JIS金屬材料簡介 李德陽 大綱 一 JIS材料表二 鋁合金三 銅合金四 機械構造用鋼五 工具鋼六 不鏽鋼七 金屬材料火花鑒別 第一篇JIS材料表 表一金屬符號之表示法 前段部分 A 鋁AB 鋁青銅B 青銅BeCu 鈹銅合金Bs 黃銅Cu 銅Dcu 還原銅HBs 高級黃銅K 銅鉛軸承合金MCr 金屬鉻NBs 海軍黃銅NS 鎳銀PB 磷青銅S 鋼W 鎢Zn 鋅 表二金屬符號之表示法 中段部分 ACM 鋁鉻鉬鋼B 條 鍋爐BC 鏈用圓鋼C 鑄件CA 構造用合金鋼 鑄鋼件CH 耐熱鋼鑄鋼件CMB 黑心展性鑄鐵件CMnH 高錳鋼鑄鋼件CMP 波來鐵展性鑄鐵件CMW 白心展性鑄鐵件CM 鉻鉬鋼Cr 鉻鋼DC 壓鑄件E 耐蝕性熱材F 鍛件GP 煤氣管GPW 自來水用鍍鋅鋼管 表二金屬符號之表示法 中段部分 H 高碳K 工具鋼KC 空心鋼KH 高速鋼KS 合金工具鋼KD 合金工具鋼 模鋼 KT 合金工具鋼 鍛模鋼 L 低碳M 中碳NC 鎳鉻鋼NCM 鎳鉻鉬鋼P 板PC 冷軋鋼PH 熱軋鋼PM 冷拉鋼PN 熱軋薄鋼板RB 再生鋼材S 一般構造用輥壓材SR 鋼骨水泥用鋼筋 表二金屬符號之表示法 中段部分 SD 鋼骨水泥用鋼筋 異形 T 管TB 鍋爐用管TC 化學工程用管TF 凝結器用無縫管TK 構造用碳素鋼鋼管TKS 構造用合金鋼鋼管TP 凝結器填料 壓蓋用無縫管TS 特殊高壓管路用管TL 蒸汽機車鍋爐用管TP 管路用管TT 高溫高壓管路用管TO 油井用管TW 自來水用管U 特殊用途管UG 鍛造磁鐵材UH 耐熱鋼UJ 軸承鋼 表二金屬符號之表示法 中段部分 UM 切削鋼UP 彈簧鋼US 不鏽鋼V 鉚釘用查軋條W 線WM 軟鋼線WO 油回火線WP 琴鋼絲WPC 預力混凝土鋼線WPE 電機扎用琴鋼絲WRM 軟鋼線條WRH 硬鋼線WRS 彈簧線WRY 焊條心線用線條Y 鋼板椿 表三形狀 制造方法之符號 A 型鋼B 條鋼F 扁鋼P 鋼板W 鋼線WR 線條CP 冷軋板HP 熱軋板CS 冷軋條HS 熱軋條 一 表示形狀之符號 表三形狀 制造方法之符號 S H 熱加工無縫管 S C 冷加工無縫管 E 電組熔接鋼管 W C 冷加工電阻熔接鋼管 B 鍛接鋼管 A 電弧熔接鋼管 A C 冷加工電弧熔接鋼管 D1 抽制 1表示容許差之等級為1號 T2 切削 2表示容許差之等級為2號 G3 研磨 3表示容許差之等級為3號 二 表示制造方法之符號 表四質別及熱處理之符號 O 軟質 經過退火處理之材質 1 4H 1 4硬質 1 2H 1 2硬質 H 硬質 經過淬火處理之材質 EH 特硬質 SH 彈簧質 F 制成狀談態之形狀 T 除F O H以外處理成安定性狀 T2 經過退火處理之材質 僅用于鑄件 T3 經過淬火處理后 又經常溫加工 以增其強度 T4 經過淬火處理后 常溫時效至安定狀態之材質 表四質別及熱處理之符號 T5 經過回火處理 而未曾淬火之材質 T6 經過淬火處理后 又經過回火處理之材質 T7 經過淬火處理后 安定化之材質 T8 經過淬火處理后 常溫加工以增高強度 而后回火處理 T9 經過淬火處理后 回火處理而後常溫加工以增高強度之材質 T10 經過回火處理而未曾淬火 又經常溫加工以增其強度之材質 第二篇鋁合金 一 鋁合金簡述 鋁合金 可以分為鍛造用合金 板 擠制型材 和鑄造用合金 砂模鑄件 金屬模鑄件 壓鑄件 兩大類 而這兩大類再分為以熱處理能使它析出硬化的熱處理型合金和非熱處理型合金 二 鍛造用鋁合金的種類 一 非熱處理型合金1 