什么铸造单位用稀有金属最多

4. 常用的铸造合金有哪三大类，其中 应用最广泛

常用的铸造合金有哪三大类
(1)铝硅系合金，也叫硅铝明或矽铝明。有良好铸造性能和耐磨性能，热胀系数小，在铸造铝合金中品种最多，用量最大的合金，含硅量在10%～25%。有时添加0.2%～0.6%镁的硅铝合金，广泛用于结构件，如壳体、缸体、箱体和框架等。有时添加适量的铜和镁，能提高合金的力学性能和耐热性。此类合金广泛用于制造活塞等部件。

(2)铝铜合金，含铜4.5%～5.3%合金强化效果最佳，适当加入锰和钛能显著提高室温、高温强度和铸造性能。主要用于制作承受大的动、静载荷和形状不复杂的砂型铸件。

(3)铝镁合金，密度最小(2.55g/cm3)，强度最高(355MPa左右)的铸造铝合金，含镁12%，强化效果最佳。合金在大气和海水中的抗腐蚀性能好，室温下有良好的综合力学性能和可切削性，可用于作雷达底座、飞机的发动机机匣、螺旋桨、起落架等零件，也可作装饰材料。

(4)铝锌系合金，为改善性能常加入硅、镁元素，常称为锌硅铝明。在铸造条件下，该合金有淬火作用，即自行淬火。不经热处理就可使用，以变质热处理后，铸件有较高的强度。经稳定化处理后，尺寸稳定，常用于制作模型、型板及设备支架等。

5. 有关金属材料的知识

金属材料介绍
金属材料是最重要的工程材料，包括金属和以金属为基的合金。工业上把金属和其合金分为两大部分：
（ 1 ）黑色金属材料 —— 铁和以铁为基的合金（钢、铸铁和铁合金）。
（ 2 ）有色金属材料 —— 黑色金属以外的所有金属及其合金。
有色金属按照性能和特点可分为：轻金属、易熔金属、难熔金属、贵重金属、稀土金属和碱土金属。
（二）非金属材料
非金属材料包括耐火材料、耐火隔热材料、耐蚀（酸）非金属材料和陶瓷材料等。
（ 1 ）耐火材料。耐火材料是指能承受高温下作用而不易损坏的材料。常用的耐火材料有耐火砌体材料、耐火水泥及耐火混凝土。
（ 2 ）耐火隔热材料。耐火隔热材料又称为耐热保温材料。常用的隔热材料有硅藻土、蛙石、玻璃纤维（又称矿渣棉）、石棉以及它们的制品。
（ 3 ）耐蚀（酸）非金属材料。耐蚀（酸）非金属材料的组成主要是金属氧化物、氧化硅和硅酸盐等，在某些情况下它们是不锈钢和耐蚀合金的理想代用品。常用的非金属耐蚀材料有铸石、石墨、耐酸水泥、天然耐酸石材和玻璃等。
（ 4 ）陶瓷材料。
（二）非金属材料
非金属材料包括耐火材料、耐火隔热材料、耐蚀（酸）非金属材料和陶瓷材料等。
（ 1 ）耐火材料。耐火材料是指能承受高温下作用而不易损坏的材料。常用的耐火材料有耐火砌体材料、耐火水泥及耐火混凝土。
（ 2 ）耐火隔热材料。耐火隔热材料又称为耐热保温材料。常用的隔热材料有硅藻土、蛙石、玻璃纤维（又称矿渣棉）、石棉以及它们的制品。
（ 3 ）耐蚀（酸）非金属材料。耐蚀（酸）非金属材料的组成主要是金属氧化物、氧化硅和硅酸盐等，在某些情况下它们是不锈钢和耐蚀合金的理想代用品。常用的非金属耐蚀材料有铸石、石墨、耐酸水泥、天然耐酸石材和玻璃等。
（ 4 ）陶瓷材料。
二、常用工程材料的性能和特点
（一）金属材料
1 、黑色金属
含碳量小于 2 ． 11 ％（重量）的合金称为钢，合碳量大于 2 ． 11 ％（重量）的合金称为生铁。
（ 1 ）钢及其合金的分类。
钢的力学性能决定于钢的成分和金相组织。钢中碳的含量对钢的性质有决定性影响。
在工程中更通用的分类为：
l ）按化学成分分类。可分为碳素钢、低合金钢和合金钢。
2 ）按主要质量等级分类：
① 普通碳素钢、优质碳素钢和特殊质量碳素钢；
② 普通低合金钢、优质低合金钢和特殊质量低合金钢；
③ 普通合金钢、优质合金钢和特殊质量合金钢。
（ 2 ）钢牌号的表示方法。按照国家标准《钢铁产品牌号表示方法》规定，我国钢铁产品牌号采用汉语拼音字母、化学符号和阿拉伯数字相结合的表示方法，即：
l ）牌号中化学元素采用国际化学元素表示。
2 ）产品名称、用途、特性和工艺方法等，通常采用代表该产品汉字的汉语拼音的缩写字母表示。
3 ）钢铁产品中的主要化学元素含量（％）采用阿拉伯数字表示。
合金结构钢的牌号按下列规则编制。数字表示含碳量的平均值。合金结构钢和弹簧钢用二位数宇表示平均含碳量的万分之几，不锈耐酸钢和耐热钢含碳量用千分数表示。平均含碳量＜ 0.1 ％（用 “0” 表示；平均含碳量＜ 0.03 ％，用 “00” 表示＝。合金工具钢平均含碳量＞ 1.00 ％时，不标合碳量，否则用千分数表示。高速工具钢和滚珠轴承钢不标含碳量，滚珠轴承钢标注用途符号 “C” 。平均合金含量＜ 1.5 ％者，在牌号中只标出元素符号，不注其含量。
例：在钢的分类中 , 优质钢是按照（ ）来分类的。
A. 化学成分 B. 用途 C. 冶炼质量 D. 冶炼方法
答案 :C
（ 3 ）工程中常用钢及其合金的性能和特点。
l ）碳素结构钢。
碳素结构钢生产工艺简单，有良好工艺性能（如焊接性能、压力加工性能等）、必要的韧性、良好的塑性以及价廉和易于大量供应，通常在热轧后使用。在桥梁、建筑、船舶上获得了极广泛的应用。某些不太重要、要求韧性不高的机械零件也广泛选用。

