常用金属材料特性及应用

序号

材料名称及牌号

特性

应用

1

优质碳素结构钢

08F

强度、硬度很低而冷变形塑性很高，生产成本低，深冲压、深拉延的冷加工性和焊接性能很好、但成分偏析倾向较大，时效敏感性强。

常用于生产薄板、钢带、冷拉钢丝，适于制造深冲击、深拉伸等零件，如汽车车身、发动机罩、翼板、盖罩件、各种贮存器具、搪瓷设备等不承受载荷的零件；也用作心部强度要求不高的渗碳、碳氮共渗零件，如套筒、靠模、挡块、支架等。

08

强度和硬度均很低，韧性和塑性很好，深冲压等变形冷加工性能良好，焊接性良好，淬硬性和淬透性极低，是一种塑性很好的冷冲压钢。

供汽车、拖拉机制造中用以制造只要求容易加工成形而不求强度的深冲压或深拉延的覆盖件和焊接构件，也可用于制作心部强度不高而表面硬化的渗碳或碳氮共渗零件，如离合器盘、齿轮等。

08Al

特性和用途与08钢相似，但其塑性和韧性优于08钢。

10

强度不高，但韧性和塑性很好，焊接性能优良，无回火脆性，焊接性好，在冷状态下，易于挤压成形和压模成形，强度低，在热处理或冷拉处理后切削性能提高，淬透性和淬硬性差。

可以用弯曲、冷冲、热压及焊接等多种方法，制作各种负荷小，要求高韧性的零件，如钢管垫片、摩擦片、汽车车身、容器、防护罩、深冲器具、轴承安全架、冷镦螺栓螺母、较小负荷的焊接件。还可制作渗碳件，如齿轮、链滚、套筒、链轮等。

20

焊接性优良，热处理可得到良好的切削加工性，无回火脆性，其强度稍高于15钢。

在汽车、拖拉机及一般机器制造业中，多用于制作不太重要的中、小型渗碳、碳氮共渗件。如汽车手制动蹄片、杠杆轴、变速箱变速叉、传动从动齿轮、气阀挺杆及拖拉机上的凸轮轴、悬挂平衡器轴等。

35

具有良好的塑性及一定的强度，切削性良好，适于冷拉、冷镦及冷冲压等冷作加工，焊接性不理想，通常不用于制作焊接件。

广泛用于制作各种锻件、热压件、冷拉及冷镦锻的钢材、无缝钢管、负荷较大但截面尺寸较小的各种机械零件，如销轴、曲轴、横梁、连杆、杠杆、星轮、轮圈、垫圈、钩环、螺栓、螺钉等。

序号

材料名称

及牌

特性

应用

1

优质碳素结构钢

45

具有较高强度，一定的塑性和韧性，切削性能良好，调质后可得到很好的综合力学性能，淬透性较差，焊接性不好，冷变形塑性低，是一种较高强度的中碳钢，一般淬火及回火后使用。

用于制造较高强度的机械运动零件，如空压机、泵活塞、汽轮机的叶轮、重型机械中的轴、连杆、蜗杆、齿条、齿轮、销子等；因含碳苑段Ы险，也很适合高频、火焰淬火，也代替渗碳钢制造表面耐磨零件，如曲轴、齿轮、机床主轴、活塞销、传动轴等；还用于农机中等负荷的轴、脱粒滚筒、链轮、齿轮及钳工工具等。

50

高强度中碳钢，切削性能中等，焊接性差，冷变形时塑性低，淬透性较低，一般淬火及回火后使用。

常用于制作耐磨性高、动负荷及冲击作用不大的机械零件，/锻造齿轮、拉杆、轧辊、摩擦盘轴、不重要弹簧、发动机曲轴、机床主轴、农机中掘土犁、翻土板、铲子、重载心轴及轴等。

