金屬材料

　　黑色金屬

　　黑色金屬一般是指鋼鐵材料，鋼鐵材料是工業(yè)中應用最廣、用量最多的金屬材料，它們是以鐵為基的合金。含碳量小于2.11%（重量）的合金稱為鋼；而含碳量大于2.11%（重量）的合金稱為生鐵。工程實際中用的鋼和鑄鐵除含鐵、碳以外，還含有其他元素，其中一類是雜質元素，如硫、磷、氫等；另一類是根據(jù)使用性能和工藝性能的需要，有意加入的合金元素，常見的有鉻、鎳、錳和鈦等。

　　鋼中主要化學元素為鐵，另外還含有少量的碳、硅、錳、硫、磷、氧和氮等，這些少量元素對鋼材性質影響很大。鋼中的碳的含量對鋼的性質有決定性的影響，含碳量低，鋼的強度較低，但塑性大，延伸率和沖擊韌性高鋼質較軟，易于冷加工、切削和焊接；含碳量高，鋼的強度高、塑性小、硬度大、性脆和不易加工。

　　硫、磷為鋼中的有害元素，含量稍多會嚴重影響鋼的塑性和韌性，磷使鋼顯著產生冷脆性，硫則產生熱脆性。

　　鋼及其合金的分類和牌號表示方法。鋼材具有很多重要的優(yōu)良特性，如材質均勻、性能可靠；有高的強度和較好的塑性、韌性，可承受各種性質的載荷；具有優(yōu)良的可加工性，可焊、可鉚、可制成各種形狀的型材和零件。

　　鋼的力學性能（如抗拉強度、屈服強度、伸長率、沖擊韌度和硬度等）決定于鋼的成分和金相組織。鋼的成分一定時，其金相組織主要決定于鋼的熱處理，如退火、正火、淬火加回火等，其中淬火加回火的影響最大。

　　在工程中更通用的分類為：

　　按化學成分分類：可分為碳素鋼、低合金鋼和合金鋼。

　　按主要質量等級分類：

　　普通低合金鋼、優(yōu)質低合金鋼和特殊質量低合金鋼；

　　普通碳素鋼、優(yōu)質碳素鋼和特殊質量碳素鋼；

　　普通合金鋼、優(yōu)質合金鋼和特殊質量合金鋼。

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