2 ）低合金高强度结构钢。低合金高强度结构钢比碳素结构钢具有较高的韧性，同时有良好的焊接性能、冷热压力加工性能和耐蚀性，部分钢种还具有较低的脆性转变温度。

3 ）合金结构钢。合金结构钢广泛用于制造各种要求韧性高的重要机械零件和构件。形状复杂或截面尺寸较大或要求韧性高的淬火零件，一般为合金结构钢。
4 ）不锈耐酸钢。它在化工、石油、食品机械和国防工业中广泛应用。
按不锈钢使用状态的金相组织，可分为铁素体、马氏体、奥氏体、铁素体加奥氏体和沉淀硬化型不锈钢五类。现将各类不锈钢的特点简述如下：
① 铁素体型不锈钢。铬是铁素体型不锈钢中的主要合金元素。高铬钢有良好的抗高温氧化能力，在氧化性酸溶液，如硝酸溶液中，有良好的耐蚀性，故其在硝酸和氮肥工业中广泛使用。高铬铁素体不锈钢的缺点是钢的缺口敏感性和脆性转变温度较高，钢在加热后对晶间腐蚀也较为敏感。

② 马氏体型不锈钢。铬是钢中的主要合金元素。通常用在弱腐蚀性介质，如海水、淡水和水蒸汽等中，使用温度小于或等于 580 ℃ 、通常作为受力较大的零件和工具的制作材料，由于此钢焊接性能不好，故一般不用作焊接件。
③ 奥氏体型不锈钢。钢中主要合金元素为铬和镍。这类钢具有高的韧性、低的脆性转变温度、良好的耐蚀性和高温强度、较好的抗氧化性以及良好的压力加工和焊接性能。
④ 铁素体 — 奥氏体型不锈钢。
⑤ 沉淀硬化型不锈钢。这类钢主要用于制造要求高强度和耐蚀的容器、结构件零件，也可用作高温零件，如汽轮机零件。
5 ）铸钢。铸钢具有较好的强度、塑性和韧性，可以铸成各种形状、尺寸和质量的铸钢件。
（ 4 ）铸铁的分类和牌号表示方法。大部分机械设备的箱体、壳体、机座、支架和受力不大的零件多用铸铁制造。某些承受冲击不大的重要零件，如小型柴油机的曲轴，多用球墨铸铁制造。其原因是铸铁价廉，切削性能和铸造性能优良，有利于节约材料，减少机械加工工时，且有必要的强度和某些优良性能，如高的耐磨性、吸震性和低的缺口敏感性等。
1 ）铸铁的分类。
按照石墨的形状特征，铸铁可分为灰口铸铁（石墨成片状）、球墨铸铁（石墨成球状）和可锻铸铁（石墨成团絮状）三大类。
按照铸铁成分中是否含有合金元素，可分为一般铸铁和合金铸铁两大类。一般铸铁可分为普通铸铁和变质（孕育）铸铁。
2 ）铸铁牌号的表示方法：
① 用各种铸铁相应汉语拼音字母的第一个大写字母作为铸铁的代号，当两种铸铁名称的代号字母相同时，可在大写字母后加小写字母表示。
② 在牌号中一般不标注常规元素 C ． Si 、 Mn 、 S 和 P 的符号，但当它们有特殊作用时才标注其元素符号和含量。
③ 牌号中代号后面的一组数字表示抗拉强度值（如灰口铸铁 HT100 ），有两组数字时，第一组数字表示抗拉强度值，第二组数字表示伸长率值（如球墨铸铁 QT400 － 18 ），两组数字之间用 “ － ” 隔开。
3 ）工程中常用铸铁的性能和特点：
① 灰口铸铁。基体可以是铁素体，珠光体或铁素体加珠光体，相当于钢的组织。
② 球墨铸铁。球墨铸铁综合机械性能接近于钢。
可用球墨铸铁来代替钢制造某些重要零件，如曲轴、连杆和凸轮轴等。
③ 蠕墨铸铁。蠕墨铸铁的强度接近于球墨铸铁，并具有一定的韧性和较高的耐磨性；同时又有灰口铸铁良好的铸造性能和导热性。
蠕墨铸铁在生产中主要用于生产汽缸盖、汽缸套、钢锭模和液压阀等铸件。
④ 可锻铸铁。可锻铸铁可以部分代替碳钢。
⑤ 耐磨铸铁。耐磨铸铁是在磨粒磨损条件下工作的铸铁，应具有高而均匀的硬度。
⑥ 耐热铸铁。耐热铸铁是在高温下工作的铸件，如炉底板、换热器、钳锅、热处理炉内的运输链条等。
⑦ 耐蚀铸铁。耐蚀铸铁是主要用于化工部件，如阀门、管道、泵、容器等。
2 、有色金属
l ）铝及其合金。
工业纯铝可制作电线、电缆、器皿及配制合金。铝合金可用于制造承受较大载荷的机器零件和构件。
① 防锈铝合金（ LF ）。主要用于焊接件、容器、管道或以及承受中等载荷的零件及制品，也可用作铆钉。
② 硬铝合金（ LY ）。低合金硬铝塑性好，强度低。主要用于制作铆钉，常称铆钉硬铝；标准硬铝合金强度和塑性属中等水平。主要用于轧材、锻材、冲压件和螺旋浆叶片及大型铆钉等重要零件；高合金硬铝合金元素含量较多，强度和硬度较高，塑性及变形加工性能较差。用于制作重要的销和轴等零件。
③ 超硬铝合金（ LC ）。
这类合金的抗蚀性较差，高温下软化快，多用于制造受力大的重要构件，例如飞机大梁、起落架等。
④ 锻铝合金（ LD ）。这类合金主要用于承受重载荷的锻件和模锻件。
2 ）铜及其合金。铜合金具有较高的强度和塑性，具有高的弹性极限和疲劳极限，同时还具有较好的耐蚀性、抗碱性及优良的减摩性和耐磨性。
一般铜合金分黄铜、青铜和白铜三大类。
① 黄铜（ H ）。以锌为主要合金元素的铜合金称为黄铜。
② 青铜（ Q ）。青铜原指铜锡合金，但工业上都习惯称含铝、硅、铅、锰等的铜基合金为青铜。
3 ）镍及其合金。镍及镍合金是化学、石油、有色金属冶炼、高温、高压、高浓度或混有不纯物等各种苛刻腐蚀环境下比较理想的金属材料。

