金属材料分为黑色金属和有色金属两大类。其中，黑色金属主要是铁和以铁为基的合金（钢、铸铁和铁合金），广义的黑色金属还包括锰、铬及合金。有色金属种类较多，常用的有铝及铝合金、铜及铜合金、钛及钛合金、镁及镁合金和镍及镍合金等。

　　一、黑色金属材料

　　黑色金属材料又称钢铁材料，它们都是以铁和碳为主要元素组成的合金。

　　（一）生铁

　　碳的质量分数（ωc）大于2%的铁碳合金称为生铁。按用途分为：炼钢生铁、铸造生铁。按化学成分分为：普通生铁、特种生铁。

　　（二）铸铁

　　碳的质量分数超过2%（一般为2.5%～3.5%）的铁碳合金称为铸铁。

　　铸铁类型及应用如下：

　　（1）按断口颜色分为：灰铸铁、白口铸铁、麻口铸铁。灰铸铁普遍应用于工业中。例如，在火电站中，灰铸铁多用于制造低中参数汽轮机的低压缸和隔板。

　　按生产方法和组织性能分为：普通灰铸铁、孕育铸铁、特殊性能铸铁、可锻铸铁、球墨铸铁、特殊性能铸铁。

　　（三）钢

　　碳的质量分数不大于2%的铁碳合金称为钢。

　　1.按化学成分和性能分类

　　按化学成分和性能分为：碳素结构钢、合金结构钢和特殊性能低合金高强度钢。

　　（1）碳素结构钢：（分为低碳钢、中碳钢、高碳钢）

　　屈服强度有Q195——Q275等级别。

　　例如，在机电工程中常见的各种型钢、钢筋、钢丝等都属于碳素结构钢，优质的碳素钢还可以制成钢丝、钢绞线、圆钢、高强螺栓及预应力锚具等。

　　（2）合金结构钢：在机电工程中，低合金结构钢最为常用。屈服强度有Q345——Q620等强度等级。

　　例如，某600MW超临界电站锅炉汽包使用的就是Q460型钢；机电工程施工中使用的起重机就是Q345型钢制造的，因为该种钢不仅韧度好，而且缺口敏感性也较碳素结构钢大。

　　（四）钢材

　　钢材就其使用可划分为：型材、板材、管材、线材和钢制品。

　　1.型材

　　在机电工程中，常用的型材主要有：圆钢、方钢、扁钢、H型钢、角钢、工字钢、T型钢、槽钢、钢轨等。

　　例如，电站锅炉钢架的立柱通常采用宽翼缘H型钢（HK300b）；为确保炉膛内压力波动时炉墙有一定的强度，在炉墙上设计有足够强度的刚性梁。一般每隔3m左右装设一层，其大部分采用强度足够的工字钢制成。

　　2.板材

　　注意“例如”：例如，碳素结构钢厚钢板广泛用于焊接、铆接、栓接结构，如桥梁、船舶、管线、车辆和机械。其中质量等级C、D属于优质碳素结构钢，主要用于对韧性和焊接性能要求较高的钢结构。

　　例如，电站锅炉中的汽包就是用钢板焊制成的圆筒形容器。其中，中、低压锅炉的汽包材料常为专用的锅炉碳素钢，高压锅炉的汽包材料常用低合金钢制造。

　　3.管材

　　在机电安装工程中，常用的管材有普通无缝钢管、螺旋缝钢管、焊接钢管、无缝不锈钢管、高压无缝钢管等。

　　二、有色金属

　　（一）铝及铝合金

　　1.纯铝纯铝的密度只有2.7g/cm3，仅为铁的1/3.铝的导电性好，其磁化率极低，接近于非铁磁性材料。

　　2.铝合金铝合金热处理后可显著提高强度。

　　（二）铜及铜合金

　　1.纯铜

　　（1）纯铜常称紫铜，主要用于制作电导体及配制合金。纯铜、铜合金的导电、导热性很好，对大气和水的抗蚀能力很高。铜是抗磁性物质。

　　（2）根据杂质含量的不同，工业纯铜牌号分为四种：T1、T2、T3、T4.编号越大，纯度越低。T1主要用于导电材料和配高纯度合金；T2主要用于电力输送用导电材料，制作电线、电缆等；T3、T4主要用于电机、电工器材、电气开关、垫圈、铆钉、油管等。

　　2.铜合金

　　铜中加入合金元素后，可获得较高的强度和硬度，同时保持纯铜的某些优良性能。分黄铜、青铜和白铜三大类。

　　黄铜是以锌为主要合金元素的铜合金。

　　白铜是以镍为主要合金元素的铜合金。主要用于制造船舶仪器零件、化工机械零件及医疗器械等。锰含量高的锰白铜可制作热电偶丝。

　　（三）钛及钛合金了解：（1）钛的熔点高，热膨胀系数小，导热性差。纯钛塑性好、强度低，钛的抗氧化能力优于大多数奥氏体不锈钢。

　　（四）镍及镍合金

　　1.纯镍。

　　具有优异的耐腐蚀和抗高温氧化性能。

　　2.镍合金。镍合金按其特性和应用领域分为耐腐蚀镍合金、耐高温镍合金和功能镍合金三类。