純鋁 1 2 Al Mn系 3 3 Al Si系 4 4 Al Mg系 5 二 熱處理型合金1 Al Cu Mg系 2 2 Al Mg Si系 6 3 Al Zn Mg系 7 千位數字表示合金系 百位數字的0表示該系合金的基本合金 而1至9表示該系合金的改良合金 十位和個位數字表示合金的種類 三 鑄造用鋁合金的種類 一 非熱處理型合金1 純鋁2 Al Si系3 Al Mg系 二 熱處理型合金1 Al Cu Mg Si系2 Al Mg Si系 四 鍛造用鋁合金特性簡介 1 1000系鋁 這是屬於工業用純鋁 有純度99 以上而1100 L5 1200和純度99 5 以上的1050 L3 純鋁的加工性 耐蝕性 溶接性良好 但是強度低 一般用為不需要強度的家庭用品和電器器具等 2 2000系合金 Al Cu系和Al Cu Mg系合金 2017 LY8 杜拉鋁 和2024 LY9 超杜拉鋁 為代表性合金 屬於析出硬化型合金類 2024的抗拉強度到達50Kg mm2 因含銅 耐蝕性不好 所以用在腐蝕環境時續做防蝕處理 3 3000系合金 3003 LF21 含Mn1 1 5 為代表性合金 這種合金是不減純鋁的加工性和耐蝕性的條件下 增加它的強度者 一般用于日用品 建材 容器等 3004是3003中再添加1 左右的Mg 它的強度更高 可用為鋁罐 電燈泡頭 著色鋁板等 4 4000系合金 4032叫做Lo ex lowexpansion低膨脹 鋁中添加12 Si 共晶成分 以減少熱膨脹率 另外添加Cu Ni Mg各1 左右 以便增加強度和耐熱性 可用于柴油引擎的鍛造活塞 4043 Si5 的熔點低 用做焊條和焊劑等 5 5000系合金 是含Mg5 以下的Al Mg合金 屬固溶強化型合金 耐蝕性 加工性 熔接性 表面光澤等優良 因為改變Mg量時能得到各種強度水準 所以該系列合金種類很多 5005 Mg0 8 用為車輛用內裝材 建材等 5052 Mg2 5 含有中等程度的Mg 具有中等程度的強度 退火材的抗拉強度約為20Kg mm2 因為加工性和耐蝕性好 所以在船舶 車輛 建筑方面的用途廣 5083 Mg4 5 是Mg含量最多的合金 非熱處理型合金之中強度最高者 熔接性也良好 適用為船舶 車輛 化學工廠等的熔接構造用材料 6 6000系合金 是Al Mg Si系合金 是利用金屬間化合物Mg2Si的析出過程來使其硬化 強度不高但耐蝕性好 因為Cu或Mg的含量較低 所以高溫加工性優良 能實施生產性高的擠制加工 多用為擠制型材 6061 LD2 的熱處理材之屈服強度大約25Kg mm2 相當于SS41鋼 6063具有優秀的擠制性 以鋁門窗為中心 多用在建筑方面 7 7000系合金 可以分為兩部分 1 Al Zn Mg Cu系合金 Al合金中強度最高 代表為7075 特超杜拉鋁 extra superduralumin 抗拉強度60Kg mm2 用在航空機 體育用品上 2 Al Zn Mg系合金 有相當高的強度 淬火性好 7N01是代表性合金 用為熔接構造用材料和鐵路車輛用材料 8 8 含有其他元素的鋁合金 9 9 備用編號 1 Al Cu系 AC1A AC1B熱處理狀態 T6 的強度高 也有韌性 用于輸電線用金屬零件類 但因其鑄造性不好 所以一般用途受限制 2 Al Cu Si系 AC2A AC2B由於添加Si 鑄造性被改良 強度也高 因具有耐熱性 所以廣泛用于氣缸蓋 曲柄軸箱等車輛引擎零件 3 Al Si系 