4 ）钛及其合金。钛熔点高，热膨胀系数小，导热性差，强度低，塑性好。钛具有优良的耐蚀性和耐热性，其抗氧化能力优于大多数奥氏体不锈钢，而在较高温度下钛材仍能保持较高的强度。
常温下钛具有极好的抗蚀性能，在大气、海水、硝酸和碱溶液等介质中十分稳定，但在任何浓度的氢氟酸中均能迅速溶解。
5 ）铅及其合金。
铅在大气、淡水、海水中很稳定，铅对硫酸、磷酸、亚硫酸、铬酸和氢氟酸等则有良好的耐蚀性。铅不耐硝酸的腐蚀，在盐酸中也不稳定。
6 ）镁及其合金。镁合金是航空工业的重要结构材料，它能承受较大的冲击、振动载荷，并有良好的机械加工性能和抛光性能。其缺点是耐蚀性较差、缺口敏感性大及熔铸工艺复杂

6. 用什么物质铸造的剑最重

贫铀
就是核废料
密度是钢铁的3倍以上

7. 有色金属或者说是稀有金属有哪些，分别主要生产国是什么国家

铟：我国储量居世界第一。占全球供应量的80%。主要用于平板显示器、合金、半导体数据传输、航天产品的制造。主要伴生在铅锌矿中，2005年我国原生 铟产量也只有410吨。铟它是一种伴生的金属，它只是锌精矿里面的含量都是用PPM（百万之）计算的，非常的少，不能再生。

钨：我 国世界储量第一。占全球供应量的为85%。主要用于硬质合金、特种钢等产品，并被广泛用于国防工业、航空航天、信息产业，被称为“工业的牙齿”。钨能耐高 温，所以钨合金被大量用在机械、武器工业中。比如枪、炮的发射管中都会用到钨的合金。 军事方面用做穿甲弹的弹丸，都是用比坦克装甲硬得多的高密度合金钢、碳化钨等材料制成的。钨合金的机械性能与贫铀相差无几，而且贫铀的缺点反而是它的优 点。

没有放射性，钨的化学性能也非常稳定，甚至在1000℃以上的高温下也不会氧化，而且硬度也不会明显下降。这点对防破甲弹的高温金属射流十分有利。钨 的硬度极高，主要用于钢铁金属的合金，加入钨后钢的硬度会有极大的提高，在金属加工领域的刀具材料高速钢就是含钨的合金。如果一个国家没有钨的话，在目前 技术条件下的金属加工能力就会出现极大的缺失，直接导致机械行业的瘫痪，所以称之为战略金属。此外在照明领域也必须使用钨做为灯丝。

钼：我国储量居世界第二。占全球供应量的24%。用于炼制各类合金钢、不锈钢、耐热钢、超级合金，在军事工业中应用广泛，被称作“战争金属”。

稀土：我国储量居世界第一。供应量占全球总量的80%以上。用于制造复合材料，镁、铝、钛等合金材料，被形象地比喻为“工业味精”，这个大家说的最多，都知道，就不用说了

锗：储量居世界第一。产量占全球的50%。主要用于夜视仪、热成像仪、石油产品催化剂、太阳能电池等生产，并被广泛用于光纤通讯领域。

此外钽、锶、 锑、镉、铱、铋、铑、钛、镍、锆、铬、钴等等及镍铬、镍铬硅、镍铝、钛铝、铁镍等等，在欧洲这些很多都是战略金属在国防建设中也有广泛的用途.有些已经用 于宇宙飞船的制造及军事应用.如金属钽不仅在火炮上有大用处，而且是以后宇宙空间探索必要的材料，其奇特的物理化学性能至今科学家还在研究， 钽合金的特殊用途目前仍在研究、开发。

如劳斯阿莫斯国立研究所开发出含有熔融钚并含有20wt％钛的钽合金。这种合金用于要求材料密度在 11.0g/cm3以下，对熔融钚有优异的耐腐蚀性及在800～1200℃的高温中能持续数小时的耐氧化性。被选用的T-222合金(Ta-10W- 2.5Hf-0.01C)正在被研究用作冥王星探测器发电装置的材料。目前T-111（Ta-8W-2Hf）合金被用作在宇宙空间使用的包裹热力发动机热 源的强化结构材料。可以看出，稀有金属的供应是发展原子能、宇宙探索，国防建设，电子计算机、无线电电子学等新技术所必需的条件。

本人花了许多时间，找到这些资料，还有很多没有找出来，实在是时间所限，只为尽一份心力，希望大家再补充。据统计，近年来国际铟消费量每年都在以30％的速度递增，日韩等国已经出台了具体措施，加强包括铟在内的许多小金属的战略储备。中国有色金属协会安泰科信息有限公司冯君从：

“日本是在去年年底宣布，要增加14种战略金属储备，其中就包括铟，有钨、钼，锗等等这些金属，每年要增加这 个储备，韩国是今年3月份，也公布和日本相应的一些类似的一些政策，也是增加国家政府，国家的储备 日本经济产业省前不久组织了由稀有金属供应商、稀有金属用户以及有关专家学者等参加的研讨会，共同研究确保钒、铬、锰、钴、镍、钼、铂、银、铜、钨、铟以 及稀土等31种稀有矿产资源的稳定供应对策，并将研究结果作为政策课题纳入预定于今年5月提出的“国家能源资源战略规划”。

