1、泵常用材料及特点材料手册目录第一章 相关常用知识 31、钢铁产品名称及符号 32、材料力学（机械）性能名词及代号 33、铁碳合金金相组织名称及符号 44、常见标准代号 45、金属材料工艺性能分类及主要意义 56、热处理基本概念 66.1 钢的热处理 76.2 铸铁的热处理 9第二章 铸件材料 10第一节灰口铸铁和球墨铸铁 101、灰口铸铁（GBT438-88） 101.1灰口铸铁的力学性能 101.2灰口铸铁特性及应用举例 112、球墨铸铁（GB/T1348） 122、1球墨铸铁的力学性能 122、2球墨铸铁特性及应用举例 13第二节 铸 钢 131、一般工程用铸造碳钢（GB/T11352-1
2、989） 141.1一般工程用铸造碳钢化学成分 141.2一般工程用铸造碳钢力学性能 141.3一般工程用铸造碳钢特性及应用举例 152、合金铸钢（GB210080） 152.1合金铸钢化学成分 152.2合金铸钢热处理规范及力学性能 162.3合金铸钢特性及应用举例 17第三节 抗磨、抗蚀金属材料 171、抗磨金属材料 181.1 抗金属材料的主要化学成分 181.2 抗磨金属材料的金相组织和机械性能 191.3 抗磨金属材料的特殊性能及应用举例 211.4 典型抗磨蚀金属材料介绍 222、耐腐蚀性金属材料 252.1奥氏体铸铁化学成分 262.2 奥氏体铸铁力学性能 262.3 奥氏体铸铁
3、特性及应用举例 26第四节 铸造有色合金 271、铸造锡青铜（GB1176-87） 271.1铸造锡青铜化学成分 271.2 铸造锡青铜力学性能 281.3铸造锡青铜特性及应用举例 282、铸造铝青铜（GB1176-87） 292.1铸造铝青铜化学成分 292.2铸造铝青铜力学性能 292.3铸造锡青铜的特性及应用举例 303、铸造铅青铜（GB1176-87） 303.1铸造铅青铜的化学成分 303.2铸造铅青铜力学性能 313.3 铸造铅青铜特性及应用举例 324、铸造PAN青铜（SBB134-1998） 324.1铸造PAN青铜化学成分 324.2铸造PAN青铜力学性能 324.3铸造PA
4、N青铜特性及应用举例 33第三章 结构件材料 331、 结构钢的分类 332、碳素结构钢（GB700-1988） 332.1 碳素结构钢牌号及化学成分 342.2 碳素结构钢的力学性能 352.3 碳素结构钢的特性及应用举例 373、优质碳素结构钢（GB699-1988） 373.1 优质碳素结构钢牌号及化学成分 373.2 优质碳素结构钢力学性能 383.3 优质碳素钢特性及应用举例 394、合金结构钢（GB3077-1988） 404.1 合金结构钢牌号及化学成分 404.2 合金结构力学性能 414.3 合金结构钢特性及应用举例 42第二节 特殊性能钢 431、不锈钢（GB/T1220-
5、1992） 431.1 不锈钢化学成分 431.1 不锈钢化学成分 441.2不锈钢的热处理制度及力学性能 451.3 不锈钢的特性及应用举例 471.4 典型不锈钢材料介绍 48第四章 橡 胶 511、橡胶的物理性能及化学性能 512、各种橡胶的特性及应用举例 53第五章 非金属涂层 54第一节 有机涂层 54第二节 无机非金属涂层 56第三节 复合涂层 56第一章 相关常用知识1、钢铁产品名称及符号钢铁产品名称及符号表表1-1产品名称汉字简称采用符号产品名称汉字 简称采用符号甲类钢 （普通碳素钢）A沸腾钢沸F乙类钢 （普通碳素钢）B半 静 镇 钢半b特类钢 （普通碳素钢）C耐磨白 口铸铁M
