铁板主要用作食品容器的材料。 4.不锈钢板。 不锈钢板是在碳钢中添加铬或者镍和铬，经热轧及冷轧所制成的钣金材料。不锈钢板耐蚀性极强，其外观为光滑漂亮的银色，广泛用作厨房用品、医疗器具、制药机械以及建筑用品的材料。 5.黄铜板。 黄铜板是以铜和锌为主要成分的合金板，色泽金黄，其硬度及延展性较好。由于它的价格较为低廉，制作加工容易，故被广泛使用，一般铜币及家用器皿常用此种铜板作为材料。 6. 青铜板。 青铜板是以铜和锡为主要成分的合金板。此种材料不仅硬度大，而且耐蚀性、耐磨性及铸造性均佳，故广泛使用在要求耐蚀性能好的零件上，如齿轮、电器零件等。同时由于青铜会产生庄严典雅的青绿色金属色泽，所以工艺美术品常以青铜板作为材料。 7. 铝板。 铝板是银白色的金属板。由于铝是一种密度较小的轻金属，因此铝板成为制造飞机等航空器材的重要材料，也因为铝有较好的延展性，且容易保持清洁，故铝板也常用于制作食品容器等。 $