据了解，日本的稀 有金属几乎全部依赖进口。其中，日本每年消费总量90%的钨从中国进口，截至2005年10月，其国家储备为293吨，这些稀有金属大部分储存在日本茨城 县的国家储备基地。日本产业界认为，政府计划将铟和稀土列入法定战略储备物资的原因除了其稀少之外，主要还因为这些资源控制在中国手里。如果不趁早储备相 当数量的铟和稀土，很容易受制于人。

日本国际未来科学研究所的代表浜田和幸就曾说：“中国拥有世界稀土资源的88%，掐住了日美的咽喉，日本和美国没有这些稀有金属，就无法制造精密的制导武器。”日本产业用稀有金属过分依赖进口，不能保证稳定供应，日本政府为了防止在稀有资源供应上受制于人(中国)，除了官民齐动手，大量囤积从中国廉价购买的稀有金属外，并已经着手研究相应技术，开发替代材料。

众所周知，中国是稀有金属资源大国，尤其是许多制约着现代高科技发展和军事用途广泛的稀有金属蕴藏量在世界上所占比例很大。金属锆主要用于核工业反应 堆、航天航空工业和武器制造，其中全球90%的锆在中国加工；铟主要用在液晶屏等高端的领域，全球80%的铟都产自中国，70%的铟出口日本；中国拥有世 界稀土资源的88%，2005年我国稀土出口总额3.1亿美元，其中出口日本1.8亿美元，占总金额的58.27%，排在首位，出口美国0.3亿美元，占 10.26%，排在第二位。

此外，钨及钨制品出口总额7.3亿美元，其中出口日本2.3亿美元，占31.67%，排在首位，出口美国0.88亿美元，占 12.10%，排在第三位。其它稀有金属如铍、铬、锗、镓(含铟)等稀有金属出口总额为5亿美元，其中出口日本3.1亿美元，占61.8%；出口美国 0.55亿美元，占10.94%。

由于近年来国家对采矿权的下放，各种稀有金属矿和煤矿一样陷入了开采一哄而上的混乱局面，致使 我国的大量战略稀有金属资源被糟蹋、破坏和贱卖。一些个人，单位，地方为了自己的局部利益和个人得失，对稀有金属开采滥挖乱采，出口的绝大部分是未经轧、 锻或简单加工的初级产品，换取的资金得不偿失。

以铟为例，这种稀缺资源全球储备也不过若干吨，其中80%都出自我国。虽然在全世 界来看，铟都属于稀缺资源，但我国的铟资源却相对比较丰富。1995年我国超过法国，成为全球最大的原生铟生产国，截止到目前原生铟年产量占到了全球的 80%以上。不过，我国的铟开采出来却大多销往了国外，特别是日韩。日本的消费量占到全球的70%，所以中国基本上90%以上都是出口，而且铟主要是用在 液晶显示屏.

铟如此，稀土、钨等一大批稀有金属资源又何尝不是在这样毫无节制和管理地滥采贱卖呢？拥有紧缺资源就拥有“话语权”。稍微留心的人都知道巴西、澳大利亚在铁矿石资源上卡中国脖子的事，人家满天要价，宝钢等中国企业十分无奈。而我们身在 “宝山”，却把稀有金属弃若蔽履，由于这些行业的管理者目光短浅，为了蝇头小利和眼前利益，任意抛洒，廉价竞售，不惜在外商面前竞相压价，连定价的“话语 权”都统统拱手相送！让美日等国拣了大便宜，以极低的价格轻易就大量攫取到了我国特有的稀有战略资源，进而大量囤积。
稀有金属资 源是不可再生的战略物资，是国家的宝贵财富，是中华民族赖以发展和生存的命脉。在为了GDP增长而引进外资时，我们是为那些不断被更新和淘汰的所谓“知识 产权”付出了高昂代价的，可是在不可再生的，卖一点就少一点的，甚至可以用以制作精确制导武器来攻击自己的稀有金属资源面前，有人却鼠目寸光，浑浑噩噩， 一叶障目，不见泰山，看不到它们的巨大战略价值，毫无战略头脑，毫无忧患意识，放任自流，眼睛只盯在一点点薄利上。真是“仔卖爷田不心痛”，连国家的发展 和安全都不顾了！

加强储备、对一些重要的有色金属的开采、生产和出口进行调控，是目前很多国家都在着手做的事情。比如说美国，尽 管他们有相当多的矿产资源的储量都位居全球首位，但他们却是世界上第一个实行矿产储备的国家。为了保护本国资源，美国封存了大量矿山，转而从国外进口矿产 品。这样一旦国际市场供应紧张，价格激增的时候，美国就有可能抛出储备，打压价格.

美国、西欧、日本多年来一直对我国实行严格的 军售限制，只要是有可能改善中国军事装备的任何技术、设备和资源都要受到苛刻的管制，其狼子野心就是要阻止中国强大起来。而我们却在把能对战略和发展起决 定性作用的稀有资源争相推出国门，为居心叵测的反华势力储备积聚能掉过头来攻击我们的战略资源大开绿灯，为什么我们不能学那些卡中国脖子的国家那样，制定 法律、法规，对稀有金属，尤其是关系着战略资源的稀有金属严格控制开采权，严格限制出口呢？

美日等国未雨绸缪，早已在为今后的激烈竞争甚至战争处心积虑地进行战略物资囤积了。我们是麻木不仁还是立即采取措施？严格控制我国稀有金属出口刻不容缓！ 其中有些稀有金属已经基本开采殆尽，中国后来还要回过头来高价从国外买回。现在动手也算亡羊补牢，整顿稀土行业，严控战略资源出口刻不容缓。

2006年5月，倭国政府将提出“国家能源资源战略规划”。根据新“战略规划”，日将扩大稀有金属战略储备的范围，以防止因这些稀有金属的短缺影响倭国经济的正常发展。有关专家指出，稀有金属作为关系经济和国防安全的重要战略物资，日美都大量储备，而且有相当一部分是从我国进口，而我国对部分稀有金属的生产和出口缺乏有效的调控和管理，这一局面必须尽快改变。

