一、碳钢与合金钢
1. 碳钢
定义：以铁和碳为主（碳含量≤2.11%），含少量锰、硅等元素。
低碳钢（C<0.25%）：如Q235（A3钢），塑性好、易焊接，用于螺栓、支架等结构件。
中碳钢（C 0.25%~0.6%）：如45钢，经调质处理后强度高，用于齿轮、轴类零件。
高碳钢（C>0.6%）：如T8、T10，硬度高但脆性大，用于弹簧、切削工具。
热处理：退火（软化）、淬火+回火（提高强度）。
2. 合金钢
定义：在碳钢中加入Cr、Ni、Mo、V等元素，改善强度、耐热性或耐腐蚀性。
低合金钢：Q345（16Mn），用于桥梁、压力容器。
中合金钢：42CrMo（高强齿轮、曲轴），40Cr（汽车连杆）。
高合金工具钢：SKD11（冷作模具钢）、H13（热作模具钢）。
优势：通过合金化实现高强度、耐磨性或高温性能。
二、不锈钢
1. 奥氏体不锈钢（300系列）
成分：高Cr（18%~20%）、Ni（8%~10%），如304（18-8）、316（含Mo）。
特性：无磁性、耐腐蚀（尤其耐酸）、易加工。
应用：化工管道、食品机械、医疗器械。
2. 马氏体不锈钢（400系列）
成分：高Cr（12%~18%）、低Ni，如410、420。
特性：可通过淬火硬化，耐磨但耐蚀性较弱。
应用：刀具、阀门、泵轴。
3. 双相不锈钢（如2205、2507）
结构：奥氏体+铁素体双相组织。
4. 铁素体不锈钢（如430）
三、铝合金
1. 变形铝合金
1xxx系（纯铝）：导电性好，用于导线。
2xxx系（Al-Cu）：2024（飞机蒙皮），强度高但耐蚀性差。
6xxx系（Al-Mg-Si）：6061（汽车框架、船舶），综合性能优。
7xxx系（Al-Zn-Mg）：7075（航空结构件），超高强度。
加工方式：挤压、轧制、锻造。
2. 铸造铝合金
牌号：如ZL101（Al-Si系）、ZL205（Al-Cu系）。
特性：流动性好，适合复杂形状铸件。
应用：发动机缸体、电机壳体。
四、高温合金
1. 镍基高温合金
2. 钴基高温合金
3. 铁基高温合金
五、其他重要金属材料
1. 钛合金：耐海水腐蚀，强度与密度比值高，人体关节；
2. 铜及铜合金
纯铜，黄铜（Cu-Zn），青铜（Cu-Sn）
3. 镁合金：最轻的金属结构材料（密度1.8g/cm³），阻尼性好。
#工业自动化 #机械设计 #结构设计 #金属材料
1. 碳钢
定义：以铁和碳为主（碳含量≤2.11%），含少量锰、硅等元素。
低碳钢（C<0.25%）：如Q235（A3钢），塑性好、易焊接，用于螺栓、支架等结构件。
中碳钢（C 0.25%~0.6%）：如45钢，经调质处理后强度高，用于齿轮、轴类零件。
高碳钢（C>0.6%）：如T8、T10，硬度高但脆性大，用于弹簧、切削工具。
热处理：退火（软化）、淬火+回火（提高强度）。
2. 合金钢
定义：在碳钢中加入Cr、Ni、Mo、V等元素，改善强度、耐热性或耐腐蚀性。
低合金钢：Q345（16Mn），用于桥梁、压力容器。
中合金钢：42CrMo（高强齿轮、曲轴），40Cr（汽车连杆）。
高合金工具钢：SKD11（冷作模具钢）、H13（热作模具钢）。
优势：通过合金化实现高强度、耐磨性或高温性能。
二、不锈钢
1. 奥氏体不锈钢（300系列）
成分：高Cr（18%~20%）、Ni（8%~10%），如304（18-8）、316（含Mo）。
特性：无磁性、耐腐蚀（尤其耐酸）、易加工。
应用：化工管道、食品机械、医疗器械。
2. 马氏体不锈钢（400系列）
成分：高Cr（12%~18%）、低Ni，如410、420。
特性：可通过淬火硬化，耐磨但耐蚀性较弱。
应用：刀具、阀门、泵轴。
3. 双相不锈钢（如2205、2507）
结构：奥氏体+铁素体双相组织。
4. 铁素体不锈钢（如430）
三、铝合金
1. 变形铝合金
1xxx系（纯铝）：导电性好，用于导线。
2xxx系（Al-Cu）：2024（飞机蒙皮），强度高但耐蚀性差。
6xxx系（Al-Mg-Si）：6061（汽车框架、船舶），综合性能优。
7xxx系（Al-Zn-Mg）：7075（航空结构件），超高强度。
加工方式：挤压、轧制、锻造。
2. 铸造铝合金
牌号：如ZL101（Al-Si系）、ZL205（Al-Cu系）。
特性：流动性好，适合复杂形状铸件。
应用：发动机缸体、电机壳体。
四、高温合金
1. 镍基高温合金
2. 钴基高温合金
3. 铁基高温合金
五、其他重要金属材料
1. 钛合金：耐海水腐蚀，强度与密度比值高，人体关节；
2. 铜及铜合金
纯铜，黄铜（Cu-Zn），青铜（Cu-Sn）
3. 镁合金：最轻的金属结构材料（密度1.8g/cm³），阻尼性好。
#工业自动化 #机械设计 #结构设计 #金属材料
