1.4金属材料 常用的金属材料包括钢、铸铁、铜及其合金、铝及其 合金、粉末冶金材料等,其中以钢和铸铁应用最为广 泛。 钢 铸铁 铜 其合金 属材 金材外友其合金图14芜湖长江大桥
1.4 金 属 材 料 铸铁 粉末 冶金材料 铝 及其合金 铜 及其合金 钢 金属材料 常用的金属材料包括钢、铸铁、铜及其合金、铝及其 合金、粉末冶金材料等，其中以钢和铸铁应用最为广 泛。 图1-14 芜湖长江大桥
1.4.1钢 1.化学成分对钢的力学性能的影响 (1)杂质元素的影响: 1)锰、硅的影响:有益元素 Mn和S在钢中大部分溶于铁素体起强化作用。Mn 能减轻S的有害作用。FeS+Mn=MnS+Fe 2)硫的影响:有害元素,Fe+S=FeS,FeS与Fe 易形成低熔点的共晶体,可使钢引起热脆性。 3)磷的影响:有害元素,。P在钢中可溶于铁素体, 使钢强度、硬度增加,塑性、韧性减小,易使钢产生 冷脆现象。但P与Cu同时存在,可提高钢的耐蚀性和 耐磨性
1.4.1 钢 1.化学成分对钢的力学性能的影响 （1）杂质元素的影响： 1) 锰、硅的影响: 有益元素. Mn和Si在钢中大部分溶于铁素体,起强化作用。Mn 能减轻S的有害作用。FeS＋Mn＝MnS＋Fe 2) 硫的影响:有害元素, Fe＋S＝FeS，FeS与Fe 易形成低熔点的共晶体，可使钢引起热脆性。 3) 磷的影响:有害元素，。P在钢中可溶于铁素体， 使钢强度、硬度增加，塑性、韧性减小，易使钢产生 冷脆现象。但P与Cu同时存在，可提高钢的耐蚀性和 耐磨性
(2)合金元素的影响 合金元素:是为改善钢的某些性能而在钢中特意加入 的元素,对钢的力学性能有很大影响。 1)对钢的强度的影响: C、Si、Mn产生固溶强化,使钢的强度提高。 C、N、Cr、Al形成碳化物或氮化物,使钢的强度和 硬度提高。 Nb、V、A、T可细化晶粒,提高钢的强度。 2)对钢的韧性的影响: Nb、V等元素可细化晶粒,从而也显著提高钢的韧性。 C、Si、Mn一般使钢的韧性降低
(2)合金元素的影响 ▪ 合金元素：是为改善钢的某些性能而在钢中特意加入 的元素,对钢的力学性能有很大影响。 1) 对钢的强度的影响: C、Si、Mn产生固溶强化，使钢的强度提高。 C、N、Cr、Al形成碳化物或氮化物，使钢的强度和 硬度提高。 Nb、V、Al、Ti可细化晶粒，提高钢的强度。 2）对钢的韧性的影响: Nb、V等元素可细化晶粒,从而也显著提高钢的韧性。 C、Si、Mn一般使钢的韧性降低
2.钢的分类 钢的分类 化学成分使用特性质量等级主要性態 (1)按化学成分分类: 根据各种合金元素规定含量界限值将钢分为 1)非合金钢(碳素钢),分普通碳素结构钢、优质碳 素结构钢、碳素工具钢。含碳量小于0.25%为低碳 钢,0.25-06%为中碳钢,大于0.6%为高碳钢,。 2)低合金高强度结构钢, 3)合金钢
2. 钢的分类 (1)按化学成分分类: 根据各种合金元素规定含量界限值,将钢分为 1）非合金钢（碳素钢），分普通碳素结构钢、优质碳 素结构钢、碳素工具钢。含碳量小于0.25%为低碳 钢，0.25－0.6%为中碳钢，大于0.6%为高碳钢，。 2）低合金高强度结构钢， 3）合金钢。 钢的分类 化学成分 使用特性 质量等级 主要性能
表1-2部分合金元素规定质量分数界限值(%) 合金元素非合金钢低合金钢合金钢 Cr <0.300.30~050≥0.50 Mn <1001.00~1.40≥1.40 Mo <0050.05~0.10≥0.10 Ni <030030~050≥0.50 Si <0.500.50~090≥0.90
表1-2 部分合金元素规定质量分数界限值 (%) 合金元素 非合金钢 低合金钢 合金钢 Cr <0.30 0.30~0.50 ≥0.50 Mn <1.00 1.00~1.40 ≥1.40 Mo <0.05 0.05~0.10 ≥0.10 Ni <0.30 0.30~0.50 ≥0.50 Si <0.50 0.50~0.90 ≥0.90