常用金屬材料及特性一.什么是金屬材料？金屬材料是指金屬元素或以金屬元素為主構(gòu)成的具有金屬特性的材料的統(tǒng)稱。包括純金屬、合金、金屬材料金屬間化合物和特種金屬材料等。金屬材料通常分為黑色金屬、有色金屬和特種金屬材料。①黑色金屬又稱鋼鐵材料，包括含鐵90％以上的工業(yè)純鐵，含碳2％～4％的鑄鐵，含碳小于2％的碳鋼，以及各種用途的結(jié)構(gòu)鋼、不銹鋼、耐熱鋼、高溫合金、不銹鋼、精密合金等。廣義的黑色金屬還包括鉻、錳及其合金。②有色金屬是指除鐵、鉻、錳以外的所有金屬及其合金，通常分為輕金屬、重金屬、貴金屬、半金屬、稀有金屬和稀土金屬等。有色合金的強(qiáng)度和硬度一般比純金屬高，并且電阻大、電阻溫度系數(shù)小。③特種金屬材料包括不同用途的結(jié)構(gòu)金屬材料和功能金屬材料。二、金屬材料的工藝性能金屬對各種加工工藝方法所表現(xiàn)出來的適應(yīng)性稱為工藝性能，主要有以下四個方面：

（1）切削加工性能：反映用切削工具（例如車削、銑削、刨削、磨削等）對金屬材料進(jìn)行切削加工的難易程度。

（2）可鍛性：反映金屬材料在壓力加工過程中成型的難易程度，例如將材料加熱到一定溫度時其塑性的高低（表現(xiàn)為塑性變形抗力的大?。?，允許熱壓力加工的溫度范圍大小，熱脹冷縮特性以及與顯微組織、機(jī)械性能有關(guān)的臨界變形的界限、熱變形時金屬的流動性、導(dǎo)熱性能等。

（3）可鑄性：反映金屬材料熔化澆鑄成為鑄件的難易程度，表現(xiàn)為熔化狀態(tài)時的流動性、吸氣性、氧化性、熔點，鑄件顯微組織的均勻性、致密性，以及冷縮率等。

（4）可焊性：反映金屬材料在局部快速加熱，使結(jié)合部位迅速熔化或半熔化（需加壓），從而使結(jié)合部位牢固地結(jié)合在一起而成為整體的難易程度，表現(xiàn)為熔點、熔化時的吸氣性、氧化性、導(dǎo)熱性、熱脹冷縮特性、塑性以及與接縫部位和附近用材顯微組織的相關(guān)性、對機(jī)械性能的影響等。三、常用的金屬材料：1.鋁材2.銅材3.鋼材（板材）4.鋼材（圓鋼）常用材料：（參考misumi）常用材料：（參考misumi）常用材料：（參考misumi）常用材料：（參考misumi）常用材料：（參考misumi）常用材料：（參考misumi）常用材料：（參考misumi）1.冷作模具鋼

1.1高碳低合金冷作模具鋼

9SiCr、9CrWMn、CrWMn、Cr2、9Cr2Mo、7CrSiMnMoV、8Cr2MnWMoVS、Cr2Mn2SiWMoV

1.2抗磨損冷作模具鋼

6Cr4W3Mo2VNb、6W6Mo5Cr4V、7Cr7Mo3V2Si、Cr4W2MoV、Cr5Mo1V、Cr6WV、Cr12、Cr12MoV、Cr12W、Cr12Mo1V1

