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第一章　金属材料的基本知识 1

第一节 概述 1

一、金属材料定义 1

二、金属材料分类 1

1．按组成成份分 1

2．按实际应用分 1

第二节 金属材料的性能 2

一、物理性能 2

1．物理性能 2

2．密度 2

3．熔点 2

4．导电性 2

5．导热性 3

6．热膨胀性 3

7．磁性 3

二、化学性能 3

1．化学性能 3

2．耐腐蚀性 4

3．抗氧化性 4

三、机械性能 4

1．机械性能 4

2．弹性 4

3．塑性 5

4．韧性 5

5．脆性 6

6．强度 6

7．硬度 8

四、工艺性能 9

1．工艺性能 9

2．切削加工性能 9

3．可铸性 10

4．焊接性 10

5．可锻性 10

6．冷弯性 10

7．冲压性 10

第三节　金属材料的组织 10

一、纯金属的晶体结构 10

1．晶体 11

2．晶粒与晶界 11

3．金属键 11

4．晶格 11

5．相与相界 12

6．纯铁的同素异构转变 12

二、合金的组织类型 12

1．固溶体 12

2．金属化合物 12

3．机械混合物 12

三、铁碳合金的基本组织 13

1．铁素体F 13

2．奥氏体A 13

3．渗碳体C 13

4．珠光体P 13

5．莱氏体L 13

6．马氏体M 13

7．索氏体S 14

8．屈氏体T 14

9．贝氏体B 14

第四节　金属材料的热处理 14

一、钢在加热和冷却时的转变 14

1．临界点 15

2．奥氏体化（加热） 15

3．奥氏体在等温冷却时的转变 16

4．奥氏体连续冷却时的转变 16

5．再结晶 16

6．重结晶 16

二、普通热处理 16

1．退火 16

2．淬火 18

3．正火 19

4．回火 20

5．固溶处理 20

6．时效处理 21

7．冷处理 21

三、表面热处理 21

1．表面淬火 21

2．化学热处理 21

四、形变热处理 22

1．形变热处理 22

2．低温形变热处理 22

3．高温形变热处理 22

五、加热时须注意的问题 22

1．防止加热不足 22

2．防止产生过热 22

3．防止产生脱碳 23

第五节　金属材料的缺陷 23

一、金属材料的外观缺陷 23

1．断面形状不正确 23

2．扭转 23

3．弯曲 23

4．镰刀弯 24

5．波浪 24

6．瓢曲度 24

7．结疤 24

8．麻点 24

9．刮伤 24

10．折迭 24

11．表面裂纹 24

12．表面夹杂 25

13．分层 25

二、金属材料的内部缺陷 25

1．偏析 25

2．缩孔与疏松 25

3．气泡 25

4．白点 25

5．翻皮 26

6．裂纹 26

第六节　钢材的涂色标记与火花鉴别 26

一、钢材的涂色标记 26

二、钢材的火花鉴别 26

第七节　钢材的生产 32

一、轧制 32

1．轧制方法 32

2．轧机 33

3．钢材轧制工艺 37

二、锻造 37

三、拉拔 38

第八节　常用资料 38

一、我国法定计量单位 38

1．我国法定计量单位的内容 38

2．国际单位制的基本单位 39

3．国际单位制的辅助单位 39

4．国际单位制中具有专门名称的导出单位 40

5．国家选定的非国际单位制单位 41

6．用于构成十进倍数和分数单位的词头 42

二、国内、国外常用工业标准代号 43

1．我国国家标准、专业标准和部标准代号表 43

2．国际标准和常见外国标准代号表 45

三、化学元素表 47

四、常用面积计算公式表 49

五、常用体积和表面积计算公式表 52

六、常用材料密度表 53

七、几种主要纯金属及非金属的性能表 58

八、钢材几何尺寸术语 61

1．定尺 61

2．非尺 61

3．倍尺 61

4．小尺 61

5．口面 61

6．双定尺 61

