4、热膨胀性 金属受热时体积发生胀大的现象称为金属的热鼓胀。例如 ，被焊的工件由于受热不均匀而产生不均匀的热膨胀，就 会导致焊件的变形和焊接应力。衡量热膨胀性的指标称为 热膨胀系数。 5、抗氧化性 金属材料在高温时抵抗氧化性气体腐蚀作用的能力称为抗 氧化性。热力设备中的高温部件，如锅炉的过热器、水冷 壁管、汽轮机的汽介质（大气、酸、碱、盐等）侵蚀的能 力称为耐腐蚀性。化工、热力设备中许多部件是在腐蚀条 件下长期工作的，所以选材时必须考虑钢材的耐腐蚀性。
第三节 常用金属材料的一般知识
本节课主要内容：
一、金属材料的性能 二、钢材和有色金属的分类、编号及性能
1
课前提问
一、合金组织可以分为几类？分别是什么？ 二、常用的热处理方法有几种? 分别是什么？
2
一、金属材料的性能
金属材料的性能通常包括物理性能、化学性能、力 学性能和工艺性能等。
（一）金属材料的物理化学性能 1、密度
①低碳钢 含碳量小于0．25％。 ②中碳钢 含碳量为0．25％～0．60％。 ③高碳钢 含碳量大于0．60％。
13
二、钢材和有色金属的分类、 编号及性能
(一)钢材的分类
1．按化学成分分类
(2)合金钢
这种钢中除碳素钢所含有的各元素外，尚还有其它一些元素 ，如铬、镍、钛、钼、钨、钒、硼等。如果碳素钢中锰的含量超 过0．8％，或硅的含量超过0．5％时，这种钢也称为合金钢。
根据合金元素的多少，合金钢又可分为： 普通低合金钢(普低钢)：合金元素总含量小于5％； 中合金钢：合金元素总含量为5％～10％； 高合金钢：合金元素总含量大于10％。
14
二、钢材和有色金属的分类、 编号及性能
(一)钢材的分类
2．按用途分类
(1)结构钢 (2)工具钢 (3)特殊用途钢 如不锈钢、耐酸钢、耐热钢、 磁钢等。
钢中除了铁、碳以外还含有少量其它元素，如 锰、硅、硫、磷等。锰、硅是炼钢时作为脱氧剂而 加入的，称为常存元素；硫、磷是由炼钢原料带入 的，称为杂质元素。
12
二、钢材和有色金属的分类、 编号及性能
(一)钢材的分类
1．按化学成分分类
(1)碳素钢 这种钢中除铁以外，主要还含有碳、硅、锰、硫、 磷等几种元素，这些元素的总量一般不超过2％。 按含碳量多少，碳素钢又可分为：
（1）伸长率
金属材料受拉力作用破断时，伸长量与原长度的百分比叫做 伸长率。
（2）断面收缩率
金属材料受拉力作用破断时，拉断处横截面缩小的面积原始 面积的百分之叫做断面收缩率。
（3）冷弯角
也叫弯曲角，一般是用长条形试件，根据不同的材质、板厚
，按规定的弯曲半径进行弯曲，在受拉面出现裂纹时试件与原始
平面的夹角，叫做冷弯角。
6
一、金属材料的性能
（二）金属材料的力学性能
（1）屈服强度 钢材在拉伸过程中，当拉应力达到某一数
值而不再增大时，其变形却继续增加，这个拉 应力值称为屈服强度。 （2）抗拉强度
金属材料在破坏前所承受的最大拉应力。
7
一、金属材料的性能
（二）金属材料的力学性能
2、塑性
塑性是指金属材料在外力作用下产生塑性变形的能力。表示 金属材料塑性性能有伸长率、断面收缩率及冷弯角等。
性各不相同，"通常银的导电性最好，其次是铜和铝。 3、导热性
金属传导热量的性能称为导热性。一般说导电性好 的材料，其导热性也好。若某些零件在使用中需要大量 吸热或散热时，则要用导热性好的材料。如凝汽器中的 冷却水管常用导热性好的铜合金制造，以提高冷却效果 。
4
一、金属材料的性能
（一）金属材料的物理化学性能
物质单位体积所具有的质量称为密度，用符号p表 示。
利用密度的概念可以计算毛坯的重量，鉴别金属材 料等。
常用金属材料的密度如下:铸钢7·8g/cm3，灰铸铁 为7·2g/cm3，钢为8·9g/cm3，黄铜为8·63g/cm3，铝为 2·7g/cm3。
3
一、金属材料的性能
（一）金属材料的物理化学性能
2、导电性 金属传导电流的能力叫做导电性。各种金属的导电
15
二、钢材和有色金属的分类、 编号及性能
(一)钢材的分类
3．按品质分类
(1)普通钢 含硫量不超过0．045％～0．050％， 含磷量不超过0．045％。 (2)优质钢 含硫量不超过0．030％～0．035％， 含磷量不超过0．035％。 (3)高级优质钢 含硫量不超过0．020％～0．030 ％，含磷量不超过0．025％～0．030％。
1、切削性能
切削性能是指金属材料是否易于切削的性能。 切削时，若切削刀具不易磨损，切削力较小且被切 削工件的表面质量高，则称此材料的切削性能好。
一般灰口铸铁具有良好的切削性，钢的硬度在 HB180－200时具有较好的切削性能。
10
一、金属材料的性能
（二）金属材料的力学性能
2、铸造性能
金属的铸造性能主要是指金属在液态时的流动性 以及液态金属在凝固过程中的收缩和偏析程度。金属 的铸造性能是保证铸件质量的重要性能。
3、焊接性能
焊接性能是指材料在限定的施工条件下焊接成按 规定设计要求的构件，并满足预定服役要求的能力。 焊接性受材料、焊接方法、构件类型及使用要求四个 因素的影响。
11
二、钢材和有色金属的分类、 编号及性能
(一)钢材的分类
钢和铁是黑色金属的两大类，都是以铁和碳为 主要元素的合金。含碳量在2．11％以下的铁碳合金 称为钢，含碳量2．11％～6．67％的铁碳合金称为 铸铁。
8
一、金属材料的性能
（二）金属材料的力学性能
3、冲击韧性
冲击韧性是衡量金属材料抵抗动载荷或冲击力的 能力，冲击试验可以测定材料在突加载荷时对缺口的 敏感性。
4、硬度
常用的硬度有布氏硬度、洛氏硬度、维氏硬度三 种。
9
一、金属材料的性能
（三）金属材料的工艺性能
金属材料的工艺性能是指承受各种冷热加工的能力
5
一、金属材料的性能
（二）金属材料的力学性能
力学性能：金属材料受外部负荷时，从开始受力 直到材料破坏的全部过程中所呈现的力学特征，称为 力学性能。
它是衡量金属材料使用性能的重要指标。力学性 能主要包括强度、塑性、硬度和韧性等。
1、强度
金属材料的强度性能表示金属材料对变形和断裂的抗 力，它用单位截面上所受的力（称为应力）来表示。 常用的强度指标有屈服强度和抗拉强度等。