金属材料是指以金属元素或以金属元素为主构成的、具有金属特性的材料总称。按照成分体系、传统分类和工程应用习惯,金属材料通常包括以下几大类。
一、钢铁材料
钢铁材料是以铁为基础的合金,是金属材料中用量最大、应用最广的一类。
- 碳素钢:以铁和碳为主要成分,按含碳量分为低碳钢、中碳钢和高碳钢。
- 合金钢:在碳素钢基础上加入铬、镍、钼、钒、锰、硅等合金元素以改善性能,包括合金结构钢、合金工具钢、轴承钢、不锈钢、耐热钢等。
- 铸铁:含碳量较高的铁碳合金,包括灰口铸铁、球墨铸铁、可锻铸铁、蠕墨铸铁等。
二、非铁金属及其合金(有色金属材料)
除钢铁以外的金属材料统称非铁金属,常用类别包括:
- 铝及铝合金:纯铝、变形铝合金、铸造铝合金等。
- 铜及铜合金:纯铜、黄铜、青铜、白铜等。
- 镁及镁合金。
- 钛及钛合金。
- 锌、铅、锡、镍、钴及其合金。
- 稀有金属及贵金属:钨、钼、钽、铌、锆等难熔金属,金、银、铂等贵金属。
三、按用途和工程性质分类
- 结构材料:如结构钢、铝合金、钛合金,主要用于承载构件。
- 功能材料:如磁性材料、电阻材料、电热材料、形状记忆合金、储氢合金、超导材料等。
- 工具材料:如工具钢、硬质合金等。
- 耐蚀、耐热及高温材料:如不锈钢、耐热钢、镍基高温合金等。
四、按形态和制品分类
金属材料也可表现为板材、带材、箔材、管材、棒材、线材、型材、锻件、铸件、粉末冶金制品等形式。
金属材料主要包括钢铁材料和非铁金属及其合金两大类,并可进一步按成分、用途和形态细分,是机械制造、建筑、交通、能源、电子和航空航天等领域的重要基础材料。