1.3抗沖擊冷作模具鋼

4CrW2Si、5CrW2Si、6CrW2Si

1.4冷作模具碳素工具鋼

T7、T8、T9、T10、T11、T12

1.5冷作模具用高速鋼

W6Mo5Cr4V2、W12Mo3Cr4V3N、W18Cr4V、W9Mo3Cr4V

1.6無磁模具用鋼

7Mn15Cr2Ae3V2Wmo、1Cr18Ni9Ti四、常用的模具鋼：2.熱作模具鋼

2.1低耐熱性熱作模具鋼

5CrMnMo、5CrNiMo、4CrMnSiMoV、5Cr2NiMoVSi

2.2中耐熱性熱作模具鋼

4Cr5MoSiV、4Cr5MoSiV1、4Cr5W2VSi、8Cr3

2.3高耐熱性熱作模具鋼

3Cr2W8V、3Cr3Mo3W2V、5Cr4Mo2W2VSi、5Cr4Mo3SiMnVAe、5Cr4W5Mo2V、6Cr4Mo3Ni2WV3.塑料模具鋼

3.1碳素塑料模具鋼

SM45、SM50、SM55

3.2預(yù)硬化型塑料模具鋼

3Cr2Mo、3Cr2NiMnMo、5CrNiMnMoVSCa、40Cr、42CrMo、30CrMnSiNi2A

3.3滲碳型塑料模具鋼

20Cr、12CrNi3A

3.4時效硬化型塑料模具鋼

O6Ni6CrMoVTiAe、INi3Mn2CuAeMo常用模具鋼常用模具鋼常用模具鋼常用模具鋼五、常用的鋁材和鋁合金：（1）、鋁及其合金的牌號分類

軋延材非熱處理型合金

純鋁合金(1000系列)

鋁錳合金(3000系列)

鋁硅合金(4000系列)

鋁鎂合金(5000系列)熱處理型合金

鋁銅鎂合金

(2000系列)

鋁鎂硅合金(6000系列)

鋁鋅鎂合金(7000系列)鑄造材非熱處理型合金純鋁合金

鋁硅合金(ADC1)鋁鎂合金(ADC5,ADC6)熱處理型合金鋁銅硅合金

(ADC10,ADC12)

鋁銅鎂硅合金(ADC14)鋁鎂硅合金(ADC3)

合金系統(tǒng)合金稱呼材

料

特

性

之

概

要用

途

例JISA.A1000

系列純鋁系10601060作為導(dǎo)電材料IACS保證61%，需要強(qiáng)度時使用6061電線10851080107010501N301085108010701050─成形性、表面處理性良好，在鋁合金中其耐蝕性最佳。

因為是純鋁、其強(qiáng)度較低，純度愈高其強(qiáng)度愈低。日用品、鋁板、照明器具、反射板、裝飾品、化學(xué)工業(yè)容器、散熱片、溶接線、導(dǎo)電材1100120011001200AL純度99.0%以上之一般用途鋁材，陽極氧化處理后之外觀略呈白色外與上記相同。一般器物、散熱片、瓶蓋、印刷板、建材、熱交換器組件1N00－強(qiáng)度比1100略高，成形性良好，其化特性與1100相同。日用品（2）純鋁合金(1000系列)2000

系列ALxCu系

20112011快削合金，切削性好強(qiáng)度也高。但耐蝕性不佳。要求耐蝕性時，使用6062系合金音量軸、光學(xué)組件、螺絲頭201420172024201420172024含有多量的Cu，耐蝕性不佳，但強(qiáng)度高，可作為構(gòu)造用材使用。鍛造品亦可適用。航空器、齒輪、油;壓組件、輪軸21172117固溶化熱處理后，作為鉸釘用材，為延遲常溫時效速度之合金。鉸釘2018221820182218鍛造用合金。鍛造性良好且高溫強(qiáng)度較高，因此使用于需要耐熱性之鍛造品。耐蝕性不佳。汽缸頭、活塞、

VTR汽缸26182618鍛造用合金。高溫強(qiáng)度優(yōu)越但耐蝕性不佳?；钊?、橡膠成形用模具、一般耐熱用途組件22192219強(qiáng)度高，低溫及高溫特性良好，溶接性也優(yōu)越，但耐蝕性不佳。低溫用容器、航天機(jī)器20252025鍛造用合金。鍛造性良好且強(qiáng)度高，但耐蝕性不佳。螺旋槳、磁氣桶2N01－鍛造用合金。具耐熱性，強(qiáng)度也高，但耐蝕性不佳。航空器引擎、油壓組件（3）鋁銅鎂合金

(2000系列)3000

系列ALxMn系

3003320330033203強(qiáng)度比1100約高10%，成形性、溶接性、耐蝕性均良好。一般器物、散熱片、化妝板、復(fù)印機(jī)滾筒、船舶用材3004310430043104強(qiáng)度比3003高，成形性優(yōu)越，耐蝕性也良好。鋁罐、燈炮蓋頭、屋頂板、彩色鋁板30053005強(qiáng)度比3003高約20%，耐蝕也比較好。建材、彩色鋁板31053105強(qiáng)度比3003略高，其他之特性與3003類似。建材、彩色鋁板、瓶蓋4000

