五金常用材料三.docx

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五金常用材料三

钢铁材料的JIS符号:

1.记号的一般规则:

第一部份:

…….材质….S（钢）,F（铁）

第二部份……..规格品,制品名,用途,添加元素的符号,碳量

第三部份……..种类（号码,最低抗拉强度）

2.实例

SS41（钢（Structural）.s=41kgf/mm^2）

S45C（钢,0.45%C）

SCr4（钢,铬,4种）

SCM3（钢,铬（Chromium）,锰（Molybedenum）,3种）

SNCM21（钢,镍（Nickel）,铬,锰,21种）

SMnC3（钢,Manganese.铬,3种）

SK3（钢,工具,3种）

SKS2（钢,工具,Special,2种）

SKD11（钢,工具,Dies,11种）

SKH3（钢,工具,Highspeed,3种）

SUP3（钢,Use,Spring,3种）

SUJ2（钢,Use,轴承,2种）

SUS304（钢,Use,Stainless,304种）

SUH3（钢,Use,Heat,3种）

SC42（钢,Casts=42kgf/mm^2）

SF50（钢,Forgings=15kgf/mm^2）

FC15（铁,Casts=15kgf/mm^2）

FCD40（铁,Cast,Ductile,s=40kgf/mm^2）

常用金属冲压材料

材料

特性

适用范围

铍铜BECU

比重：

8.9

非磁性，电传导度良好。

经淬火处理，弹性与强度更佳

导电弹片类、端子、微动开关

钢板SK

比重：

7.9

材质硬度、抗张强度随含碳量之增加而增加，延展性反而减少。

经淬火处理，强度增加，但材料易氧化生锈

垫片、弹片、支架

磷青铜PB

比重：

8.9

非磁性，弹性较佳，且具耐蚀性，但置于高温下则会失去强度

导电弹片类、端子、冲动片轴承

马口铁SPTE

比重：

7.85

防磁波，可直接焊锡，弹性较差。

表面镀锡，易生锈氧化

护片、弹片

铝AL

比重：

2.75

重量轻，耐蚀性及塑性加工性较好。

电、热传度高

接地导电、散热片、支架

不锈钢板SUS

比重：

7.9

耐蚀性，抗氧化，不锈性极佳，硬度较强

弹片类、支架、五金零件

洋白铜NS

比重：

耐疲劳性，耐蚀性佳，弹性适中，电传导度佳

冲动片、传导片

镀锌铁板SECC

比重：

7.85

延展性较佳，表面镀锌处理，但易刮痕，且截断面易生锈

一般机构支架、PC外壳、汽车零件

冷轧钢板SPCC

比重：

7.85

展性较佳，强度适中，但表面未经处理易生锈

一般机构支架、汽车零件

材料选用：

合金钢材─机械结构用碳钢﹝S-C材质﹞：

机械结构用碳钢用于起重机、工作母机、汽车、引擎零件等非常多，热处理可以退火、淬火、回火﹝调质﹞、或表面淬火﹝高周波淬火、火焰淬火﹞、渗碳淬火等。

S-C材质从S10C开始至S58C，就含C量而言，则为0.08～0.61%，超过以上的高C则成为SK材质。

正常化状态之S10C～S25C材可使用于小轴类上。

而对于须较上述略要求强度之小轴类者，则一般以将S30C～S40C材施予淬火、回火后使用者居多；对于粗轴类而不需特别要求强度者，则使用正常化状态之S40C材以上者。

S45C～S55C其热处理效果较一般轴用材料者为大，常经调质处理以配合要求，而广泛地被使用着。

特别是于轴类须耐疲劳、耐磨耗，而需施以高周波退火俾提高硬度时，S45C为一最适当之材料。

一般成形加工用：

软钢﹝SPCC材质﹞:

热浸镀锌钢板﹝SGCC材质﹞:

