鋼材 鋁合金 水管入門知識
鋼材是國家建設和實現四化必不可少的重要物資，應用廣泛、品種繁多，根據斷面形狀的不同、鋼材壹般分為型材、板材、管材和金屬制品四大類,為了便於組織鋼材的生產、訂貨供應和搞好經營管理工作，又分為重軌、輕軌、大型型鋼、中型型鋼、小型型鋼、鋼材冷彎型鋼、優質型鋼、線材、中厚鋼板、薄鋼板、電工用矽鋼片、帶鋼、無縫鋼管鋼材、焊接鋼管、金屬制品等品種。
鋼材的生產方法 ：大部分鋼材加工都是將鋼材通過壓力加工，使被加工的鋼（坯、錠等）產生塑性變形。根據鋼材加工溫度不同可分為冷加工和熱加工兩種。
鋼材的主要加工方法有：
軋制：將鋼材坯料通過壹對旋轉軋輥的間隙（各種形狀），因受軋輥的壓力使材料截面減小、長度增加的壓力加工方法，這是生產鋼材最常用的生產方式，主要用來生產型材、板材、管材。分冷軋、熱軋。
鍛造鋼材：利用鍛錘的往復沖擊力或壓力機的壓力使坯料改變成我們所需的形狀和尺寸的壹種壓力加工方法。壹般分為自由鍛和模鍛，常用作生產大型材、開坯等截面尺寸較大的材料。
拉拔鋼材：是將已經軋制的金屬坯料（型、管、制品等）通過模孔拉拔減小截面、增加長度的加工方法，大多用作冷加工。
擠壓：是將鋼材放在密閉的擠壓筒內，壹端施加壓力，使鋼材從規定的模孔中擠出而得到壹定形狀和尺寸的成品的加工方法，多用於生產有色金屬材鋼材。
在介紹鋼的分類之前先簡單介紹壹下黑色金屬、鋼與有色金屬的基本概念。
壹、黑色金屬、鋼和有色金屬
1.黑色金屬是指鐵和鐵的合金。如鋼、生鐵、鐵合金、鑄鐵等。鋼和生鐵都是以鐵為基礎，以碳為主要添加元素的合金，統稱為鐵碳合金。
生鐵是指把鐵礦石放到高爐中冶煉而成的產品，主要用來煉鋼和制造鑄件。 把鑄造生鐵放在熔鐵爐中熔煉，即得到鑄鐵（液狀），把液狀鑄鐵澆鑄成鑄件鋼材，這種鑄鐵叫鑄鐵件。
鐵合金是由鐵與碳、矽、錳、鉻、鈦等元素組成的合金，鐵合金是煉鋼的原料之壹，在鋼材煉鋼時做鋼的脫氧劑和合金元素添加劑用。
2.把煉鋼用生鐵放到煉鋼爐內按壹定工藝熔煉，即得到鋼。鋼的產品有鋼錠、連鑄坯和直接鑄成各種鋼鑄件等。通常所講的鋼，壹般是指軋制成各種形狀的鋼。鋼屬於黑色金屬但鋼不完全等於黑色金屬。
3.有色金屬又稱非鐵金屬，指除黑色金屬外的金屬和合金，如銅、錫、鉛、鋅、鋁以及黃銅、青銅、鋁合金和軸承合金等。另外在工業上還采用鉻、鎳、錳、鉬、鈷、釩、鎢、鈦等，這些金屬主要用作合金添加物，以改善金屬的性能，其中鎢、鈦、鉬等多用於生產刀具用的硬質合金。以上這些有色金屬都稱為工業用金屬，此外還有貴重金屬：鉑、金、銀等和稀有金屬，包括放射性的鈾、鐳等。/ 二、鋼材的分類
鋼是含碳量在0.04%~2.3%之間的鐵碳合金。為了保證其韌性和塑性，含碳量壹般不超過1.7%。鋼的主要元素除鐵、碳外，還有矽、錳、硫、磷等。鋼的分類方法多種多樣，其主要方法有如下七種：
1.按品質分類
(1)普通鋼（P≤0.045%，S≤0.050%）
(2)優鋼材質鋼（P、S均≤0.035%）
(3)高級優質鋼（P≤0.035%，S≤0.030%）
2.按化學成份分類
(1)碳素鋼：a.低碳鋼（C≤0.25%）；b.中碳鋼（C≤0.25~0.60%）；c.高碳鋼（C≤0.60%）。
(2)合金鋼：a.低合金鋼（合金元素總含量≤5%）；b.中合金鋼（合金元素總含量為5~10%）；c.高合金鋼（合金元素總含量＞10%）。
