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第一章：机械设备常用工程材料及钢的热处理 第一节：机械设备用材的基本要求和特点 第二节：机械设备常用材料 第三节：钢的热处理 第一节：机械设备用材的基本要求和特点 一、选用材料的基本要求 1、材质可靠，其机械性能与化学性能可 保证使用寿命； 2、良好的制造加工性能，焊接性能良好； 3、经济上合算； 4、材料品种应符合我国资源和供应情况。 二、材料的基本性能特点 1、材料的机械性能 强度：屈服强度?s、抗拉强度?b、 屈强比?s/ ?b。 对于常温用钢，静载时，考虑常温强度； 变载时，考虑持久极限?D。对于温度超过 400℃的用钢，还应考虑蠕变极限?n。 塑性：延伸率?、断面收缩率?。 韧性：材料的冲击韧性(ak值）与冷脆性、 断裂韧性。 硬度：布氏硬度HBS、洛氏硬度HRC。 2、材料的化学性能 耐腐蚀性、抗氧化性。 3、材料的物理性能 导热系数、热膨胀系数、比重、 熔点、导电性。 4、材料的加工工艺性 锻造、铸造、切削、焊接、冷冲压性能。 5、材料的经济性 在满足设备使用性能的前提下，选用 材料还应注意其经济效果。 第二节：机械设备常用材料 碳钢、合金钢、铸铁、有色金属 及其合金、非金属。 一、碳钢（碳素钢） 1、普通碳素钢 如：Q235-A、Q235-A·F 2、优质碳素钢 低碳钢：含碳量≤0.25%。常用钢有08、 10、15、20、25号。 如：20R、20g 中碳钢：含碳量0.25～0.6%。常用钢有30、 35、40、45、50、55号。 高碳钢：含碳量≥0.6%。常用钢有60、 65、70号。 3、专门用途的锅炉和容器用钢 锅炉用钢：15g、20g 容器用钢：Q235-AR、16MnR 二、合金钢 1、合金结构钢　　如：16Mn、40Cr 2、不锈钢、不锈耐酸钢　 如：0Cr18Ni9、0Cr18Ni12Mo2Ti 3、耐热钢：工作时能承受650～800℃的 高温，能抗高温氧化、抗蠕变。 有热强钢和抗氧化钢。 4、低温用钢：在-20℃以下的低温工作， 抗冷脆。 三、铸铁 碳含量在2.5%～4.0%的铁碳合金 称为铸铁。 有：灰口铸铁，以HT表示； 球墨铸铁，以QT表示。 铸钢，用ZG表示。 四、有色金属及其合金 1、铜：纯铜又称紫铜，塑性好；铜与锌 的合金叫黃铜，强度、耐腐蚀性高于 纯铜；铜与银、铝、铅等的合金称为 青铜，有极高的耐腐蚀性和耐磨性。 2、铝：纯铝，塑性好；硬铝是铝、铜、 镁的合金，强度高，耐腐蚀性好。 五、非金属材料 1、无机非金属材料　 如：陶瓷、搪瓷、玻璃。 2、有机非金属材料　 如：聚乙烯、聚四氟乙烯、合成橡胶、 硬聚氯乙烯、玻璃钢、木材、纸板等。 第三节：钢的热处理 所谓钢的热外理，就是将钢在固态 范围内加热到一定温度后，保温一段时间， 再以一定速度冷却的工艺过程。根据冷却 速度的不同，热处理方法有：退火、正火、 淬火、回火、调质，及化学热处理：表面 渗碳、氮化、氰化等。 钢的热处理示意图 　 　℃　　　　　如45号钢（820～840℃） 　　　　　　　　淬火　　　　退火（炉冷） 　　　　　（油、水冷）　　　正火（空冷）　　　　　　　　　　　　　　 　　　　　　　　　　　　　　　调质　 　　　　　　　　　　　　　　回火　　 　0　　　　　　　　　　　　　　　　　　　h 　热处理方法及其目的 退火：将零件加热、保温一段时间后， 随炉冷却到室温。可以消除零件的内应力，降低硬度，提高塑性，使零件便 于加工。 正火：其工艺过程与退火相似，不同之处是将零件置于空气中冷却。正火的作用与退火基本相同，由于零件在空气中冷却速度较快，故可提高钢的硬度与强度。 淬火：将零件加热、保温一段时间后，把零件放入水（油或水基盐、碱溶液）中急剧冷却的处理过程。可以大幅度提高钢的硬度与强度，