一、機(jī)械工程常用材料的分類
（一）按照材料的組成分類
（二）按照材料的應(yīng)用分類
二、常用的機(jī)械工程材料
（一）黑色金屬：指鋼和以鐵為主的合金。
1.分類
黑
色
金
屬
碳
素
鋼
含碳量
低碳鋼：含碳量＜0.25%
中碳鋼：含碳量0.25～0.6%
高碳鋼：含碳量＞0.6%
硫、磷含量
普通碳素鋼：S 含量低于0.055%，P 含量低于0.045%
優(yōu)質(zhì)碳素鋼：S、P含量均低于0.040%
高級(jí)優(yōu)質(zhì)碳素鋼：S 的含量低于0.030%，P 的含量低于0.035%
用途
碳素結(jié)構(gòu)鋼，主要用于制造各種工程構(gòu)件和機(jī)器零件，屬于低碳和中碳鋼。
碳素工具鋼，主要用于制造各種刀具、工具、量具、模具等，屬于高碳鋼。
合
金
鋼
用途
合金結(jié)構(gòu)鋼（普通低合金鋼、易削鋼、彈簧鋼、軸承鋼等）
合金工具鋼（刃具鋼、模具鋼、量具鋼等）
特殊性能鋼（不銹鋼、耐熱鋼、耐磨鋼等）
合金元素含量
低合金鋼：合金元素含量＜5%
中合金鋼：合金元素含量5～10%
高合金鋼：合金元素含量＞10%
正火狀態(tài)
珠光體鋼、馬氏體鋼、貝氏體鋼、奧氏體鋼以及鐵素體鋼。
鑄鐵
灰口鑄鐵、球墨鑄鐵、蠕墨鑄鐵、可鍛鑄鐵
【注意】鑄鐵：分為灰口鑄鐵、球墨鑄鐵、蠕墨鑄鐵和可鍛鑄鐵四種。
灰口鑄鐵：脆性大，成本低，鑄造性、減振性能好，可制成形狀復(fù)雜的零件。
球墨鑄鐵：含球狀石墨，球墨鑄鐵特點(diǎn)是強(qiáng)度、塑性、韌性比灰口鑄鐵好，具有較高的延展性和耐磨性，減振性、耐磨性、切削性能、鑄造性均優(yōu)于鋼。
2.牌號(hào)
黑色金屬牌號(hào)舉例
材 料
舉 例
方 法
普通碳素結(jié)構(gòu)鋼
Q235AF
Q + 屈服極限 + 質(zhì)量等級(jí) + 脫氧方法（沸騰鋼）
屈服極限為235Mpa、質(zhì)量等級(jí)為A、沸騰鋼
優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼
45、45Mn
萬(wàn)分之含碳量
45鋼，含碳量為0.45%；45Mn，鋼中含錳較多，在0.7%～1.2%
碳素工具鋼
T8、T8A
T + 千分之含碳量。含碳量較高（0.65%～1.35%）
T8A，高級(jí)優(yōu)質(zhì)碳素工具鋼
合金結(jié)構(gòu)鋼
12CrNi3
萬(wàn)分之含碳量 + 合金元素符號(hào) + 合金元素百分含量（1.5%以下不注）
含碳量為0.12%；Cr含量小于1.5%，Ni的含量為3%
合金工具鋼
9CrSi
千分之含碳量（≥1%不注）+ 合金元素符號(hào)+ 合金元素百分含量（1.5%以下不注）
表示含碳量為0.9%；Cr、Si的含量均小于1.5%
滾動(dòng)軸承鋼
GGr13
G + Cr + 鉻含量的千分之幾
滾動(dòng)軸承鋼都是高級(jí)優(yōu)質(zhì)鋼，但是不加“A”
表示鉻的含量為1.3%
灰口鑄鐵
HT150
HT + 抗拉極限
表示抗拉強(qiáng)度為150MPa
球墨鑄鐵
QT500—7
QT +最低抗拉極限 + — + 最小伸長(zhǎng)率
最低抗拉強(qiáng)度為500MPa，最小伸長(zhǎng)率為7%
（二）有色金屬
指非鐵金屬及其合金。
銅合金?？梢苑譃辄S銅、錫青銅、鋁青銅、鈹青銅以及白銅。其中，黃銅為銅鋅合金。
此外，還有鋁合金、鈦合金等。
（三）非金屬材料
包括工程塑料、橡膠、人工合成礦物及復(fù)合材料。
材料
特點(diǎn)
說(shuō)明
工程材料
密度小，耐蝕性好，絕緣，加工性好。機(jī)械強(qiáng)度差，特別是剛性差，耐熱性低，一般為100°C以下。散熱性差，易老化，易燃。
如：聚乙烯、聚氯乙烯、聚苯乙烯、聚丙烯和聚酰胺（尼龍）、有機(jī)玻璃、ABS塑料。
塑料袋
橡膠
彈性好，絕緣性好，耐磨損，耐化學(xué)腐蝕，耐放射性。
常用的橡膠材料有天然橡膠、合成橡膠和特種合成橡膠。主要用于彈性材料、密封材料、減振材料、傳動(dòng)材料。
自行車內(nèi)胎
人工合成礦石
主要有剛玉和石英
復(fù)合材料
力學(xué)性能好，并且具有某種特殊的熱、電、光、磁性。
由基體材料和增強(qiáng)材料組成?；w是強(qiáng)度高、韌性好的材料；增強(qiáng)材料是高強(qiáng)度、高彈性模量的材料。
汽車輪胎，實(shí)際上就是一種復(fù)合材料。通俗：鋼筋混泥土。