热浸镀锌钢板卷是采用热浸方式生产，所得镀锌层较厚，耐蚀性较佳，适合户外使用，尤其是高温、潮湿的环境，例如土木及营造工程、交通桥梁设施、运输工具、电信设备以及一切需要防蚀效果的产品。

至于国内热浸镀锌钢品有五成以上是应用在营造业。

本类产品依使用钢材不同又可区分为热轧热浸镀锌（HGI）及冷轧热浸镀锌（CGI），其中HGI可替代热轧钢品用于产制C型钢及镀锌钢管，而CGI主要做为彩色钢片的底材，另外还可替代冷轧钢卷作为楼层板、风管、小五金、家电零件等。

镀锌钢板﹝SECC材质﹞：

1.按照材料产地，分为a.日本新日铁

b.上海宝钢

c.台湾中钢

2.材料执行标准：

a.日本新目铁执行日本工业标准JIS

b.上海宝钢执行GIS

3.材料分类：

a.环保料

b.普通料（按客户实际需求）

4.物理性能:

环保料没有腐蚀性，具有耐指纹性；没有毒性；普通料的物理性能差不多

5.一般不注明买料性能，都是买普通料1号（材料商只保证物理性能，但不保证用途）

6.表面镀层：

新日铁一般为1ν；中钢比新日铁稍厚；宝钢比中钢又厚一点（原则上是镀层越厚越容易脱皮）

7.抽料性质：

选择1号或2号或3号材料（三种材料的区别在于硬度不一样）

8.材料硬度：

一般没有明确的区分，1号材料的硬度在HV50度左右；2号的硬度比1号要低一点；3号的硬度比2号又低一点

9.延展性能：

用于冲压的一般是根据冲压状况来定；要求折弯性质越大，那么就要选择硬度最低的材料较好

10.材料性能：

新日铁的物理性能及导电性能均比其它的要好；中钢又比宝钢稍好一点

11.烤漆：

所有的镀锌钢板都能烤漆；烤漆的耐高温在160度以上，烤漆的厚度要根据实际的要求来定，一般在5~6ν

工具钢﹝SPTE材质﹞：

工具钢﹝SK材质﹞：

碳工具钢的使用量占工具钢全体的过半，切削刀具、螺丝模及其它对性能的要求比较轻的用途广泛而实用，含碳量是0.60~1.5%。

C是支配SK材质的主要元素，从SK1至SK7的钢种依C%分类成7种，SK材质规定C>0.6%，因为0.6%以上其淬火硬度差不多相同，只是耐磨性及耐冲击性会变化，0.6%C以下则随C%其淬火硬度成比例变化，因此结构用钢﹝S─C材质﹞及工具钢﹝SK材质﹞的区别点在0.6%C，于0.6%C以上的工具钢，C%越多其硬度似乎仍无变化，但因未固溶的残留雪明碳铁﹝cementite﹞的量多而变脆弱，所以需要韧性工具须用低C%者，而高C%者则使用于需要硬度、耐磨耗性及切削能力等的刀具，然而在任何种类的SK材质其硬度都于高温时会降低，因此只限使用于不在高温的刀具，如刨刀、锯子等木材用刀具或铁锤、锉刀等手工具。

不锈钢材质﹝SUS材质﹞：

JIS不锈钢的分类，成份上有Cr系与Cr-Ni系二种，由组织上的观点有麻田散铁﹝martensite﹞系，肥粒铁﹝ferrite﹞系，沃斯田铁﹝austenite﹞系的三种。

SUS材质

Cr系

13Cr﹝麻田散铁系﹞

JIS记号4XX

18Cr﹝肥粒铁系﹞

JIS记号4XX

Cr-Ni系

18-8﹝沃斯田铁系﹞

JIS记号3XX

JIS记号2XX

不锈钢不生锈的原因是，表面形成Cr的氧化皮膜，添加Ni此氧化膜的密着性更良好，耐蚀性又更提高；但不锈钢并不是对所有的酸类耐蚀，对硝酸等氧化性酸较强，但对盐酸、硫酸等非氧化性酸则弱，有Ni的18-8﹝SUS304﹞对非氧化性酸比较强。

