我们人类生活在这个地球上，为了生存与生活，需要生产出各种工具和物品为我们而服务，现在我以一个专业人员的角度采用通俗易懂的语言来讲一下，我们的周围有哪些常用材料与我们息息相关，普通人员也能看的懂，希望成为一遍科普的文章。
以 下我会从材料的定义，黑色金属材料，有色金属材料，非金属材料，材料力学性能五大块来详细讲解。
■材料的定义：材料是人类用于制造物品、器件、构件、机器或其他产品的物质。
材料总是和一定的用场相联系，可由一种或若干种物质构成。
同一种物质，由于制备方法或加工方法不同，可成为用途迥异的不同类型和性质的材料。
材料是人类赖以生存和发展的物质基础。
以下我们主要讲的是工程材料，用于机械、车辆、船舶、建筑、化工、能源、仪器仪表、航空航天等工程领域的材料。
用来制造工程构件和机械零件，也包括一些用于制造工具的材料和具有特殊性能的材料础。
工程材料按化学成分一般分为：■.黑色金属材料 ■有色金属材料 ■非金属材料■黑色金属材料的定义：黑色金属材料是指铁和以铁为基的合金（钢、铸铁和铁合金）。
黑色金属材料是指铁、锰、铬，包括钢及其他以铁为主的合金子目录：（一）工业用钢、（二）铸铁、（三）铸钢、（四）热处理在钢材上应用、（五）钢材常用的成型工艺/机加工工艺（一）工业用钢1.工业用钢的基础信息1.1.钢的定义含碳量在2.1％以下铁碳合金叫做钢。
为了改善钢的力学性能，改善钢的工艺性能和得到某些特殊的物理、化学性能，有目的的向钢中加入某些合金元素，便得到合金钢。
1.2.中国钢号编号原则（1）.我国的钢材编号是采用国际化学符号、阿拉伯数字及汉语拼音字母并用的原则。
①钢中的碳含量，合金元素种类与数量用国际化学元素符号表示，如Si、 Mn、 Cr、Mo、Ni等， 但稀土元素用“RE”表示其总含量； ②产品名称、用途、冶炼和浇注方法等用汉语拼音字母表示例：普通碳素结构钢Q235是Q屈服强度+235MPA,优质碳素结构钢#45和65Mn前面45和65是含碳碳量的万分之多少，后面mn说明含锰合金元素。
1.3.钢与铁的不同：①定义上的不同铁的含碳量大于等于百分之2.11，而钢的含碳量小于等于百分之2.11.其次是杂质的含量不同，钢的硫、磷等有害杂质含量要小一些。
钢的含碳量越高，硬度越大。
这是因为含碳量越高，碳化物比例越高，材料硬度就越高。
当含碳量在某个数值之下时，含碳量越高，但碳化物比例太高了，材料会变得很脆，强度会变得很低。
②性能上的不同钢系由生铁再炼而行，有较高的机械强度和韧性，还具有耐热、耐腐蚀、耐磨等特殊性能，铸铁的抗拉强度、塑性和韧性要比碳钢低。
虽然铸铁的机械性能不如钢，但由于石墨的存在，却赋予铸铁许多为钢所不及的性能。
如良好的耐磨性、高消振性、低缺口敏感性以及优良的切削加工性能。
铸铁的熔点低，约为1200℃左右，铁水流动性好，由于石墨结晶时体积膨胀，所以传送收缩率小，其铸造性能优于钢，因而通常采用铸造方法制成铸件使用。
1.4.钢的冶炼过程铁矿石--粉碎--烧结--炼铁--炼钢--轧制（锻压`铸造）--成材钢是通过冶炼获得的。
首先是铁矿石、焦炭和溶剂等原材料经高炉冶炼而得生铁，然后生铁在高温的炼钢炉（转炉、平炉、电炉等）中，通过氧化作用降低生铁中的含碳量和杂质含量而炼成钢。
矿山：下面红色是赤铁矿是一种氧化铁的矿石，主要成份为Fe2O3，呈暗红色，比重大约为5.26，含Fe70％，O30％，是最主要的铁矿石。
2.钢的分类2.1碳素钢2.1.1.碳素钢的定义：碳素钢是指碳含量低于2%，并有少量硅、锰以及磷、硫等杂质的铁碳合金，不含其他合金元素的钢。
工业上应用的碳素钢碳含量一般不超过1.4%。
这是因为含碳量超过此量后，钢表 现出很大的硬脆性，并且加工困难，失去生产和使用价值。
2.1.2.碳素钢的性能：碳素钢的性能主要取决于含碳量。
含碳量增加，钢的强度、硬度升高，塑性、韧性和可焊性降低。
与其他钢类相比，碳素钢使用最早，成本低 ，性能范围宽 ，用量最大 。
2.1.3.按化学成分（含碳量）可分为低碳钢、中碳钢、高碳钢①低碳钢：碳含量一般低于0.25%(质量分数）；又称软钢，含碳量从0.10%至0.30%低碳钢易于接受各种加工如锻造，焊接和切削，常用于制造链条，铆钉，螺栓，轴等。
②.中碳钢：碳含量一般为0.25%~0.60%(质量分数);除碳外还可含有少量锰（0.70%～1.20%）。
按产品质量分为普通碳素结构钢和优质碳素结构钢。
热加工及切削性能良好，焊接性能较差。
强度、硬度比低碳钢高，而塑性和韧性低于低碳钢。
可不经热处理，直接使用热轧材、冷拉材，亦可经热处理后使用。
淬火、回火后的中碳钢具有良好的综合力学性能。
能够达到的最高硬度约为 HRC55(HB538），σb为600～1100MPa。
所以在中等强度水平的各种用途中，中碳钢得到最广泛的应用，除作为建筑材料外，还大量用于制造各种机械零件。
③.高碳钢：碳含量一般高于于0.60%(质量分数)；含碳量从0.60%至1.70%，可以淬硬和回火。
锤，撬棍等由含碳量0.75%的钢制造； 切削工具如钻头，丝攻，铰刀等由含碳量0.90% 至1.00% 的钢制造。
2.1.4.碳素钢按用途可分为：1.普通碳素结构钢、2.优质碳素结构钢、3.切削钢、4.低合金高强度结构钢、5.碳素工具钢。
1.普通碳素结构钢①由Q+数字+质量等级符号+脱氧方法符号组成。
它的钢号冠以“Q”，代表钢材的屈服点，后面的数字表示屈服点数值，单位是MPa例如Q235表示屈服点为235 MPa的碳素结构钢。
②必要时钢号后面可标出表示质量等级和脱氧方法的符号。
质量等级符号分别为A、B、C、D。
脱氧方法符号：F表示沸腾钢；b表示半镇静钢：Z表示镇静钢；TZ表示特殊镇静钢，镇静钢可不标符号，即Z和TZ都可不标。
例如Q235-AF表示A级沸腾钢。
③专门用途的碳素钢，例如桥梁钢、船用钢等，基本上采用碳素结构钢的表示方法，但在钢号最后附加表示用途的字母。
碳素结构钢的牌号由代表屈服点的字母、屈服点数值、质量等级符号、脱氧方法符号等四个部分按顺序组成。
例如Q235-A·F表示屈服点为235Mpa的A级沸腾钢，Q235-C表示屈服点为235Mpa的C级镇静钢 碳素结构钢一般情况下都不经热处理，而在供应状态下直接使用。
碳素结构钢的杂质较多，但冶炼容易，工艺性好，价格便宜，产量大，(含有害杂质硫，磷较多的钢)主要用于制造工程结构件和受力不大的机械零件的钢。
因而应用普遍。
碳素结构钢通常轧制成钢板和各种型材(圆钢，方钢，扁钢，角钢，槽钢，工字钢，钢筋等)用于厂房，桥梁，船舶等建筑结构2.优质碳素结构钢●、磷（P）：在一般情况下，磷是钢中有害元素，增加钢的冷脆性，使焊接性能变坏，降低塑性，使冷弯性能变坏。
因此通常要求钢中含磷量小于0.045%，优质钢要求更低些。
●、硫（S）：硫在通常情况下也是有害元素。
使钢产生热脆性，降低钢的延展性和韧性，在锻造和轧制时造成裂纹。
硫对焊接性能也不利，降低耐腐蚀性。
所以通常要求硫含量小于0.055%，优质钢要求小于0.040%。
在钢中加入0.08-0.20%的硫，可以改善切削加工性，通常称易切削钢。
①.优质碳素结构钢这种钢中所含的硫、磷及非金属夹杂物比碳素结构钢少，机械性能较为优良。
②.钢号开头的两位数字表示钢的碳含量，以平均碳含量的万分之几表示，例如平均碳含量为0.45%的钢，钢号为“45”，它不是顺序号，所以不能读成45号钢。
③.锰含量较高的优质碳素结构钢，应将锰元素标出，例如50Mn。
优质碳素结构钢热轧厚钢板和宽钢带用于各种机械结构件。
其钢的牌号为低碳钢包括：05F、08F、08、10F、10、15F、15、20F、20、25、20Mn、25Mn等；中碳钢包括：30、35、40、45、50、55、60、30Mn、40Mn、50Mn、60Mn等；高碳钢包括：65、70、65Mn等。
3.切削钢●易切削钢是指在钢中加入一定数量的一种或一种以上的硫、磷、铅、钙、硒、碲等易切削元素，以改善其切削性的合金钢。
随着切削加工的自动化、高速化与精密化，要求钢材具有良好的易切削性是非常重要的，这类钢主要用于自动切削机床上加工，故亦属专用钢。
①.钢号冠以“Y”，以区别于优质碳素结构钢。
②.字母“Y”后的数字表示碳含量，以平均碳含量的万分之几表示，例如平均碳含量为0.3%的易切削钢，其钢号为“Y30”。
③.锰含量较高者，亦在钢号后标出“Mn”，例如“Y40Mn”。
④.具体牌号有：Y12,Y12Pb,Y15,Y15Pb,Y20,Y30,Y35,Y40Mn,Y45Ca共九个牌号。
易切削结构钢分加硫易切削钢，加硫磷易切削钢，加铅易切削钢，加钙易切削钢，加硫碳锰易切削钢等。
牌号用规定的符号和阿拉伯数字表示。
即以“易”的汉语拼音首位字母“Y”打头，其后用两位阿拉伯数字表示碳含量的万分数。
4.低合金高强度结构钢（1）低合金高强度结构钢，是在普通碳素结构钢（Wc=0.16%~0.2%）的基础上加入少量合金元素而制成的，具有良好的焊接性能，塑性，韧性和加工工艺性，较好的耐蚀性，较高的强度和较低的冷脆临界转换温度。
它的牌号表示方法与普通碳素结构钢基本相同。
适用于制造建筑桥梁船舶车辆铁道高压容器锅炉汽车拖拉机大型钢结构及大型军事工程等方面的结构件。
（2）有要的牌号有：Q295（AB）、Q345（A-E）、Q390（A-E）、Q420（A-E）Q460E等。
（3） Q460E在鸟巢上的应用：在国家标准中，Q460E的最大厚度是100毫米，而“鸟巢”使用的钢板厚度史无前例地达到110毫米。
