常用金屬材料特性及應用

序號

材料名稱及牌號

特性

應用

1

優質碳素結構鋼

08F

強度、硬度很低而冷變形塑性很高，生產成本低，深衝壓、深拉延的冷加工性和焊接性能很好、但成分偏析傾向較大，時效敏感性強。

常用於生產薄板、鋼帶、冷拉鋼絲，適於製造深衝擊、深拉伸等零件，如汽車車身、發動機罩、翼板、蓋罩件、各種貯存器具、搪瓷設備等不承受載荷的零件；也用作心部強度要求不高的滲碳、碳氮共滲零件，如套筒、靠模、擋塊、支架等。

08

強度和硬度均很低，韌性和塑性很好，深衝壓等變形冷加工性能良好，焊接性良好，淬硬性和淬透性極低，是一種塑性很好的冷衝壓鋼。

供汽車、拖拉機製造中用以製造只要求容易加工成形而不求強度的深衝壓或深拉延的覆蓋件和焊接構件，也可用於製作心部強度不高而表面硬化的滲碳或碳氮共滲零件，如離合器盤、齒輪等。

08Al

特性和用途與08鋼相似，但其塑性和韌性優於08鋼。

10

強度不高，但韌性和塑性很好，焊接性能優良，無回火脆性，焊接性好，在冷狀態下，易於擠壓成形和壓模成形，強度低，在熱處理或冷拉處理后切削性能提高，淬透性和淬硬性差。

可以用彎曲、冷沖、熱壓及焊接等多種方法，製作各種負荷小，要求高韌性的零件，如鋼管墊片、摩擦片、汽車車身、容器、防護罩、深沖器具、軸承安全架、冷鐓螺栓螺母、較小負荷的焊接件。還可製作滲碳件，如齒輪、鏈滾、套筒、鏈輪等。

20

焊接性優良，熱處理可得到良好的切削加工性，無回火脆性，其強度稍高於15鋼。

在汽車、拖拉機及一般機器製造業中，多用於製作不太重要的中、小型滲碳、碳氮共滲件。如汽車手制動蹄片、槓桿軸、變速箱變速叉、傳動從動齒輪、氣閥挺桿及拖拉機上的凸輪軸、懸挂平衡器軸等。

35

具有良好的塑性及一定的強度，切削性良好，適於冷拉、冷鐓及冷衝壓等冷作加工，焊接性不理想，通常不用於製作焊接件。

廣泛用於製作各種鍛件、熱壓件、冷拉及冷鐓鍛的鋼材、無縫鋼管、負荷較大但截面尺寸較小的各種機械零件，如銷軸、曲軸、橫樑、連桿、槓桿、星輪、輪圈、墊圈、鉤環、螺栓、螺釘等。

序號

材料名稱

及牌號

特性

應用

1

優質碳素結構鋼

45

具有較高強度，一定的塑性和韌性，切削性能良好，調質后可得到很好的綜合力學性能，淬透性較差，焊接性不好，冷變形塑性低，是一種較高強度的中碳鋼，一般淬火及回火后使用。

用於製造較高強度的機械運動零件，如空壓機、泵活塞、汽輪機的葉輪、重型機械中的軸、連桿、蝸桿、齒條、齒輪、銷子等；因含碳量範圍較窄，也很適合高頻、火焰淬火，也代替滲碳鋼製造表面耐磨零件，如曲軸、齒輪、機床主軸、活塞銷、傳動軸等；還用於農機中等負荷的軸、脫粒滾筒、鏈輪、齒輪及鉗工工具等。

50

高強度中碳鋼，切削性能中等，焊接性差，冷變形時塑性低，淬透性較低，一般淬火及回火后使用。

常用於製作耐磨性高、動負荷及衝擊作用不大的機械零件，如鍛造齒輪、拉杆、軋輥、摩擦盤軸、不重要彈簧、發動機曲軸、機床主軸、農機中掘土犁、翻土板、鏟子、重載心軸及軸等。

