金屬材料分為黑色金屬和有色金屬兩大類。其中，黑色金屬主要是鐵和以鐵為基的合金（鋼、鑄鐵和鐵合金），廣義的黑色金屬還包括錳、鉻及合金。有色金屬種類較多，常用的有鋁及鋁合金、銅及銅合金、鈦及鈦合金、鎂及鎂合金和鎳及鎳合金等。

　　一、黑色金屬材料

　　黑色金屬材料又稱鋼鐵材料，它們都是以鐵和碳為主要元素組成的合金。

　　（一）生鐵

　　碳的質(zhì)量分?jǐn)?shù)（ωc）大于2%的鐵碳合金稱為生鐵。按用途分為：煉鋼生鐵、鑄造生鐵。按化學(xué)成分分為：普通生鐵、特種生鐵。

　　（二）鑄鐵

　　碳的質(zhì)量分?jǐn)?shù)超過2%（一般為2.5%～3.5%）的鐵碳合金稱為鑄鐵。

　　鑄鐵類型及應(yīng)用如下：

　?。?）按斷口顏色分為：灰鑄鐵、白口鑄鐵、麻口鑄鐵?；诣T鐵普遍應(yīng)用于工業(yè)中。例如，在火電站中，灰鑄鐵多用于制造低中參數(shù)汽輪機(jī)的低壓缸和隔板。

　　按生產(chǎn)方法和組織性能分為：普通灰鑄鐵、孕育鑄鐵、特殊性能鑄鐵、可鍛鑄鐵、球墨鑄鐵、特殊性能鑄鐵。

　　（三）鋼

　　碳的質(zhì)量分?jǐn)?shù)不大于2%的鐵碳合金稱為鋼。

　　1.按化學(xué)成分和性能分類

　　按化學(xué)成分和性能分為：碳素結(jié)構(gòu)鋼、合金結(jié)構(gòu)鋼和特殊性能低合金高強(qiáng)度鋼。

　　（1）碳素結(jié)構(gòu)鋼：（分為低碳鋼、中碳鋼、高碳鋼）

　　屈服強(qiáng)度有Q195——Q275等級(jí)別。

　　例如，在機(jī)電工程中常見的各種型鋼、鋼筋、鋼絲等都屬于碳素結(jié)構(gòu)鋼，優(yōu)質(zhì)的碳素鋼還可以制成鋼絲、鋼絞線、圓鋼、高強(qiáng)螺栓及預(yù)應(yīng)力錨具等。

　?。?）合金結(jié)構(gòu)鋼：在機(jī)電工程中，低合金結(jié)構(gòu)鋼最為常用。屈服強(qiáng)度有Q345——Q620等強(qiáng)度等級(jí)。

　　例如，某600MW超臨界電站鍋爐汽包使用的就是Q460型鋼；機(jī)電工程施工中使用的起重機(jī)就是Q345型鋼制造的，因?yàn)樵摲N鋼不僅韌度好，而且缺口敏感性也較碳素結(jié)構(gòu)鋼大。

　　（四）鋼材

　　鋼材就其使用可劃分為：型材、板材、管材、線材和鋼制品。

　　1.型材

　　在機(jī)電工程中，常用的型材主要有：圓鋼、方鋼、扁鋼、H型鋼、角鋼、工字鋼、T型鋼、槽鋼、鋼軌等。

　　例如，電站鍋爐鋼架的立柱通常采用寬翼緣H型鋼（HK300b）；為確保爐膛內(nèi)壓力波動(dòng)時(shí)爐墻有一定的強(qiáng)度，在爐墻上設(shè)計(jì)有足夠強(qiáng)度的剛性梁。一般每隔3m左右裝設(shè)一層，其大部分采用強(qiáng)度足夠的工字鋼制成。

　　2.板材

　　注意“例如”：例如，碳素結(jié)構(gòu)鋼厚鋼板廣泛用于焊接、鉚接、栓接結(jié)構(gòu)，如橋梁、船舶、管線、車輛和機(jī)械。其中質(zhì)量等級(jí)C、D屬于優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼，主要用于對(duì)韌性和焊接性能要求較高的鋼結(jié)構(gòu)。

　　例如，電站鍋爐中的汽包就是用鋼板焊制成的圓筒形容器。其中，中、低壓鍋爐的汽包材料常為專用的鍋爐碳素鋼，高壓鍋爐的汽包材料常用低合金鋼制造。

　　3.管材

　　在機(jī)電安裝工程中，常用的管材有普通無縫鋼管、螺旋縫鋼管、焊接鋼管、無縫不銹鋼管、高壓無縫鋼管等。

　　二、有色金屬

　　（一）鋁及鋁合金

　　1.純鋁純鋁的密度只有2.7g/cm3，僅為鐵的1/3.鋁的導(dǎo)電性好，其磁化率極低，接近于非鐵磁性材料。

　　2.鋁合金鋁合金熱處理后可顯著提高強(qiáng)度。

　?。ǘ┿~及銅合金

　　1.純銅

　?。?）純銅常稱紫銅，主要用于制作電導(dǎo)體及配制合金。純銅、銅合金的導(dǎo)電、導(dǎo)熱性很好，對(duì)大氣和水的抗蝕能力很高。銅是抗磁性物質(zhì)。

　?。?）根據(jù)雜質(zhì)含量的不同，工業(yè)純銅牌號(hào)分為四種：T1、T2、T3、T4.編號(hào)越大，純度越低。T1主要用于導(dǎo)電材料和配高純度合金；T2主要用于電力輸送用導(dǎo)電材料，制作電線、電纜等；T3、T4主要用于電機(jī)、電工器材、電氣開關(guān)、墊圈、鉚釘、油管等。

　　2.銅合金

　　銅中加入合金元素后，可獲得較高的強(qiáng)度和硬度，同時(shí)保持純銅的某些優(yōu)良性能。分黃銅、青銅和白銅三大類。

　　黃銅是以鋅為主要合金元素的銅合金。

　　白銅是以鎳為主要合金元素的銅合金。主要用于制造船舶儀器零件、化工機(jī)械零件及醫(yī)療器械等。錳含量高的錳白銅可制作熱電偶絲。

　　（三）鈦及鈦合金了解：（1）鈦的熔點(diǎn)高，熱膨脹系數(shù)小，導(dǎo)熱性差。純鈦塑性好、強(qiáng)度低，鈦的抗氧化能力優(yōu)于大多數(shù)奧氏體不銹鋼。

　　（四）鎳及鎳合金

　　1.純鎳。

　　具有優(yōu)異的耐腐蝕和抗高溫氧化性能。

　　2.鎳合金。鎳合金按其特性和應(yīng)用領(lǐng)域分為耐腐蝕鎳合金、耐高溫鎳合金和功能鎳合金三類。