据工程技术人员介绍，Q460E建筑用钢是我国科研人员经过三次技术攻关才研制出来的，它不仅在钢材厚度和使用范围上前所未有，而且具有良好的抗震性、抗低温性、可焊性等特点。
中国自主创新的Q460E钢材，撑起了“鸟巢”的钢筋铁骨，而且还使得“鸟巢”主体结构的设计使用年限达到100年，耐火等级一级，抗震设防烈度8度。
5. 碳素工具钢1.用于制作刃具、模具和量具的碳素钢叫碳素工具钢2.用作冷作模具的碳素工具钢主要有T7A、T10A、T11A等，其中，又以T10A钢应用最为普遍。
3.碳素工具钢适于做冷镦模，根据冷镦模的工作条件，模具材料除了应有足够的强度以及模具工作表面和型腔要有足够的硬度和硬化层外，还需要有足够的韧度，故这类模具热处理后要求内孔有一定的淬硬层而外部不能淬硬，从而可保持有较高的韧度。
如果淬硬层过深，会因工作中承受大的冲击而迅速开裂。
但对尺寸较大、负荷较重的冷镦模，也会因淬硬层薄和基体太软而压陷。
①钢号冠以“T”，以免与其他钢类弄混。
②钢号中的数字表示碳含量，以平均碳含量的千分之几表示。
例如“T8”表示平均碳含量为0.8%。
③锰含量较高者，在钢号最后标出“Mn”，例如“T8Mn”。
④高级优质碳素工具钢的磷、硫含量，比一般优质碳素工具钢低，在钢号最后加注字母“A”，以示区别，例如“T8MnA”。
2.2.合金钢2.2.1.合金钢的定义：在普通碳素钢基础上添加适量的一种或多种合金元素而构成的铁碳合金，就叫合金钢。
钢里除铁、碳外，加入其他的合金合金钢的主要合金元素有硅、锰、铬、镍、钼、钨、钒、钛、铌、锆、钴、铝、铜、硼、稀土等元素。
2.2.2.合金钢的性能：根据添加元素的不同，并采取适当的加工工艺，可获得高强度、高韧性、耐磨、耐腐蚀、耐低温、耐高温、无磁性等特殊性能。
2.2.3.添加合金元素作用：1）、硅（Si）：在炼钢过程中加硅作为还原剂和脱氧剂，所以镇静钢含有0.15－0.30%的硅。
如果钢中含硅量超过0.50-0.60%,硅就算合金元素。
硅能显著提高钢的弹性极限，屈服点和抗拉强度，故广泛用于作弹簧钢。
在调质结构钢中加入1.0－1.2%的硅，强度可提高15－20%。
硅和钼、钨、铬等结合，有提高抗腐蚀性和抗氧化的作用，可制造耐热钢。
含硅1－4%的低碳钢，具有极高的导磁率，用于电器工业做矽钢片。
硅量增加，会降低钢的焊接性能。
2）、锰（Mn）：在炼钢过程中，锰是良好的脱氧剂和脱硫剂，一般钢中含锰0.30－0.50%。
在碳素钢中加入0.70%以上时就算“锰钢”，较一般钢量的钢不但有足够的韧性，且有较高的强度和硬度，提高钢的淬性，改善钢的热加工性能，如16Mn钢比A3屈服点高40%。
含锰11－14%的钢有极高的耐磨性，用于挖土机铲斗，球磨机衬板等。
锰量增高，减弱钢的抗腐蚀能力，降低焊接性能。
3）、铬（Cr）：在结构钢和工具钢中，铬能显著提高强度、硬度和耐磨性，但同时降低塑性和韧性。
铬又能提高钢的抗氧化性和耐腐蚀性，因而是不锈钢，耐热钢的重要合金元素。
4）、镍(Ni)：镍能提高钢的强度，而又保持良好的塑性和韧性。
镍对酸碱有较高的耐腐蚀能力，在高温下有防锈和耐热能力。
但由于镍是较稀缺的资源，故应尽量采用其他合金元素代用镍铬钢。
5）、 钼(Mo)：钼能使钢的晶粒细化，提高淬透性和热强性能，在高温时保持足够的强度和抗蠕变能力(长期在高温下受到应力，发生变形，称蠕变)。
结构钢中加入钼，能提高机械性能。
还可以抑制合金钢由于淬火而引起的脆性。
在工具钢中可提高红性。
6）、钛(Ti)：钛是钢中强脱氧剂。
它能使钢的内部组织致密，细化晶粒力；降低时效敏感性和冷脆性。
改善焊接性能。
在铬18镍9奥氏体不锈钢中加入适当的钛，可避免晶间腐蚀。
7）、钒(V)：钒是钢的优良脱氧剂。
钢中加0.5%的钒可细化组织晶粒，提高强度和韧性。
钒与碳形成的碳化物，在高温高压下可提高抗氢腐蚀能力。
8）、钨(W)：钨熔点高，比重大，是贵生的合金元素。
钨与碳形成碳化钨有很高的硬度和耐磨性。
在工具钢加钨，可显著提高红硬性和热强性，作切削工具及锻模具用。
9)、铌(Nb)：铌能细化晶粒和降低钢的过热敏感性及回火脆性，提高强度，但塑性和韧性有所下降。
在普通低合金钢中加铌，可提高抗大气腐蚀及高温下抗氢、氮、氨腐蚀能力。
铌可改善焊接性能。
在奥氏体不锈钢中加铌，可防止晶间腐蚀现象。
10)、钴(Co)：钴是稀有的贵重金属，多用于特殊钢和合金中，如热强钢和磁性材料。
11)、铜(Cu)：武钢用大冶矿石所炼的钢，往往含有铜。
铜能提高强度和韧性，特别是大气腐蚀性能。
缺点是在热加工时容易产生热脆，铜含量超过0.5%塑性显著降低。
当铜含量小于0.50%对焊接性无影响。
12)、铝(Al)：铝是钢中常用的脱氧剂。
钢中加入少量的铝，可细化晶粒，提高冲击韧性，如作深冲薄板的08Al钢。
铝还具有抗氧化性和抗腐蚀性能，铝与铬、硅合用，可显著提高钢的高温不起皮性能和耐高温腐蚀的能力。
铝的缺点是影响钢的热加工性能、焊接性能和切削加工性能。
13)、硼(B)：钢中加入微量的硼就可改善钢的致密性和热轧性能，提高强度。
14)、氮(N):氮能提高钢的强度，低温韧性和焊接性，增加时效敏感性。
15)、稀土(Xt)：稀土元素是指元素周期表中原子序数为57-71的15个镧系元素。
这些元素都是金属，但他们的氧化物很象“土”，所以习惯上称稀土。
钢中加入稀土，可以改变钢中夹杂物的组成、形态、分布和性质，从而改善了钢的各种性能，如韧性、焊接性，冷加工性能。
在犁铧钢中加入稀土，可提高耐磨性。
2.2.4.合金钢按用途可分为：1.合金结构钢、2.合金钢工具钢、3.高速合金工具钢、4.特殊性能钢中的不锈钢1.合金结构钢（1）合金结构钢是指用作机械零件和各种工程构件并含有一种或数种一定量的合金元素的钢。
（2）合金结构钢由于具有合适的淬透性，经适宜的金属热处理后，因而具有较高的抗拉强度和屈强比（一般在0.85左右），较高的韧性和疲劳强度，可用于制造截面尺寸较大的机器零件（3）合金元素作用：①增大钢的淬透性。
②影响钢的回火过程。
③影响钢的强化和韧化。
（4）牌号的说明：①钢号开头的两位数字表示钢的碳含量，以平均碳含量的万分之几表示，如40Cr。
②钢中主要合金元素，除个别微合金元素外，一般以百分之几表示。
当平均合金含量<1.5%时，钢号中一般只标出元素符号，而不标明含量，但在特殊情况下易致混淆者，在元素符号后亦可标以数字“1”，例如钢号“12CrMoV”和“12Cr1MoV”，前者铬含量为0.4-0.7%，后者为0.9-1.2%，其余成分全部相同。
当合金元素平均含量≥1.5%、≥2.5%、≥3.5%……时，在元素符号后面应标明含量，可相应表示为2、3、4……等。
例如18Cr2Ni4WA。
③钢中的钒V、钛Ti、铝Al、硼B、稀土RE等合金元素，均属微合金元素，虽然含量很低，仍应在钢号中标出。
例如20MnVB钢中。
钒为0.07-0.12%，硼为0.001-0.005%。
④高级优质钢应在钢号最后加“A”，以区别于一般优质钢。
⑤专门用途的合金结构钢，钢号冠以(或后缀)代表该钢种用途的符号。
例如，铆螺专用的30CrMnSi钢，钢号表示为ML30CrMnSi。
2.合金工具钢（1）.合金工具钢，是在碳素工具钢基础上加入铬、钼、钨、钒等合金元素以提高淬透性、韧性、耐磨性和耐热性的一类钢种。
它主要用于制造量具、刃具、耐冲击工具和冷、热模具及一些特殊用途的工具。
（2）.在碳素工具钢中加入Si、Mn、Ni、Cr、W、Mo、V等合金元素的钢。
加入Cr和Mn可以提高工具钢的淬透性，可根据要求，有选择地加入或同时加入其他元素(加入总量一般不超过5%)，即形成一系列的合金工具钢。
（3）合金工具钢的淬硬性、淬透性、耐磨性和韧性均比碳素工具钢高，按用途大致可分为刃具、模具和量具用钢3类。
其中碳含量高的钢（碳质量分数大于0.80%）多用于制造刃具、量具和冷作模具，这类钢淬火后的硬度在HRC60以上，且具有足够的耐磨性；碳含量中等的钢（碳质量分数 0.35%~0.70%）多用于制造热作模具，这类钢淬火后的硬度稍低，为HRC50~55,但韧性良好。
（4）.合金工具钢牌号说明：①合金工具钢钢号的平均碳含量≥1.0%时，不标出碳含量；当平均碳含量<1.0%时，以千分之几表示。
例如Cr12、CrWMn、9SiCr、3Cr2W8V。
②钢中合金元素含量的表示方法，基本上与合金结构钢相同。
但对铬含量较低的合金工具钢钢号，其铬含量以千分之几表示，并在表示含量的数字前加“0”，以便把它和一般元素含量按百分之几表示的方法区别开来。
例如Cr06。
③高速工具钢的钢号一般不标出碳含量，只标出各种合金元素平均含量的百分之几。
例如钨系高速钢的钢号表示为“W18Cr4V”。
钢号冠以字母“C”者，表示其碳含量高于未冠“C”的通用钢号。
（5）.中日牌号对比：4.不锈钢4.1.不锈钢的定义：不锈钢是不锈耐酸钢的简称，耐空气、蒸汽、水等弱腐蚀介质或具有不锈性的钢种称为不锈钢；而将耐化学腐蚀介质（酸、碱、盐等化学浸蚀）腐蚀的钢种称为耐酸钢。
4.2.不锈钢为什么不容易生锈：（1）铬对不锈钢的耐蚀性能起主要作用铬是决定不锈钢抗腐蚀性能的主要元素，因为钢中含铬就能使不锈钢在氧化介质中产生钝化现象，即在表面形成一层很薄的膜，在这层膜内富集了铬。
钢中含铬量愈高，抗腐蚀性能就愈强。
此外，铬对钢的机械性能和工艺性能都能起到很好的强化作用。