65Mn

具有高強度和高硬度、彈性良好、淬透性較好，是一種高錳彈簧鋼，適於油淬，水淬易產生裂紋，退火后的切削性尚好，冷作變形塑性差，焊接性不好，一般不適於作焊接構件，通常在淬火、中溫回火狀態下應用。

經淬水及低溫回火或調質，表面淬火處理，用於製造受摩擦、高彈性、高強度的機械零件，如收割機鏟、犁、切碎機切刀、翻土板、整地機械圓盤、機床主軸、機床絲杠、彈簧卡頭、鋼軌、螺旋滾子軸承的套圈；經淬火、中溫回火處理后，用於製造中負荷的板彈簧（厚度5 mm～15 mm），螺旋彈簧、彈簧墊圈、彈簧卡環、彈簧發條、輕型汽車離合器彈簧、制動彈簧、氣門彈簧等。

2

碳素結構鋼

Q195

具有良好的韌性，較高的伸長率，焊接性良好。

用於載荷小的零件，如製作地腳螺栓、鉚釘、爐撐、鋼絲網屋面板、低碳鋼絲、焊管、薄板、拉杆、犁板、短軸、心軸、墊圈、支架、小負荷凸輪、焊接件等。

Q235A

Q235B

韌性良好，有一定的強度和伸長率，鑄造性、衝壓和焊接性均良好，用作心部強度要求不高的滲碳件或氰化零件。

廣泛用於製作一般機械零件，如銷、軸、拉杆、連桿、套圈、螺栓、螺母、氣缸、齒輪、支架、機架及焊接件等。

3

彈簧鋼

65Mn

強度高，淬透性好，易產生淬火裂紋，有回火脆性，主要在淬火、中溫回火下使用。

可用於製作厚度達5 mm～15 mm，受中等載荷的板簧和直徑達7 mm～20 mm的螺旋彈簧及彈簧墊圈、彈簧環等。如座墊彈簧、彈簧發條、彈簧環、氣門簧、冷卷簧。

序號

材料名稱

及牌號

特性

應用

3

彈簧鋼

60Si2Mn

強度大，彈性極限好，屈強比高，熱處理后韌性好，但焊接性差、冷應變塑性低。熱處理時不易過熱，有回火穩定性及抗松馳穩定性，無回火脆性，軋制較難，且有深度脫碳。

主要在淬火併中溫回火下，製作機車、汽車、拖拉機上承受較大負荷的扁形彈簧或線徑在30 mm以下的螺旋彈簧。如汽車、拖拉機、機車車輛的板簧，螺旋彈簧，安全閥及止回閥用簧，工作溫度低於250℃的耐熱彈簧，高應力的重要彈簧。

