1　金属材料的基础知识

1.1　金属材料名词解释

金属材料种类繁多，通常把金属分为黑色金属和有色金属两大类，黑色金属包括铁、锰、铬及其合金，而除此之外的其他金属称为有色金属。

1.1.1　黑色金属

（1）生铁　生铁是指碳含量大于2%的铁碳合金。工业生铁一般含碳量不超过4.5%。按其成分、性能及用途的不同，生铁分为炼钢生铁、铸造生铁（灰口铁）、合金生铁。

（2）铁合金　铁合金是铁与一定量其他金属元素的合金。铁合金是炼钢的原料之一。在炼钢时作钢的脱氧剂和合金元素添加剂，用以改善钢的性能。

（3）碳钢　碳钢也叫碳素钢，是含碳量小于2%的铁碳合金。碳钢除含碳外一般还含有少量的硅、锰、硫、磷。

（4）碳素结构钢　碳素结构钢也叫优质碳素结构钢，含碳量小于0.8%。除几个含碳很低的钢号可以熔炼沸腾钢外，其余都是熔炼镇静钢。

（5）碳素工具钢　碳素工具钢是基本上不含合金元素的高碳钢，含碳量在0.65%～1.35%范围内，碳素工具钢的生产成本低，原料来源易取得，加工性良好，热处理后，可以得到高硬度和高耐磨性，所以是被广泛采用的钢种，用来制造各种刃具、模具、量具。但这类钢的红硬性差，即当工作温度大于250℃时，钢的硬度和耐磨性就会急剧下降而失去工作能力。另外，碳素工具钢如制成较大的零件则不易淬硬，而且容易产生变形和裂纹。

（6）合金钢　在钢中除含有铁、碳和少量不可避免的硅、锰、磷、硫元素以外，还含有一定量的合金元素，钢中的合金元素有硅、锰、钼、镍、铬、钒、钛、铌、硼、铝、稀土等其中的一种或几种。

各国的合金钢系统，随各自的资源情况、生产和使用条件的不同而不同，国外以往曾发展镍、铬钢系统，我国则发展以硅、锰、矾、钛、铌、硼、稀土为主的合金钢系统。

（7）不锈钢　不锈钢是一种特殊钢，按热处理后的显微组织可分为5大类：即铁素体不锈钢、马氏体不锈钢、奥氏体不锈钢、双相不锈钢及沉淀硬化不锈钢。

（8）高温合金　高温合金是指在高温下具有足够的持久强度、蠕变强度、热疲劳强度、高温韧性及足够的化学稳定性的一种热强性材料，用于1000℃左右高温条件下工作的热动力部件。

（9）钢板　钢板按厚度分为薄板（4mm以下，包括钢带）和厚板（4～60mm，包括60mm以上的特厚板）。

（10）钢管　钢管按断面有无接缝分成两大类，即焊接钢管（有缝钢管）和无缝钢管。

（11）型钢　型钢是钢材4大品种（板、管、型、丝）之一。根据断面形状，型钢分简单断面型钢和复杂断面型钢（异型钢）。前者指方钢、圆钢、扁钢、角钢、六角钢等，后者指工字钢、槽钢、钢轨、窗框钢、弯曲型钢等。

（12）钢丝　钢丝通常指的是用热轧线材（盘条）为原料，经过冷态拉拔加工的产品。

1.1.2　有色金属

（1）轻有色金属　轻有色金属一般指相对密度在4.5以下的有色金属，包括铝、镁、钠、钾、钙、锶、钡。这类金属的共同特点是：相对密度小（0.53～4.5），化学活性大，与氧、硫、碳和卤素的化合物都相当稳定。

（2）重有色金属　重有色金属一般指相对密度在4.5以上的有色金属，其中有铜、镍、铅、锌、钴、锡、锑、汞、镉、铋。

（3）贵金属　这类金属包括金、银和铂族元素（铂、铱、锇、钌、钯、铑）。由于它们对氧和其他试剂的稳定性，而且在地壳中含量少，开采和提取比较困难，故价格比一般金属贵，因而得名贵金属。

（4）稀土金属　稀土金属包括镧系元素以及和镧系元素性质很相近的钪和钇，共17种：钪（Sc），钇（Y），镧（La），铈（Ce），镨（Pr），钕（Nd），钷（Pm），钐（Sm），铕（Eu），钆（Gd），铽（Tb），镝（Dy），钬（Ho），铒（Er），铥（Tm），镱（Yb）和镥（Lu）。从镧到铕又称为轻稀土，从钆到镥包括钪和钇称为重稀土。