（2）镍对不锈钢的影响只有在它与铬配合时才能充分表现出来。
镍是形成奥氏体的合金元素，当镍与铬配合使用时，即可使金相组织由单相的铁素体变为奥氏体和铁素体双相组织，经过热处理，可以提高强度，从而使其具有更强的不锈耐蚀性和良好的形变性能。
铁素体不锈钢(400系)含铬量在15%~30%，具有体心立方晶体结构。
这类钢一般不含镍，有时还含有少量的Mo、Ti、Nb等元素，这类钢具有导热系数大，膨胀系数小、抗氧化性好、抗应力腐蚀优良等特点，多用于制造耐大气、水蒸气、水及氧化性酸腐蚀的零部件。
铁素体不锈钢价格不仅相对低且稳定4.2.不锈钢牌号组成1）中国、俄国用国际化学元素符号和本国的符号来表示化学成份，用阿拉伯字母来表示成份含量：如：12CrNi3A①钢号中碳含量以千分之几表示。
例如“2Cr13”钢的平均碳含量为0.2%；若钢中含碳量≤0.03%或≤0.08%者,钢号前分别冠以“00”及“0”表示之，例如00Cr17Ni14Mo2、0Cr18 Ni9等。
②对钢中主要合金元素以百分之几表示，而钛、铌、锆、氮等则按上述合金结构钢对微合金元素的表示方法标出。
2）美国钢铁学会是用三位数字来标示各种标准级的可锻不锈钢的。
其中：①奥氏体型不锈钢用200和300系列的数字标示，200 系列—铬-镍-锰奥氏体不锈钢300 系列— 铬-镍奥氏体不锈钢型号 301—延展性好，用于成型产品。
也可通过机械加工使其迅速硬化。
焊接性好。
抗磨性和疲劳强度优于 304不锈钢。
型号 302—耐腐蚀性同304，由于含碳相对要高因而强度更好。
型号 303—通过添加少量的硫、磷使其较304更易切削加工。
型号 304—通用型号；即18/8不锈钢。
GB牌号为0Cr18Ni9。
型号 309—较之304有更好的耐温性。
型号 316—继304之後，第二个得到蕞广泛应用的钢种，主要用于食品工业和外科手术器材，添加钼元素使其获得一种抗腐蚀的特殊结构。
由于较之 304其具有更好的抗氯化物腐蚀能力因而也作“船用钢”来使用。
SS316则通常用于核燃料回收装置。
18/10级不锈钢通常也符合这个应用级别。
[1]型号 321—除了因为添加了钛元素降低了材料焊缝锈蚀的风险之外其他性能类似 304。
②铁素体和马氏体型不锈钢用400系列的数字表示。
②铁素体和马氏体型不锈钢用400系列的数字表示。
400 系列— 铁素体和马氏体不锈钢型号 408—耐热性好，弱抗腐蚀性，11%的Cr，8%的Ni。
型号 409—蕞廉价的型号（英美），通常用作汽车排气管，属铁素体不锈钢（铬钢）。
型号 410—马氏体（高强度铬钢），耐磨性好，抗腐蚀性较差。
型号 416—添加了硫改善了材料的加工性能。
型号 420—“刃具级”马氏体钢，类似布氏高铬钢这种蕞早的不锈钢。
也用于外科手术刀具，可以做的非常光亮。
型号 430—铁素体不锈钢，装饰用，例如用于汽车饰品。
良好的成型性，但耐温性和抗腐蚀性要差。
型号 440—高强度刃具钢，含碳稍高，经过适当的热处理後可以获得较高屈服强度，硬度可以达到 58HRC，属于蕞硬的不锈钢之列。
蕞常见的应用例子就是“剃须刀片”。
常用型号有三种：440A、440B、440C，另外还有440F（易加工型）。
例：奥氏体钢：（中国）0Cr18Ni9; （美国）S30400；（日本）SUS304含有：铬 Cr：17.00～20.00 镍 Ni：8.00～10.504.4.不锈钢的分类：不锈钢常按组织状态分为： 1）铁素体钢、2）奥氏体钢、3）沉淀硬化不锈钢、4）马氏体钢等。
另外，可按成分分为：铬不锈钢、铬镍不锈钢和铬锰氮不锈钢等。
1）铁素体不锈钢铁素体不锈钢(400系)含铬量在15%~30%，具有体心立方晶体结构。
这类钢一般不含镍，有时还含有少量的Mo、Ti、Nb等元素，这类钢具有导热系数大，膨胀系数小、抗氧化性好、抗应力腐蚀优良等特点， 属于这一类的有Crl7、Cr17Mo2Ti、Cr25，Cr25Mo3Ti、Cr28等。
铁素体不锈钢不含镍，与奥氏体不锈钢相比，其成本更低，更稳定。
因此它们能够:在不锈钢家族中作为304不锈钢的补充(304仍然是使用范围最广、最普遍的钢种);替代200系不锈钢(400系具有更好的使用性能);2）奥氏体不锈钢含铬大于18%，还含有 8%左右的镍及少量钼、钛、氮等元素。
综合性能好，可耐多种介质腐蚀。
奥氏体不锈钢的常用牌号有1Cr18Ni9、0Cr19Ni9等。
0Cr19Ni9钢的Wc<0.08%，钢号中标记为“0”。
这类钢中含有大量的Ni和Cr，使钢在室温下呈奥氏体状态。
这类钢具有良好的塑性、韧性、焊接性、耐蚀性能和无磁或弱磁性，在氧化性和还原性介质中耐蚀性均较好，用来制作耐酸设备，如耐蚀容器及设备衬里、输送管道、耐硝酸的设备零件等，另外还可用作不锈钢钟表饰品的主体材料。
奥氏体不锈钢一般采用固溶处理，即将钢加热至1050～1150℃，然后水冷或风冷，以获得单相奥氏体组织。
3）沉淀硬化不锈钢沉淀硬化不锈钢在不锈钢化学成分的基础上添加不同类型、数量的强化元素，通过沉淀硬化过程析出不同类型和数量的碳化物、氮化物、碳氮化物和金属间化合物，既提高钢的强度又保持足够的韧性的一类高强度不锈钢，简称PH钢。
沉淀硬化不锈钢根据其基体的金相组织可以分为马氏体型、半奥氏体型和奥氏体型3类这种钢经过系列的热处理或机械变形处理后奥氏体转变为马氏体，再通过时效析出硬化达到所需要的高强度。
这种钢有很好的成形性能和良好的焊接性，可作为超高强度的材料在核工业、航空和航天工业中，得到应用。
①0Cr17Ni4Cu4Nb钢该钢为马氏体沉淀硬化不锈钢，该钢具有良好的耐腐蚀性，耐蚀性优于一般马氏体不锈钢，与一般奥氏体不锈钢相近。
它具有良好的切削性能，不需预热就可以焊接并且焊后可不进行局部退火。
它主要用于制造耐蚀和高强度部件如喷气发动机压气机机匣及大型汽轮机末级叶片。
②0Cr17Ni7Al钢这个牌号为半奥氏体沉淀硬化不锈钢。
该钢在氧化性酸中耐蚀性良好，而在像硫酸、盐酸等非氧化性酸中耐蚀性差。
经A或A1750处理后的耐酸性最好。
而用TH、RH、CH处理后的耐酸性变差。
该钢的焊接可采用与奥氏体不锈钢相同的焊接工艺。
若采用与母材成分相同的焊条焊接，则焊缝中将出现大量的δ铁素体，造成焊缝韧性的下降，因而焊条中可适当的降铬或增镍。
焊接时应采用惰性气体保护以防焊条中铝的氧化。
为获得良好的焊接效率，固溶退火后的焊件，最好先进行固溶处理，然后再进行调整和时效处理。
该类钢主要用于制造飞机外壳、结构件、导弹的压力容器和构件，喷气发动机零件、弹簧、隔膜、波纹管、天线、紧固件、测量仪表等。
③0Cr15Ni25Ti2MoVB钢该钢为奥氏体沉淀硬化不锈钢，该钢高温强度好，使用温度可达600~700℃。
650℃以下的高温屈服强度与室温差不多。
低温韧性良好，但存在室温强度低，焊接性能差等缺点。
4）马氏体不锈钢强度高，但塑性和可焊性较差。
马氏体不锈钢的常用牌号有1Cr13、3Cr13等，因含碳较高，故具有较高的强度、硬度和耐磨性，但耐蚀性稍差，用于力学性能要求较高、耐蚀性能要求一般的一些零件上，如弹簧、汽轮机叶片、水压机阀等。
这类钢是在淬火、回火处理后使用的。
锻造、冲压后需退火。
（二）铸铁1.铸铁的定义含碳量在2%以上的铁碳合金。
工业用铸铁一般含碳量为2.5%～3.5%，除碳外，铸铁中还含有1%～3%的硅，以及锰、磷、硫等元素。
2.铸铁的分类与牌号：1）灰口铸铁。
含碳量较高（2.7%～4.0%），碳主要以片状石墨形态存在，断口呈灰色，简称灰铁。
熔点低（1145～1250℃），凝固时收缩量小，抗压强度和硬度接近碳素钢，减震性好。
由于片状石墨存在，故耐磨性好。
铸造性能和切削加工较好。
用于制造机床床身、汽缸、箱体等结构件。
其牌号以“HT”后面附两组数字。
例如：HT20-40（第一数字表示最低抗拉强度，第二组数字表示最低抗弯强度）。
2）白口铸铁。
碳、硅含量较低，碳主要以渗碳体形态存在，断口呈银白色。
凝固时收缩大，易产生缩孔、裂纹。
硬度高，脆性大，不能承受冲击载荷。
多用作可锻铸铁的坯件和制作耐磨损的零部件。
3）可锻铸铁。
由白口铸铁退火处理后获得，石墨呈团絮状分布，简称韧铁。
其组织性能均匀，耐磨损，有良好的塑性和韧性。
用于制造形状复杂、能承受强动载荷的零件。
4）球墨铸铁。
将灰口铸铁铁水经球化处理后获得，析出的石墨呈球状，简称球铁。
碳全部或大部分以自由状态的球状石墨存在，断口成银灰色。
比普通灰口铸铁有较高强度、较好韧性和塑性。
其牌号以“QT”后面附两组数字表示，例如：QT45-5（第一组数字表示最低抗拉强度，第二组数字表示最低延伸率）。
用于制造内燃机、汽车零部件及农机具等。
5）合金铸铁件。
普通铸铁加入适量合金元素（如硅、锰、磷、镍、铬、钼、铜、铝、硼、钒、锡等）获得。
合金元素使铸铁的基体组织发生变化，从而具有相应的耐热、耐磨、耐蚀、耐低温或无磁等特性。
用于制造矿山、化工机械和仪器、仪表等的零部件。
2.3铸铁的石墨化（三）铸钢1.铸铁的定义铸钢是铸造合金的一种，以铁、碳为主要元素，含碳量在0-2%之间，铸钢是指专用于制造钢质铸件的钢材。
当铸件的强度要求较高、采用铸铁不能满足要求时应采用铸钢。
但铸钢的钢水流动性不如铸铁，故浇注结构的厚度不能太小，形状亦不应太复杂。
将含硅量控制在上限值时可改善钢水的流动性。
2.铸钢的分类与牌号：铸钢可以依其化学成分分为铸造合金钢和铸造碳钢，也可以依其使用特性分为铸造工具钢、铸造特殊钢、工程与结构用铸造和铸造合金钢等。