6、T易切削钢易Y抗磨白 口铸铁KmTB碳素工 具 钢碳T抗磨球 墨铸铁KmTQ焊接用钢焊H奥氏体 铸 铁AT铸 钢铸钢ZG灰铸铁灰铁HT球墨铸铁球铁QT可锻铸铁可铁KT2、材料力学（机械）性能名词及代号材料力学（机械）性能名词及代号表表1-2名 词代 号单 位名词代号单位抗拉强度bPa或MPaHRA 标尺A抗压强度rPa或MPaHRB标尺B抗弯强度w（bb）Pa或MPaHRF标尺F抗剪强度Pa或MPa维氏硬度HV屈服点SPa或MPa显微硬度HM 屈服强度0.2Pa或MPa肖氏硬度HS 弹性极限ePa或MPa冲击功AK J(kgfm)伸长率 （延伸率）5 10短试样 长试样%冲击韧性ak J/cm
7、2(kgfm/cm2)布氏硬度HB洛氏硬度HRHRC注:标尺C3、铁碳合金金相组织名称及符号铁碳合金金相组织及符号表表1-3金相组 织名称符 号金相组 织名称符 号奥氏体A珠光体P贝氏体B屈氏体T碳化物C索氏体S铁素体F石 墨G马氏体M莱氏体Ld4、常见标准代号国内外常见标准及代号表表1-4分 类代 号意 义国 家 标 准GB国家标准（强制性标准）GB/T国家掖荐性标准JB机械行业标准（含机械、电工、仪器、仪表等）国家专业标 准ZB专业标准（强制性标准）ZBJ专业标准：机械类ZBK专业标准：电工类国际标准和常见外国标准ISO国际标准IEC国际电工委员会标准AISI美国钢铁学会标准ASTM美国材
8、料试验协会标准AS澳大利亚标准BS英国标准DIN德国标准JIS日本工业标准NEN荷兰标准NF法国标准TOCT前苏联国家标准5、金属材料工艺性能分类及主要意义金属材料工艺性能表表1-5工艺性 能分类主 要 意 义铸 造 性 能 主要包括流动性、收缩率、偏析倾向及产生热裂、缩孔、气孔的倾向等，不同金属材料，其铸造性能有很大差异。压力加 工 性 主要包括：冷冲压性和锻造、轧制性。一般来说，低碳钢的压力加工性比高碳钢好，而碳钢比合金钢好。可 焊 接 性 表明是否容易用一定的焊接方法焊成优良接头的性能（接头质量用焊缝处出现裂纹、脆性、气孔及其它缺陷的倾向来衡量其好坏）。热处理 工艺性 主要包括淬硬性、淬
9、透性、淬火变形、开裂倾向、过热敏感性、回火脆性、回火稳定性、氧化脱碳倾向等，这些性质均与金属材料的成分有关。可切削 加工性 一般用切削抗力大小，切削表面粗糙度，加工时切屑排除难易及刀具磨损大小来衡量其好坏。6、热处理基本概念热处理名词表表1-6热处理 规 范定 义 及 目 的退火（完全、不完全、等温退火、球化、再结晶退火等）定义：把金属材料或零件加热到一定温度，然后缓慢冷却获得接近平衡状态组织的热处理方法。 目的：1）降低硬度，改善加工性能； 2）提高塑性和韧性； 3）消除内应力；4）改善内部组织为最终热处理作好准备。正 火定义：把金属材料或零件加热到一定温度，保温后在空气中冷却，得到较细的珠
10、光体类组织的工艺过程。 目的：1）提高低碳钢硬度，改善切削加工性；2）细化晶粒，使内部组织均匀，为最后热处理作组织准备；3）消除内应力，防止淬火中的变形开裂。淬 火定义；把金属材料或零件加热到相应温度以上，保温后，以大于临介冷却速度的速度急剧冷却，以获得马氏体组织的热处理工艺。 目的：1）为提高金属材料或零件的力学性能，如提高硬功夫度与耐磨性；2）改善某些特殊钢的力学性能或化学性能，为提高不锈钢的耐蚀性。回 火定义：把金属材料或零件加热到某一温度，保温一定时间后，以一定方式冷却的热处理工艺。 目的：1）降低淬火应力和脆性；2）调整力学性能（为调整硬度、强度、韧性、塑性）；3）稳定金组织和工件尺
11、寸，保证在以后使用过程中不变形；4）改善某些合金钢的切削性能。调 质定义：淬火和随后的高温回火相结合的热处理工艺。 目的：获得回火索氏体，使工件具有良好的综合力学性能。冷 处 理定义：把淬火后的金属材料或零件置于0以下的低温介质（通常-30-150）中继续冷却，残余奥氏体转变为马氏体的操作方法，可以看作是淬火过程的延续。 目的：1）进一步提高淬火件的硬度和耐磨性；2）稳定工件尺寸，防止在使用过程中变形；3）提高钢的铁磁性。时 效 定义：自然时效将工件长时间（半年一年或长时间）放置在室温或露天条件下，不需任何加热的工艺方法；人工时效将工件加热至低温（钢100150，铸铁500600）经长时间（8