65Mn

具有高强度和高硬度、弹性良好、淬透性较好，是一种高锰弹簧钢，适于油淬，水淬易产生裂纹，退火后的切削性尚好，冷作变形塑性差，焊接性不好，一般不适于作焊接构件，通常在淬火、中温回火状态下应用。

经淬 及低温回火或调质，表面淬火处理，用于制造受摩擦、高弹性、高强度的机械零件，如收割机铲、犁、切碎机切刀、翻土板、整地机械圆盘、机床主轴、机床丝杠、弹簧卡头、钢轨、螺旋滚子轴承的套圈；经淬火、中温回火处理后，用于制造中负荷的板弹簧（厚度5 mm～15 mm），螺旋弹簧、弹簧垫圈、弹簧卡环、弹簧发条、轻型汽车离合器弹簧、制动弹簧、气门弹簧等。

2

碳素结构钢

Q195

具有良好的韧性，较高的伸长率，焊接性良好。

用于载荷小的零件，如制作地脚螺栓、铆钉、炉撑、钢丝网屋面板、低碳钢丝、焊管、薄板、拉杆、犁板、短轴、心轴、垫圈、支架、小负荷凸轮、焊接件等。

Q235A

Q235B

韧性良好，有一定的强度和伸长率，铸造性、冲压和焊接性均良好，用作心部强度要求不高的渗碳件或氰化零件。

广泛用于制作一般机械零件，如销、轴、拉杆、连杆、套圈、螺栓、螺母、气缸、齿轮、支架、机架及焊接件等。

3

弹簧钢

65Mn

强度高，淬透性好，易产生淬火裂纹，有回火脆性，主要在淬火、中温回火下使用。

可用于制作厚度达5 mm～15 mm，受中等载荷的板簧和直径达7 mm～20 mm的螺旋弹簧及弹簧垫圈、弹簧环等。如座垫弹簧、弹簧发条、弹簧环、气门簧、冷卷簧。

序号

材料名称

及 号

特性

应用

3

弹簧钢

60Si2Mn

强度大，弹性极限好，屈强比高，热处理后韧性好，但焊接性差、冷应变塑性低。热处理时不易过热，有回火稳定性及抗松>稳定性，无回火脆性，轧制较难，且有深度脱碳。

主要在淬火并中温回火下，制作机车、汽车、拖拉机上承受较大负荷的扁形弹簧或线径在30 mm以下的螺旋弹簧。如汽车、拖拉机、机车车辆的板簧，螺旋弹簧，安全阀及止回阀用簧，工作温度低于250℃的耐热弹簧，高应力的重要弹簧。