九、商品条码 61

1．商品条码简述 61

2．国际物品编码协会EAN前缀码 62

第二章　黑色金属材料 63

第一节　钢及钢材的分类 63

一、钢的分类 63

1．按冶炼方法分 63

2．按化学成份分 64

3．按质量分 64

4．按用途分 64

5．按金相组织分 65

6．按综合因素分 65

二、钢材的分类 65

1．型材 65

2．板材（钢板） 166

3．管材（钢管） 66

4．丝材（钢丝） 66

5．常用型材理论重量计算方法 67

第二节　钢铁产品牌号表示方法 69

一、总则 69

二、牌号中采用的产品名称、用途、工艺方法及特性的命名和符号表 69

三、产品牌号表示方法 71

1．生铁 71

2．铁合金 71

3．铸铁和铸钢 71

4．普通碳素结构钢 72

5．碳素结构钢 72

6．优质碳素结构钢 72

7．碳素工具钢 72

8．易切削钢 72

9．电工用硅钢 73

10．电工用纯铁 73

11．合金钢 73

第三节　生铁 74

一、炼钢用生铁的化学成分 74

二、铸造用生铁的化学成分 75

三、球墨铸铁用生铁的化学成分 76

第四节　铁合金 76

一、锰铁的化学成分 77

二、高炉锰铁的化学成分 78

三、金属锰的化学成分 78

四、硅铁的化学成分 79

五、铬铁的化学成分 80

六、钼铁的化学成分 82

七、钨铁的化学成分 83

八、钒铁的化学成分 84

九、磷铁的化学成分 84

第五节　铸铁 85

一、灰铸铁件的化学成分 85

二、灰铸铁件的机械性能 86

1．单铸试棒的抗拉强度 86

2．附铸试棒（块）的抗拉强度 86

3．不同壁厚铸件的抗拉强度 87

4．铸件的硬度牌号及硬度范围 87

5．铸件的硬度和抗拉强度之间的经验关系式 87

三、可锻铸铁件的机械性能 88

1．黑心可锻铸铁（KTH）和珠光体可锻铸铁（KTZ） 88

2．白心可锻铸铁（HTB） 88

四、球墨铸铁件的机械性能 89

1．单铸试块的机械性能 89

2．附铸试块的机械性能 89

3．铸件的硬度牌号、硬度值、主要金相组织和机械性能 90

五、耐热铸铁件的化学成分及机械性能 91

第六节　铸钢 92

一、一般工程用铸造碳钢的化学成分 92

二、一般工程用铸造碳钢的机械性能 92

三、高锰钢铸件 93

1．铸造高锰钢的化学成分 93

2．水韧处理后试样的力学性能 94

四、不锈钢铸件 94

1．牌号及化学成分 94

2．力学性能 95

第七节　碳素钢 95

一、普通碳素结构钢 95

1．普通碳素结构钢的化学成分 96

2．普通碳素结构钢的机械性能 98

二、碳素结构钢 100

1．碳素结构钢的化学成分 100

2．碳素结构钢的力学性能 102

3．碳素结构钢（GB700—88）与普通碳素结构钢（GB700—79）牌号对照 104

三、优质碳素结构钢 106

1．优质碳素结构钢的化学成分 106

2．优质碳素结构钢的力学性能及硬度 109

四、碳素工具钢 112

五、易切削结构钢 113

1．易切削结构钢的化学成分 113

2．易切削结构钢的力学性能 114

六、标准件用碳素钢热轧圆钢 116

七、锅炉用碳素钢及普通低合金钢钢板 116

1．钢板的化学成分 116

2．钢板的力学性能 117

第八节　合金钢 119

一、低合金高强度结构钢 119

1．低合金高强度结构钢的化学成分 119

2．低合金高强度结构钢的力学性能 122

3．GB/T1591—94与GB1591—88的牌号对照 124

二、合金结构钢 125

1．合金结构钢的化学成分 125

2．合金结构钢的力学性能 133

三、合金工具钢 141

1．合金工具钢的化学成分 141

2．合金工具钢的硬度 145

四、高速工具钢 148

1．高速工具钢棒的化学成分及交货硬度 148

2．高速工具钢棒的试样热处理制度及淬回火硬度 151

五、弹簧钢 153