3.鋼材按成形方法分類：(1)鍛鋼；(2)鑄鋼；(3)熱軋鋼；(4)冷拉鋼。
4.鋼材按金相組織分類
(1)退火狀態的：a.亞***析鋼（鐵素體+珠光體）；b.***析鋼（珠光體）；c.過***鋼材析鋼（珠光體+滲碳體）；d.萊氏體鋼（珠光體+滲碳體）。
(2)正火狀態的：a.珠光體鋼；b.貝氏體鋼；c.馬氏體鋼；d.奧氏體鋼。
(3)鋼材無相變或部分發生相變的
5.按用途分類
(1)建築及工程用鋼：a.普通碳素結構鋼；b.低合金結構鋼；c.鋼筋鋼。
(2)結構鋼：a.機械制造用鋼：(a)優質結構鋼 (b)表面硬化結構鋼：包括滲碳鋼、滲氨鋼、表面淬火用鋼 (c)易切結構鋼 (d)冷塑性成形用鋼：包括冷沖壓用鋼、冷鐓用鋼；
b.彈簧鋼；c.軸承鋼。
(3)工具鋼：a.碳素工具鋼；b.合金工具鋼；c.高速工具鋼。
(4)特殊性能鋼：a.不銹耐酸鋼；b.耐熱鋼：包括抗氧化鋼、熱強鋼、氣閥鋼；c.電熱合金鋼；d.耐磨鋼；e.低溫用鋼；f.電工用鋼。
(5)專業用鋼——如橋梁用鋼、船舶用鋼、鍋爐用鋼、壓力容器用鋼、農機用鋼等。
6.綜合分類
(1)普通鋼 a.碳素結構鋼：(a)Q195 (b)Q215(A、B) (c)Q235(A、B、C) (d)Q255(A、B) (e) Q275；b.低合金結構鋼；c.特定用途的普通結構鋼。
(2)優質鋼（包括高級優質鋼）：a.結構鋼：(a)優質碳素結構鋼 (b)合金結構鋼 (c)彈簧鋼 (d)易切鋼 (e)軸承鋼 (f)特定用途優質結構鋼；b.工具鋼：(a)碳素工具鋼 (b)合金工具鋼 (c)高速工具鋼；c.特殊性能鋼：(a)不銹耐酸鋼 (b)耐熱鋼 (c)電熱合金鋼 (d)電工用鋼 (e)高錳耐磨鋼。
7.按冶煉方法分類
(1)按爐種分：a.平爐鋼：(a)酸性平爐鋼 (b)堿性平爐鋼；b.轉爐鋼：(a)酸性轉爐鋼 (b)堿性轉爐鋼[或(a)底吹轉爐鋼 (b)側吹轉爐鋼 (c)頂吹轉爐鋼]；c.電爐鋼：(a)電弧爐鋼 (b)電渣爐鋼 (c)感應爐鋼 (d)真空自耗爐鋼 (e)電子束爐鋼。
(2)鋼材按脫氧程度和澆註溫度分：a.沸騰鋼；b.半鎮靜鋼；c.鎮靜鋼；d.特殊鎮靜鋼。
鋼鐵煉成分:
1. ----采礦（獲得鐵礦石）
2. ----選礦（將鐵礦石破碎、磁選成鐵精粉）
3. ---燒結（將鐵精粉燒結成具有壹定強度、粒度的燒結礦）
4. ---冶煉（將燒結礦運送至高爐，熱風、焦碳使燒結礦還原成鐵水，並脫硫）
5. ---煉鋼（在轉爐內高壓氧氣將鐵水脫磷、去除夾雜，變成鋼水）
6. ---精練（進壹步脫磷、去除夾雜，提高純凈度）
7. ---連鑄（熱狀態下將鋼水鑄成具有壹定形狀的連鑄坯）
8. ---軋鋼（將連鑄坯軋制成用戶要求的各種型號的鋼材，如板材、線材、管材等）。
鋁合金
概述
以鋁為基的合金總稱。主要合金元素有銅、矽、鎂、鋅、錳，次要合金元素有鎳、鐵、鈦、鉻、鋰等。
鋁合金密度低，但比強度高，接近或超過優質鋼，塑性好，可加工成各種型材，具有優良的導電性、導熱性和抗蝕性，工業上廣泛使用，使用量僅次於鋼。
鋁合金分兩大類：鑄造鋁合金，在鑄態下使用；變形鋁合金，能承受壓力加工，力學性能高於鑄態。可加工成各種形態、規格的鋁合金材。主要用於制造航空器材、日常生活用品、建築用門窗等。