1）.铸造碳钢。
以碳为主要合金元素并含有少量其他元素的铸钢。
铸造碳钢又可以分为铸造低碳钢、铸造中碳钢和铸造高碳钢。
铸造低碳钢的含碳量小于0.25%，铸造中碳钢的含碳量在0.25%～0.60%之间，铸造高碳钢的含碳量在0.6%~3.0%之间。
铸造碳钢的强度、硬度随含碳量的增加而提高。
铸造碳钢具有以下几个优点：生产成本较低、强度较高、韧性较好和塑性较强。
铸造碳钢可应用于制造承受大负荷的零件，比如重型机械中的轧钢机机架、水压机底座等。
其也可用于制造受力大又承受冲击的零件，比如铁路车辆上的车轮、车钩、摇枕和侧架等。
2）.铸造合金钢。
铸造合金钢可以分为铸造低合金钢（合金元素总量小于等于5%）、铸造中合金钢（合金元素总量在5%~10%）和铸造高合金钢（合金元素总量在大于等于10%）。
（四）热处理在钢材上应用1.热处理的定义：热处理是指材料在固态下，通过加热、保温和冷却的手段，以获得预期组织和性能的一种金属热加工工艺。
2.热处理的意义：金属热处理是机械制造中的重要工艺之一，与其他加工工艺相比，热处理一般不改变工件的形状和整体的化学成分，而是通过改变工件内部的显微组织，或改变工件表面的化学成分，赋予或改善工件的使用性能。
其特点是改善工件的内在质量，而这一般不是肉眼所能看到的。
热处理为使金属工件具有所需要的力学性能、物理性能和化学性能。
3.热处理工艺：热处理工艺一般包括加热、保温、冷却三个过程，有时只有加热和冷却两个过程。
这些过程互相衔接，不可间断。
4.热处理的四把火：退火、正火、淬火、回火是整体热处理中的“四把火”，其中的淬火与回火关系密切，常常配合使用，缺一不可。
“四把火”随着加热温度和冷却方式的不同，又演变出不同的热处理工艺。
为了获得一定的强度和韧性，把淬火和高温回火结合起来的工艺，称为调质。
4.钢的退火与正火4.1.退火的定义：退火是将工件加热到适当温度，保持一定时间，然后缓慢冷却（一般随炉冷却）的热处理工艺。
4.2.退火目的：降低钢的硬度，以利于切削加工；提高塑形和韧性，以利于冷变形加工；改善钢的性能或为以后的热处理做好组织准备；细化晶粒，消除钢中的残余内应力，防止变形和开裂。
4.3.正火的定义：正火是将工件加热奥氏体化后在空气中冷却的热处理工艺。
4.4.正火与退火的比较：区别：正火冷却速度较快，正火的应用与退火相近，但成本较低，在可能情况下，优先采用正火。
共同点：都是将钢加热到一定的温度，如45钢加热温度到820℃。
但冷却的方式不同，退火是采用缓慢冷却，如埋入沙、灰中或随炉温逐渐冷却，以消内部应力；正火是将工件暴露在空气中冷却。
相比之下，正火冷却的速度要快，目的是要得到细化的组织结构，工件的硬度和强度较退火处理高，一般正火适用于提高低碳钢的硬度。
5.钢的淬火与回火5.1.淬火的定义：淬火是将钢加热到适当温度（Ac1以上30-50℃），保持一定时间，然后快速冷却得到马氏体或贝氏体的热处理工艺。
5.2.淬火的目的：是提高钢的硬度、强度和耐磨性，只能适用于中碳钢或高碳钢工件。
如45钢加热到830℃左右，快速放入水、油或盐溶中冷却，使工件的温度快速冷却而得到较高的硬度、强度，是一种常用的重要的热处理方法。
5.3.淬火的指标：5.3.1.淬硬性淬硬性是指钢经过淬火后能达到的最高硬度，主要取决于钢中碳的质量分数，碳的质量分数越高，获得的硬度越高。
5.3.2.淬透性淬透性是指钢经淬火获得淬硬层深度的能力，淬透性越好，淬硬层越厚。
淬透性主要取决于钢的化学成分和淬火冷却方式。
一般来说，碳质量分数相同的碳素钢与合金钢的淬硬性没有差别，而合金钢的淬透性高于碳素钢。
6.钢的回火6.1.回火的定义：将钢重新加热到低于727℃的某一温度，保温一定时间，然后空冷至室温的热处理工艺，称为回火。
目的：减少或消除淬火时产生的内应力，稳定组织，以满足工件的使用需要的性能。
按回火温度分成三个：6.2.回火的分类：（1）低温回火 150～250度目的：降低淬火内应力，提高韧性，并保持高的硬度和耐磨性；应用：高碳工具钢、合金钢刃具、量具、滚动轴承、冷作模具和要求硬而耐磨的零件。
（2）中温回火 250～500度目的：使淬火钢件具有高的弹性极限、屈服强度和适当的韧性。
用途：用于弹性零件（如弹簧、发条）和热作模具等。
（3）高温回火 500～650度目的：获得合理的硬度、强度、韧性、塑性以及较好的综合力学性能。
淬火后高温回火称为调质，是合金钢常用的一种提高材料力学性能的有效方法。
调质处理广泛用于螺栓、连杆、齿轮、曲轴等重要的结构零件。
7.钢的表面热处理（1）渗碳为了增加钢件表层的含碳量和一定的碳浓度梯度，将钢件在渗碳介质中加热并保温，使碳原子渗入表面层的化学热处理工艺称为渗碳。
渗碳目的：是提高钢件表层的含碳量和一定的碳浓度梯度，然后经淬火和低温回火，使工件的表面层获得高硬度、高耐磨性，而心部的含碳量低，具有良好的塑性和韧性。
表面渗碳（2）渗氮在一定温度下（一般在钢的临界点温度以下）使活性氮原子渗入钢件表面的化学热处理工艺称为渗氮。
目的：提高工件的表面硬度、耐磨性、疲劳强度、腐蚀性及热硬性。
渗氮处理有气体渗氮、离子渗氮等工艺方法，其中气体渗氮应用最广。
（3）碳氮共渗在一定温度下同时将碳、氮渗入工件表层奥氏体中并以渗碳为主的的化学热处理工艺。
8.热外理的应用1）碳是钢铁材料的重要组分。
含碳量的多少对钢铁的性能有重要作用。
也正是由于钢中含有一定量的碳，才能对钢进行热处理，才能调节或改变其机械性能。
2）应用：①高碳钢，淬火+低温回火。
以得到高硬度，所以一般用于工具、量具等。
②中碳钢，淬火+高温回火即调质。
其目的在于使钢铁零部件获得强度与韧性的良好配合，既有较高的强度，又有优良的韧性、塑性、切削性能等。
综合机械性能好，所以做结构件。
③低碳钢，硬度低，但韧性好，所以一般可以用于变形量大的加工，如锻造、深冲，低碳钢由于含碳量低（像SPCC，1006螺丝因为是低碳钢无法淬火的原因），因此，不能用淬火来提高硬度。
想要提高硬度，需要先进行渗碳，然后再淬火，已达到提高硬度的目的。
（五）钢材常用的成型工艺/机加工工艺1铸造成型1.1铸造的定义：将液体金属浇铸到与零件形状相适应的铸造空腔中，待其冷却凝固后，以获得一定形状、尺寸和性能零件或毛坯的方法叫作铸造。
1.2铸造的种类与特点：1）.重力铸造 2）.压力铸造重力铸造是指金属液在地球重力作用下注入铸型的工艺，主要有：1.1砂型铸造：砂型铸造主要特点有：投资小，精度低，自动化程度低，对环境影响大，生产效率低，因砂型模制作简单而投产的时间短，适合小批量生产等。
1.2金属型铸造：金属型铸造主要特点有：投资中，精度中，自动化程度高，对环境影响大，生产效率高，因金属模具制作长而投产的时间长，适合中大批量生产等。
1.3熔模铸造（精密铸造）：熔模铸造主要特点有：投资中，精度高，自动化程度高，对环境影响大，生产效率高，因不需要制作模具而投产的时间短，适合中大批量生产等。
1.4消失模铸造：消失模铸造主要特点有：投资大，精度高，自动化程度高，对环境影响最小，生产效率高，因需要制作泡沫模型及模具而投产的周期长，适合中大批量生产和属于绿色环保型工艺等。
2）.压力铸造压力铸造是指金属液在其他外力(不含重力)作用下注入铸型的工艺，主要有：2.1压铸压铸的主要特点有：投资大，精度高，自动化程度高，对环境影响最小，生产效率高，因需要制作模具而投产的时间长，适合大批量生产和绿色环保型生产等。
2锻压成型2.1锻压的定义：锻压是锻造和冲压的合称，是利用锻压机械的锤头、砧块、冲头或通过模具对坯料施加压力，使之产生塑性变形，从而获得所需形状和尺寸的制件的成形加工方法。
2.2锻压的特点是：1、锻压可以改变金属组织，提高金属性能。
铸锭经过热锻压后，原来的铸态疏松、孔隙、微裂等被压实或焊合；原来的枝状结晶被打碎，使晶粒变细；同时改变原来的碳化物偏析和不均匀分布，使组织均匀，从而获得内部密实、均匀、细微、综合性能好、使用可靠的锻件。
锻件经热锻变形后，金属是纤维组织；经冷锻变形后，金属晶体呈有序性。
2、锻压是使金属进行塑性流动而制成所需形状的工件。
金属受外力产生塑性流动后体积不变，而且金属总是向阻力最小的部分流动。
生产中，常根据这些规律控制工件形状，实现镦粗拔长、扩孔、弯曲、拉深等变形。
3、锻压出的工件尺寸精确、有利于组织批量生产。
模锻、挤压、冲压等应用模具成形的尺寸精确、稳定。
可采用高效锻压机械和自动锻压生产线，组织专业化大批量或大量生产。
4、锻压的生产过程包括成形前的锻坯下料、锻坯加热和预处理；成形后工件的热处理、清理、校正和检验。
常用的锻压机械有锻锤、液压机和机械压力机。
锻锤具有较大的冲击速度，利于金属塑性流动，但会产生震动；液压机用静力锻造，有利于锻透金属和改善组织，工作平稳，但生产率低；机械压力机行程固定，易于实现机械化和自动化。
未来锻压工艺将向提高锻压件的内在质量、发展精密锻造和精密冲压技术、研制生产率和自动化程度更高的锻压设备和锻压生产线、发展柔性锻压成形系统、发展新型锻压材料和锻压加工方法等方面发展。
5、提高锻压件的内在质量，主要是提高它们的机械性能（强度、塑性、韧性、疲劳强度）和可靠度。
这需要更好地应用金属塑性变形理论；应用内在质量更好的材料；正确进行锻前加热和锻造热处理；更严格和更广泛地对锻压件进行无损探伤。
2.3锻造成型方法①开式锻造（自由锻）。
