机械制造基础部分.ppt

2006-1-1  机 械 制 造 基 础 机械制造过程 机械制造基础 课程内容 教材及参考书 《金属工艺学》邓文英主编 高教出版社 《材料成形及机械制造基础》 童幸生、徐翔 主编 华中科技大学出版社 《材料成形学》李新城主编 机械工业出版社 《机械制造学》王贵成主编 机械工业出版社 课程的性质和任务 本课程是一门研究有关机械制造工艺与方法的综合性技术课程。 本课程的主要任务：使学生掌握各种工艺方法本身的规律性及其在机械制造中的应用；了解机械产品制造基础知识和生产全过程，为以后的学习与工作打下基础。 课程的学习方法 *着重理解教学内容,尽量避免死记硬背。 *配合实验实习及多媒体信息,帮助和加深理解教学内容。 *利用网络交流教学信息,如查阅资料、习题解答等。 课程教学形式 　　　课程教学形式包括理论教学、实践教学、课堂讨论、自学、辅导等方式，其中理论教学以CAI为手段主要讲授重点和难点。 欢迎进入第一章学习内容 一 材料与性能要求 四大工程材料：钢铁、铝及铝合金、 塑料、水泥 力学性能——材料在外力作用下所表现出的特 性。如：强度、塑性（变形能力）、表层硬度、冲击韧度。 物化性能——密度、耐腐蚀性等 工艺性能——加工成形的难易程度 力学性能指标 外力作用下材料的变形 力学性能指标 两种基本变形 力学性能指标 塑性变形: 材料在外力作用下产生永久的不可恢复的变形，称为塑性变形。 力学性能指标 1、拉伸试验（GB6397-1986） 2、低碳钢拉伸试验图分析  σ0.2——名义屈服强度 （名义屈服点） 3）塑性指标 3、测定表面硬度HBS和HRC 布氏硬度HBS 用于测定软性材料（HBS≤450） HRC测定　　　　 4、用冲击试验测定冲击韧度 用冲击试验测定冲击韧度 5、疲劳强度 材料在无数次重复或交变载荷作用下不引起破坏的最大应力。 6、几种常用金属材料的力学性能 材料的物理、化学及工艺性能 一、材料的物理性能： 复习题 解释应力与应变的概念 说明σS 、σ0.2 、σb、σ－1 、δ％、αk、45-50HRC、300HBS的名称和含义 查阅有关资料列表统计如下材料的力学性能指标值：Q215-A; 35; T10; HT300;QT450-10; ZG340-640(ZG55）;ZCuSn10Pb1(10-1锡青铜);ZAlSi7Mg(ZL101) 。 二 钢铁材料－铁碳合金的晶体组织 铁碳合金根据含碳量的不同可分为: 碳钢 ： C2.06%; 生铁： 2.06%≤C5%. （铸铁：2.8%≤C≤4.0%) 1、金属的晶体结构与结晶 金属（纯铁、铜、 铝等）都是晶体 金属的结晶：由液态冷却变成固态，原子由不 规则排列→有规则的排列 金属和合金多为多晶体结构 晶粒间的接触面（边界）称为晶界。 2、纯铁的晶体结构形式  1） 体心立方晶格α－Fe 纯金属结晶的 冷却曲线规律 3、纯铁的同素异晶转变 纯铁固态下, 在不同温度范围内将呈现出不同的晶格形态，这种现象称为同素异晶转变。 4 、钢铁内部的基本组织 部分碳溶于铁的晶格间隙，铁的晶格类型 不变（有一定的畸变）。 铁素体F 600℃ 0.006%C  727℃ 0.0218%C  力学性能：σb = 250MPa；  δ= 45%~50%； HBS = 80。 渗碳体球压（Fe3C）800 HBW （用硬质合金 头测定） 3）同晶粒内的机械混合物  莱氏体（Le， 4.3%C ）727℃以上为高温Le（A+ Fe 3C）727℃以下为低温Le’（ P+ Fe 3C ） 力学性能与 Fe 3C 相似，硬而脆 三 铁碳合金状态图 1、 Fe –C合金状态图的构成 1）两条水平线 ECF（1148℃） PSK（727℃） 2、Fe –C合金状态图的特性分析 1）共晶线—ECF （C点