8. 航天军工中哪些稀有金属最多用

在航天军工中使用最多的稀有金属有钛，钨，铼，钼等。
钛：钛合金有好的耐热强度、低温韧性和断裂韧性，故多用作飞机发动机零件和火箭、导弹结构件。钛合金还可作燃料和氧化剂的储箱以及高压容器。
钨：熔点极高，硬度很大，蒸气压很低，蒸发速度也较小，化学性质也比较稳定。在航空和火箭技术中，以及要求机器零件，发动机和一些仪器的高热强度的其它部门中，钨和其它给熔金属（钽、铌、钼、铼）的合金用作热强材料。
铼：铼具有很高熔点，是一种主要的高温仪表材料；同时含铼合金也用于航空发动机耐热部件的制造，全球约80%的铼用于生产航空发动机。钨铼热电偶在3100℃也不软化，钨或钼合金中加25%的铼可增加延展性能；铼在火箭、导弹上用作高温涂层用，宇宙飞船用的仪器和高温部件如热屏蔽、电弧放电、电接触器等都需要铼。
钼：钼在二十世纪初被大量应用于制造武器装备，现代高、精、尖装备对材料的要求更高，如钼和钨、铬、钒的合金用于制造军舰、火箭、卫星的合金构件和零部件。

9. 铸铁具体的牌号是什么，有什么区别

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一、黑色金属、钢和有色金属

在介绍钢的分类之前先简单介绍一下黑色金属、钢与有色金属的基本概念。

1、黑色金属是指铁和铁的合金。如钢、生铁合金、铸铁等。钢和生铁都是以铁为基础，以碳为主要添加元素的合金，统称为铁碳合金。生铁是指把铁矿石放到高炉中冶炼而成的产品，主要用来炼钢和制造铸件。把铸造生铁放在熔铁炉中熔炼，即得到铸铁（液状），把液状铸铁浇铸成铸件，这种铸铁叫铸铁件。
铁合金是由铁与硅、锰、铬、钛等元素组成的合金，铁合金是炼钢的原料之一，在炼钢时做钢的脱氧剂和合金元素添加剂用。
2、把炼钢用生铁放到炼钢炉内按一定工艺熔炼，即得到钢。钢的产品有钢锭、连铸坯和直接铸成各种钢铸件等。通常所讲的钢，一般是指轧制成各种钢材的钢。钢属于黑色金属但钢不完全等于黑色金属。
3、有色金属又称非铁金属，指除黑色金属外的金属和合金，如铜、锡、铅、锌、铝以及黄铜、青铜、铝合金和轴承合金等。另外在工业上还采用铬、镍、锰、钼、钴、钒、钨、钛等，这些金属主要用作合金附加物，以改善金属的性能，其中钨、钛、钼等多用以生产刀具用的硬质合金。以上这些有色金属都称为工业用金属，此外还有贵重金属：铂、金、银等和稀有金属，包括放射性的铀、镭等。
二、钢的分类
钢是含碳量在0.04%-2.3%之间的铁碳合金。为了保证其韧性和塑性，含碳量一般不超过1.7%。钢的主要元素除铁、碳外，还有硅、锰、硫、磷等。钢的分类方法多种多样，其主要方法有如下八种：

1、按品质分类
(1) 普通钢（P≤0.045%，S≤0.050%）
(2) 优质钢（P、S均≤0.035%）
(3) 高级优质钢（P＜0.035%，S≤0.030%）
2.、按化学成份分类
1) 碳素钢：a.低碳钢（C≤0.25%）；b.中碳钢（0.25＜C≤0.60%）；c.高碳钢（C＞0.60%）。
2)合金钢：a.低合金钢（合金元素总含量≤5%）b.中合金钢（合金元素总含量为5~10%）c.高合金钢（合金元素总含量＞10%）。
3、按成形方法分类：(1) 锻钢；(2) 铸钢；(3) 热轧钢；(4) 冷拉钢。
4、按金相组织（是研究钢的内部组织结构的科学）分类
1) 退火状态的a.亚共析钢（铁素体+珠光体）b.共析钢（珠光体）c.过共析钢（珠光体+渗碳体）d.莱氏体钢（珠光体+渗体）。
2) 正火状态的：a.珠光体钢；b.贝氏体钢；c.马氏体钢；d.奥氏体钢。
3) 无相变或部分发生相变的
5、按用途分类
1) 建筑及工程用钢：a.普通碳素结构钢；b.低合金结构钢；c.钢筋钢。
2) 结构钢:a.机械制造用钢：(a)调质结构钢；(b)表面硬化结构钢：包括渗碳钢、氨钢、表面淬火用钢；(c)易切结构钢；(d)冷塑性成形用钢：包括冷冲压用钢、冷镦用钢。 b.弹簧钢 c.轴承钢
3) 工具钢：a.碳素工具钢；b.合金工具钢；c.高速工具钢。
4) 特殊性能钢：a.不锈耐酸钢；b.耐热钢包括抗氧化钢、热强钢、气阀钢；c.电热合金钢；d.耐磨钢；e.低温用钢；f.电工用钢
5) 专业用钢——如桥梁用钢、船舶用钢、锅炉用钢、压力容器用钢、农机用钢等。
6、综合分类
1) 普通钢：a.碳素结构钢：(a) Q195；(b) Q215(A、B)；(c) Q235(A、B、C)；(d) Q255(A、B)；(e) Q275。b.低合金结构钢。c.特定用途的普通结构钢
2) 优质钢（包括高级优质钢）
a.结构钢：(a)优质碳素结构钢；(b)合金结构钢；(c)弹簧钢；(d)易切钢；(e)轴承钢；(f)特定用途优质结构钢。
b.工具钢：(a)碳素工具钢；(b)合金工具钢；(c)高速工具钢。
c.特殊性能钢：(a)不锈耐酸钢；(b)耐热钢；(c)电热合金钢；(d)电工用钢；(e)高锰耐磨钢
7、按冶炼方法分类
1) 按炉种分
a.平炉钢（用空气作为氧化剂）:(a)酸性平炉钢；(b)碱性平炉钢。
b.转炉钢（用氧气作为氧化剂）:(a)酸性转炉钢;(b)碱性转炉钢。或 (a)底吹转炉钢;(b)侧吹转炉钢；(c)顶吹转炉钢。
c.电炉钢（炼优质钢）:(a)电弧炉钢；(b)电渣炉钢；(c)感应炉钢；(d)真空自耗炉钢；(e)电子束炉钢。
2) 按脱氧程度和浇注制度分a.沸腾钢（脱氧程度不完全）；b.半镇静钢（脱氧程度介于沸腾钢和镇静钢之间）；c.镇静钢（脱氧程度较为完全）；d.特殊镇静钢（脱氧程度最完全，钢的质量高）。
8、按外形分类：分为:a.型材、b.板材、c.管材、d.金属制品四大类。
a. 型材：
重轨：每米重量大于30千克的钢轨（包括起重机轨）；
轻轨：每米重量小于或等于30千克的钢轨。
大、中、小型型钢：普通钢圆钢、方钢、扁钢、六角钢、工字钢、槽钢、等边和不等边角钢及螺纹钢等。
线材：直径5-10毫米的圆钢和盘条。
冷弯型钢：将钢材或钢带冷弯成型制成的型钢。
优质型材：优质钢圆钢、方钢、扁钢、六角钢等。
b．板材；
薄钢板：厚度等于和小于4毫米的钢板。
中、厚钢板：厚度大于4毫米的钢板。中板：厚度大于4mm小于20mm）；厚板：厚度大于20mm小于60mm；特厚板：厚度大于60mm。
钢带：也叫带钢，实际上是长而窄并成卷供应的薄钢板。
电工硅钢薄板：也叫硅钢片或矽钢片。
c.管材：