利用冲击力或压力使金属在上下两个抵铁（砧块）间产生变形以获得所需锻件，主要有手工锻造和机械锻造两种。
②闭模式锻造。
金属坯料在具有一定形状的锻模膛内受压变形而获得锻件，可分为模锻、冷镦、旋转锻、挤压等。
3.冷/热拔1冷拔钢是一种对钢材的处理加工工艺，是指用冷拔方法而生产出来的各种冷拔钢材。
冷拔钢的特点是：精度高、表面质量好。
冷拔主要用于生产钢丝，也用于生产直径在50mm以下的圆钢和六角钢，以及直径在76mm以下的钢管。
2.冷拔是使直径6～8 mm的HPB300级钢筋在常温下强力通过特制的直径逐渐减小的钨合金拔丝模孔，使钢筋产生塑性变形，以改变其物理力学性能，如下图所示。
3.钢筋冷拔后横向压缩纵向拉伸，内部晶格产生滑移，抗拉强度可提高50%～90%，塑性降低，硬度提高。
4.冷/热轧1.冷轧是以热轧板卷为原料，在常温下在再结晶温度以下进行轧制而成，冷轧钢板就是经过冷轧工序生产的钢板，简称冷板。
冷轧板的厚度一般是0.1--8.0mm之间，大部份工厂生产的冷轧钢板厚度是4.5mm以下，冷轧板的厚度、宽度是根据各工厂的设备能力和市场需求而决定。
5.焊接成型1电弧焊（AW）电弧焊是利用电弧热量熔化工件来实现连接的一类焊接谅地，这类方法一般不使用压力，但特殊情况下也有用的；通常使用填充金属，但也有不用的。
电弧焊是常用的一类焊接方法，它包含至少9种基本的焊接谅圾众多变种。
焊接电弧有两种基本类型。
一种是熔化极电弧，电极被电弧热量所熔化，熔化的电极金属穿过电弧过渡到熔池中。
另一种是非熔化极电弧，电极不熔化，填充金属需要单独添加到熔池中。
2气焊(OFW)气焊是利用或燃气体火焰熔化工件来实现连接的一类焊接方法，这类方法一般不使用压力，但也有用的；通常使用填充金属，但也有不用的。
这类焊接方法包括四种基本方法，其中氧乙炔焊和氧氢焊是按照可燃气体的类型来分类的。
火焰的热量通过化学反应来产生。
第三种气焊方法-----------空气乙炔焊利用空气代替了氧气；而第四种气焊方法------------气压焊除了利用火焰热量加热外，还施加一定的压力。
这类方法通常使用乙炔作为可燃气体。
切割与气焊具有很多共同点。
3电阻焊（RW）电阻焊是利用施加在电极上的压力以及焊接电流过两工件接触部件产生的电阻热来实现接合的一类焊接方法。
各种电阻焊方法的主要区别是焊缝类型及焊接时所用设备的不同。
几乎所有的电阻焊都是自动焊，因为各种电阻焊设备均配有完善的电气控制系统和机械控制装置。
6.粉末治金1.粉末治金的定义：粉末冶金是制取金属粉末或用金属粉末(或金属粉末与非金属粉末的混合物)作为原料，经过成形和烧结，制取金属材料、复合材料以及各种类型制品的工业技术。
2.特点：粉末冶金具有独特的化学组成和机械、物理性能，而这些性能是用传统的熔铸方法无法获得的。
运用粉末冶金技术可以直接制成多孔、半致密或全致密材料和制品，如含油轴承、齿轮、凸轮、导杆、刀具等，是一种少无切削工艺。
3.例如粉末冶金轴承由于自身内部多孔、半致密结构可以制成含油轴承，应用在风扇上替代滚动轴承，价格便宜。
7.机械切削加工1.车床：加工圆柱形、圆环、圆洞，主要的刀具有车刀，钻头，尺寸精度中等。
2.铣床：对工件的边、槽、不规则孔加工，主要的刀具有铣刀，钻头，尺寸精度中等。
3.钻床：钻孔、攻丝，主要的刀具有丝锥，钻头，倒角刀，尺寸精度中等。
4.磨床：磨平面，磨内外圆。
主要的刀具有沙轮，尺寸精度高。
5.镗床：加工较大的圆孔，主要的刀具有镗刀，钻头，尺寸精度高。
6.加工中心：可以加工复杂工艺零件，综合各单工序机床功能于一身，能自动换刀，数控编程，尺寸精度较高，工作效率和自动化程度高。
■有色金属材料的定义黑色金属以外的所有金属及其合金。
子目录：（一）铝及其合金、（二）锌及其合金、（三）铜及其合金、（四）镁及其合金、 （五）钛及其合金、（六）有色金属在工程设计上的应用（一）铝及其合金1.1铝合金的定义铝合金是以铝为基加入其他元素组成的合金。
纯铝比较软，富有延展性，易于塑性成形。
如果根据各种不同的用途，要求具有更高的强度和改善材料的组织和其他各种性能，可以在纯铝中添加各种合金元素，生产出满足各种性能和用途的铝合金。
经常加入的合金元素有铜、镁、锌、硅、锰等。
1.2铝合金的分类（1）变形铝合金变形铝合金是通过冲压、弯曲、轧、挤压等工艺使其组织、形状发生变化的铝合金。
强度较高、且适宜于塑性成形的铝合金。
（2）铸造铝合金又分为：1)、热处理不可强化的铝合金2)、热处理可强化的铝合金（3）变形铝合金的分类一系:1000系列铝合金代表 1050、1060 、1100系列。
在所有系列中1000系列属于含铝量最多的一个系列。
纯度可以达到99.00%以上。
由于不含有其他技术元素，所以生产过程比较单一，价格相对比较便宜，是目前常规工业中最常用的一个系列。
目前市场上流通的大部分为1050以及1060系列。
1000系列铝板根据最后两位阿拉伯数字来确定这个系列的最低含铝量，比如1050系列最后两位阿拉伯数字为50，根据国际牌号命名原则，含铝量必须达到99.5%以上方为合格产品。
我国的铝合金技术标准(gB/T3880-2006)中也明确规定1050含铝量达到99.5%.同样的道理1060系列铝板的含铝量必须达到99.6%以上。
二系:2000系列铝合金代表2024、2A16（LY16）、 2A02（LY6）。
2000系列铝板的特点是硬度较高，其中以铜原属含量最高，大概在3-5%左右。
2000系列铝棒属于航空铝材，目前在常规工业中不常应用。
三系:3000系列铝合金代表3003 、 3A21为主。
我国3000系列铝板生产工艺较为优秀。
3000系列铝棒是由锰元素为主要成分。
含量在1.0-1.5之间，是一款防锈功能较好的系列。
四系:4000系列铝棒代表为4A01 4000系列的铝板属于含硅量较高的系列。
通常硅含量在4.5-6.0%之间。
属建筑用材料,机械零件,锻造用材,焊接材料;低熔点,耐蚀性好，产品描述: 具有耐热、耐磨的特性五系:5000系列铝合金代表5052、5005、5083、5A05系列。
5000系列铝棒属于较常用的合金铝板系列，主要元素为镁，含镁量在3-5%之间。
又可以称为铝镁合金。
主要特点为密度低，抗拉强度高，延伸率高，疲劳强度好，但不可做热处理强化。
在相同面积下铝镁合金的重量低于其他系列.在常规工业中应用也较为广泛。
在我国5000系列铝板属于较为成熟的铝板系列之一。
六系:6000系列铝合金代表6061 主要含有镁和硅两种元素，故集中了4000系列和5000系列的优点6061是一种冷处理铝锻造产品，适用于对抗腐蚀性、氧化性要求高的应用。
可使用性好，容易涂层，加工性好。
七系:7000系列铝合金代表7075 主要含有锌元素。
也属于航空系列，是铝镁锌铜合金,是可热处理合金,属于超硬铝合金,有良好的耐磨性.也有良好的焊接性，但耐腐蚀性较差。
目前基本依靠进口，我国的生产工艺还有待提高。
八系:8000系列铝合金较为常用的为8011 属于其他系列，大部分应用为铝箔，生产铝棒方面不太常用。
九系:9000系列铝合金是备用合金。
（4）铸造铝合金适于熔融状态下充填铸型获得一定形状和尺寸铸件毛坯的铝合金。
铸造铝合金分为：(1)、铝硅系合金(2)、铝铜合金(3)、铝镁合金(4)、铝锌系合金（二）锌及其合金1.锌合金的定义:锌合金是以锌为基础加入其他元素组成的合金。
常加的合金元素有铝、铜、镁、镉、铅、钛等低温锌合金。
2.锌合金特点:1).相对比重大。
2).铸造性能好，可以压铸形状复杂、薄壁的精密件，铸件表面光滑。
3).可进行表面处理：电镀、喷涂、喷漆、抛光、研磨等。
4).熔化与压铸时不吸铁，不腐蚀压型，不粘模。
5).有很好的常温机械性能和耐磨性。
6).熔点低，在385℃熔化，容易压铸成型。
3.锌合金牌号与力学性能:（三）铜及其合金2.1.铜合金的定义铜合金以纯铜为基体加入一种或几种其他元素所构成的合金。
2.2.铜合金的特点:(1) 优异的物理、化学性能 纯铜导电性、导热性极佳，铜合金的导电、导热性也很好。
铜及铜合金对大气和水的抗蚀能力很高。
铜是抗磁性物质。
(2) 良好的加工性能 塑性很好，容易冷、热成形；铸造铜合金有很好的铸造性能。
(3) 具有某些特殊机械性能 例如优良的减摩性和耐磨性(如青铜及部分黄铜)，高的弹性极限和疲劳极限(如铍青铜等)。
(4) 色泽美观2.3.铜合金的分类我国铜及铜合金分类一般以期色泽为标准，分为四大类：1）、黄铜：系指铜与锌为基础的合金，黄铜是由铜和锌所组成的合金，由铜、锌组成的黄铜就叫作普通黄铜，如果是由二种以上的元素组成的多种合金就称为特殊黄铜。
黄铜有较强的耐磨性能，黄铜常被用于制造阀门、水管、空调内外机连接管和散热器等。
①代号用“ H +数字”表示， H 表示黄铜，数字表示铜的质量分数。
②如 H68 表示含铜量为 68% ，含锌量为 32% 的黄铜，H90 、H80属于单相黄铜，金黄色，故有金色共称之，称为镀层，装饰品，奖章等。
H68、 H59 属于双相黄铜，广泛用于电器上的结构件，如螺栓，螺母，垫圈、弹簧等。
③H65黄铜性能介于H68和H62之间，价格比H68便宜，有良好的力学性能也有较高的强度和塑性，能良好地承受冷、热压力加工，有腐蚀破裂倾向。
H65黄铜用于制作小五金，日用品，螺钉等制件。
2）、白铜：白铜是以镍为主要添加元素的铜基合金，呈银白色，有金属光泽，故名白铜。
