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机械加工及热处理知识培训 第一部分 金属分类与金属性能 在机械制造中，大多数的零件制造都是由各种金属材料制成的。为了合理的使用和加工金属材料以充分发挥其性能潜力，必须充分了解和掌握金属材料的基本性能。 一、金属和金属材料的分类 金属具有良好的导电性和导热性，有一定的强度和塑性，并具有表面光泽的物质，如铁、铝和铜等。金属材料是由金属元素或以金属元素为主要材料组成的、并具有金属特性的工程材料。包括纯金属和合金。 金属材料一般按其化学成份分为黑色金属和有色金属两大类： 黑色金属 以铁或以铁为主而形成的物质，称为黑色金属。它包括纯铁、碳素钢、合金钢和铸铁。 有色金属 除黑色金属以外的其他金属，称为有色金属。按照它们的特性不同，又可分为轻金属、重金属、贵金属、稀有金属和放射金属等。在机械制造工业中，常用的金属材料如下图所示： 碳素结构钢 碳素钢 碳素工具钢 铸造碳钢 金属结构钢 合金钢 合金工具钢 黑色金属 特殊性能钢 铸造合金钢 灰铸铁 铸铁 可锻铸铁 球墨铸铁 蠕墨铸铁 金属 纯铜 铜及其合金 黄铜 青铜 白铜 纯铝 铝及其合金 变形铝合金 有色金属 铸造铝合金 锡基轴承合金 轴承合金 铅基轴承合金 铝基轴承合金 钛及其合金 二、金属的物理性能和化学性能 （一）物理性能 金属材料在各种物理条件作用下所表现的性能称为物理性能。它包括：密度、熔点、导热性、导电性、热膨胀性和磁性等。 常用金属的物理性能见表1 表1常用金属材料的物理性能 金属 名称 符号 密度(200C) /kg/m3 熔点 /0C 热导率λ /W/m.k 线胀系数α1 /10-6/0C(0-1000C) 电阻率ρ /10-6Ω.com 银 Ag 10.49×103 960.8 418.6 19.7 1.5 铜 Cu 8.96×103 1083 393.5 17 1.67-1.68（200C） 铝 Al 2.7×103 660 221.9 23.6 2.655 镁 Mg 1.74×103 650 153.7 24.3 4.47 钨 W 19.3×103 3380 166.2 4.6（200C） 5.1 镍 Ni 4.5×103 1453 92.1 13.4 6.84 铁 Fe 7.87×103 1538 75.4 11.76 9.7 锡 Sn 7.3×103 231.9 62.8 2.3 11.5 铬 Cr 7.19×103 1903 67 6.2 12.9 钛 Ti 4.508×103 1677 15.1 8.2 42.1-47.8 锰 Mn 7.43×103 1244 4.98（-1920C） 37 185（200C） 1、密度：物质单位体积的质量称为该物质的密度，用符号ρ表示。密度是金属材料的一个重要物理性能，体积相同的不同金属，密度越大，其质量也越大。在日常应用中，往往根据不同的要求，选用不同密度的材料。 2、熔点：金属从固态转变为液态的最低温度，即材料的熔化温度称为熔点。 3、导热性：金属材料传导热量的性能称为导热性。常用热导率λ表示。常见金属的热导率见表1，一般说来金属及其合金的导热性远高于非金属。金属材料的热导率越高，说明导