AC3A強度不高 但有優良的鑄造性 用于箱類 蓋類等薄肉 復雜形狀的鑄件 4 Al Si Mg系 AC4A不含銅 強度高 用于船舶 車輛的引擎零件 五 鑄造用鋁合金特性簡介 5 Al Si Cu系 AC4B具有時效硬化性 以便改良強度 廣泛用于引擎零件 6 Al Si Cu Mg系 AC4D減少Al Si Cu系的Si和Cu 添加少量Mg 增高強度 韌性 用于氣缸蓋 氣缸體等引擎零件 7 Al Cu Ni Mg系 AC5A添加Ni 以便改良耐熱性 用于需要耐熱性的空冷氣缸蓋或柴油引擎的活塞等 8 Al Mg系 具有優秀的耐蝕性 強度 韌性也好 但因鑄造性不良 所以只能用在形狀單純的鑄件 AC7A耐蝕性良好 用于船舶用的金屬零件 AC7B用于照相機等光學儀器零件 9 Al Si Cu Ni Mg系 AC8A因Si含量多 熱膨脹率小 又由於含Cu Mg 所以具有時效硬化性 Ni又能改善耐熱性 它的耐熱性 耐磨耗性優良 用于內燃機的活塞和壓縮機的轉子 10 壓鑄用合金 除了含有1 Fe以外 它的化學成分和上述各種鑄造用合金大致相同 第三篇銅合金 一 銅合金分類 銅合金按用途可分為以下幾種 1 導電材料2 耐蝕材料3 彈簧材料4 軸承材料 二 銅合金特性簡介 1 高銅合金 highcopperalloy 鍛造用銅合金中銅含量96 99 3 者 以及鑄造用銅合金中銅含量94 以上者 這些合金 主要是為了改良純銅的某種特定性質而添加合金元素者 1 鈹銅 利用析出硬化現象來改良強度 是實用銅合金中具有最大硬度者 2 鉻銅 是不損導電度的條件下 改良耐熱性和強度的析出硬化型合金 二 銅合金特性簡介 1 無氧銅牌號為C1020 其電氣 熱傳導性 延展性 抽制加工性良好 熔接性 耐蝕性 耐候性佳 在還原性環境中高溫加熱亦不發生氫脆化 一般用于電氣 化學工業 2 韌練銅牌號為C1100 其電氣 熱傳導性優良 延展性 抽制加工性 耐蝕性 耐候性均佳 電氣用 蒸餾氣 建築用 化學工業用 密合墊 容器等 3 磷還原銅牌號為C1201 1220 1221 延展性 抽制加工性 熔接性 耐蝕性 耐候性均佳 在還原性環境中高溫加熱亦不發生氫脆化 C1201電氣傳導性特佳 用于洗浴用爐 熱水器 密合墊 建筑 化學工業等 4 紅銅牌號為C2100 2200 2300 2400 色澤優美 延展性 抽制加工性 耐蝕性佳 用于建築 裝飾 化妝品盒等 5 黃銅牌號為C2600 2680 2720 2801 C2600延展性 抽制加工性 電鍍性佳 汽車散熱器 彈殼等深抽制用 C2680延展性 抽制加工性 電鍍性佳 固定按鈕 照相機 熱水瓶等深抽制用及汽車散熱器 配線器具用 C2720延展性 抽制加工性佳 淺抽制用 C2801強度高 具有延展性 打頭或板金彎折加工用 可用于配線器具零件 儀表板等 6 快削黃銅牌號為C3560 3561 3710 3713 C3560 3561特別特別被切削性良好 打頭性亦良好 用于鐘表零件 齒輪 造紙 濾網板等 C3710 3713特別抽制加工性 耐蝕性佳 用于建築 裝飾 化妝品盒等 2 紅黃銅 redbrass 和黃銅 brass 一般Cu Zn二元合金之中 Zn20 以下者叫做紅黃銅 Zn30 以上者叫黃銅 紅黃銅的利用范圍較窄 而多采用7 3黃銅或4 6黃銅 7 3黃銅具有良好的延展性和強度 深衝性優良 以板或條的狀態供給應用 4 6黃銅高溫加工性優良 多用為擠制材料 添加Pb的易切黃銅 freec