3）按所含合金元素种类分为：铬钢、锰钢、镍钢、铬锰钢、 硅锰钢等。 4）按金相组织分为：珠光体钢、马氏体钢、贝氏体钢、奥 氏体钢。
2.合金结构钢
1）低合金结构钢。 Q+×××+质量等级符号，如Q345C； Q表示屈服点的“屈”，345表示屈服点数值，C表示质量 等级，有A、B、C、D、E五个等级。
牌号：工业纯铜牌号为 T+ 顺序号，共有 T1,T2, T3,T4 ； 序号越大，纯度越低。 2）黄铜。 黄铜以锌为主要合金元素的铜基合金。它具有 良好的力学性能、加工成形性、导电性和导热性，价格较 低，是重有色金属中应用最广的金属材料。可分为普通和 特殊黄铜两类，按加工方式分为压力加工黄铜和铸造黄铜。
高级优质碳素钢 wp 0.035%, ws 0.030%
3）按用途分为： 碳 素 结 构 钢 ：制造各种机器零件及工程构件，大都是低碳 钢、中碳钢，属普通碳素钢或优质碳素钢。 碳素工具钢：制造各种刃具、量具和模具等，大都是高碳 钢，属优质钢或高级优质钢。 4）按冶炼时脱氧程度的不同分类
沸腾钢：不脱氧的钢；
1.4.2 常用金属材料
1.4.2.1 碳素钢分类和牌号
1.分类 1）按钢的含碳量分类：
低碳钢
0.04% wc 0.25% 0.25% wc 0.6% 0.6% wc
wp 0.045%, ws 0.050%
中碳钢
高碳钢
2）按钢的质量分类：有害杂质硫、磷的含量
普通碳素钢 优质碳素钢 wp 0.035%, ws 0.035%
1.4.2.4 有色金属
工业生产中通常称铁和铁基合金为黑色金属，而把 铁和铁基合金以外的金属称为有色金属。
1.铜及铜合金 铜及其合金是人类应用最早的金属，目前工业上使 用的主要有工业纯铜、黄铜、青铜。
1）工业纯铜。 纯铜呈玫瑰红色，因表面经常形成一层紫 红色的氧化物，俗称紫铜，电解铜。其熔点为10830C，密 度为8.96g/cm3，为面心立方晶格。 纯铜的性能特点：具有很高的导电导热性，仅次于银； 化学稳定性高，抗大气腐蚀性好，无磁性，塑性好，但强 度低。
图1-25 团絮状石墨
图1-26球状石墨
2.铸钢
1）铸钢件。将钢液直接铸成零件毛坯，以后不再进行锻造 的钢件。常用于要求较高而复杂的零件。 2 ）含碳量。 铸造碳钢的含碳量在 0.20%∼0.60% 之间，含 碳量太高则塑性差，易冷裂，硫、磷含量在0.040%以下。 3）牌号。“ZG+两组数字”表示，数字分别表示最低屈服 点和最低抗拉强度的值。如ZG200-400 。
2）灰铸铁。碳主要以自由状态的片状石墨 形态存在，如图 1-24 ，断口为暗灰色。强 度低，塑性差，但易切削，减摩消振性好， 且铸造性能好，应用最广泛。
图1-24片状石墨
3）可锻铸铁。碳主要以团絮状石墨形态存 在，如图 1-25 ，因而有较高的塑性和韧性。 用于受冲击和振动的薄壁小件。可锻铸铁 由白口铸铁经高温退火处理获得。 4）球墨铸铁。 铁液在浇注前经球化处理， 碳大部分或全部以自由状态的球状石墨存 在，如图1-26，有时出现少量团絮状。强 度、塑性均高于可锻铸铁，抗拉强度甚至 高于碳钢。
镇静钢：完全脱氧钢； 半镇静钢：半脱氧钢。 5）按金相组织分 亚共析钢、共析钢、过共析钢。
2.普通碳素结构钢
含碳量在0.06%∼0.38%之间，硫、磷含量较高，在供应 状态下使用，不需热处理。常用于一般工程结构及普通零件。 其牌号（表示方法）由代表屈服点的字母Q、屈服点的数值、 质量等级符号(A、B、C、D)和脱氧方法符号(F、b、Z、TZ) 组成。如Q235--A· F，表示其屈服点为235MPa，质量等级为A 级，沸腾钢。 3.优质碳素结构钢 按化学成分和力学性能供应，杂质含量少，表面质量、 组织结构的均匀性较好，需经热处理，用于重要的零件。其 牌号采用两位数字来表示，表示该钢号的平均含碳量的万分 之几。根据含锰量不同分为普通含锰量（ 0.25%∼0.8% ）和 较高含锰量（0.75%∼1.2%）两种，后者加“Mn”，如20钢为 含碳0.2%，65Mn为含碳0.65%，较高含锰量。
1.4.2.3 铸铁和铸钢
1.铸铁 铸铁含碳量大于2.11%的铁碳合金，一般含碳量 2.5%∼4.0%，含有较多的硅、锰、硫、磷等杂质。 根据碳在铸铁中的存在形态可分为： 1）白口铸铁。即生铁,碳除少量溶于铁素体外，绝大部分 以渗碳体形式。一般不直接用来制造机器零件，常用作 炼钢原料或制造可锻铸铁件。
常用工程材料
1.4.1 常用工程材料的分类
碳素结构钢 碳素钢 钢 金属材料 合金钢 碳素工具钢 合金结构钢 合金工具钢 特殊性能钢
工 程 材 料
非金属材料
铸铁：灰铸铁、球墨铸铁、蠕墨铸铁、可锻铸铁 有色金属：铜合金、铝合金等
高分子材料：塑料、橡胶、复合材料等 陶瓷材料：普通瓷、氧化铝陶瓷、氧化硅陶瓷、碳化硅陶 瓷、氮化硼陶瓷
2）合金结构钢。 数字+化学元素符号+数字，前面数字 表示钢的平均含碳量，以万分之几表示，后面数字表示 该合金元素的平均含量，以百分之几表示，但低于1.5% 时不标。若为高级优质钢在最后加“A”字，如60Si2Mn， 滚动轴承钢，GCr15SiMn。
3.合金工具钢 合金工具钢牌号为数字 + 化学元素符号 + 数字。前面 数字表示钢的平均含碳量，以千分之几表示，但高于 1.0% 时不标，高速钢例外，其低于 1.0% 时也不标，其余 同合金结构钢，如5CrMnMo。 4.特殊性能钢 特殊性能钢牌号为数字+化学元素符号+数字。前面数 字表示钢的平均含碳量，以千分之几表示，但当平均含碳 量小于等于 0.03% 时标为 00 ，小于等于 0.08% 时标为 0 ，如 2Cr13。
1.4.2.2 合金钢分类和牌号
1. 分类 1）按用途分: 合金结构钢 建筑及工程用钢或构件用钢 机器制造用钢 刃具钢 合金工具钢 模具钢 量具钢 渗碳钢 调质钢 弹簧钢 滚动轴承钢
不锈钢
特殊性能钢 耐热钢 耐磨钢 磁钢
2）按合金元素含量（质量分数）分： 低合金钢（合金元素总含量<5%）
中合金钢（合金元素总含量5%-10%） 高合金钢（合金元素总含量>10%）