12、15小时）保温后，缓慢冷却到室温的工艺方法。 目的：1）消除内应力，防止工件在加工和使用过程中变形；2）稳定尺寸，使工件在使用过程中保持精度。表面淬火（火焰加热、感应加热、电接触加热、电解液加热） 定义：表面淬火是属于表面热处理工艺，是通过不同热源对零件进行快速加热，使零件表层（一定厚度）很快地加热到淬火温度，然后迅速冷却，使表层获得高硬度的马氏体的操作方法。 目的：使工件表面获得高硬度和高耐磨性，而内部保持较好塑性和韧性。化学热处理（渗碳、渗氮、碳氮共渗、渗金属） 定义：将工件置于化学介质加热和保温，以改变表层的化学成分和组织，继而改变工作表层性能的热处理工艺。 目的：在保持心部较好塑性、韧
13、性的同时，通过渗入不同元素获得良好的表层性能，如高强度和耐磨、抗疲劳等。6.1 钢的热处理钢的热处理工艺及其应用表表1-7处理分类热处理 规 范热 处 理 目 的应 用 范 围退 火完全退火（碳钢AC3以上3050，合金钢AC3以上5090） 均匀细化晶粒以提高韧性，消除内应力和降低硬度，以利于切削加工和塑性变形加工 用于处理亚共析钢的锻件，热轧件和铸钢件，焊接件球化退火（AC1以上1020） 降低硬度，改善切削加工性能，为最终热处理作好组织准备主要作为工具钢、模具钢、轴承钢等的予先热处理，这类钢一般都是过共析钢或共析钢。等温退火（亚共析钢AC3以一典析、过共析饮AC1以上） 降低硬度，细化晶
14、粒，均匀组织和消除内应力适用于合金钢、高合金钢、高碳钢等。不完全退火（AC1以上） 降低硬度，消除内应力，改善切削加工性能和冷变形性能。亚共析钢锻件低温退火（去应力退火）（500600） 消除内应力，减少和防止工件在后继工序或使用过程中发生变形和开裂。 铸钢件、焊接件、机械加件。再结晶退火（中间退火）（650700） 消除冷变形产生的冷作硬化使拉长，压扁或破碎的晶粒变为均匀的等轴晶粒，使钢强度降低，塑性提高，以及于后序加工 知用经冷变形冷拉、冷轧、冷冲压后的低碳钢。正 火正 火 正火的冷却速度大于退火，能获得更细密的珠光体（索氏体），提高钢的强度和硬度。 1）解决低碳钢因塑性过高造成粘刀，不易
15、切削加工的问题；2）作为中碳钢的最后热处理，既满足切削加工要求，又保证较高强度和硬度；3）用作高碳钢消除网状碳化物的手段之一；4）以正火加高温回火代替完全淬火用于合金结构钢，降低硬度均匀组织，又缩短生产周期。淬 火淬火分为单液、双液、等温、复合、分级、局部淬火等 淬火后获得马氏体组织，以强化钢材，通过淬火后的回火得到高硬度、耐磨性、强度与韧性相配合的综合力学性能。回 火回 火 1）减少和消除淬火应力，提高塑性和韧性；2）获得强度和韧性配合的综合力学性能；3）稳定零件的组织和尺寸，使具在使用过程中不发生变形。低温回火 （时效处理） （150250） 回火温度低（125250）回火组织与回火马氏体
16、，低温回火可保持工作高的硬度，适当降低马氏体的脆性和淬火应力，使之具有一定韧性。用于碳钢及合金钢刃、量具、冷变形模具，渗碳件、滚动轴承。中温回火 （300500） 获得高的弹性和足够的硬度（HRC35-45）同时保持一事实上的韧性。用于各种弹簧和热锻模、塑料模等模具。高温回火 （500650） 习惯上将淬火和高温回火的双重热处理称调质。其目的是得到一定的强度、硬度和良好的韧性，塑性相配合的综合力学性能。冷 处 理（-6075） 将淬火钢从室温继续冷却到低温度，使组织中的残余奥氏体转变为马氏体的热处理操作。其目的是为了更进一步提高钢的硬功夫度，耐磨性和对稳定性。 用于轴承、工具、量具等及部分渗碳
