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常见的金属材料分为以下几种:
一、碳素钢
碳素钢是指含碳量小于2.11%和含有少量硅、锰、硫、磷等杂质元素所组成的铁碳合金,简称碳钢。其中锰、硅是有益元素,对钢有一定的强化作用;硫、磷是有害元素,分别增加钢的热脆性和冷脆性,应严格控制。碳钢的价格低廉,工艺性能良好,在机械制造中广泛应用。
二、合金钢
为了改善和提高钢的性能,在碳钢的基础上加入其它合金元素,如硅、锰、铬、镍、、钨、钒、钛等,这种钢叫合金钢。合金钢根据加入合金元素的不同,具有不同的性能,如高的耐磨性、耐蚀性、耐低温、高磁性等良好的特殊性能。合金钢按用途分为合金结构钢、合金工具钢和特殊性能钢。
三、铸铁
铸铁是含碳量大于2.11% 的铁碳合金,与钢相比其碳、硅含量较高(大致成分为2.5~4.0%C,1.0~3.0%Si), 灰口铸铁中碳以石墨的形式存在。铸铁的抗拉强度、塑性和韧性不如钢,其力学性能比钢差,不能锻造。但它具有优良的铸造性、减震性、耐磨性和切削加工性等特点,加之成本低廉、生产设备和工艺简单,在机械制造中应用较广。
根据铸铁中碳的存在形态不同,分为灰口铸铁和白口铸铁。其中,灰口铸铁应用广泛,分为灰铸铁、可锻铸铁、球墨铸铁和蠕墨铸铁等。
四、有色金属及其合金
工业上把铁及其合金称为黑色金属,把其它金属及其合金统称为有色金属。常用的铸造有色金属有铝、镁、铜、锌、铅、锡、钛等。其中铜及其合金是应用最早的金属,它具有优良的导电性、导热性、抗腐蚀性和耐磨性。铝合金是比铜、铁、钢应用时间较晚的金属,它既具有铜合金的某些优点,又有很高的比强度(抗拉强度/比重),工业中应用广泛而且发展迅速。