4

低合金高强度结构钢

Q345

    有良好的综合力学性能，焊接性能、低温冲击性能、冷冲压及可切削性均好，通常在热轧或正火状态下使用。C、D、E级钢具有良好的低温韧性。

广泛用于制作车辆结构件及其他较高载荷的焊接结构件。

5

碳素工具钢

T8、T8A

强度和塑性不高、淬透性低，经淬火回火处理后，可得到较高的硬度和良好的耐磨性，热硬性低，承受冲击负荷能力低。

用于制造木材加工工具、软金属切削加工工具、软金属切削工具、钳工装配工具、铆钉冲模、虎钳口、弹性垫圈、弹簧片等。

T10

T10A

强度和韧性较高，耐磨性较好，热硬性低，淬透性不好，淬火变形较大，

用于制造切削条件较差，耐磨性较高，但振动不大，要求韧性及刃锋的工 ，如车刀、钻头、丝锥、刨刀、扩孔刀具、铣刀、切纸机刀具、冷切边模、冲孔模、卡板量具等。

6

汽车梁用钢板

10TiL

具有优良的冷成型性能。

主要用于制造汽车纵、横梁，发动机支架等。

09SiVL

具有优良的冷成型性、焊接性和抗疲劳性能。

用于制<汽车车厢纵横梁、车架横梁、车轮轮辋和轮辐等。

16MnL

强度高、韧性好。

主要用于制造汽车纵梁、横梁等。

7

合金结构钢

40Cr

调质处理可得到良好的综合力学性能、低温冲击性，淬透性良好，油淬可提高疲劳强度，水淬时，复杂形状零件易裂纹，冷弯塑性中等，

经调质处理可<于制造中速、中载的零件，如机床齿轮、轴、蜗杆、花键轴、顶针套等；调质并表面高频淬火用于制造表面高硬度、高耐磨的零件，如齿轮、轴、主轴、曲轴、心轴套筒、销子、连杆、进气阀、螺钉等淬火及中温回火用于制造重载、中速冲击的零件，如油

序号

材料名称

及牌号

特性

应用

7

合金结构钢

40Cr

    热处d后切削性能良好，焊接性不佳。一般在调质状态下使用，也可碳氮共渗和高频淬火，是应用最多的一种合金结构钢之一。

    泵转子、滑块、齿轮、主轴套等；淬火及低温回火用于制造重载、低冲击、耐磨的零件，如蜗杆、轴类、套等；碳氮处理制造尺寸较大、低温韧性较高的传动零件，如轴、齿轮等；可代替40Cr使用的钢有40MnB、45MnB、35SiMn、42SiMn等。

35SiMn

性能良好，调质处理后具有高的静强度、疲劳强度和耐磨性，韧性及淬透性良好，冷变形时塑性中等，切削性良好，焊接性能差。可以代替40Cr或部分代替40CrNi使用。

在调质状态下制中速、中负荷的零件，在淬火回火状态下用于制造高负荷、小冲击的零件，截面较大、表面淬火的零件，如汽轮机的主轴和轮毂、叶轮以及各种重要紧固件、传动轴、主轴、连杆、心轴、齿轮、蜗杆、曲轴、发电机轴、飞轮、各种锻件、锄铲柄、犁辕、薄壁无缝钢管等。

42SiMn

强度、耐磨性及淬透性均稍优于35SiMn，其他性能与35SiMn相近；强度和耐磨性比40Cr好，可以代替40CrNi使用。

在高频淬火及中温回火状态下，用于制造中速、中载的齿轮传动件；在调质后高频淬火、低温回火状态下，用于制作较大截面、表面高硬度、较高耐磨性的零件，如齿轮、主轴、轴等；在淬火后低、中温回火状态下，用于制造中速、重载的零件，如主轴、齿轮、液压泵转子、滑块等。

40MnB

具有高强度、高硬度、良好的韧性和塑性，经高温回火后，其低温冲击韧性良好，缰驶虼慊鸬臀禄鼗鸷螅承受动载荷能力有所提高，淬透性良好，冷热加工性良好，工作温度范围为-20℃～425℃，一般在调质状态下使用。

用于制造拖拉机、汽车及其他通用机械中的重要中、小尺寸调质零件，如汽车半轴、缦蛑帷⒒键轴、蜗杆、机床轴、齿轴等；可代替40Cr制造较大截面的零件，如卷扬机中轴、还可代替40CrNi用于制造小尺寸零件。

45MnB

强度和淬透性均高于40Cr，塑性和韧性略低，热加工和切削加工性良好，热处理变形小。

用于代替40Cr、45Cr和45Mn2，制造中、小截面的耐磨调质件及高频淬火零件，如钻床主轴、拖拉机曲轴、机床齿轮、凸轮、 键轴、拔叉、轴套等。

序号

材料名称

及牌号

特性

应用

7

合金结构钢

20CrMnTi

渗碳钢，或作调质钢，淬火低温回火后，综合力学性能良好，低温冲击韧性较佳，渗碳可得到良好的抗弯强度和耐磨性，热加工和冷加工性均较好，是一种用量很大的合金结构钢。

用于制造中载或重载，耐冲击、耐磨、高速的汽车、拖拉机重要零件，如齿轮、轮轴、十字轴、蜗杆、爪牙离合器。可以代替20SiMnVB使用。

38CrMoAl

高级氮化钢，具有优良的氮化性能和很高的力学性能，耐热和耐蚀性良好、氮化处理可得到高表面硬度、高疲劳强度及良好的抗过热性，工作>度不高于500℃，焊接性和淬透性均差，一般在调质及氮化后使用。