系列

ALxSi系

40324032耐熱性、耐摩秏性良好，熱膨脹系數(shù)小。活塞、汽缸頭40434043湯流良好，凝固收縮少，用硫酸陽極氧化處理呈灰色之自然發(fā)色。溶接線、建筑嵌板（4）鋁錳合金(3000系列)、鋁硅合金（4000系列）5000

系列ALxMg系5005－50055050強(qiáng)度與3003相同，加工性、溶接性、耐蝕性良好，陽極氧化后之修飾加工良好，與6063形材顏色相稱。建筑用內(nèi)外裝、車輛之內(nèi)裝、船舶之內(nèi)裝50525052為中程度強(qiáng)度之最具代表性合金，耐蝕性、溶接性及成形性良好，特別是疲勞強(qiáng)度高，耐海水性佳。一般鈑金、船舶、車輛、建筑、瓶蓋、蜂巢板56525652限制5052之不純物元素，并抑制過氧化氫分離之合金，其他特性與5052同過氧化氫容器51545154強(qiáng)度比5052約高20%，其他特性與5052相同與5052同樣、壓力容器52545254限制5154之不純物元素，并抑制過氧化氫分解之合金，其他特性與5154相同。過氧化氫容器54545454強(qiáng)度比5052約高20%，其特性與5154大致相同，但在惡烈環(huán)境下之耐蝕性比5154良好。汽車用車輪50565056耐蝕性優(yōu)越以切削加工作表面修飾，陽極氧化處理性及其染色性良好。相機(jī)本體、通信機(jī)器組件、拉鏈50825082強(qiáng)度與5083相近，成形性、耐蝕性良好。罐蓋51825182強(qiáng)度比5082約高5%，其他之特性與5082相同。

罐蓋（5）鋁鎂合金(5000系列)51825182強(qiáng)度比5082約高5%，其他之特性與5082相同。

罐蓋50835083溶接構(gòu)造用合金。在實用非熱處理合金中是最高強(qiáng)度之耐蝕合金，適用于溶接構(gòu)造。耐海水性、低溫特性良好船舶、車輛、低溫用容器、壓力容器50865086強(qiáng)度比5154高，為耐海水性良好的非熱處理系溶接構(gòu)造用合金。船舶、壓力容器、磁氣圓盤5N01－強(qiáng)度與3003相同，光輝處理后之陽極氧化處理可有很高的光輝性。成形性、耐蝕性良好。廚房用品、相機(jī)、裝飾品、鋁板5N02

鉸釘用合金，耐海水性良好鉸釘（5）鋁鎂合金(5000系列)6000

系列

ALxMgxSi系

60616061熱處理型之耐蝕性合金。用T6處理能有非常高的耐力值，但溶接接口之強(qiáng)度低，因此使用于螺釘、鉸釘船舶、車輛、陸上構(gòu)造物6N01

中強(qiáng)度之?dāng)D型用合金，有6061與6063之中間的強(qiáng)度，擠出性沖壓淬火性均良好，可作復(fù)雜形狀之大型薄肉形材，耐蝕性、溶接性均佳。車輛、陸上構(gòu)造物、船舶60636063代表性的擠出用合金，強(qiáng)度比6061低，擠出性良好，可作復(fù)雜的斷面形狀之形材，耐蝕性及表面處理性均佳建筑、公路護(hù)欄、高欄、車輛、家具、家電制品、裝飾品61016101高強(qiáng)度導(dǎo)電用材。55%IACS保證電線、61516151鍛造加工性特別好，耐蝕性及表面處理性亦佳，適用于復(fù)雜的鍛造品。機(jī)械、汽車組件

6262耐蝕性快削合金，耐蝕性及表面處理性比2011更佳，其強(qiáng)度與6061相同。相機(jī)本體、氧化器組件、制動器組件、瓦斯器具組件（6）鋁鎂硅合金(6000系列)7000

系列

ALxZnxMg系

70727072電極電位低，主要用于防蝕性覆蓋皮材，亦適用于熱交換器之散熱片。鋁合金合板材之皮材，散熱片70757075鋁合金中具有最高強(qiáng)度的合金之一，但耐蝕性不佳，與7072之覆蓋皮材可改善其耐蝕性，但成本提高。航空器、滑雪杖70507050改善7075淬火性之合