鋁合金按加工方法可以分為變形鋁合金和鑄造鋁合金。變形鋁合金又分為不可熱處理強化型鋁合金和可熱處理強化型鋁合金。不可熱處理強化型不能通過熱處理來提高機械性能，只能通過冷加工變形來實現強化，它主要包括高純鋁、工業高純鋁、工業純鋁以及防銹鋁等。可熱處理強化型鋁合金可以通過淬火和時效等熱處理手段來提高機械性能，它可分為硬鋁、鍛鋁、超硬鋁和特殊鋁合金等。
鋁合金可以采用熱處理獲得良好的機械性能，物理性能和抗腐蝕性能。
鑄造鋁合金按化學成分可分為鋁矽合金，鋁銅合金，鋁鎂合金和鋁鋅合金。
純鋁產品
純鋁分冶煉品和壓力加工品兩類，前者以化學成份Al表示，後者用漢語拼音LG（鋁、工業用的）表示。
壓力加工鋁合金
鋁合金壓力加工產品分為防銹（LF）、硬質（LY）、鍛造（LD）、超硬（LC）、包覆（LB）、特殊（LT）及釬焊（LQ）等七類。常用鋁合金材料的狀態為退火（M燜火）、硬化（Y）、熱軋（R）等三種。
鋁材
鋁和鋁合金經加工成壹定形狀的材料統稱鋁材，包括板材、帶材、箔材、管材、棒材、線材、型材等。
鑄造鋁合金
鑄造鋁合金（ZL）按成分中鋁以外的主要元素矽、銅、鎂、鋅分為四類，代號編碼分別為100、200、300、400。
高強度鋁合金
高強度鋁合金指其抗拉強度大於480兆帕的鋁合金，主要是壓力加工鋁合金中硬鋁合金類、超硬鋁合金類和鑄造合金類。
不同牌號鋁合金的典型用途
合 金 典 型 用 途
1050 食品、化學和釀造工業用擠壓盤管，各種軟管，煙花粉
1060 要求抗蝕性與成形性均高的場合，但對強度要求不高，化工設備是其典型用途
1100 用於加工需要有良好的成形性和高的抗蝕性但不要求有高強度的零件部件，例如化工產品、食品工業裝置與貯存容器、薄板加工件、深拉或旋壓凹形器皿、焊接零部件、熱交換器、印刷板、銘牌、反光器具
1145 包裝及絕熱鋁箔，熱交換器
1199 電解電容器箔，光學反光沈積膜
1350 電線、導電絞線、匯流排、變壓器帶材
2011 螺釘及要求有良好切削性能的機械加工產品
2014 應用於要求高強度與硬度（包括高溫）的場合。飛機重型、鍛件、厚板和擠壓材料，車輪與結構元件，多級火箭第壹級燃料槽與航天器零件，卡車構架與懸掛系統零件
2017 是第壹個獲得工業應用的2XXX系合金，目前的應用範圍較窄，主要為鉚釘、通用機械零件、結構與運輸工具結構件，螺旋槳與配件
2024 飛機結構、鉚釘、導彈構件、卡車輪轂、螺旋槳元件及其他種種結構件
2036 汽車車身鈑金件
2048 航空航天器結構件與兵器結構零件
2124 航空航天器結構件
2218 飛機發動機和柴油發動機活塞，飛機發動機汽缸頭，噴氣發動機葉輪和壓縮機環
2219 航天火箭焊接氧化劑槽，超音速飛機蒙皮與結構零件，工作溫度為-270~300攝氏度。焊接性好，斷裂韌性高，T8狀態有很高的抗應力腐蝕開裂能力
2319 焊拉2219合金的焊條和填充焊料
2618 模鍛件與自由鍛件。活塞和航空發動機零件
2A01 工作溫度小於等於100攝氏度的結構鉚釘
2A02 工作溫度200~300攝氏度的渦輪噴氣發動機的軸向壓氣機葉片
2A06 工作溫度150~250攝氏度的飛機結構及工作溫度125~250攝氏度的航空器結構鉚釘
2A10 強度比2A01合金的高，用於制造工作溫度小於等於100攝氏度的航空器結構鉚釘
2A11 飛機的中等強度的結構件、螺旋槳葉片、交通運輸工具與建築結構件。航空器的中等強度的螺栓與鉚釘
2A12 航空器蒙皮、隔框、翼肋、翼梁、鉚釘等，建築與交通運輸工具結構件
