机械制造基础第3版 宋昭祥金工实习理论课之工程材料-李会强.PPT

第一讲 工程材料 （一） 强度 1）定义：金属材料在静载荷的作用下，抵抗永久变形和断裂的能力。 静载荷：对材料缓慢施加的外力。 2）种类：抗拉强度、抗压强度、抗弯强度、抗扭强度、抗剪强度等。 3）抗拉强度的测定：（静拉伸试验） 步骤：将欲测材料制成如图所示拉伸试棒； （二）塑性及其衡量指标 定义：材料在外力作用下产生塑性变形而不破坏的能力。 分析曲线： 弹性极限： 屈服极限： （屈服强度） 强度极限： （三 ） 硬度 2 种类： a 布氏硬度：HBS HBW 1 体心立方晶格： 2 面心立方晶格： 3 密排六方晶格： （2） 铁碳相图结构分析 Fe3C K D A G P S E C F Fe Q 0 0.77 2.11 4.3 6.69 W C（%） L A F P Ld L+A L+Fe3C A+F 特性线、点的含义 ACD线： AECF线： 液相线 固相线 L4.3 　　A+Fe3C 1148℃ 共晶反应，共晶体Ld ECF线：共晶转变线 C： 共晶点 ES线： 碳在A体中的溶解度曲线。 A 　Fe3CⅡ 析出 A + Fe3CⅡ GS线： 铁素体的开始析出线。 A F 开始析出 A0.77 F+Fe3C 727℃ 共析反应，共析体P S： 共析点 PSK线：共析转变线，所在温度727℃。 纯铜的性能特点：具有很高的导电导热性，仅次于银；化学稳定性高，抗大气腐蚀性好，无磁性，塑性好，但强度低。 工业生产中通常称铁和铁基合金为黑色金属，而把铁和铁基合金以外的金属称为有色金属。 铜及其合金是人类应用最早的金属，目前工业上使用的主要有工业纯铜、黄铜、青铜。 1）工业纯铜。 纯铜呈玫瑰红色，因表面经常形成一层紫红色的氧化物，俗称紫铜，电解铜。其熔点为10830C，密度为8.96g/cm3，为面心立方晶格。 三 工程材料基础 2 常用金属材料-铜及铜合金 牌号：工业纯铜牌号为T+顺序号，共有T1,T2, T3,T4；序号越大，纯度越低。 2）黄铜。 黄铜以锌为主要合金元素的铜基合金。它具有良好的力学性能、加工成形性、导电性和导热性，价格较低，是重有色金属中应用最广的金属材料。可分为普通和特殊黄铜两类，按加工方式分为压力加工黄铜和铸造黄铜。 压力加工普通黄铜：也叫二元黄铜，是Cu-Zn二元合金。根据含锌量分为（小于39%）单相（ ）黄铜、（39%-45%）双相（ ）黄铜； 相是锌溶于铜中的固溶体，溶解度随温度的下降而增大，为面心立方晶格，塑性好，可冷热加工。 相是以电子化合物CuZn为基的固溶体，室温下较脆，但加热到4500C以上时，塑性良好。其性能随锌含量 三 工程材料基础 2 常用金属材料-铜及铜合金 铸造黄铜：采用铸造方法来生产的黄铜。其代号为ZCu+合金元素1的化学符号及其名义质量分数+合金元素2级其名义质量分数+……，如ZCuZn38（ZH62),ZCuZn40Pb2(ZHPb59-1)。 青铜。 除黄铜、白铜以外的铜合金均称为青铜。工业上常用的有锡青铜、铝青铜、铍青铜等。一般都有高的耐蚀性、较高的导电导热性及良好的切削加工性。分为压力加工青铜和铸造青铜两类。前者的代号为Q+第一个主加元素的化学符号及其名义质量分数-数字（其它合金元素的名义质量分数），如QSn4-3表示含锡4%，含锌3%，后者的代号为ZCu+合金元素1的化学符号及其名义质量分数+合金元素2及其名义质量分数+……如ZCuSn10Zn2. 三 工程材料基础 2 常用金属材料-铜及铜合金 锡青铜：以锡为主要添加元素的铜基合金。耐蚀、耐磨、强度高、弹性好，常用牌号有QSn4-3等，用于弹簧、轴瓦、衬套等耐磨零件。 铝青铜：以铝为主要合金元素的铜基合金。它有良好的力学性能，耐蚀、耐磨，有良好的铸造性能，受冲击无火花。常用牌号有QAl9-4，QAl5等，用于轴套、齿轮、蜗轮、管路配件等。 铍青铜：以铍为主要合金元素的铜基合金。有很高的强度、硬度疲劳极限和弹性极限，耐蚀、耐热、无磁性、导电导热性好，受冲击无火花，冷热加工，铸造性能均好。常用牌号有Qbe2，主要用于制作高级精密的弹性元件，如弹簧、膜片。特殊要求的耐磨零件，如钟表的齿轮和发条，高速高温高压下的轴承、衬套。 三 工程材料基础 2