①主要用途：在铜合金中，白铜因耐蚀性优异，且易于塑型、加工和焊接 [6] ，广泛用于造船、石油、化工、建筑、电力、精密仪表、医疗器械、乐器制作等部门作耐蚀的结构件。
某些白铜还有特殊的电学性能，可制作电阻元件、热电偶材料和补偿导线。
非工业用白铜主要用来制作装饰工艺品。
②常用牌号：普通白铜主要有B0.6、B5、B19、B30等四种合金牌号，常用的有B19和B30。
3）、青铜：在纯铜（紫铜）中加入锡或铅的合金。
①.青铜具有熔点低、硬度大、可塑性强、耐磨、耐腐蚀、色泽光亮等特点，适用于铸造各种器具、机械零件、轴承、齿轮等②.锡磷青铜是一种合金铜，具有良好的导电性能，不易发热、确保安全同时具备很强的抗疲劳性。
锡磷青铜的插孔簧片硬连线电气结构，无铆钉连接或无摩擦触点，可保证接触良好，弹力好，拨插平稳。
4）、紫铜：红铜即纯铜，又名紫铜。
纯铜的密度为8.969/cm3，熔点为1083℃，具有很好的导电性和导热性，塑性极好，易于热压和冷压力加工，大量用于制造电线、电缆、电刷、电火花专用蚀电蚀铜等要求导电性良好的产品。
（四）镁及其合金2.1镁合金的定义镁合金是以镁为基础加入其他元素组成的合金。
2.2镁合金的特点其特点是：密度小（1.8g/cm3镁合金），强度高，弹性模量大，散热好，消震性好，承受冲击载荷能力比铝合金大，耐有机物和碱的腐蚀性能好。
价格为48元/KG。
2.3.镁合金的应用：(1）壳体类。
如离合器壳体、阀盖、仪表板、变速箱体、曲轴箱、发动机前盖、气缸盖、空调机外壳等。
(2）支架类。
如方向盘、转向支架、刹车支架、座椅框架、车镜支架、分配支架等。
(3）在数码单反相机上的应用(4）阳极氧化可得到比化学转化更好的耐磨损、耐腐蚀的涂料基底涂层，并兼有良好的结合力、电绝缘性和耐热冲击等性能，是镁合金常用的表面处理技术之一。
（五）钛及其合金5.1钛合金的定义钛合金是以钛为基础加入其他元素组成的合金。
2.2钛合金的特点①强度高钛合金的密度一般在4.51g/立方厘米左右，仅为钢的60%，纯钛的密度才接近普通钢的密度，一些高强度钛合金超过了许多合金结构钢的强度。
因此钛合金的比强度(强度/密度)远大于其他金属结构材料，见表7-1，可制出单位强度高、刚性好、质轻的零部件。
飞机的发动机构件、骨架、蒙皮、紧固件及起落架等都使用钛合金。
②热强度高使用温度比铝合金高几百度，在中等温度下仍能保持所要求的强度,可在450～500℃的温度下长期工作这两类钛合金在150℃～500℃范围内仍有很高的比强度，而铝合金在150℃时比强度明显下降。
钛合金的工作温度可达500℃，铝合金则在200℃以下。
③抗蚀性好钛合金在潮湿的大气和海水介质中工作，其抗蚀性远优于不锈钢；对点蚀、酸蚀、应力腐蚀的抵抗力特别强；对碱、氯化物、氯的有机物品、硝酸、硫酸等有优良的抗腐蚀能力。
但钛对具有还原性氧及铬盐介质的抗蚀性差。
④低温性能好钛合金在低温和超低温下，仍能保持其力学性能。
低温性能好，间隙元素极低的钛合金，如TA7，在-253℃下还能保持一定的塑性。
因此，钛合金也是一种重要的低温结构材料。
⑤价格昂贵、成形性不好及焊接性能差等问题。
■非金属材料的定义通常指以无机物为主体的玻璃、陶瓷、石墨、岩石以及以有机物为主体的木材、塑料、橡胶等一类材料。
子目录：（一）.塑胶、（二）.橡胶、（三）.木材、（四）.陶瓷、（五）布料（六）.复合材料、（一）.塑胶1.1.塑料的定义是指以高分子量的合成树脂为主要组分，加入适当添加剂，如增塑剂、稳定剂、阻燃剂、润滑剂、着色剂等，经加工成型的塑性（柔韧性）材料，或固化交联形成的刚性材料。
1.2.工程塑胶的优缺点1、加工特性好塑料可以根据使用要求加工成多种形状的产品，且加工工艺简单，宜于采用机械化大规模生产。
2、质轻塑料的密度在0.8-2.2g/cm3之间，一般只有钢的1/3-1/4，铝的1/2，混凝土的1/3，与木材相近。
用于装饰装修工程，可以减轻施工强度和降低建筑物的自重。
3、比强度大塑料的比强度远高于水泥混凝土，接近甚至超过了钢材，属于一种轻质高强的材料。
4、导热系数小塑料的导热系数很小，约为金属的1/500-1/600。
泡沫塑料的导热系数只有0.02-0.046W/mK，约为金属的1/1500，水泥混凝土的1/40，普通粘土砖的1/20，是理想的绝热材料。
5、化学稳定性好塑料对一般的酸、碱、盐及油脂有较好的耐腐蚀性，比金属材料和一些无机材料好得多。
特别适合做化工厂的门窗、地面、墙体等。
6、电绝缘性好一般塑料都是电的不良导体，其电绝缘性可与陶瓷、橡胶媲美。
7、性能设计性好可通过改变配方，加工工艺，制成具有各种特殊性能的工程材料。
如高强的碳纤维复合材料，隔音、保温复合板材，密封材料，防水材料等。
8、富有装饰性塑料可以制成透明的制品，也可制成各种颜色的制品，而且色泽美观、耐久，还可用先进的印刷、压花、电镀及烫金技术制成具有各种图案、花型和表面立体感、金属感的制品。
缺点1、易老化塑料制品的老化是指制品在阳光、空气、热及环境介质中如酸、碱、盐等作用下，分子结构产生递变，增塑剂等组分挥发，化合键产生断裂，从而带来机械性能变坏，甚至发生硬脆、破坏等现象。
通过配方和加工技术等的改进，塑料制品的使用寿命可以大大延长，例如塑料管至少可使用20-30年，最高可达50年，比铸铁管使用寿命还长。
又如德国的塑料门窗实际应用30多年，仍完好无损。
2、易燃塑料不仅可燃，而且在燃烧时发烟量大，甚至产生有毒气体。
但通过改进配方，如加入阻燃剂，无机填料等，也可制成自熄、难燃的甚至不燃的产品。
不过其防火性能仍比无机材料差，在使用中应予以注意。
在建筑物某些容易蔓延火焰的部位可考虑不使用塑料制品。
3、耐热性差塑料一般都具有受热变形，甚至产生分解的问题，在使用中要注意其限制温度。
4.不环保回收利用废弃塑料时，分类十分困难，难重复再利用。
1.3工程塑胶的种类1）ABS：俗名工程塑料，可用于连接件、座椅背、座板，它是塑料中能进行电镀（水镀）主要原料。
2）PP：俗名聚丙烯，用于五星脚、扶手、脚垫以及强度要求不高连接件。
缺点：耐磨性差、表面硬度低。
3）PVC：俗名聚氯乙烯，主要用于封边件、插条件。
它适应于挤出成型，同时PVC材料属塑料件中不燃材料，加工成型温度稳定性差、特别是颜色的稳定性不好。
4）PU：俗名聚氨酯。
主要用于扶手（发泡）配件。
5）POM：俗名赛钢。
主要用于耐磨件如脚垫、脚轮、门铰、合页等。
性能耐磨、耐压、但尺寸稳定性较差。
6）PA：俗名尼龙。
主要用做脚垫、五星爪、脚轮等耐磨、寿命要求高的地方。
特点：耐磨、耐压、高强度室内使用寿命长，个别型号如PA66耐高温达2200，缺点是在太阳底下晒易改变性能、易断、耐候性差。
7）PMMA：有机玻璃（俗称亚加力）。
塑料中有五种透明材料，而PMMA是其中一种透明度最高，工件切割时有醋酸味，加工变形容易，用开水浸泡能整形变弯。
缺点：表面易划伤，硬度偏低，弯曲时容易龟裂，价格比ABS高20%以上。
8）PC：俗称聚碳酸酯。
该品种也属透明材料，表面硬度高、耐划伤、耐冲击力强、强度高、耐候性好（即不怕阳光照射）。
家具中屏风隔板阳光板便是此材料中空挤塑成型。
特点：价格成本高，比PMMA高约40%左右。
1.4透光好的塑料1）.聚甲基丙烯酸甲酯（PMMA）俗称有机玻璃，是光学性能最好的塑料。
2）聚苯乙烯（PS）3）聚碳酸脂（PC）4）透明聚丙烯（pp）（二）.橡胶1.1橡胶的定义橡胶（Rubber）是指具有可逆形变的高弹性聚合物材料，在室温下富有弹性，在很小的外力作用下能产生较大形变，除去外力后能恢复原状。
1.2橡胶分类1）天然橡胶，天然橡胶是从橡胶树、橡胶草等植物中提取胶质后加工制成；NR（Natural Rubber) 由橡胶树采集胶乳制成，是异戊二烯的聚合物.具有很好的耐磨性、很高的弹性、扯断强度及伸长率.在空气中易老化，遇热变粘，在矿物油或汽油中易膨胀和溶解，耐碱但不耐强酸. 优点：弹性好，耐酸碱。
缺点：不耐候，不耐油（可耐植物油） 是制作胶带、胶管、胶鞋的原料，并适用于制作减震零件、在汽车刹车油、乙醇等带氢氧根的液体中使用的制品。
2）合成橡胶合成橡胶则由各种单体经聚合反应而得。
优点工业合成橡胶材料主要目的是节约成本、提高橡胶制品的特性，因为一般天然的橡胶产品的价格比较的昂贵，为了降低企业的成本就大量投入成本低廉的合成橡胶材料。
合成橡胶材料也具有优良的耐热性、耐寒性、防腐蚀性且受环境因素影响小，合成橡胶材料和适用于零下60度到250度之间正常使用。
缺点合成橡胶也有缺点，主要缺点存在于它的拉伸效果比较差，抗撕裂强度以及机械性能也比较差，但是由于合成橡胶材料相比天然橡胶的成本低廉，也是很多企业生产中低档型的产品的首选。
丁苯胶SBR（Styrene Butadiene Copolymer) 丁二烯与苯乙烯之共聚合物，与天然胶比较，品质均匀，异物少，具有更好耐磨性及耐老化性，但机械强度则较弱，可与天然胶掺合使用。
优点：低成本的非抗油性材质，良好的抗水性，硬度70 以下具良好弹力，高硬度时具较差的压缩性，缺点：不建议使用强酸、臭氧、油类、油酯和脂肪及大部份的碳氢化合物之中。
广泛用于轮胎业、鞋业、布业及输送带行业等。
（三）.木材1.1的定义木材泛指用于工民建筑的木制材料，通常被为软材和硬材。
工程中所用的木材主要取自树木的树干部分。
1.2实木实木板就是采用完整的木材（原木）制成的木板材，价格贵。
