第1章 機械常用材料

1、了解：了解：1、金屬材料分類、金屬材料分類2、有色金屬及其合金、有色金屬及其合金理解：理解：非合金鋼的分類非合金鋼的分類、合金鋼合金鋼、鑄鋼鑄鋼、鑄鐵鑄鐵掌握：掌握：1、強度與塑性、強度與塑性2、硬度硬度3、韌性韌性4、疲勞疲勞第第1章章 機械常用材料機械常用材料第第1節(jié)節(jié) 金屬材料的分類與組織金屬材料的分類與組織一、金屬材料分類一、金屬材料分類金屬金屬是指具有良好的導(dǎo)電性和導(dǎo)熱性，是指具有良好的導(dǎo)電性和導(dǎo)熱性，具有一定的強度和塑性，并具有光澤的物質(zhì)。具有一定的強度和塑性，并具有光澤的物質(zhì)。 鈦及其合金軸承合金鋁及其合金銅及其合金非鐵材料鑄鐵鑄鋼合金鋼低合金鋼非合金鋼鋼鐵材料金屬材料 3按用途

2、分類按用途分類 1）結(jié)構(gòu)鋼）結(jié)構(gòu)鋼 碳的質(zhì)量分?jǐn)?shù)碳的質(zhì)量分?jǐn)?shù)Wc0.7%，這類鋼熱處理后具有高，這類鋼熱處理后具有高的硬度和耐磨性，主要用于制造工具，如制作的硬度和耐磨性，主要用于制造工具，如制作刃具、模具、量具等，用含碳量的千分?jǐn)?shù)表示，刃具、模具、量具等，用含碳量的千分?jǐn)?shù)表示，如如T7表示含碳量為千分之七。若為高級優(yōu)質(zhì)鋼表示含碳量為千分之七。若為高級優(yōu)質(zhì)鋼則在排號后附以則在排號后附以“A”字，如字，如T12A等。等。牌號參見牌號參見GB/T700-1988。 三、合金鋼三、合金鋼 常加的合金元素有：常加的合金元素有：Mn（錳）、（錳）、Si（硅）、（硅）、Cr（鉻）、（鉻）、Ni（鎳）、（鎳

3、）、Mo（鉬）、（鉬）、V（釩）、（釩）、Ti（鈦）、（鈦）、Nb（鈮）、（鈮）、Co（鈷）、（鈷）、Al（鋁）、（鋁）、B（硼）、（硼）、Re（錸）等。（錸）等。 合金鋼的表示方法如合金鋼的表示方法如40Cr、20CrMnTi、35SiMn、60Si2Mn、GCr15等。等。 牌號參見牌號參見GB/T700-1988。 四、鑄鋼四、鑄鋼 鑄鋼牌號是 “ZG+數(shù)字+數(shù)字”。 第一組數(shù)字代表屈服極限，第二組數(shù)字代表強度極限。 合金鑄鋼是在的牌號前加“ZG”后面的第一組數(shù)字表示鑄鋼的名義萬分碳含量的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，其后排列的是各主要合金元素符號及其名義質(zhì)量分?jǐn)?shù)。 牌號參見GB/T5613-1995 。

4、五、鑄鐵五、鑄鐵 1普通灰鑄鐵普通灰鑄鐵 斷口呈灰色。牌號用：斷口呈灰色。牌號用：HT+數(shù)字?jǐn)?shù)字 如：如：HT200、HT250等。等。 數(shù)字表示最低抗拉強度數(shù)字表示最低抗拉強度 200表示最低抗拉強度為表示最低抗拉強度為200MPa。 牌號參見牌號參見GB9439-1988。 鑄鐵是含碳量鑄鐵是含碳量2.11%Wc6.69%或者組織或者組織中具有共晶組織的鐵碳合金。中具有共晶組織的鐵碳合金?；诣T鐵的應(yīng)用 2球墨鑄鐵球墨鑄鐵 牌號牌號QT+數(shù)字?jǐn)?shù)字+數(shù)字?jǐn)?shù)字 第一組數(shù)字代表最低抗拉強度第一組數(shù)字代表最低抗拉強度 第二組數(shù)字代表斷后延伸率第二組數(shù)字代表斷后延伸率 如如QT500-7、QT900-

