1.2 机械零件常用材料及其性能

1.2.1 材料的力学性能

金属材料受到外力作用时表现出来的性能称为力学性能，它是机械零件工作能力分析的重要依据。力学性能主要包括强度、塑性、硬度、冲击韧性和疲劳强度等，如表1-1所示。

1.2.2 常用材料及牌号

机械零件中常用的材料主要是钢和铸铁，其次是有色金属合金和非金属材料。

1.钢

钢是碳的质量分数在0.02%～2.11%的铁碳合金。钢具有高的强度、良好的韧性和塑性，并可通过热处理改善其力学性能，是工业中用量最大的金属材料。

钢按化学成分可分为碳素钢和合金钢；按品质可分为普通钢、优质钢、高级优质钢；按用途可分为结构钢、工具钢和特殊性能钢；按成形方法分为锻钢、铸钢、热轧钢、冷拉钢。钢的品种繁多，常用钢种的牌号及应用见表1-2。

2.铸铁

铸铁是碳的质量分数>2.11%的铁碳合金。铸铁是较早被使用的材料，也是最便宜的金属材料之一。铸铁只能用铸造成形法制造零件毛坯，不能用锻造或轧制的方法。机械零件常用铸铁的牌号及应用见表1-3。

3.有色金属

在工程上通常把钢铁材料称为黑色金属，而把其他金属材料称为非铁金属或有色金属。常用有色金属的牌号及应用见表1-4。

4.非金属材料

非金属材料通常是指除金属材料以外的一切工程材料，常用种类见表1-5。

1.2.3 常用热处理方法

热处理是一种改善钢的力学性能的工艺方法。它是将金属工件放在介质中加热到适宜的温度，在该温度中保持一定时间后，又以不同速度进行冷却。热处理可以充分发挥金属材料的潜力，提高工件的使用性能，并且因此而节约材料，降低成本，还能延长工件的使用寿命。

常用热处理方法有退火、正火、淬火、回火和表面热处理等，见表1-6。