1．弹簧钢的化学成分 153

2．弹簧钢的力学性能 155

六、高碳铬轴承钢 157

七、模具钢 158

1．热作模具钢 158

2．冷作模具钢 160

3．塑料模具钢 162

第九节　专用钢 163

一、不锈钢 163

1．不锈钢的化学成分 163

2．奥氏体型、奥氏体——铁素体型、铁素体型不锈钢的力学性能 171

3．马氏体型不锈钢的力学性能 175

4．沉淀硬化型不锈钢的力学性能 177

5．不锈钢冷轧钢板的表面加工等级 179

二、耐热钢 180

1．耐热钢棒的化学成分 180

2．耐热钢棒的热处理制度 187

3．耐热钢棒经热处理后的力学性能 191

第十节　建筑用钢 195

一、低碳钢热轧盘条 195

1．盘条的牌号和化学成分 195

2．盘条的力学性能和工艺性能 196

二、钢筋混凝土用热轧光圆钢筋 197

1．钢筋的牌号及化学成分 197

2．钢筋的力学性能和工艺性能 197

三、钢筋混凝土用热轧带肋钢筋（螺纹钢） 197

1．Ⅱ、Ⅲ级钢筋的尺寸及允许偏差 198

2．带肋钢筋的牌号及化学成分 199

3．带肋钢筋的力学性能及工艺性能 201

第十一节　钢的用途举例 202

一、碳素结构钢用途举例 202

二、优质碳素结构钢用途举例 202

三、碳素工具钢用途举例 205

四、低合金结构钢用途举例 206

五、合金结构钢用途举例 208

六、合金工具钢用途举例 217

七、弹簧钢用途举例 219

八、不锈钢用途举例 220

九、耐热钢用途举例 222

第十二节　我国与外国钢铁产品牌号近似对照 224

一、碳素结构钢标准对照 224

二、碳素结构钢 226

三、优质碳素结构钢 228

四、碳素工具钢 230

五、易切削结构钢 232

六、低合金结构钢 233

七、合金结构钢 235

八、合金工具钢 243

九、高速工具钢 248

十、弹簧钢 250

十一、铬轴承钢 252

十二、不锈钢 253

十三、耐热钢 260

十四、灰铸铁 265

十五、可锻铸铁 266

十六、球墨铸铁 268

十七、耐热铸铁 269

十八、一般工程用铸造碳钢 270

十九、不锈耐酸铸钢 271

第三章　钢材的尺寸和重量速算 274

第一节　型材的尺寸和重量速算 274

一、热轧圆钢、方钢及六角钢 274

1．热轧圆钢、方钢及六角钢每米理论重量 274

2．热轧圆钢、方钢及六角钢每5米理论重量 276

3．热轧圆钢、方钢及六角钢每6米理论重量 278

4．热轧圆钢、方钢及六角钢每8米理论重量 280

5．热轧圆钢、方钢及六角钢每9米理论重量 282

二、热轧槽钢和轻型热轧槽钢 284

1．热轧槽钢每米理论重量 284

2．热轧槽钢每6米理论重量 286

3．热轧槽钢每8米理论重量 288

4．热轧槽钢每9米理论重量 290

5．热轧槽钢每12米理论重量 292

三、热轧等边角钢 294

1．热轧等边角钢每米理论重量 294

2．热轧等边角钢每6米理论重量 296

3．热轧等边角钢每8米理论重量 299

4．热轧等边角钢每9米理论重量 301

5．热轧等边角钢每12米理论重量 303

四、热轧不等边角钢 306

1．热轧不等边角钢每米理论重量 306

2．热轧不等边角钢每6米理论重量 308

3．热轧不等边角钢每8米理论重量 310

4．热轧不等边角钢每9米理论重量 312

5．热轧不等边角钢每12米理论重量 314

五、热轧工字钢和轻型热轧工字钢 316

1．热轧工字钢每米理论重量 316

2．热轧工字钢每6米理论重量 318

3．热轧工字钢每8米理论重量 320

4．热轧工字钢每9米理论重量 322

5．热轧工字钢每12米理论重量 324

六、混凝土用带肋钢筋 326

1．混凝土用带肋钢筋每米理论重量 326

2．混凝土用带肋钢筋每6米理论重量 327

3．混凝土用带肋钢筋每8米理论重量 327

4．混凝土用带肋钢筋每9米理论重量 328