1.榉木：榉木特点：重、坚固，抗冲击，蒸汽下易于弯曲，可以制作造型，抱钉性性能好，但是易于开裂。
纹榉木画板榉木画板理清晰，木材质地均匀，色调柔和，流畅。
比多数硬木都重，在窑炉干燥和加工时容易出现裂纹。
2.樱桃木：樱桃木是高级木料，木纹是直木纹。
樱桃木天生含有棕色树心斑点和细小的树胶窝，纹理细腻、清晰、抛光性好，涂装效果好，适合做高档家居用品。
机械加工性能好，干燥尚算快速，干燥时收缩量大，但干燥后尺寸稳定性很好。
3.香樟木：具有强烈的香味，因为里面含樟脑等挥发性油，国内有些衣柜的背板用香樟木，有很好的防蚊作用。
4.松木：有很好闻的松香味，但质地很软，是实木家具里比较便宜的。
5.美国白杨木：美国白杨木是一种颜色白，无心材，木材纹理精细均匀的优质家具材质。
它重量轻，质地软;易于机械加工，车削，镗及砂磨性能良好。
1.3人造板材1）胶合板是将原木旋切成的薄片，用胶黏合热压而成的人造板材，其中薄片的叠合必须按照奇数层数进行，而且保持各层纤维互相垂直，胶合板最高层数可达15层。
胶合板大大提高了木材的利用率，其主要特点是：材质均匀，强度高，无疵病，幅面大，使用方便，板面具有真实、立体和天然的美感，2）纤维板是将木材加工下来的板皮、刨花、树枝等边角废料，经破碎、浸泡、研磨成木浆，再加入一定的胶料，经热压成型、干燥处理而成的人造板材，分硬质纤维板、半硬质纤维板和软质纤维板三种。
3）刨花板（价格便宜）是分别以刨花木渣、边角料刨制的木丝、木屑等为原料，经干燥后拌入胶粘剂，再经热压成型而制成的人造板材。
4）复合地板是一种多层叠压木地板，板材80%为木质。
这种地板通常是由面层、芯板和底层三部分组成，其中面层又是由经特别加工处理的木纹纸与透明的蜜胺树脂经高温、高压压合而成;芯板是用木纤维、木屑或其他木质粒状材料等，与有机物混合经加压而成的高密度板材;底层为用聚合物叠压的纸质层。
（四）.陶瓷2.1.陶瓷材料的定义陶瓷材料是指用天然或合成化合物经过成形和高温烧结制成的一类无机非金属材料。
它具有高熔点、高硬度、高耐磨性、耐氧化等优点。
可用作结构材料、刀具材料，由于陶瓷还具有某些特殊的性能，又可作为功能材料。
根据用途不同，特种陶瓷材料可分为结构陶瓷、工具陶瓷、功能陶瓷。
2.2.结构陶瓷特性结构陶瓷是具有耐高温、耐冲刷、耐腐蚀、高硬度、高强度、低蠕变速率等优异力学、热学、化学性能，常用于各种结构部件的先进陶瓷。
2.3.结构陶瓷应用这种陶瓷主要用于制作结构零件。
机械工业中的一些密封件、轴承、刀具、球阀、缸套等都是频繁经受摩擦 而易磨损的零件，用金属和合金制造有时也是使用不了多久就会损坏，而先进的结构陶瓷零件就能经受住这种“磨难”。
2.4.结构陶瓷主要种类1）氧化铝陶瓷主要组成物为Al2O3，一般含量大于45%。
氧化铝陶瓷具有各种优良的性能。
耐高温，一般可要1600℃长期使用，耐腐蚀，高强度，其强度为普通陶瓷的2~3倍，高者可达5~6倍。
其缺点是脆性大，不能接受突然的环境温度变化。
用途极为广泛，可用作坩埚、发动机火花塞、高温耐火材料、热电偶套管、密封环等，也可作刀具和模具。
2）氮化硅陶瓷主要组成物是Si3N4，这是一种高温强度高、高硬度、耐磨、耐腐蚀并能自润滑的高温陶瓷，线膨胀系数在各种陶瓷中最小，使用温度高达1400℃，具有极好的耐腐蚀性，除氢氟酸外，能耐其它各种酸的腐蚀，并能耐碱、各种金属的腐蚀，并具有优良的电绝缘性和耐辐射性。
可用作高温轴承、在腐蚀介质中使用的密封环、热电偶套管、也可用作金属切削刀具。
3）碳化硅陶瓷主要组成物是SiC，这是一种高强度、高硬度的耐高温陶瓷，在1200℃~1400℃使用仍能保持高的抗弯强度，是目前高温强度最高的陶瓷，碳化硅陶瓷还具有良好的导热性、抗氧化性、导电性和高的冲击韧度。
是良好的高温结构材料，可用于火箭尾喷管喷嘴、热电偶套管、炉管等高温下工作的部件；利用它的导热性可制作高温下的热交换器材料；利用它的高硬度和耐磨性制作砂轮、磨料等。
（五）.布料5.1布料的定义布料是装饰材料中常用的材料。
5.2布料的分类织造方式分为：梭织布和针织布二大类。
加工工艺分为：坯布、漂白布、染色布、印花布、色织布、混合工艺布（如在色织布上印花、复合布、植绒布、仿皮毛布）等等。
原材料来划分：棉布、化纤布、麻布、毛纺布、丝绸、及混纺织物等等。
5.3常用布料1）、棉布是各类棉纺织品的总称。
它多用来制作时装、休闲装、内衣和衬衫。
它的优点是轻松保暖，柔和贴身、吸湿性、透气性甚佳。
它的缺点则是易缩、易皱，外观上不大挺括美观，在穿著时必须时常熨烫。
2）、麻布是以大麻、亚麻、苎麻、黄麻、剑麻、蕉麻等各种麻类植物纤维制成的一种布料。
一般被用来制作休闲装、工作装，2013年也多以其制作普通的夏装。
它的优点是强度极高、吸湿、导热、透气性甚佳。
它的缺点则是穿著不甚舒适，外观较为粗糙，生硬。
3）、丝绸是以蚕丝为原料纺织而成的各种丝织物的统称。
与棉布一样，它的品种很多，个性各异。
它可被用来制作各种服装，尤其适合用来制作女士服装。
它的长处是轻薄、合身、柔软、滑爽、透气、色彩绚丽，富有光泽，高贵典雅，穿著舒适。
它的不足则是易生折皱，容易吸身、不够结实、褪色较快。
4)、呢绒又叫毛料，它是对用各类羊毛、羊绒织成的织物的泛称。
它通常适用以制作礼服、西装、大衣等正规、高档的服装。
它的优点是防皱耐磨，手感柔软，高雅挺括，富有弹性，保暖性强。
它的缺点主要是洗涤较为困难，不大适用于制作夏装。
5)、皮革是经过鞣制而成的动物毛皮面料。
它多用以制作时装、冬装。
又可以分为两类：一是革皮，即经过去毛处理的皮革。
二是裘皮，即处理过的连皮带毛的皮革。
它的优点是轻盈保暖，雍容华贵。
它的缺点则是价格昂贵，贮藏、护理方面要求较高，故不宜普及。
6)、化纤是化学纤维的简称。
它是利用高分子化合物为原料制作而成的纤维的纺织品。
通常它分为人工纤维与合成纤维两大门类。
它们共同的优点是色彩鲜艳、质地柔软、悬垂挺括、滑爽舒适。
它们的缺点则是耐磨性、耐热性、吸湿性、透气性较差，遇热容易变形，容易产生静电。
它虽可用以制作各类服装，但总体档次不高，难登大雅之堂。
化纤在发展初期拥有三大优势：一是结实耐用；二是易打理，具有抗皱免烫特性；三是可进行工业化大规模生产，而不像天然纤维占用土地，加工费时费力、产量有限。
7)、混纺是将天然纤维与化学纤维按照一定的比例，混合纺织而成的织物，可用来制作各种服装。
它的长处，是既吸收了棉、麻、丝、毛和化纤各自的优点，所以大受欢迎。
又尽可能地避免了它们各自的缺点，而且在价值上相对较为低廉，H型和圆台型设计造型。
．挺爽型面料 挺爽型面料线条清晰有体量感，能形成丰满的服装轮廓。
常见有棉布、涤棉布、灯芯绒、亚麻布和各种中厚型的毛料和化纤织物等，该类面料可用于突出服装造型精确性的设计中，例如西服、套装的设计。
　布料以其物理性能不同可分为：绝缘及防静电，绝缘材料通常用在日常生活中，而防静电布料主要用于制造防静电工作服，是适用于电子、光学仪器、制药、微生物工程、精密仪器等行业的具有无尘和抗静电性能的特种工作服，其衣料一般是嵌织导电丝的合成纤维织物。
是为防止衣服的静电积聚,适用于对静电敏感场所或火灾或爆炸危险场所穿用。
（六）.复合材料布料6.1.复合材料的定义复合材料就是用两种或两种以上不同材料组合的材料，其性能是其它单质材料所不具备的。
6.2复合材料优点复合材料与传统材料相比，具有比强度高、质量轻、比模量高、抗疲劳性能好及减振性能好等诸多优点。
复合材料的各个组成材料在性能上起协同作用，具有单一材料无法比拟的优越综合性能。
6.3.复合材料的常用种类1）按基体材料类型分类：①聚合物基复合材料以有机聚合物(主要为热固性树脂、热塑性树脂及橡胶)为基体制成的复合材料。
②金属的复合材料以金属为基体制成的复合材料，如铝墓复合材料、铁基复合材料等。
③无机非金属基复合材料以陶瓷材料(也包括玻璃和水泥)为基体制成的复合材料。
2）按增强材料种类分类：①玻璃纤维复合材料。
②碳纤维复合材料。
③有机纤维(芳香族聚酰胺纤维、芳香族聚酯纤维、高强度聚烯烃纤维等)复合材料。
④金属纤维(如钨丝、不锈钢丝等)复合材料。
⑤陶瓷纤维(如氧化铝纤维、碳化硅纤维、翩纤维等)复合材料。
※ 最后一章是专业性很强的一章，我把它放在最后一章，也是怕大家不感兴趣，此章不是相关专业可能难以理解，如果有兴趣大家也可以了解一下，平时在生活工作中都会有少许帮助哦。
■材料力学性能指标： 主要反映材料在受力后表现出的能力,比如强度,反映材料抵抗破坏的能力,强度越高,越结实。
材料的力学性能很重要,除一些特殊性能要求的材料以外,在材料选用上主要考虑力学性能。
力学性能主要是指材料的宏观性能，如弹性性能、塑性性能、硬度、抗冲击性能等。
它们是设计各种工程结构时选用材料的主要依据。
各种工程材料的力学性能是按照有关标准规定的方法和程序，用相应的试验设备和仪器测出的。
了解力学性能对如何使材料非常重要。
1.强度 2.塑性 3.硬度 4.冲击韧性 5.疲劳强度 6.应力 7.应变8. 泊松比 9. 弹性模量 10.屈服强度 11.极限强度、1.强度材料在外力作用下抵抗破坏的能力称为材料的强度。
强度是指零件承受载荷后抵抗发生断裂或超过容许限度的残余变形的能力。
也就是说，强度是衡量零件本身承载能力（即抵抗失效能力）的重要指标。
2.塑性材料能经受较大塑性变形而不破坏的能力，称为材料的延性或塑性。
塑性指标：延伸率 ， 为残余变形。
