机械工程常用材料及其工程性能.pptx

第四章机械工程常用(chánɡyònɡ)材料及其工程性能;材料是人类用于制造物品、器件、构件、机器或其他产品的那些物质。

机械工程材料是用于机械制造的材料，其主要(zhǔyào)包括金属材料和非金属材料两大类。;§4－2金属材料的机械性能;第四页，共67页。;2）强度(qiángdù)指标;材料在断裂(duànliè)前所能承受的最大应力称为抗拉强度;弹性模量E是用于表示(biǎoshì)材料刚度的重要参数，E值越大材料刚度越大。

表4-1是不同金属材料的弹性模量。;2.3塑性(sùxìng);断面收缩率是指试样拉断后，缩颈(suōjǐnɡ)处面积变化量与原始横截面面积比值的百分率;1）布氏硬度

布氏硬度的测定是在布氏硬度试验机上进行的，其试验原理是用直径为D的淬硬钢球或硬质合金球，在规定压力F作用下压入被测金属表面至规定时间后，卸除压力，金属表面留有压痕，压力F与压痕表面积A的比值称为布氏硬度，用符号HBW（压头(yātóu)为硬质合金球）表示。;2）洛氏硬度;金属材料抵抗(dǐkàng)交变载荷作用而不产生破坏的能力称为疲劳强度。疲劳极限用符号σ-1表示。;疲劳(píláo)断口;线膨胀系数是指材料温度每升高(shēnɡɡāo)1℃，零件单位长度的伸长率。

表4-3是常用材料的线膨胀系数。;2.7冲击韧性;2.8金属材料的工艺性能;3）焊接(hànjiē)性;工程材料可以(kěyǐ)分为金属材料和非金属材料，非金属材料又分为高分子材料和无机材料。;1）灰铸铁

在灰铸铁中碳主要以石墨形式存在，其断口呈暗灰色，故称灰铸铁。以“HT+材料抗拉强度”表示牌号(páihào)，如HT150。

常用于制造形状复杂而力学性能要求不高的工件，承受压力、要求消振的工件，以及一些耐磨工件。

常用的热处理工艺有去应力退火，消除白口组织的退火和表面淬火。;球墨铸铁常用于制造载荷较大且受磨损和冲击作用的重要(zhòngyào)零件，如汽车、拖拉机的曲轴，连杆和机床的蜗杆、蜗轮等。

球墨铸铁常用的热处理方式有退火、正火、调质及等温淬火。

以“QT+材料抗拉强度”表示牌号如QT400表示球墨铸铁，其最低抗拉强度为400MPa。;3.1.2碳素钢;2）碳素钢的分类(fēnlèi);c）根据钢的用途分类:

碳素结构钢:其ωC0.70%

碳素工具钢:其ωC≥0.70%

碳素铸钢:主要用于制作形状(xíngzhuàn)复杂、难以锻造成形的铸钢件。;4）优质碳素结构钢

以“材料所含碳的万分比”进行命名，如45钢，表示碳的平均质量分数为0.45%的优质碳素钢，含碳量较低时其延展性强常用(chánɡyònɡ)于制造冲压件，含碳量较高时常用(chánɡyònɡ)于制造较重要零部件。;1）根据(gēnjù)合金元素总质量分数分类

低合金钢:合金元素总质量分数小于5%；

中合金钢:合金元素总质量分数为5%～10%；

高合金钢:合金元素的总质量分数大于10%。;3）合金(héjīn)结构钢;以“材料含碳量的千分比+合金(héjīn)元素符号+合金(héjīn)含量的百分比”表示其牌号，如9SiCr钢，表示碳的含量为0.90%、硅的含量和铬的含量均小于1.5%的合金(héjīn)工具钢。;是指用于制造(zhìzào)冲压、热锻、压铸等成形模具的合金钢。

根据工作条件不同分为冷作模具钢和热作模具钢。;指在空气(kōngqì)、水不锈钢属于具有特殊物理、化学性能的特殊性能钢，它是指在空气(kōngqì)、水、弱酸、碱和盐溶液或其他腐蚀介质中具有高度化学稳定性的合金钢的总称。;6）高速钢;3.2.1纯铜及其合金(héjīn);2）黄铜:是以锌为主要合金元素的铜合金，因

其颜色呈黄色，故称黄铜

①普通黄铜:当铜中加入锌时所组成的合金称为(chēnɡwéi)普通黄铜.

②特殊黄铜:在普通黄铜中加入铅、铝、硅、锡等元素所组成合金称为(chēnɡwéi)特殊黄铜;1）纯铝

纯铝呈银白色，是一种密度仅为2.72g/cm3的轻金属，是自然界中储量(chǔliànɡ)最为丰富的金属元素，产量仅次于钢铁。;①铝硅铸造铝合金（俗称硅铝明）:铸造性能(xìngnéng)较好，但铸造组织粗大，在浇注时应进行变质处理细化晶粒，以提高其力学性能(xìngnéng)；;③铝镁铸造铝合金:具有较高的强度和良好的耐腐蚀性能，密度小，铸造性能差，主要用于制造在腐蚀性介质(jièzhì)中工作的零件；;3.3非金属材料;4）热固性塑料

常用(chánɡyònɡ)的有环氧塑料和酚醛塑料等;1）橡胶的类型

橡胶分为天然橡胶与合成橡胶二种。

天然橡胶是从橡胶树、橡胶草等植物中提取(tíqǔ)胶质后加工制成；合成橡胶则由各种单体