17、件6.2 铸铁的热处理铸铁的热处理工艺及其应用表表1-8执处理 材 质热处理规范热 处 理 目 的灰口铸铁消除内应力退火（500-550） 消除内应力，避免铸件变形，甚至开裂。石墨化退火低温石墨化退火（650-750）使共析渗碳体球化和分解析出石墨，从而降低铸铁硬度。高温石墨化退火（850-950） 使自由渗碳体在高温回热时分解为奥氏体+石墨，从而降低硬度，便于切削加工。正火 （850-950） 提高灰铸铁件的强度、硬度和耐磨性或为以后的淬火作好组织准备。表面淬火 提高铸件的硬度和耐磨性。进行表面淬火的铸件，原始组织中珠光体是应大于65%。球 墨 铸 铁消除应力退火（550-600） 消除内应
18、力。高温石墨化退火（920-960） 使自由渗碳体在高温下分解为奥氏体+石墨，以改善切削加工性低温石墨化退火（720-760） 消除铸件基体组织中的自由渗碳体和合金元素偏析，获得较高塑性、韧性的铁素体组织。高温正火 （900-940） 获得高的强度、硬度和耐磨性（保温时间原始基体组织全部转化为奥氏体）。低温正火 （820-860） 获得高的韧性、塑性和一定的强度（保温时间原始基体组织全部转化为奥氏体）。淬火 （850-900） 提高强度、硬度和耐磨性。回火（低温、中温、高温）（140-600） 稳定淬火组织，减少内应力和降低脆性，提高强度。等温淬火 （860-900） 获得高强度、较高韧性与塑
19、性良好综合力学性能，使形状复杂铸件减少变形和防止开裂。白口铸铁消除内力退火（830-850）消除内应力，避免铸件开裂。淬火回火（淬火900-1000） （回火MS以上） 改善力学性能，提高耐磨性第二章 铸件材料第一节灰口铸铁和球墨铸铁1、灰口铸铁（GBT438-88） 灰口铸铁一般碳含量2.7-4.0%,其中80%的碳以片状石墨析出。石墨强度低，破坏基体连续性，尖端易造成应力集中，所以灰铸铁强度低脆隆大，与其它钢铁材料相比，有优良的铸造性能，最小的缺口敏感性和良好的切削性，也具有比较好的耐磨性。 1.1灰口铸铁的力学性能灰口铸铁的牌号及力学性能表2-1序号牌号旧 牌 号单铸试样直径抗拉强度bM
20、pa1HT100HT10-26301002HT150HT15-33301503HT200HT20-40302004HT250HT25-47302505HT300HT30-54303006HT350HT35-6030350注：灰铸铁的生产方式和化学成分由供方在保证力学性能的条件下，自行选定，如有特殊要求应在供需双方订货时商定。1.2灰口铸铁特性及应用举例灰口铸铁特性及应用表表2-2序 号牌 号主 要 特 性应 用 举 例1HT100 低强度、铸造应力小、优良的减振性和切削性，不用人工时效，焊补性差。 受较小负荷、无关紧要的铸件如底座、手轮、手把、盖等。2HT150 中等强度、铸造应力小、优良的减
21、振性和切削性，不用人工时效，焊补性差。 受中等弯曲应力和磨擦面压强高于500KPa的铸件，如底座、轴承座等。3HT200 较高强度、耐磨性和耐热性较好，铸造性及切削性良好，减振性良，且具有一定耐蚀性，应进行人工时效。 承受较大弯曲应力，要求保持气密性的铸件，如泵体、阀体、叶轮、导翼等泵件。HT2504HT300 高强度、耐磨性好，白口倾向大，切削性、铸造性、焊补性差，需进行人工时效处理。 承受高的弯曲应力，拉应力及要求保持高气密性铸件，如高压油缸、泵体、吸水管、出水段、阀体等。HT3502、球墨铸铁（GB/T1348） 球墨铸铁简称球铁，其基体中石墨是球体，对削弱基体和应力集中的作用较小，因而