塑性材料，延性材料； 脆性材料3.硬度材料局部抵抗硬物压入其表面的能力称为硬度。
压入硬度。
主要用于金属材料，方法是用一定的载荷将规定的压头压入被测材料，以材料表面局部塑性变形的大小比较被测材料的软硬。
由于压头、载荷以及载荷持续时间的不同，压入硬度有多种，主要是：①布氏硬度 ②洛氏硬度 ③维氏硬度②洛氏硬度：为了适应极宽阔的测量范围，可采用改变载荷和更换压头两种办法。
不同的载荷和压头组成不同的洛氏硬度标尺，常用的标尺有A、B、C三种。
HRA是采用60Kg载荷和钻石锥压入器求得的硬度，用于硬度较高的材料。
例如：钢材薄板、硬质合金。
标尺A用于钨、硬质合金及其他硬材料，还用于淬硬的薄钢带。
由于大载荷容易损坏金刚石压头，所以载荷改为60千克力。
HRB 是采用100Kg载荷和直径1.5875mm淬硬的钢球求得的硬度，用于硬度较低的材料。
例如：软钢、有色金属、退火钢等。
HRC 是采用150Kg载荷和钻石锥压入器求得的硬度，用于硬度较高的材料。
例如：淬火钢、铸铁等。
4.冲击韧度冲击韧性是指材料在冲击载荷作用下吸收塑性变形和断裂的能力，反映材料内部的细微缺陷和抗冲击性能。
冲击韧度指标的实际意义在于揭示材料的变脆倾向，是反映金属材料对外来冲击负荷的抵抗能力。
5.疲劳强度疲劳强度是指材料在无限多次交变载荷作用而不会产生破坏的最大应力，称为疲劳强度或疲劳极限。
机械零件，如轴、齿轮、轴承、叶片、弹簧等，在工作过程中各点的应力随时间作周期性的变化，这种随时间作周期性变化的应力称为交变应力（也称循环应力）。
在交变应力的作用下，虽然零件所承受的应力低于材料的屈服点，但经过较长时间的工作后产生裂纹或突然发生完全断裂的现象称为金属的疲劳。
6.应力材料截面某一点单位面积上的内力或轴力称为应力。
同截面垂直的称为正应力或法向应力，同截面相切的称为剪应力或切应力。
1.横截面上的正应力σ=轴上的内力F（N）/横截面面积A（m^2)2.应力的特点：会随着外力的增加而增长，对于某一种材料，应力的增长是有限度的，超过这一限度，材料就要破坏。
对某种材料来说，应力可能达到的这个限度称为该种材料的极限应力。
3.许应应力：机械设计或工程结构设计中允许零件或构件承受的最大应力值。
要判定零件或构件受载后的工作应力过高或过低，需要预先确定一个衡量的标准，这个标准就是许用应力。
凡是零件或构件中的工作应力不超过许用应力时，这个零件或构件在运转中是安全的，否则就是不安全的。
4.应力的危害1）开裂因为应力的存在，在受到外界作用后（如移印时接触到化学溶剂或者烤漆后端时高温烘烤），会诱使应力释放而在应力残留位置开裂。
开裂主要集中在浇口处或过度填充处。
2）翘曲及变形因为残留应力的存在，因此产品在室温时会有较长时间的内应力释放或者高温时出现短时间内残留应力释放的过程，同时产品局部存在位置强度差，产品就会在应力残留位置产生翘曲或者变形问题。
3）产品尺寸变化因为应力的存在，在产品放置后或处理的过程中，如果环境达到一定的温度，产品就会因应力释放而发生变化。
7.应变物体在受到外力作用下会产生一定的变形，变形的程度称应变。
应变有正应变（线应变），切应变（角应变）及体应变。
1.正应变公式为ε＝ΔL/L，式中L是变形的前长度，ΔL是其变形后的伸长量。
2.胡克定律：固体材料受力之后，材料中的应力与应变（单位变形量）之间成线性关系。
满足胡克定律的材料称为线弹性或胡克型材料。
8.泊松比泊松比是指材料在单向受拉或受压时，横向正应变与轴向正应变的绝对值的比值，也叫横向变形系数，它是反映材料横向变形的弹性常数。
材料沿载荷方向产生伸长(或缩短)变形的同时，在垂直于载荷的方向会产生缩短(或伸长)变形。
垂直方向上的应变εl与载荷方向上的应变ε之比的负值称为材料的泊松比。
以v表示泊松比，则v=-εl/ε。
在材料弹性变形阶段内，v是一个常数。
例如(大部份材质的泊松比都能查到）:Q235-A： 0.288 0.288=-(-0.6)轴向正应变/E横向正应变2.16063-T5：0.33泊松比大的材料，说明在该材料受力之后未发生塑性变形前，横向变形量较纵向变形量要大，反之则横向变形量比纵向变形量小。
9.杨氏/弹性模量、定义为理想材料有小形变时应力与相应的应变之比，其比例系数称为弹性模量。
它是物体弹性变形难易程度的表征，用E表示。
1.材料在弹性变形阶段，其应力（截面某一点单位面积上的内力称为应力）和应变（物体在受到外力作用下会产生一定的变形）成正比例关系（即符合胡克定律）。
E= σ应力 / ε应变 =（Fn ∕ S）/（ΔL ∕ L）式中Fn表示内力，S是Fn 作用的面积，L是弹性体原长，ΔL是受力后的伸长量，比例系数E称为弹性模量，也称为杨氏模量，由于应变ε=Δl ∕ l。
为纯数，故弹性模量和应力σ=Fn ∕ S具有相同的单位，弹性模量是描写材料本身的物理量，由上式可知，应力大而应变小，则弹性模量较大；反之，弹性模量较小。
弹性模量反映材料对于拉伸或压缩变形的抵抗能力，对于一定的材料来说，拉伸和压缩量的弹性模量不同，但二者相差不多，这时可认为两者相同。
2.杨氏弹性模量是表征在弹性限度内物质材料抗拉或抗压的物理量，它是沿纵向的弹性模量。
例如(大部份材质的模量系数都能查到）:Q235-A： 2.12E+11 N/m^26063-T5：6.9E+10 N/m^23.弹性模量越低，弹性模量变形相对越大，刚度越小，材料易发生变形柔性越好；弹性模量越高，材料发生弹性模量变形相对越小，刚度大，材料不易变形，脆性越强。
10.屈服强度 11.抗拉强度/极限强度1.钢材拉伸试验要经过四个阶段：①、比例阶段——遵循胡克定律，即应力应变成正比；②、屈服阶段——钢材暂时失去了抵抗破坏的能力，钢材晶粒产生滑移，出现塑性变形，这时强度上下波动，工程取下屈服点，即不计初始瞬时效应的最小值，用该值除以钢筋截面积的商就是屈服强度；③、强化阶段——钢材晶粒滑移完成，又恢复了抵抗破坏的能力，强度增长缓慢，变形急剧增大；④、颈缩阶段——在一薄弱部位产生颈缩，直到断裂，用最大荷载除以钢筋截面积的商就是抗拉极限强度。
也就是说抗拉极限强度是断后最大强度，而屈服强度是明显产生塑性变形时的最小强度。
2.试样在断裂前所能承受的最大应力称为抗拉强度，又称强度极限。
所谓的抗拉强度是指试验材料在受拉过程中出现颈缩现象，直至断裂破坏，试验物品在被拉断撕裂前的最大应力就称为抗拉强度。
例如钢材经常会检测其抗拉强度，当钢材弯曲至极限程度以后，其内部的晶粒重新排列，其形变抵抗能力又重新提高，直到达到应力的最大值。
3.螺栓性能等级3.1钢结构连接用螺栓性能等级，分3.6、4.6、4.8、5.6、5.8、6.8、8.8、9.8、10.9、12.9等10余个等级。
3.2螺栓性能等级标号有两部分数字组成，前面数字表示螺栓材料的公称抗拉强度值和后面数值表示材料的屈强比值。
例如：1)性能等级4.6级的螺栓，其含义是：①、螺栓材质公称抗拉强度前面数值4*100=400MPa；②、螺栓材质的屈强比值为0.6；③、螺栓材质的公称屈服强度400×0.6=240MPa性能等级10.9级高强度螺栓，其材料经过热处理后，能达到：①、螺栓材质公称抗拉强度10*100+1000MPa；②、螺栓材质的屈强比值为0.9；③、螺栓材质的公称屈服强度1000×0.9=900MPa3.3材质1010的力学参数抗拉强度σb(MPa)：≥335屈服强度σs(MPa)：≥2054. 强度试验计算4.1.抗拉强度σb：试样在拉伸过程中，材料单位面积拉断前承受最大力。
4.2.屈服强度σs：试样在拉伸过程中，材料单位面积发生屈服现象时的承受最大力。
4.3.剪切强度σc: 试样在剪切过程中，材料在这个面积里所受到的单位压力计算公式为：①σb=Fb/So 推理--最大拉力Fb=抗拉强度σb*最小截面积So②σs=Fs/So 推理--最大拉力Fb=屈服强度Fs*最小截面积So③σc=Q/A 推理--最大剪力σc=剪切强度T*受剪切的面积A式中：Fb--试样拉断时所承受的最大力，N（牛顿）；Fs--试样屈服时所承受的最大屈服力，N（牛顿）；So--试样原始横截面积，mm²A--受剪切的面积（只算接触面积）；Q-受剪面上的剪切力。
4.4.工程设计上的计算1.螺杆（等级强度）在拉力机上拉力计算：1）.例：4.6级的螺杆，其含义是螺栓材质公称抗拉强度4*100=400MPa，公称屈服强度400×0.6=240MPa。
2）. 求4.6级M6的螺杆在拉力测试中最大的拉力是多少呢？根据公式σb=Fb/So推理：最大拉力Fb=抗拉强度σb*最小截面积SoFb=400MPa*S（3.14*(最小杆径￠5.1/2平方）mm^2=400*20.4=8167N3）.而在实际载荷中不能参考最大的拉力，应参考保证载荷4520N，详细见GB/T3098.1-2010国标。
4）.同理求屈服力2.求M6螺栓的剪切力一般有多大？能承受50kg吗？1）M6螺母的应力有效截面积（单面受剪/双面则*2）：20.4mm^22）剪切力50KG*9.8=500N3）剪应力=500/20.4=24.5MPa。
4）螺栓如果是4.6级的，那么它的抗拉强度为400MPa，抗剪强度=抗拉强度/2=200MPa。
5）1018的许用剪切应力（除以安全系数后得许用应力）为：38~57MPa大于24.5MPa，使用没有问题。
以上大家是不是对神奇的材料和我们日常使用的工具和物品， 是不是有相关的概念了呢！打字编缉不易，希望大家支持关注！