Cr系不锈钢材﹝SUS4XX﹞：

以13%Cr不锈钢为基本而发展的钢种，通常含约11%以上的Cr，此系的不锈钢依Cr与C含量，大略分为可淬火硬化的麻田散铁系，与无淬火效果的肥粒铁系。

麻田散铁系不锈钢材﹝SUS431、403、410、420、440﹞于室温强度大，耐蚀性劣于肥粒铁系及沃斯田铁系的不锈钢，焊接性不好，可施予淬火回火热处理，抗拉强度可达80kg/cm2。

Cr-Ni系不锈钢材﹝SUS3XX﹞：

沃斯田铁系不锈钢材﹝SUS304、304L、321、316、316L、301、302、310S、347.....﹞以18-8﹝18%Cr-8%Ni﹞不锈钢为基本而发展的钢种，其耐蚀性、加工性、焊接性等性质于各系不锈钢中是最优秀的，但因无淬火硬化性，强度或硬度等则劣于麻田散铁系，抗拉强度约50kg/cm2；一般为非磁性，用于不感磁性材料，而且于低温时的冲击值仍不劣化，故用于低温材料，又于高温的耐氧化性，强度优，又作耐热钢用；如用于耐磨耗，耐蚀零件时，最好经过渗碳才使用。

Ni节约型沃斯田铁系不锈钢材﹝SUS201、202﹞，此不锈钢为节约Ni，是以Mn置换一部份的Ni的钢种，属于所谓代用钢的性质者。

设计部常用不锈钢材特性描述：

不锈钢材

特性描述

SUS303

材料中含有硫的成份易于切削，故适用于形状复杂之加工件，但因含硫不适于高温之焊接作业，也因含硫之关系于高温时会产生金属之蒸气压，对于真空系统不适用，因蒸气压是影响真空度的一大主因。