4

低合金高強度結構鋼

Q345

   有良好的綜合力學性能，焊接性能、低溫衝擊性能、冷衝壓及可切削性均好，通常在熱軋或正火狀態下使用。C、D、E級鋼具有良好的低溫韌性。

廣泛用於製作車輛結構件及其他較高載荷的焊接結構件。

5

碳素工具鋼

T8、T8A

強度和塑性不高、淬透性低，經淬火回火處理后，可得到較高的硬度和良好的耐磨性，熱硬性低，承受衝擊負荷能力低。

用於製造木材加工工具、軟金屬切削加工工具、軟金屬切削工具、鉗工裝配工具、鉚釘沖模、虎鉗口、彈性墊圈、彈簧片等。

T10

T10A

強度和韌性較高，耐磨性較好，熱硬性低，淬透性不好，淬火變形較大，

用於製造切削條件較差，耐磨性較高，但振動不大，要求韌性及刃鋒的工具，如車刀、鑽頭、絲錐、刨刀、擴孔刀具、銑刀、切紙機刀具、冷切邊模、沖孔模、卡板量具等。

6

汽車梁用鋼板

10TiL

具有優良的冷成型性能。

主要用於製造汽車縱、橫樑，發動機支架等。

09SiVL

具有優良的冷成型性、焊接性和抗疲勞性能。

用於製造汽車車廂縱橫樑、車架橫樑、車輪輪輞和輪輻等。

16MnL

強度高、韌性好。

主要用於製造汽車縱梁、橫樑等。

7

合金結構鋼

40Cr

調質處理可得到良好的綜合力學性能、低溫衝擊性，淬透性良好，油淬可提高疲勞強度，水淬時，複雜形狀零件易裂紋，冷彎塑性中等，

經調質處理可用於製造中速、中載的零件，如機床齒輪、軸、蝸桿、花鍵軸、頂針套等；調質並表面高頻淬火用於製造表面高硬度、高耐磨的零件，如齒輪、軸、主軸、曲軸、心軸套筒、銷子、連桿、進氣閥、螺釘等淬火及中溫回火用於製造重載、中速衝擊的零件，如油

序號

材料名稱

及牌號

特性

應用

7

合金結構鋼

40Cr

   熱處理后切削性能良好，焊接性不佳。一般在調質狀態下使用，也可碳氮共滲和高頻淬火，是應用最多的一種合金結構鋼之一。

   泵轉子、滑塊、齒輪、主軸套等；淬火及低溫回火用於製造重載、低衝擊、耐磨的零件，如蝸桿、軸類、套等；碳氮處理製造尺寸較大、低溫韌性較高的傳動零件，如軸、齒輪等；可代替40Cr使用的鋼有40MnB、45MnB、35SiMn、42SiMn等。

35SiMn

性能良好，調質處理后具有高的靜強度、疲勞強度和耐磨性，韌性及淬透性良好，冷變形時塑性中等，切削性良好，焊接性能差。可以代替40Cr或部分代替40CrNi使用。

在調質狀態下製造中速、中負荷的零件，在淬火回火狀態下用於製造高負荷、小衝擊的零件，截面較大、表面淬火的零件，如汽輪機的主軸和輪轂、葉輪以及各種重要緊固件、傳動軸、主軸、連桿、心軸、齒輪、蝸桿、曲軸、發電機軸、飛輪、各種鍛件、鋤鏟柄、犁轅、薄壁無縫鋼管等。

42SiMn

強度、耐磨性及淬透性均稍優於35SiMn，其他性能與35SiMn相近；強度和耐磨性比40Cr好，可以代替40CrNi使用。

在高頻淬火及中溫回火狀態下，用於製造中速、中載的齒輪傳動件；在調質后高頻淬火、低溫回火狀態下，用於製作較大截面、表面高硬度、較高耐磨性的零件，如齒輪、主軸、軸等；在淬火后低、中溫回火狀態下，用於製造中速、重載的零件，如主軸、齒輪、液壓泵轉子、滑塊等。

40MnB

具有高強度、高硬度、良好的韌性和塑性，經高溫回火后，其低溫衝擊韌性良好，調質或淬火低溫回火后，承受動載荷能力有所提高，淬透性良好，冷熱加工性良好，工作溫度範圍為-20℃～425℃，一般在調質狀態下使用。

用於製造拖拉機、汽車及其他通用機械中的重要中、小尺寸調質零件，如汽車半軸、轉向軸、花鍵軸、蝸桿、機床軸、齒軸等；可代替40Cr製造較大截面的零件，如卷揚機中軸、還可代替40CrNi用於製造小尺寸零件。

45MnB

強度和淬透性均高於40Cr，塑性和韌性略低，熱加工和切削加工性良好，熱處理變形小。

用於代替40Cr、45Cr和45Mn2，製造中、小截面的耐磨調質件及高頻淬火零件，如鑽床主軸、拖拉機曲軸、機床齒輪、凸輪、花鍵軸、拔叉、軸套等。

序號

材料名稱

及牌號

特性

應用

7

合金結構鋼

20CrMnTi

滲碳鋼，或作調質鋼，淬火低溫回火后，綜合力學性能良好，低溫衝擊韌性較佳，滲碳可得到良好的抗彎強度和耐磨性，熱加工和冷加工性均較好，是一種用量很大的合金結構鋼。

用於製造中載或重載，耐衝擊、耐磨、高速的汽車、拖拉機重要零件，如齒輪、輪軸、十字軸、蝸桿、爪牙離合器。可以代替20SiMnVB使用。

38CrMoAl

高級氮化鋼，具有優良的氮化性能和很高的力學性能，耐熱和耐蝕性良好、氮化處理可得到高表面硬度、高疲勞強度及良好的抗過熱性，工作溫度不高於500℃，焊接性和淬透性均差，一般在調質及氮化后使用。