（一）按照材料的組成分類
（二）按照材料的應(yīng)用分類
二、常用的機(jī)械工程材料
（一）黑色金屬：指鋼和以鐵為主的合金。
1.分類
黑
色
金
屬
碳
素
鋼
含碳量
低碳鋼：含碳量＜0.25%
中碳鋼：含碳量0.25～0.6%
高碳鋼：含碳量＞0.6%
硫、磷含量
普通碳素鋼：S 含量低于0.055%，P 含量低于0.045%
優(yōu)質(zhì)碳素鋼：S、P含量均低于0.040%
高級(jí)優(yōu)質(zhì)碳素鋼：S 的含量低于0.030%，P 的含量低于0.035%
用途
碳素結(jié)構(gòu)鋼，主要用于制造各種工程構(gòu)件和機(jī)器零件，屬于低碳和中碳鋼。
碳素工具鋼，主要用于制造各種刀具、工具、量具、模具等，屬于高碳鋼。
合
金
鋼
用途
合金結(jié)構(gòu)鋼（普通低合金鋼、易削鋼、彈簧鋼、軸承鋼等）
合金工具鋼（刃具鋼、模具鋼、量具鋼等）
特殊性能鋼（不銹鋼、耐熱鋼、耐磨鋼等）
合金元素含量
低合金鋼：合金元素含量＜5%
中合金鋼：合金元素含量5～10%
高合金鋼：合金元素含量＞10%
正火狀態(tài)
珠光體鋼、馬氏體鋼、貝氏體鋼、奧氏體鋼以及鐵素體鋼。
鑄鐵
灰口鑄鐵、球墨鑄鐵、蠕墨鑄鐵、可鍛鑄鐵
【注意】鑄鐵：分為灰口鑄鐵、球墨鑄鐵、蠕墨鑄鐵和可鍛鑄鐵四種。
灰口鑄鐵：脆性大，成本低，鑄造性、減振性能好，可制成形狀復(fù)雜的零件。
球墨鑄鐵：含球狀石墨，球墨鑄鐵特點(diǎn)是強(qiáng)度、塑性、韌性比灰口鑄鐵好，具有較高的延展性和耐磨性，減振性、耐磨性、切削性能、鑄造性均優(yōu)于鋼。
2.牌號(hào)
黑色金屬牌號(hào)舉例
材 料
舉 例
方 法
普通碳素結(jié)構(gòu)鋼
Q235AF
Q + 屈服極限 + 質(zhì)量等級(jí) + 脫氧方法（沸騰鋼）
屈服極限為235Mpa、質(zhì)量等級(jí)為A、沸騰鋼
優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼
45、45Mn
萬(wàn)分之含碳量
45鋼，含碳量為0.45%；45Mn，鋼中含錳較多，在0.7%～1.2%
碳素工具鋼
T8、T8A
T + 千分之含碳量。含碳量較高（0.65%～1.35%）
T8A，高級(jí)優(yōu)質(zhì)碳素工具鋼
合金結(jié)構(gòu)鋼
12CrNi3
萬(wàn)分之含碳量 + 合金元素符號(hào) + 合金元素百分含量（1.5%以下不注）
含碳量為0.12%；Cr含量小于1.5%，Ni的含量為3%
合金工具鋼
9CrSi
千分之含碳量（≥1%不注）+ 合金元素符號(hào)+ 合金元素百分含量（1.5%以下不注）
表示含碳量為0.9%；Cr、Si的含量均小于1.5%
滾動(dòng)軸承鋼
GGr13
G + Cr + 鉻含量的千分之幾
滾動(dòng)軸承鋼都是高級(jí)優(yōu)質(zhì)鋼，但是不加“A”
表示鉻的含量為1.3%
灰口鑄鐵
HT150
HT + 抗拉極限
表示抗拉強(qiáng)度為150MPa
球墨鑄鐵
QT500—7
QT +最低抗拉極限 + — + 最小伸長(zhǎng)率
最低抗拉強(qiáng)度為500MPa，最小伸長(zhǎng)率為7%
（二）有色金屬
指非鐵金屬及其合金。
銅合金?？梢苑譃辄S銅、錫青銅、鋁青銅、鈹青銅以及白銅。其中，黃銅為銅鋅合金。
此外，還有鋁合金、鈦合金等。
（三）非金屬材料
包括工程塑料、橡膠、人工合成礦物及復(fù)合材料。
材料
特點(diǎn)
說(shuō)明
工程材料
密度小，耐蝕性好，絕緣，加工性好。機(jī)械強(qiáng)度差，特別是剛性差，耐熱性低，一般為100°C以下。散熱性差，易老化，易燃。
如：聚乙烯、聚氯乙烯、聚苯乙烯、聚丙烯和聚酰胺（尼龍）、有機(jī)玻璃、ABS塑料。
塑料袋
橡膠
彈性好，絕緣性好，耐磨損，耐化學(xué)腐蝕，耐放射性。
常用的橡膠材料有天然橡膠、合成橡膠和特種合成橡膠。主要用于彈性材料、密封材料、減振材料、傳動(dòng)材料。
自行車內(nèi)胎
人工合成礦石
主要有剛玉和石英
復(fù)合材料
力學(xué)性能好，并且具有某種特殊的熱、電、光、磁性。
由基體材料和增強(qiáng)材料組成?；w是強(qiáng)度高、韌性好的材料；增強(qiáng)材料是高強(qiáng)度、高彈性模量的材料。
汽車輪胎，實(shí)際上就是一種復(fù)合材料。通俗：鋼筋混泥土。