SUS304

一般防锈、防酸、不导磁，真空系统或焊接件时选用之，其韧性强较不易于切削加工。

SUS316

特性同SUS304，但含Ni成份较高，耐强酸，多用于酸性较强之处，不过仍不耐氟酸，

铝合金材料性质及选用

（一）、铝材特色：

（1）、质轻（比重2.7约为铁的1/3），富延展性。

（2）、为热及电的良导体（20℃时导电度为铜之64.7%）。

（3）、耐蚀性佳，成形、加工性良好。

（4）、纯铝强度低，故常添加Cu、Mg、Si、Zn等做成各式优良之铝合金。

（二）、铝合金分类：

锻造用合金

（板、挤制型材）

非热处理型合金

纯铝（1××××）

Al-Mn系合金（3××××）

Al-Si系合金（4××××）

Al-Mg系合金（5××××）

热处理型合金

Al-Cu-Mg系合金（2××××）

Al-Mg-Si系合金（6××××）

Al-Zn-Mg系合金（7××××）

铸造用合金（砂模铸件、金属模铸件、压铸件）

非热处理型合金

纯铝

Al-Si系合金

Al-Mg系合金

热处理型合金

Al-Cu-Mg-Si系合金

Al-Mg-Si系合金

（三）、常见锻造用铝合金基本性质：

合金系

种类

成份

一般性质

应用

1000系合

1100,1200

铝99%

成型性、耐蚀性、熔接性良好，强度低。

不要求强度的家庭用品、电气器具、导电材料等。

1050

铝99.5%

2000系合金

2017杜拉铝

Cu4%，Mg0.5%

强度高，耐蚀性差，腐蚀环境须做防蚀处理。

航空材料、构造用材。

2024超杜拉铝

Cu4.5%，Mg1.5%

抗拉强度达50kg/mm2，耐蚀性差，腐蚀环境须做防蚀处理。

3000系合金

3003

Mn1-1.5%

不减纯铝加工性和耐蚀性增加其强度者。

日用品、建材、容器等。

3004

Mn1-1.5%，Mg1%

强度较3003更高。

铝罐、电灯泡头、着色铝板等。

4000系合金

4032

Si12%，Cu、Ni、Mg各1%

减少热膨胀率及增加强度及耐热性。

柴油引擎的锻造活塞。

4043

Si5%

熔点低。

焊条、焊剂。

5000系合金

5005

Mg0.8%

耐蚀性、加工性、熔接性、表面光泽等性质优良。

车辆用内装材、建材等。

5052

Mg2.5%

中等强度之代表合金（退火20kg/mm2），成型性和耐蚀性良好。

船舶、车辆、建筑用材、饮料罐。

5083

Mg4.5%

非热处理型合金中强度最高者，熔接性良好。

船舶、车辆、化学工厂等熔接构造用材料。

6000系合金

6061

Mg1%，Si0.6%，Cu0.3%

热处理型合金，耐蚀性好，高温加工性优良，降伏强度约25kg/mm2，相当于SS41钢。

构造用材，船舶、车辆、陆上构造物，如铁塔、起重机等。

6063

Mg0.6%，Si0.4%

具优秀的挤制性。

铝门窗、建材。

7000系合金

7075特超杜拉铝

Zn5.5%，Mg2.5%，Cu1.6%

属铝合金中强度最高的Al-Zn-Mg-Cu系合金，抗拉强度60kg/mm2。

航空用材、体育用品。

7N01

Zn4.5%，Mg1.5%

属熔接构造用Al-Zn-Mg系合金，强度高，淬火性好。

熔接构造用材，铁路车辆用材。

（四）、锻造用铝合金编号：

（1）.第1位：

A表示铝及铝合金（CNS为1开头）。

（2）.第2位：

表示铝合金分类。

1.纯铝、99%以上。

2.Al-Cu-Mg合金。

3.Al-Mn合金。

4.Al-Si合金。

5.Al-Mg合金。

6.Al-Mg-Si合金。

7.Al-Zn-Mg合金。

8.上列以外系统合金。

9.将来预备用。

（3）.第3位：

0表示基本合金。

1～9不同合金改良型。

（4）.第4、5位：

1.纯铝表苵纯度小数点以下两位数。

2.合金表系列编号01~99。

（5）.第6～10位表示调质度。

铝材硬度一览表

F.在成形程序上,自然产生之硬度。

H38：

经常温加工硬化,并经安定化处理,全硬。

0.退火成最软状态。

H39：

经常温加工硬化,并经安定化处理,时硬质。

H12：

经常温加工硬化，不再退火处理：

1/4硬。

T1：

升温成形,常温冷却,自然时效至所需强度。

H16：

经常温加工硬化，不再退火处理：

3/4硬。

T2：

铸造品，升温成形,常温冷却,经冷加工和自然时效。

H18：

经常温加工硬化，不再退火处理：

全硬。

T3：

经溶体化热处理,冷却加工和自然时效硬化。

H19：

经常温加工硬化，不再退火处理：

特硬质。

T4：

经溶体化热处理及自然时效。

H22：

经常温加工再经部份退火软化,1/4硬。

T5：

升温成形,常温冷却及人工时效。

H24：

经常温加工再经部份退火软化,1/2硬。

T6：

经溶体化热处理及人工时效硬化。

H26：

经常温加工再经部份退火软化,3/4硬。

T7：

经溶体化热处理及安定化处理。

H28：

经常温加工再经部份退火软化,全硬。

T8：

经溶体化热处理冷加工及人工时效硬化。

H32：

经常温加工硬化,并经安定化处理,1/4硬。

T9：

经溶体化热处理人工时效及冷加工。

H34：

经常温加工硬化,并经安定化处理,1/2硬。

T10：

升温成形,常温冷却,冷加工及人工时效。

H36：

经常温加工硬化,并经安定化处理,3/4硬。

（6）.第4或5位之后可续附上1～3个英文字母表示形状记号。

1.P:

板2.B:

棒BE:

挤压棒BD:

抽制棒

3.W:

线4.T:

管TE:

挤压管TD:

抽制管TW:

熔接管TWA:

电弧熔接管5.S:

型材

（五）、锻造用铝合金材料标准热处理温度和时间

合金号码

质别

退火

溶解处理

淬火

时效硬化处理

1080

1070

1050

1100

1200

1N00

340～410℃空冷或炉冷

－

2014

2024

合板

340～410℃空冷或炉冷

－

T4,T42,T3

－

495～505℃

水冷

室温96小时以上

T6,T62

－

495～505℃

水冷

170～180℃10小时

2017

340～410℃空冷或炉冷

－

T4,T42,T3

－

495～510℃

水冷

室温96小时以上

2024

2014

合板

340～410℃空冷或炉冷

－

T4,T42,T3,T361

－

490～500℃

水冷

室温96小时以上

T62

－

490～500℃

水冷

185～195℃9小时

T861

－

490～500℃

水冷

185～195℃8小时

3003

3203

约410℃空冷或炉冷

－

3004

3005

3105

340～410℃空冷或炉冷

－

5005

5052

5652

5154

5254

5454

5083

5086

5N01

340～410℃空冷或炉冷

－

6061

340～410℃空冷或炉冷

－

T4,T42

－

515～550℃

水冷

室温96小时以上

T6,T62

－

515～550℃

水冷

155～165℃18小时

7N01

约410℃炉冷

－

约450℃空或水冷

室温一个月以上

－

约450℃空或水冷

约120℃24小时

7075

7075合板

340～410℃空冷或炉冷

－

T6,T62

－

460～500℃

水冷

155～165℃18小时

注：

时效硬化处理时间为厚12mm以下者所要时间，每增加12mm再加30分。

（六）、铸造用铝合金基本性质：

合金系

种类

相当合金名称

一般性质

应用

Al-Cu系合金

AC1A

AA295.0

热处理状态（T6）的强度高，亦具轫性，但铸造性不好

架线用零件，脚踏车零件。

Al-Cu-Si系合金

AC2A

AC2B

AA308.0

AA319.0

Lautal

铸造性佳，强度高，可熔接，具耐热性。

广范用于汽缸盖、曲柄轴箱等车辆引擎零件。

Al-Si系合金

AC3A

Silumin

虽强度不很高但铸造性优良

用于箱类、盖类等薄肉、复杂形状的铸件。

Al-Si-Mg系合金

AC4A

γ-Silumin

耐蚀性好，强度高。

车辆、船舶的引擎零件。

Al-Si-Cu系合金

AC4B

Cu-Silumin

具时效硬化性，以便改良强度。

广泛用于引擎零件。

Al-Si-Cu-Mg系合金

AC4D

AA355.0

强度、韧性较Cu-Silumin高。

用于汽缸盖、汽缸体等引擎零件。

Al-Si-Cu-Mg系合金

AC5A

AA242.0

Y合金

具强度及耐热性。

用于需要耐热的气冷式汽缸盖、柴油引擎活塞等。

Al-Mg系合金

AC7A

AA514.0

Hydronalium

具优良的耐蚀性，强度、韧性良好，但铸造性不良，只能用于形状简单的铸件。

船舶用金属零件。

AC7B

AA520.0

照相机等光学仪器零件。

Al-Si-Cu-Ni-Mg系合金

AC8A

AC8B

AAA332.0

Lo-ex

热澎胀率小，具时效硬化性，耐热性、耐磨耗性优良。

内燃机活塞、压缩机转子等。

　（七）、铝及铝合金之表面处理

（1）.机械精磨法：

因光滑程度不同有磨光法与喷砂法二种，无防蚀作用然可为电解抛光与阳极氧化之准备工作。