无缝钢管：用热压、冷轧（冷拔或挤压）等方法生产的管壁无接缝的钢管。
焊接钢管：将钢板或钢带卷曲成型，然后焊接制成的钢管。
d.金属制品：包括钢丝、钢丝绳、钢绞线等。
什么是特殊钢？
对特殊钢尚无统一的定义和概念，一般认为特殊钢是指具有特殊的化学成分、采用特殊的工艺生产、具备特殊的组织和性能、能够满足特殊需要的钢类。与普通钢相比，特殊钢具有更高的强度和韧性、物理性能、化学性能、生物相容性和工艺性能。

我国与日本、欧盟对特殊钢的定义比较接近，将特殊钢分成优质碳素钢、合金钢、高合金钢（合金元素大于10％）三大类，其中合金钢和高合金钢占特殊钢产量的70％。主要钢种有特殊碳素结构钢、碳素工具钢、碳素弹簧钢、合金弹簧钢、合金结构钢、滚珠轴承钢、合金工具钢、高合金工具钢、高速工具钢、不锈钢、耐热钢，以及高温合金、精密合金、电热合金等。目前世界上有近2000个特殊钢牌号、约50000个品种规格。特殊钢除了种类繁多之外，在规格上也表现出与普通钢不同的特点。除了板、管、丝、带、棒和异型材之外，还有复合材、表面合金化材、表面处理材、精锻材、精密铸件、粉末冶金制品等。

三、我国钢号表示方法
钢的牌号简称钢号，是对每一种具体钢产品所取的名称，是人们了解钢的一种共同语言。我国的钢号表示方法，根据国家标准 《钢铁产品牌号表示方法》（GB221-79）中规定，采用汉语拼音字母、化学元素符号和阿拉伯数字相结合的方法表示。即：