2A14 形狀復雜的自由鍛件與模鍛件
2A16 工作溫度250~300攝氏度的航天航空器零件，在室溫及高溫下工作的焊接容器與氣密座艙
2A17 工作溫度225~250攝氏底的航空器零件
2A50 形狀復雜的中等強度零件
2A60 航空器發動機壓氣機輪、導風輪、風扇、葉輪等
2A70 飛機蒙皮，航空器發動機活塞、導風輪、輪盤等
2A80 航空發動機壓氣機葉片、葉輪、活塞、漲圈及其他工作溫度高的零件
2A90 航空發動機活塞
3003 用於加工需要有良好的成形性能、高的抗蝕性可焊性好的零件部件，或既要求有這些性能又需要有比1XXX系合金強度高的工作，如廚具、食物和化工產品處理與貯存裝置，運輸液體產品的槽、罐，以薄板加工的各種壓力容器與管道
3004 全鋁易拉罐罐身，要求有比3003合金更高強度的零部件，化工產品生產與貯存裝置，薄板加工件，建築加工件，建築工具，各種燈具零部件
3105 房間隔斷、檔板、活動房板、檐槽和落水管，薄板成形加工件，瓶蓋、瓶塞等
3A21 飛機油箱、油路導管、鉚釘線材等；建築材料與食品等工業裝備等
5005 與3003合金相似，具有中等強度與良好的抗蝕性。用作導體、炊具、儀表板、殼與建築裝飾件。陽極氧化膜比3003合金上的氧化膜更加明亮，並與6063合金的色調協調壹致
5050 薄板可作為致冷機與冰箱的內襯板，汽車氣管、油管與農業灌溉管；也可加工厚板、管材、棒材、異形材和線材等
5052 此合金有良好的成形加工性能、抗蝕性、可燭性、疲勞強度與中等的靜態強度，用於制造飛機油箱、油管，以及交通車輛、船舶的鈑金件，儀表、街燈支架與鉚釘、五金制品等
5056 鎂合金與電纜護套鉚釘、拉鏈、釘子等；包鋁的線材廣泛用於加工農業捕蟲器罩，以及需要有高抗蝕性的其他場合
5083 用於需要有高的抗蝕性、良好的可焊性和中等強度的場合，諸如艦艇、汽車和飛機板焊接件；需嚴格防火的壓力容器、致冷裝置、電視塔、鉆探設備、交通運輸設備、導彈元件、裝甲等
5086 用於需要有高的抗蝕性、良好的可焊性和中等強度的場合，例如艦艇、汽車、飛機、低溫設備、電視塔、鉆井裝置、運輸設備、導彈零部件與甲板等
5154 焊接結構、貯槽、壓力容器、船舶結構與海上設施、運輸槽罐
5182 薄板用於加工易拉罐蓋，汽車車身板、操縱盤、加強件、托架等零部件
5252 用於制造有較高強度的裝飾件，如汽車等的裝飾性零部件。在陽極氧化後具有光亮透明的氧化膜
5254 過氧化氫及其他化工產品容器
5356 焊接鎂含量大於3%的鋁-鎂合金焊條及焊絲
5454 焊接結構，壓力容器，海洋設施管道
5456 裝甲板、高強度焊接結構、貯槽、壓力容器、船舶材料
5457 經拋光與陽極氧化處理的汽車及其他裝備的裝飾件
5652 過氧化氫及其他化工產品貯存容器
5657 經拋光與陽極氧化處理的汽車及其他裝備的裝飾件，但在任何情況下必須確保材料具有細的晶粒組織
5A02 飛機油箱與導管，焊絲，鉚釘，船舶結構件
5A03 中等強度焊接結構，冷沖壓零件，焊接容器，焊絲，可用來代替5A02合金
5A05 焊接結構件，飛機蒙皮骨架
5A06 焊接結構，冷模鍛零件，焊拉容器受力零件，飛機蒙皮骨部件
5A12 焊接結構件，防彈甲板
6005 擠壓型材與管材，用於要求強高大於6063合金的結構件，如梯子、電視天線等
6009 汽車車身板
6010 薄板：汽車車身