（2）.清洗及浸蚀：

铝合金表面之油脂可用蒸气，溶剂或化学溶液以除去之。

（3）.阳极氧化法：

运用电化学氧化作用，使铝表面生成硬度高之Al2O3膜而保护之，其表面的松孔不仅能吸收润滑剂而改善其磨擦性能，还可以吸收各种染料而将表面染成各种颜色。

（4）.抛光法：

可分滚筒抛光、化学抛光及电解抛光等三种方式。

（5）.化学处理法：

Al2O3保护膜亦可以化学处理法得之，但不如阳极氧化处理者硬而耐磨损，主要用于小物体之处理及油漆前之表面处理。

（6）.油漆

（八）、常用铝材规格、特性及参考价格：

常用铝材特性表

1050

1100

2024

5052

6061

挤压棒BE（φ10以上）

ˇ不多

抽制棒BD（φ10以下）

管T

型材S

耐蚀性

◎

○

熔接性

◎

○

◎

○

成型加工性

◎

○

切削性

◎

○

注:

熔接性：

2024限用电阻悍。

×：

没有或差ˇ：

有○：

可◎：

优

（九）、铝合金材料选用原则及建议：

一般选用原则：

1.铝合金的强度、硬度与耐磨性一般均较钢为低，因此凡承受高负载和强烈磨损的原件如齿轮、轴等均不宜选用铝合金制造。

2.最适宜选用铝合金的是金属结构件、机器及仪器的壳体、各式容器及运动机械的蒙皮等，尤期是受重量限制的零件，可考虑选用。

3.锻造铝合金具有优良的塑性、可采用挤压法制成截面形状极其复杂，而且壁薄、尺寸精度高的结构件。

4.铝受冲击震动时所吸收的弹性变形能较高，因而不致引起较大的残留变形而破坏，因此，凡曲轴箱、仪表壳体等受力不大但耐震的零件也可采用铝合金。

1.常用铝合金板种类为1050、2024、5052、6061及7075，一般构造用材常选用6061或5052型合金，若须达到更高强度要求则可选用2024或7075型合金，唯须考虑其防蚀性，对于强度要求不高之非结构用材则可选用成型性、耐蚀性良好的1050型合金。

铜材选用

铜材之记号：

【例】C2100P─H式中C2100为铜材种类

P为形状：

P→板R→条B→径‧边‧对边距离

H为质别：

F,O,1/4H,1/2H,H,EH

CPT常用之铜材：

种类

形状

质别

抗拉强度（kg/mm²）

C2100

21~

1/2H

26~35

29~

C2200

23~

1/2H

28~37

33~

C2300

25~

1/2H

30~39

35~

C2400

26~

1/2H

32~41

1.红铜：

色调优美，展性、抽制性、耐蚀性均佳，适于建筑用、首饰用、化妆品盒等。

2.黄铜：

展性、抽制性、电镀性均佳，适用于机械零件、仪器板等。

种类

形状

质别

抗拉强度（kg/mm²）

C2600

28~

1/2H

36~45

─

53~

C2720

28~

1/2H

36~45

─

42~

C2700

─

30~

─

1/2H

36~

42~

C2800

─

32~

─

1/2H

38~

46~

种类

形状

质别

抗拉强度（kg/mm²）

C3560

1/4H

35~44

1/2H

38~47

─

43~

C3561

1/4H

38~47

1/2H

43~52

─

48~

C3601

─

30~

─

1/2H

35~

46~

C3602

─

32~

─

3.易削黄铜：

展性、易削性、冲孔均佳，适用于螺栓、螺帽、小螺丝钉、心轴、齿轮、阀等。

4.锻造黄铜：

热作锻造性佳，切削性佳，又适于精密锻造机械零件用等。

种类

形状

质别

抗拉强度（kg/mm²）

C3721

32~

C3771

32~

5.磷青铜：

耐疲劳性、耐蚀性均佳，适于制造齿轮、凸轮、接头、轴、轴承、机械螺丝钉、螺栓、螺帽、滑动部份

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