1）钢号中化学元素采用国际化学符号表示，例如Si,Mn,Cr……等。混合稀土元素用“RE”（或“Xt”）表示。
2）产品名称、用途、冶炼和浇注方法等，一般采用汉语拼音的缩写字母表示。
3）钢中主要化学元素含量（%）采用阿拉伯数字表示。
我国钢号表示方法的分类说明
1、碳素结构钢
1）由Q+数字+质量等级符号+脱氧方法符号组成。它的钢号冠以“Q”，代表钢材的屈服点，后面的数字表示屈服点数值，单位是MPa例如Q235表示屈服点（σs）为235 MPa的碳素结构钢。
2）必要时钢号后面可标出表示质量等级和脱氧方法的符号。质量等级符号分别为A、B、C、D。脱氧方法符号：F表示沸腾钢；b表示半镇静钢：Z表示镇静钢；TZ表示特殊镇静钢，镇静钢可不标符号，即Z和TZ都可不标。例如Q235-AF表示A级沸腾钢。
3）专门用途的碳素钢，例如桥梁钢、船用钢等，基本上采用碳素结构钢的表示方法，但在钢号最后附加表示用途的字母。
2、优质碳素结构钢
1）钢号开头的两位数字表示钢的碳含量，以平均碳含量的万分之几表示，例如平均碳含量为0.45%的钢，钢号为“45”，它不是顺序号，所以不能读成45号钢。
2）锰含量较高的优质碳素结构钢，应将锰元素标出，例如50Mn。
3）沸腾钢、半镇静钢及专门用途的优质碳素结构钢应在钢号最后特别标出，例如平均碳含量为0.1%的半镇静钢，其钢号为10b。
3、碳素工具钢
1）钢号冠以“T”，以免与其他钢类相混。
2）钢号中的数字表示碳含量，以平均碳含量的千分之几表示。例如“T8”表示平均碳含量为0.8%。
3）锰含量较高者，在钢号最后标出“Mn”，例如“T8Mn”。
4）高级优质碳素工具钢的磷、硫含量，比一般优质碳素工具钢低，在钢号最后加注字母“A”，以示区别，例如“T8MnA”。
4、易切削钢
1）钢号冠以“Y”，以区别于优质碳素结构钢。
2）字母“Y”后的数字表示碳含量，以平均碳含量的万分之几表示，例如
平均碳含量为0.3%的易切削钢，其钢号为“Y30”。
3）锰含量较高者，亦在钢号后标出“Mn”，例如“Y40Mn”。
5、合金结构钢
1）钢号开头的两位数字表示钢的碳含量，以平均碳含量的万分之几表示，如40Cr。
2）钢中主要合金元素，除个别微合金元素外，一般以百分之几表示。当平均合金含量＜1.5%时，钢号中一般只标出元素符号，而不标明含量，但在特殊情况下易致混淆者，在元素符号后亦可标以数字“1”，例如钢号“12CrMoV”和“12Cr1MoV”，前者铬含量为0.4-0.6%，后者为0.9-1.2%，其余成分全部相同。当合金元素平均含量≥1.5%、≥2.5%、≥3.5%……时，在元素符号后面应标明含量，可相应表示为2、3、4……等。例如18Cr2Ni4WA。
3）钢中的钒V、钛Ti、铝AL、硼B、稀土RE等合金元素，均属微合金元素，虽然含量很低，仍应在钢号中标出。例如20MnVB钢中。钒为0.07-0.12%，硼为0.001-0.005%。
4）高级优质钢应在钢号最后加“A”，以区别于一般优质钢。
5）专门用途的合金结构钢，钢号冠以（或后缀）代表该钢种用途的符号。例如铆螺专用的30CrMnSi钢，钢号表示为ML30CrMnSi。
6、低合金高强度钢
1）钢号的表示方法，基本上和合金结构钢相同。
2）对专业用低合金高强度钢，应在钢号最后标明。例如16Mn钢，用于桥梁的专用钢种为“16Mnq”，汽车大梁的专用钢种为“16MnL”，压力容器的专用钢种为“16MnR”。
7、弹簧钢
弹簧钢按化学成分可分为碳素弹簧钢和合金弹簧钢两类，其钢号表示方法，前者基本上与优质碳素结构钢相同，后者基本上与合金结钢相同。
8、滚动轴承钢
1）钢号冠以字母“G”，表示滚动轴承钢类。
2）高碳铬轴承钢钢号的碳含量不标出，铬含量以千分之几表示例如GCr15。渗碳轴承钢的钢号表示方法，基本上和合金结构钢相同。
9、合金工具钢和高速工具钢
1）合金工具钢钢号的平均碳含量≥1.0%时，不标出碳含量；当平均碳含量＜1.0%时，以千分之几表示。例如Cr12、CrWMn、9SiCr、3Cr2W8V。
2）钢中合金元素含量的表示方法，基本上与合金结构钢相同。但对铬含量较低的合金工具钢钢号，其铬含量以千分之几表示，并在表示含量的数字前加“0”，以便把它和一般元素含量按百分之几表示的方法区别开来。例如Cr06。
3）高速工具钢的钢号一般不标出碳含量，只标出各种合金元素平均含量的百分之几。例如钨系高速钢的钢号表示为“W18Cr4V”。钢号冠以字母“C”者，表示其碳含量高于未冠“C”的通用钢号。
10、不锈钢和耐热钢
1）钢号中碳含量以千分之几表示。例如“2Cr13”钢的平均碳含量为0.2%；若钢中含碳量≤0.03%或≤0.08%者,钢号前分别冠以“00”及“0”表示之，例如00Cr17Ni14Mo2、0Cr18 Ni9等。
2）对钢中主要合金元素以百分之几表示，而钛、铌、锆、氮……等则按上述合金结构钢对微合金元素的表示方法标出。
11、焊条钢
它的钢号前冠以字母“H”，以区别于其他钢类。例如不锈钢焊丝为“H2Cr13”，可以区别于不锈钢“2Cr13”。
12、电工用硅钢
1）钢号由字母和数字组成。钢号头部字母DR表示电工用热轧硅钢，DW表示电工用冷轧无取向硅钢，DQ表示电工用冷轧取向硅钢。
2）字母之后的数字表示铁损值（W/kg）的100倍。
3）钢号尾部加字母“G”者，表示在高频率下检验的；未加“G”者，表示在频率为50周波下检验的。例如钢号DW470表示电工用冷轧无取向硅钢产品在50赫频率时的最大单位重量铁损值为4.7W/kg。
13、电工用纯铁
1）它的牌号由字母“DT”和数字组成，“DT”表示电工用纯铁，数字表示不同牌号的顺序号，例如DT3。
2）在数字后面所加的字母表示电磁性能：A——高级、E——特级、C——超级，例如DT8A。
四、标志、检验
（一） 标志
标志是区别材料的材质、规格的标志，主要说明供方名称、牌号、检验批号、规格、尺寸、级别、净重等。标志有；
1、涂色：在金属材料的端面，端部涂上各种颜色的油漆，主要用于钢材、生铁、有色原料等。
2、打印：在金属材料规定的部位（端面、端部）打钢印或喷漆的方法，说明材料的牌号、规格、标准号等。主要用于中厚板、型材、有色材等。
3、挂牌：成捆、成箱、成轴等金属材料在外面挂牌说明其牌号、尺寸、重量、标准号、供方等。
金属材料的标志检验时要认真辨认，在运输、保管等过程中要妥善保护。
（二） 规格尺寸的检验
规格尺寸指金属材料主要部位（长、宽、厚、直径等）的公称尺寸。
1、公称尺寸（名义尺寸）：是人们在生产中想得到的理想尺寸，但它与实际尺寸有一定差距。
2、尺寸偏差：实际尺寸与公称尺寸之差值叫尺寸偏差。大于公称尺寸叫正偏差，小于公称尺寸叫负偏差。在标准规定范围之内叫允许偏差，超过范围叫尺寸超差，超差属于不合格品。
3、精度等级：金属材料的尺寸允许偏差规定了几种范围，并按尺寸允许偏差大 小不同划为若干等级叫精度等级，精度等级分普通、较高、高级等。
4、交货长度（宽度）：是金属材料交货主要尺寸，指金属材料交货时应具有的长（宽）度规格。
5、通常长度（不定尺长度）：对长度不作一定的规定，但必须在一个规定的长度范围内（按品种不同，长度不一样，根据部、厂定）。
6、短尺（窄尺）：长度小于规定的通常长度尺寸的下限，但不小于规定的最小允许长度。对一些金属材料，按规定可交一部分 " 短尺 " 。
7、定尺长度：所交金属材料长度必须具有需方在订货合同中指定的长度（一般正偏差）。
8、倍尺长度：所交金属材料长度必须为需方在订货合同中指定长度的整数倍（加锯口、正偏差）。
规格尺寸的检验要注意测量材料部位和选用适当的测量工具。
（三） 数量的检验
金属材料的数量，一般是指重量（除个别例垫板、鱼尾板以件数计），数量检验方法有：
1、按实际重量计量：按实际重量计量的金属材料一般应全部过磅检验。对有牢固包装（如箱、合、桶等），在包装上均注明毛重、净重和皮重。如薄钢板、硅钢片、铁合金可进行抽检数量不少于一批的 5% ，如抽检重量与标记重量出入很大，则须全部开箱称重。
2、按理论换算计量：以材料的公称尺寸（实际尺寸）和比重计算得到的重量，对那些定尺的型板等材都可按理论换算，但在换算时要注意换算公式和材料的实际比重。