用於製造高疲勞強度、高耐磨性、熱處理后尺寸精度極少降低的小型氮化零件，如：氣缸套、底蓋、活塞螺栓、檢驗規、精密磨床主軸、車床主軸、搪桿、高精度絲桿、齒輪、高壓閥門、汽輪機的調速器、塑料擠壓機上的耐磨零件。

8

不鏽鋼

1Cr18Ni9

經冷加工有高的強度、但伸長率比1Cr17Ni7稍差。

多用於裝飾部件。

0Cr18Ni9

作為不銹耐熱鋼使用最廣泛。

食品用設備，一般化工設備等。

1Cr18Ni9Ti

作焊芯、抗磁儀錶、醫療器械、耐酸容器及設備襯裡輸送管道等設備和零件。

1Cr13

具有良好的耐蝕性，機械加工性。

一般用途、刀具類。

9

球墨鑄鐵

QT400-18

QT400-15

（基體組織為鐵素體100%）

   具有良好的焊接性和可加工性，常溫時衝擊韌性高，而且脆性轉變溫度低，同時低溫韌性也很好。

農機具：重型機引五鏵犁、輕型二鏵犁、懸挂犁上的犁柱、犁托、犁側板、牽引架、收割機上的導架、差速器殼、護刃器。

   汽車、拖拉機、手扶拖拉機：牽引框、輪轂、驅動橋殼體、離合器殼、差速器殼、離合器撥叉、彈簧吊耳、汽車底盤懸挂件。

   通用機械：1.6 MPa～6.4 MPa閥門的閥體、閥蓋、支架；壓縮機上承受一定溫度的高低壓汽缸、輸氣管。

   其他：鐵路墊板、電機機殼、齒輪箱、氣輪殼。

QT450-10

（基體組織為鐵素體≥80%）

   焊接性、可加工性均較好、塑性略低於QT400-18，而強度與小能量衝擊韌度優於QT400-18。

序號

材料名稱

及牌號

特性

應用

9

球墨鑄鐵

QT500-7

（基體組織為珠光體+鐵素體＜80%～50%）

   具有中等強度與塑性，切削性尚好。

   內燃機的機油泵齒輪，汽輪機中溫氣缸隔板、水輪機的閥門體，鐵路機車車輛軸瓦，機器座架、傳動軸、鏈輪、飛輪、電動機架，千斤頂座等。

QT600-3

（基體組織為鐵素體+珠光體＜80%～50%）

   具有中高強度、低塑性，耐磨性較好。

內燃機：柴油機和汽油機的曲軸、部分輕型柴油機和汽油機的凸輪軸、氣缸套、連桿、進排氣門座。

農機具：腳踏脫粒機齒條、輕負荷齒輪、畜力犁鏵。

   通用機械：空調機、氣壓機、冷凍機、制氧機及泵的曲軸、缸體、缸套。

QT700-2

QT800-2

（基體組織為珠光體或回火索氏體）。

   有較高的強度、耐磨性、低韌性（或低塑性）。

QT900-2

（基體組織為下貝氏體或回火馬氏體、回火托氏體）

   有高的強度、耐磨性、較高的彎曲疲勞強度、接觸疲勞強度和一定的韌性。

農機具：犁鏵、耙片、低速農用軸承套圈。

汽車：曲線齒錐齒輪、轉向節、傳動軸。

拖拉機：減速齒輪。

內燃機：凸輪軸、曲軸。

10

灰鑄鐵件

HT150

（鐵素體珠光體灰鑄鐵件）

   中等強度鑄件，基體組織為珠光體+鐵素體（20%）。

   鑄造性能好，工藝簡單；鑄造應力小，不用人工時效；有一定的機械強度及良好的減振性。

工作條件為：

① 承受中等應力的零件

(彎曲應力小於9.81 MPa)。

②摩擦面間的單位面積

壓力小於0.49 MPa下受磨損的零件。