6061 要求有壹定強度、可焊性與抗蝕性高的各種工業結構性，如制造卡車、塔式建築、船舶、電車、家具、機械零件、精密加工等用的管、棒、形材、板材
6063 建築型材，灌溉管材以及供車輛、臺架、家具、欄柵等用的擠壓材料
6066 鍛件及焊接結構擠壓材料
6070 重載焊接結構與汽車工業用的擠壓材料與管材
6101 公***汽車用高強度棒材、電導體與散熱器材等
6151 用於模鍛曲軸零件、機器零件與生產軋制環，供既要求有良好的可鍛性能、高的強度，又要有良好抗蝕性之用
6201 高強度導電棒材與線材
6205 厚板、踏板與耐高沖擊的擠壓件
6262 要求抗蝕性優於2011和2017合金的有螺紋的高應力零件
6351 車輛的擠壓結構件，水、石油等的輸送管道
6463 建築與各種器具型材，以及經陽極氧化處理後有明亮表面的汽車裝飾件
6A02 飛機發動機零件，形狀復雜的鍛件與模鍛件
7005 擠壓材料，用於制造既要有高的強度又要有高的斷裂韌性的焊接結構，如交通運輸車輛的桁架、桿件、容器；大型熱交換器，以及焊接後不能進行固熔處理的部件；還可用於制造體育器材如網球拍與壘球棒
7039 冷凍容器、低溫器械與貯存箱，消防壓力器材，軍用器材、裝甲板、導彈裝置
7049 用於鍛造靜態強度與7079-T6合金的相同而又要求有高的抗應力腐蝕開裂勇力的零件，如飛機與導彈零件——起落架液壓缸和擠壓件。零件的疲勞性能大致與7075-T6合金的相等，而韌性稍高
7050 飛機結構件用中厚板、擠壓件、自由鍛件與模鍛件。制造這類零件對合金的要求是：抗剝落腐蝕、應力腐蝕開裂能力、斷裂韌性與抗疲勞性能都高
7072 空調器鋁箔與特薄帶材；2219、3003、3004、5050、5052、5154、6061、7075、7475、7178合金板材與管材的包覆層
7075 用於制造飛機結構及期貨 他要求強度高、抗腐蝕性能強的高應力結構件、模具制造
7175 用於鍛造航空器用的高強度結構性。T736材料有良好的綜合性能，即強度、抗剝落腐蝕與抗應力腐蝕開裂性能、斷裂韌性、疲勞強度都高
7178 供制造航空航天器的要求抗壓屈服強度高的零部件
7475 機身用的包鋁的與未包鋁的板材，機翼骨架、桁條等。其他既要有高的強度又要有高的斷裂韌性的零部件
7A04 飛機蒙皮、螺釘、以及受力構件如大梁桁條、隔框、翼肋、起落架等
變形鋁及鋁合金狀態、代號
1.範圍
本標準規定了變形鋁合金的狀態代號。
本標準適用於鋁及鋁加工產品。
2.基本原則
2.1基礎狀態代號用壹個英文大寫字母表示。
2.2細分狀態代號采用基礎狀態代號後跟壹位或多位阿拉伯數字表示。
2.3基本狀態代號
基本狀態分為5種
代號 名稱 說明與應用
F 自由加工狀態 適用於在成型過程中，對於加工硬化和熱處理條件特殊要求的產品，該狀態產品的力學性能不作規定。
O 退火狀態 適用於經完全退火獲得最低強度的加工產品。
H 加工硬化狀態 適用於通過加工硬化提高強度的產品，產品在加工硬化後可經過（也可不經過）使強度有所降低的附加熱處理。
W 固熔熱處理狀態 處理狀態 壹種不穩定狀態，僅適用於經固溶熱處理後，室溫下自然時效的合金，該狀態代號僅表示產品處於自然時效階段。
T 熱處理狀態(不同於F、O、H狀態) 適用於熱處理後，經過（或不經過）加工硬化達到穩定的產品。T代號後面必須跟有壹位或多位阿拉伯數字。