机械制造基础 原材料资料.doc

机械制造基础 第一部分 工程材料与热处理 1.工程材料一般可分为金属材料、陶瓷材料、高分子材料和复合材料 2.金属材料的性能包括：1、物理性能2、化学性能：3、机械性能：4、工艺性能 3．机械性能：强度；硬度；塑性；韧性；疲劳强度。 4．工艺性能：铸造性能；锻压性能；焊接性能；切削加工及热处理等方面的性能。 性能 。 第一章 材料的力学性能 根据载荷性质零件受力情况可分为： 静载荷——是指逐渐而缓慢地作用在工件上的力。 动载荷——包括冲击载荷和交变载荷等。 材料在外力作用下引起形状和尺寸的改变，称变形。变形又分弹性变形和塑性变形 强度是指金属材料在静载荷作用下抵抗变形和断裂的能力。 以静载荷下抗拉强度作为判别金属材料强度高低的基本指标。 金属发生塑性变形但不破坏的能力，称为塑性 硬度是指金属表面抵抗塑性变形和破坏的能力P9 硬度测定的方法：压入法， 它用一定的静载荷（压力）将压头压在金属表面上，然后通过测定压痕的面积或深度来确定其硬度。常用的硬度试验方法有布氏硬度、洛氏硬度、和维氏硬度三种。 布氏硬度的表示方法如：150HBS10/10000/30 常用于测定退火、正火、调质钢、铸铁及有色金属的硬度。 洛氏硬度：HRA、HRB、HRC 维氏硬度 HV 硬度HRC：测量钢球： 可以测试软、硬金属，尤其是可测试极薄零件的硬度和渗碳层、渗氮层的硬度 冲击载荷是指加载速度很快而作用时间很短的突发载荷。 金属抵抗冲击载荷而不破的能力，称为冲击韧度，也称冲击韧度，或冲击韧性 机械零件在各种交变载荷作用下经过长时间工作也会发生破坏，通常这种破坏现象称为金属的疲劳。 第二章 金属的组织结构 第一节 金属的晶体结构与结晶 常见金属的晶体结构：1、体心立方晶格；2、面心立方晶格；3、密排立方晶格 金属的结晶过程就是由晶核的形成和晶粒的长大两个基本过程组成的。 晶粒越细小，金属的强度、硬度越高，塑性、韧性越好。 在不同的温度区间，金属的晶体结构具有不同的晶格类型，称为同素异晶转变 同素异晶转变，是金属的一个重要性能。凡是具有同素异晶转变的金属及其合金。都可以用热处理的方法改变其性能 合金—是由两种或两种以上的金属或金属与非金属组成的。 合金在固态时，合金组元互相溶解，即在某组元的晶格中含有其它组元的原子，这种新相称为固溶体 金属化合物一般具有较复杂的晶体结构，熔点高，性能硬而脆。塑性、韧性几乎为零，所以很少单独使用。 当合金中含有金属化合物时，将使合金强度、硬度和耐磨性提高 ，而塑性降低。因此，化合物是许多合金材料的重要强化相，与固溶体适当配合，可提高金属的综合力学性能。 在合金中，由两或两种以上的相按一定的质量分数组成的物质叫做机械混合物。 铁碳合金的基本组织： 1．铁素体（F） 2．奥氏体（A） 3．渗碳体（Fe3C） 4．珠光体（P） 1.工业纯铁ωc﹤0.0218% 2.钢 ωc﹤（0.0218～2.11）% (亚共析、共析、过共析钢） 3.白口铁ωc=（2.11～6.69）%（亚共晶、共晶、过共晶白口铁）如图 第四节 碳钢、铸铁 杂质对碳钢性能的影响：锰，硅，硫，磷的影响 ， 1.按钢中含碳量分有： 1）低碳钢 ；2）中碳钢 ； 3）高碳钢。 2.按冶金性质分有： 3.按用途分有： 1) 碳素结构钢; 2) 碳素工具钢。（属高碳钢） 1.碳素结构钢；①牌号 如： Q235AF 低碳钢和中碳钢 2.优质碳素结构钢 08、10、45等数字，表示钢中含碳质量份数的万倍。上面牌号即表示钢中含碳量分别为0.08%、0.10%、0.45%等， 3.碳素工具钢; ①牌号 用字母“T”(“碳”的汉语拼音首字母)+数字(数字表示钢中含碳量的千倍)。如T8,表示含碳质量分数为0.8%的“碳”素工具钢。 ②用途：主要用于制造各种低速的刀具、工具、量具和模具。 4. 铸造碳钢 在生产中有的零件形状复杂、力学性能要求高，难以用锻压或切削加工方法来制成。通常采用碳钢铸造。 ①牌号 如： ZG270-500 由于铸钢中含碳量在（0. 15~0.6）%范围内。 铸铁是指由铁、碳、硅组成的合金系的总称 铸铁分三类 ： 灰口铸铁 ：是工业上最常用的铸铁，按石黑存在的形式又分灰铸铁；球墨铸铁；可锻铸和里蠕墨铸铁。 白口铸铁 碳主要以渗体存在 3．白口铸铁 ，另一部分以渗碳体存在 灰铸铁的牌号 如： HT200 6.球墨铸铁 球墨铸铁的牌号 如QT600-3 7.可锻铸铁 3）可锻铸铁的牌号及应用 如：“KTH”表示“黑”