22、能较充分地发挥基体的作用，机械能优于片状石墨的普通灰口铸铁，是一种优良的结构材料。2、1球墨铸铁的力学性能球墨铸铁牌号及单铸试块的力学性能表2-3序 号牌 号b（Mpa）0.2（Mpa）主要金相组织硬度（HB）%（供参考）1QT400-1840025018铁素体（F）130-1802QT400-1540025015铁素体（F）130-1803QT450-1045031010铁素体（F）160-2104QT500-75003207铁素体（F） +珠光体（P）170-2305QT600-36003703珠光体（P） +铁素体（F）190-270球墨铸铁件附铸试块的力学性能表2-4序 号牌 号壁 厚
23、b（MPa）0.2（MPa）主要金相组织硬度（HB）%（供 参 考）1QT400 -18A139025018铁素体（F）130-180237024012130-1802QT400 -15A139025015铁素体（F）130-180237024012130-1803QT400 -7A14503007铁素体（F） +珠光体（P）170-24024202905170-2404QT600 -3A16003603珠光体（P） +铁素体（F）180-27025503401180-270注：壁厚栏中“1”表示壁厚30-60毫米 “2”表示壁厚60-200毫米2、2球墨铸铁特性及应用举例球墨铸铁特性及应用表
24、表2-5序 号牌 号主 要 特 性应 用 举 例1QT400 -18 焊接性及切削加工性良好，韧性高、低温性好，具有一定耐蚀性。 农机具、汽车、拖拉机、壳体类铸件及通用机械中泵、阀门铸件。23QT450 -10 同上，但塑性略低，而强度与小能量冲击功较高。同上4 中等强度与塑性，切削加性尚好，抗气蚀性较好。 泵体、泵盖及托架、叶轮等铸件。5QT600 -3 中高强度、低塑性，耐磨性较好。同上第二节 铸 钢 铸钢具有适当的强度，塑性和韧性及特殊性能。铸钢较少受尺寸，形状和重量的限制。铸钢的分类方法很多，在生产中应用较多的是按化学成分和用途分类，并通常以化学成分命名，如铸造碳钢和铸造合金钢。1、一
25、般工程用铸造碳钢（GB/T11352-1989）1.1一般工程用铸造碳钢化学成分一般工程用铸造碳钢牌号及化学成分（wt%)表表2-6序 号牌 号化 学 成 分CSiMnSP残余元素1ZG200-4000.20 0.50 0.80 0.04Ni0.30 2ZG230-4500.30 0.50 0.90 0.040.04Cr0.35 3ZG270-5000.10 0.50 0.90 0.040.04Cu0.30 4ZG310-5700.50.60.90.040.04Mo0.20 V0.05 注：1、残余元素总和1.00%； 2、对上限每减少0.01%碳，允许增加0.04% 锰，对ZG200-400
26、，锰含量最高至1.00%，其余牌号锰含量最高为1.20%.1.2一般工程用铸造碳钢力学性能一般工程用铸造碳钢力学性表表2-7序 号牌 号室温下试验机械性能 S或 0.2*SAkv(J) *(MPa)(MPa)%1ZG200-4002004002540302ZG230-4502304502232253ZG270-5002705001825224ZG310-570310570152115注：1、表列数值适用于厚度100毫米的铸件，对于厚度100毫米的铸件，仅屈服强度值（0.2）可供设计用。如需从热处理的铸件上或从代表铸件放大型试块上切取试样时，其数值需由供需双方协商确定。2、*对收缩率和冲击吸收功，如需方无要求，即由制造厂选择，保证其中一项。1.3一般工程用铸造碳钢特性及应用举例一般工程用铸造碳钢特性及应用表2-8序 号牌 号主 要 特 性应 用 举 例1ZG200-400 有良好的的韧性和焊接性，可切削性尚好。 用于受力不大，要求韧性的各种零件，如泵体、阀体及箱体零件等。2ZG230-4503ZG270-500 有较高的强度和较好的塑性，铸造性良好，焊接性尚可，切削性佳，ZG310