（四） 表面质量检验
表面质量检验主要是对材料、外观、形状、表面缺陷的检验，主要有：
1、椭圆度：圆形截面的金属材料，在同一截面上各方向直径不等的现象。椭圆度用同一截面上最大与最小的直径差表示，对不同用途材料标准不同。
2、弯曲、弯曲度：弯曲就是轧制材料。在长度或宽度方向不平直、呈曲线形状的总称。如果把它们的不平程度用数字表示出来，就叫弯曲度。
3、扭转：条形轧制材料沿纵轴扭成螺旋状。
4、镰刀弯（侧面弯）：指金属板，带及接近矩形截面的形材沿长度（窄面一侧）的弯曲，一面呈凹入曲线，另一面对面呈凸出曲线，称为 " 镰刀弯 " 。以凹入高度表示。
5、瓢曲度：指在板或带的长度及宽度方向同时出现高低起伏的波浪现象，形成瓢曲形，叫瓢曲度。表示瓢曲程度的数值叫瓢曲度。
6、表面裂纹：指金属物体表层的裂纹。
7、耳子：由于轧辊配合不当等原因，出现的沿轧制方向延伸的突起，叫作耳子。
8、括伤：指材料表面呈直线或弧形沟痕通常可以看到沟底。
9、结疤：指不均匀分布在金属材料表面呈舌状，指甲状或鱼鳞状的薄片。
10、粘结：金属板、箔、带在迭轧退火时产生的层与层间点、线、面的相互粘连，经掀开后表面留有粘结痕迹，叫粘结。
11、氧化铁皮：氧化铁皮是指材料在加热、轧制和冷却过程中，在表面生成的金属氧化物。
12、折叠：是金属在热轧过程中（或锻造）形成的一种表面缺陷，表面互相折合的双金属层，呈直线或曲线状重合。
13、麻点：指金属材料表面凹凸不平的粗糙面。
14、皮下气泡：金属材料的表面呈现无规律分布大小不等、形状不同、周围圆滑的小凸起、破裂的凸泡呈鸡爪形裂口或舌状结疤，叫作气泡。
表面缺陷产生的原因主要上由于生产、运输、装卸、保管等操作不当。根据对使用的影响不同，有的缺陷是根本不允许超过限度。有些缺陷虽然不存在，但不允许超过限度；各种表面缺陷是否允许存在，或者允许存在程度，在有关标准中均有明确规定。
（五） 内部质量检验的保证条件

金属材料内部质量的检验依据是根据材质适应不同的要求，保证条件亦不同，在出厂和验收时必须按保证条件进行检验，并符合要求，保证条件分
1 、基本保证条件：对材料质量最低要求，无论是否提出，都得保证，如化学成份，基本机械性能等。
2、附加保证条件：指根据需方在订货合同中注明要求，才进行检验，并保证检验结果符合规定的项目。
3、协议保证条件：供需双方协商并在订货合同中加以保证的项目。
4、参改条件：双方协商进行检验项目，但仅作参考条件，不作考核。
金属材料内部质量检验主要有机械性能、物理性能、化学性能、工艺性能、化学成分和内部组织检验，这些检验一般要在专业的检验机构进行。

10. 常用工程材料金属材料有哪些

工程中所使用的金属材料是以合金为主的，很少使用纯金属，原因是合金比纯金属具有更好的力学性能和工艺性能，且价格低廉。最常用的合金是以铁为基础的铁碳合金，如碳素钢、合金钢、铸铁等，还有以铝或铜为基础的黄铜、青铜等。
（1）黑色金属。
①碳素钢：碳素钢是指碳的质量分数小于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。碳素钢的性能主要取决于含碳量。含碳量越高，则一般强度、硬度较高，韧性有所下降。依含碳量不同，可有若干种钢的牌号。例如，碳的质量分数为0.45%的钢称为45钢，碳的质量分数为0.35%的钢称为35钢等。碳素钢中锰、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。
②合金钢：为了改善和提高钢的性能，在碳钢的基础上加入其他合金元素的钢称为合金钢。常用的合金元素有硅、锰、铬、镍、铜、钒、钛、稀土元素等。合金钢具有耐低温、耐腐蚀、高磁性、高耐磨性等良好的特殊性能，它常用于制造工具或力学性能、工艺性能要求高的、形状复杂的大截面零件，且在制造有特殊性能要求的零件方面，得到了广泛应用。
③铸铁：碳的质量分数大于2.11%的铁碳合金称为铸铁，由于铸铁中含有的碳和杂质较多，其强度、硬度比钢差，不能锻造。但铸铁具有优良的铸造性、减震性、耐磨性等特点，加之价格低廉、生产设备和工艺简单，是机械制造中应用最多的金属材料。适合采用铸造的方法获得铸铁毛坯。
（2）有色金属。
通常，将铁及其合金称为黑色金属，而将铝、镁、铜、锌及其合金称为有色金属，有色金属种类繁多，虽然其产量和使用范围不及黑色金属，但由于它具有某些特殊性能，故已成为现代工业中不可缺少的材料。例如，铝及铝合金在航空、航天、电子工业及日常用品中得到广泛应用。