用于制造高疲劳强度、高耐磨性、热处理后尺寸精度极少降低的小型氮化零件，如：气缸套、底盖、活塞螺栓、检验规、精密磨床主轴、车床主轴、搪杆、高精度丝杆、齿轮、高压阀门、汽轮机的调速器、塑料挤压机上的耐磨零件。

8

不锈钢

1Cr18Ni9

经冷加工有高的强度、但伸长率比1Cr17Ni7稍差。

多用于装饰部件。

0Cr18Ni9

作为不锈耐热钢使用最广泛。

食品用设备，一般化工设备等。

1Cr18Ni9Ti

作焊芯、抗磁仪表、医疗器械、耐酸容器及设备衬里输送管道等设备和零件。

1Cr13

具有良好的耐蚀性，机械加工性。

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9

球墨铸铁

QT400-18

QT400-15

（基体组织为铁素体100%）

    具有良好的焊接性和可加工性，常温时冲击韧性高，而且脆性转变温度低，同时低温韧性也很好。

农机具：重型机引五铧犁、轻型二铧犁、悬挂犁上的犁柱、犁托、犁侧板、牵引架、收割机上的导架、差速器壳、护刃器。

    汽车、拖拉机、手扶拖拉机：牵引框、轮毂、驱动桥壳体、离合器壳、差速器壳、离合器拨叉、弹簧吊耳、汽车底盘悬挂件。

    通用机械：1.6 MPa～6.4 MPa阀门的阀体、阀盖、支架；压缩机上承受一定温度的高低压汽缸、输气管。

    其他：铁路垫板、电机机濉⒊萋窒洹⑵轮壳。

QT450-10

（基体组织为铁素体≥80%）

    焊接性、可加工性褰虾谩⑺苄月缘陀赒T400-18，而强度与小能量冲击韧度优于QT400-18。

序号

材料名称

及牌号

特性

应用

9

球墨铸铁

QT500-7

（基体组织为珠光体+铁素体＜80%～50%）

    具有中等强度与塑性，切削性尚好。

    内燃机的机油泵齿轮，汽轮机中温气缸隔板、水轮机的阀门体，铁路机车车辆轴瓦，机器座架、传动轴、链轮、飞轮、电动机架，千斤顶座等。

QT600-3

（基体组织为铁素体+珠光体＜80%～50%）

    具有中高强度、低塑性，耐磨性较好。

内燃机：柴油机和汽油机的曲轴、部分轻型柴油机和汽油机的凸轮轴、气缸套、连杆、进排气门座。

农机具：脚踏脱粒机齿条、轻负荷齿轮、畜力犁铧。

    通用机械：空调机、气压机、冷冻机、制氧机及泵的曲轴、缸体、缸套。

QT700-2

QT800-2

（基体组织为珠光体或回火索氏体）。

    有较高的强度、耐磨性、低韧性（或低塑性）。

QT900-2

（基体组织为下贝氏体或回火马氏体、回火托氏体）

    有高的强度、耐磨性、较高的弯曲疲劳强度、接触疲劳强度和一定的韧性。

农机具：犁铧、耙片、低速农用轴承套圈。

汽车：曲线齿锥齿轮、转向节、传动轴。

拖拉机：减速齿轮。

内燃机：凸轮轴、曲轴。

10

灰铸铁件

HT150

（铁素体珠光体灰铸铁件）

    中等强度铸件，基体组织为珠光体+铁素体（20%）。

    铸造性能好，工艺简单；铸造应力小，不用人工时效；有一定的机械强度及良好的减振性。

工作条件为：

① 承受中等应力的零件

(弯曲应力小于9.81 MPa)。