③在弱腐蝕介質中工作的

零件。

①一般機械製造中的鑄件，如：支柱、

底座、罩殼、齒輪箱、刀架、刀架座、普通機床身及其形狀複雜、對強度要求不高、不容許有甚大變形又不能進行人工時效處理的零件。

② 滑板、工作台等與較高強度鑄鐵床身

（如HT200）相摩擦的零件。

③ 薄壁（質量不大）零件，工作壓力不

大的管子配件以及壁厚≤30 mm的耐磨軸套等。

   ④ 在純鹼或染料介質中工作的化工零件。

   ⑤ 圓周速度6 m/s～12 m/s的帶輪以及其他符合所列條件的零件。

序號

材料名稱

及牌號

特性

應用

10

灰鑄鐵件

HT200

HT250

（珠光體灰鑄鐵件）

   較高強度鑄件，基體組織為珠光體。

   強度、耐磨性、耐熱性均較好，減振性也良好；鑄造性能較好，需進行人工時效處理。

工作條件為：

①承受較大應力的零件(彎曲應力小於29.40 MPa)。

②摩擦面間的單位面積

壓力大於0.49 MPa。

③要求一定的氣密性或耐弱腐蝕性介質。

應用舉例：

① 一般機械製造中較為重要的鑄件，如：氣缸、齒輪、機座、金屬切削機床床身及床面等。

②汽車、拖拉機的氣缸體、氣缸蓋、活塞、剎車輪、聯軸器盤以及汽油機和柴油機的活塞環。

③具有測量平面的檢驗工件，如：劃線平板、V形鐵、平尺、水平儀框架等。

④承受7.85 MPa以下中等壓力的油缸、泵體、閥體以及要求有一定耐腐蝕能力的泵殼、容器。

⑤圓周速度大於12 m/s～20 m/s的帶輪以及其他符合所列條件的零件。

⑥需經表面淬火的零件。

HT300

HT350

（孕育鑄鐵件）

   高強度、高耐磨性鑄件、基體組織為100%珠光體，屬於需要採用孕育處理的鑄件。

強度高，耐磨性好；白口傾向大，鑄造性能差，需進行人工時效處理。

工作條件為：

①   承受高彎曲應力 (彎曲應力小於49 MPa)及抗拉應力。

②   摩擦面間的單位面積壓力大於等於1.96 MPa。

③   要求保持高度氣密性。

①機械製造中重要的鑄件，如：床身

導軌，車床、沖床、剪床和其他重型機械等受力較大的床身、機座、主軸箱、卡盤、齒輪、凸輪、襯套；大型發動機的曲軸、氣缸體、缸套、缸蓋等。

②高壓的油缸、水缸、泵體、閥體。

③鐓鍛和熱鍛鍛模、冷沖模等。

④需經表面淬火的零件。

⑤圓周速度大於20 m/s～25 m/s的皮帶輪以及其他符合所列條件的零件。

11

可鍛鑄鐵

 黑心可鍛鑄鐵

KTH350-10

KTH370-12

有較高的韌性和強度，用於承受較高的衝擊、振動及扭轉負荷下工作的零件。

用於製作汽車、拖拉機上的前後輪殼、差速器殼、轉向節殼，農機上的犁刀、犁柱，船用電機殼等。

珠光體可鍛鑄鐵

KTZ450-06

KTZ550-04

KTZ650-02

KTZ700-02

韌性較低，但強度大、硬度高、耐磨性好，且可加工性良好；可代替低碳、中碳、低合金鋼及有色合金製造承受較高的動、靜載荷，在磨損條件下工作並要求有一定韌性的重要工作零件。

   可用於製造曲軸、連桿、齒輪、搖臂、凸輪軸、萬向接頭、活塞環、軸套、犁刀、耙片等。