5．混凝土用带肋钢筋每12米理论重量 328

七、普通低碳钢热轧圆盘条（盘圆） 329

八、热轧窗框钢 330

九、铁道用钢 332

1．钢轨 332

2．鱼尾板 333

十、农用复合钢 334

第二节 板材的尺寸和重量速算 336

一、钢板、钢带每平方米理论重量 336

二、1000毫米×2000毫米常用标准薄板理论重量 338

三、热轧扁钢 339

四、热轧钢板品种 343

五、热轧钢带品种 345

六、冷轧钢板品种 345

七、普通碳素结构钢热轧钢带 346

八、普通碳素结构钢冷轧钢带 347

九、锅炉用碳素钢板与低合金钢板计算理论重量时的厚度附加值 348

十、花纹钢板 349

十一、单张热镀锌薄钢板 350

十二、电镀锡薄钢板和钢带 352

第三节　管材的尺寸和重量速算 354

一、低压流体输送用焊接钢管 354

1．低压流体输送用焊接钢管每米理论重量 354

2．低压流体输送用焊接钢管每5米理论重量 356

3．低压流体输送用焊接钢管每6米理论重量 357

4．低压流体输送用焊接钢管每8米理论重量 358

5．低压流体输送用焊接钢管每9米理论重量 359

二、低压流体输送用镀锌焊接钢管 360

1．低压流体输送用镀锌焊接钢管每米理论重量 360

2．低压流体输送用镀锌焊接钢管每5米理论重量 361

3．低压流体输送用镀锌焊接钢管每6米理论重量 362

4．低压流体输送用镀锌焊接钢管每8米理论重量 363

5．低压流体输送用镀锌焊接钢管每9米理论重量 364

三、热轧无缝钢管 365

四、冷拔（冷轧）无缝钢管 380

五、低中压锅炉用无缝钢管 400

六、异形无缝钢管 401

1．方形钢管 401

2．矩形钢管 404

七、连续铸铁管 410

第四节　丝材的尺寸和重量速算 412

一、钢丝 412

1．一般用途低碳钢丝 412

2．一般用途电镀锌低碳钢丝 414

3．一般用途热镀锌低碳钢丝 415

4．通迅线用镀锌低碳钢丝 416

5．棉花打包用镀锌低碳钢丝 417

6．铠装电缆用低碳镀锌钢丝 418

7．重要用途低碳钢丝 419

8．碳素弹簧钢丝 420

9．琴钢丝 424

10．焊接用钢丝 427

二、钢丝绳 428

1．钢丝绳的分类及直径测量方法 428

2．单股钢丝绳1×7 429

3．单股钢丝绳1×19 430

4．单股钢丝绳1×37 432

5．钢丝绳6×19 433

6．钢丝绳6×24 434

7．钢丝绳6×37 435

8．钢丝绳7×7 436

第四章　钢材的交易、保管、运输与装卸 437

第一节　钢材的交易 437

一、质量 437

1．热轧圆钢、方钢、六角钢和八角钢的质量要求 437

2．普通低碳钢热轧圆盘条的质量要求 441

3．混凝土用热轧带肋钢筋与光圆钢筋的质量要求 441

4．热轧槽钢的质量要求 447

5．热轧等边角钢的质量要求 448

6．热轧不等边角钢的质量要求 449

7．热轧工字钢的质量要求 450

8．热轧钢板和钢带的质量要求 451

9．冷轧钢板和钢带的质量要求 459

10．花纹钢板的质量要求 462

11．热轧焊接钢管与镀锌焊接钢管的质量要求 463

12．结构用和低中压锅炉用无缝钢管的质量要求 465

二、数量 468

1．理论重量与实际重量 468

2．磅差 469

3．磅秤 470

4．地磅 470

5．电子磅 470

第二节　钢材的保管 471

一、钢材的锈蚀 471

二、钢材的保管 471

1．避免钢材机械性损伤 471

2．防锈 472

第三节　钢材的运输 474

一、盘条及短件的运输 474

二、长件的运输 474

第四节　钢材的装卸 476

一、常见装卸机械 476

1．龙门吊 476

2．行车 477

3．吊车 477

4．叉车 477

二、钢材装卸注意事项 478

1．机械装卸注意事项 478

2．人工装卸注意事项 479

后记 480