②摩擦面间的单位面积

压力小于0.49 MPa下受磨损的零件。

③在弱腐蚀介质中工作的

零件。

①一般机械制造中的铸件，如：支柱、

底座、罩壳、齿轮箱、刀架、刀架座、普通机床身及其形状复杂、对强度要求不高、不容许有甚大变形又>能进行人工时效处理的零件。

② 滑板、工作台等与较高强度铸铁床身

（如HT200）相摩擦的零件。

③ 薄壁（质量不大）零件，工作压力不

大的管子配件以及壁厚≤30 mm的耐磨轴套等。

    ④ 在纯碱或染料介质中工作的化工零件。

    ⑤ 圆周速度6 m/s～12 m/s的带轮以及其他符合所列条件的零件。

序号

材料名称

及牌号

特性

应用

10

灰铸铁件

HT200

HT250

（珠光体灰铸铁件）

    较高强度铸件，基体组织为珠光体。

    强度、耐磨性、耐热性均较好，减振性也良好；铸造性能较好，需进行人工时效处理。

工作条件为：

①承受较大应力的零件(弯曲应力小于29.40 MPa)。

②摩擦面间的单位面积

压力大于0.49 MPa。

③要求一定的气密性或耐弱腐蚀性介质。

应用举例：

① 一般机械制造中较为重要的铸件，如：气缸、齿轮、机座、金属切削机床床身及床面等。

②汽车、拖拉机的气缸体、气缸盖、活塞、刹车轮、联轴器盘以及汽油机和柴油机的活塞环。

③具有测量平面的检验工件，如：划线平板、V形铁、平尺、水平仪框架等。

④承受7.85 MPa以下中等压力的油缸、泵体、阀Ｒ约耙求有一定耐腐蚀能力的泵壳、容器。

⑤圆周速度大于12 m/s～20 m/s的带轮以及其他符合所列条件的零件。

⑥需经表面淬火的零件。

HT300

HT350

（孕育铸铁件）

    高强度、高耐磨性铸件、基体组织为100%珠光体，属于需要采用孕育处理的铸件。

强度高，耐磨性好；白口倾向大，铸造性能差，需进行人工时效处理。

工作条件为：

①    承受高弯曲应力 (弯曲应力小于49 MPa)及抗拉应力。

②    摩擦面间的单位面积压力 于等于1.96 MPa。

③    要求保持高度气密性。

①机械制造中重要的铸件，如：床身

导轨，车床、冲床、剪床和其他重型机械等受力较大的床身、机座、主轴箱、卡盘、齿轮、凸轮、衬套；大型发动机的曲轴、气缸体、缸套、缸盖等。

②高压的油缸、水缸、泵体、阀体。

③镦锻和热锻锻模、冷冲模等。

④需经表面淬火的零件。

⑤圆周速度大于20 m/s～25 m/s的皮带轮以及其他符合所列条件的零件。

11

可锻铸铁

 黑心可锻铸铁

KTH350-10

KTH370-12

有较高的韧性和强度，用于承受较高的冲击、振及扭转负荷下工作的零件。

用于制作汽车、拖拉机上的前后轮壳、差速器壳、转向节壳，农机上的犁刀、犁柱，船用电机壳等。

珠光体可锻铸铁

KTZ450-06

KTZ550-04

KTZ650-02

KTZ700-02

韧性较低，但强度大、硬度高、耐磨性好，且可加工性良好；可代替低碳、中碳、低合金钢及有色合金制造承受较高的动、静载荷， 磨损条件下工作并要求有一定韧性的重要工作零件。

    可用于制造曲轴、连杆、齿轮、摇臂、凸轮轴、万向接头、活塞环、轴套、犁刀、耙片等。