5、2等。等。 牌號參見牌號參見GB1348-1988。第第3節(jié)節(jié) 金屬材料的力學(xué)性能和工藝性能金屬材料的力學(xué)性能和工藝性能 金屬材料的力學(xué)性能是指金屬在力的作用金屬材料的力學(xué)性能是指金屬在力的作用下所顯示的如彈性、塑性、強度、硬度、下所顯示的如彈性、塑性、強度、硬度、韌性和疲勞強度等。韌性和疲勞強度等。 彈性是指物體在外力作用下改變其形狀和彈性是指物體在外力作用下改變其形狀和尺寸，當(dāng)外力卸除后物體又回復(fù)到其原始尺寸，當(dāng)外力卸除后物體又回復(fù)到其原始形狀和尺寸的特性。形狀和尺寸的特性。 一、強度與塑性一、強度與塑性 強度是指金屬在外力作用下抵抗破壞的能強度是指金屬在外力作用下抵抗破壞的能力。力。 塑

6、性是指金屬在外力作用下抵抗永久變形塑性是指金屬在外力作用下抵抗永久變形的能力。的能力。 1拉伸試驗拉伸試驗 1）拉伸試樣）拉伸試樣各種試驗機觀看試驗過程塑材壓縮試驗鑄鐵拉伸試驗 2強度指標(biāo)強度指標(biāo) 金屬材料抵抗拉伸力的強度指標(biāo)有屈服極限、抗拉強度 1）屈服點和屈服應(yīng)力AFSS2）抗拉強度AFRbm3塑性指標(biāo)塑性指標(biāo)金屬材料的塑性，可以用拉伸試樣斷裂時的最大相對變形量來表示。1）斷后伸長率%100LLLA0012）斷面收縮率 %100AAAZ010 二、硬度二、硬度 硬度是衡量金屬材料軟硬程度的一種性能硬度是衡量金屬材料軟硬程度的一種性能指標(biāo)，也是指金屬材料抵抗局部變形，特指標(biāo)，也是指金屬材料抵

7、抗局部變形，特別是塑性變形、壓痕或劃痕的能力。別是塑性變形、壓痕或劃痕的能力。 硬度測定指標(biāo)分類硬度測定指標(biāo)分類 1、布氏硬度（、布氏硬度（HBW） 2、洛氏硬度（、洛氏硬度（HRC） 3、維氏硬度（、維氏硬度（HV）三、韌性三、韌性1試驗原理試驗原理擺錘具有勢能AKl。擺錘的剩余勢能為AK2擺錘沖斷試樣的沖擊功為：AK = AKlAK2 2沖擊韌度沖擊韌度 沖擊韌度用表示，單位是J/cm2。 AAakk 四、疲勞四、疲勞 1疲勞破壞現(xiàn)象疲勞破壞現(xiàn)象機械中的零件機械中的零件 90以上都是因疲勞破壞造成的。以上都是因疲勞破壞造成的。循環(huán)應(yīng)力越小，則材循環(huán)應(yīng)力越小，則材料斷裂前所承受的循料斷裂前所承受的循環(huán)次數(shù)越多。環(huán)次數(shù)越多。材料在循環(huán)應(yīng)力作用材料在循環(huán)應(yīng)力作用下達到某一基數(shù)而不下達到某一基數(shù)而不斷裂時，其最大應(yīng)力斷裂時，其最大應(yīng)力就作為該材料的疲勞就作為該材料的疲勞極限用極限用-1-1。當(dāng)黑色金屬材料在當(dāng)黑色金屬材料在N=107循環(huán)往復(fù)作用下而不致引起斷裂的最大循環(huán)往復(fù)作用下而不致引起斷裂的最大應(yīng)力，叫做疲勞強度，用應(yīng)力，叫做疲勞強度，用-1-1 。2疲勞強度疲勞強度 五、工藝性能五、工藝性能