工程材料-質(zhì)檢員培訓(xùn)

1、l具體內(nèi)容：l1、工程材料的分類(lèi)；l2、材料靜載的機(jī)械性能；l3、材料動(dòng)載的機(jī)械性能；l4、常用金屬的晶體結(jié)構(gòu)的類(lèi)型；l5、金屬的實(shí)際結(jié)構(gòu)和晶體缺陷；l6、金屬的結(jié)晶。l1、金屬材料l2、高分子材料l3、陶瓷材料l4、復(fù)合材料l1、剛度l2、強(qiáng)度l3、塑性l4、硬度l測(cè)定金屬的強(qiáng)度和塑性指標(biāo)l剛度是指材料對(duì)彈性變形的抗力，工程上彈性模量E稱(chēng)為材料的剛度。l彈性模量E越大，剛度越大。l屈服強(qiáng)度l抗拉強(qiáng)度l延伸率l斷面收縮率l1、布氏硬度 HBl2、洛氏硬度 HRA、HRB、HRCl3、維氏硬度HVl沖擊韌性l疲勞強(qiáng)度l影響疲勞強(qiáng)度的因素l材料本質(zhì)、材料的表面質(zhì)量、工作條件、零件的形狀、尺寸及表面

2、殘余應(yīng)力等。l體心立方結(jié)構(gòu)l面心立方結(jié)構(gòu)l密排六方結(jié)構(gòu)l是由許多晶粒組成的多晶體，晶體的性能在各個(gè)方向上相互補(bǔ)充和抵消，因而表現(xiàn)出各向同性。l點(diǎn)缺陷l線缺陷l面缺陷l增大過(guò)冷度l變質(zhì)處理l振動(dòng)、攪拌l具體內(nèi)容：具體內(nèi)容：l1、鐵碳合金中的基本相；l2、鐵碳合金的相圖分析；l3、鐵碳合金分類(lèi)；l4、典型鐵碳合金的平衡結(jié)晶過(guò)程分析；l5、含碳量對(duì)鐵碳合金平衡組織和性能的影響；l6、鋼中常存雜質(zhì)元素對(duì)鋼的性能的影響；l7、鋼錠的種類(lèi)；l8、碳鋼的分類(lèi)、編號(hào)和用途。l鐵素體Fl奧氏體Al滲碳體l珠光體P由鐵素體和滲碳體組成，珠光 體的含碳量為0.77%，有較高的強(qiáng)度硬度l萊氏體Le由奧氏體和滲碳體組成

3、 l工業(yè)純鐵Wc0.0218%l鋼0.0218% Wc 2.11%l白口鑄鐵2.11% Wc 6.69% l鋼的特點(diǎn)：高溫組織為單相奧氏體，具有良好的塑性，適用于鍛造、軋制。l分類(lèi)：亞共析鋼0.0218% Wc 0.77%室溫平衡組織為鐵素體F+珠光體P 共析鋼Wc = 0.77% 室溫平衡組織為珠光體P 過(guò)共析鋼0.77% Wc 2.11% 室溫平衡組織為珠光體P和二次滲碳體l流動(dòng)性好，成分偏析少、分散縮孔少，具有較強(qiáng)的鑄造性能，但由于滲碳體量過(guò)多，脆性大，不能鍛造、軋制，工業(yè)上應(yīng)用較少。l對(duì)所有亞共析鋼，含碳量越高，則珠光體越多，鐵素體含量越少。l鐵碳合金隨含碳量增加，鐵素體量減少，滲碳體

4、量增加，硬度增加，塑性和韌性下降。l1、中碳鋼工削加工性能較好；l2、隨著含碳量增加，可鍛性差，鋼加熱到高溫，具有良好的可鍛性；l3、含碳量增加，鑄件出現(xiàn)缺陷的傾向增大。l有益元素：Mn 使鋼的強(qiáng)度提高l Si 使鋼的強(qiáng)度、硬度、彈性 提高，塑性、韌性下降l有害元素：S 增大鋼的熱脆性 l P 使鋼的塑性、韌性急劇下降， 冷脆性增大。l鎮(zhèn)靜鋼l沸騰鋼l半鎮(zhèn)靜鋼l1、沸騰鋼成本低、成材率高；l2、沸騰鋼表面質(zhì)量好，沖壓性能好，焊接性能好；l3、鎮(zhèn)靜鋼的鋼材質(zhì)量好，用于重要結(jié)構(gòu)鍋爐、化工容器用鋼和機(jī)械上需經(jīng)熱處理的受力零件；lQ235ClQ為屈服強(qiáng)度“屈”字漢語(yǔ)拼音第一個(gè)字母l235表示屈服強(qiáng)度數(shù)

5、值，lABCD則表示鋼材質(zhì)量等級(jí)不同，等級(jí)依次提高l45Mnl牌號(hào)用兩位數(shù)字表示，表示鋼中平均含碳量的萬(wàn)分之幾，若鋼中含錳量較高，須將錳元素標(biāo)出，如含錳量為0.7%1.2%的鋼，牌號(hào)為45MnlZG200-400l第一組數(shù)字代表最低屈服強(qiáng)度值l第二組數(shù)字代表最低抗拉強(qiáng)度值l具體內(nèi)容：具體內(nèi)容：l1、單晶體和多晶體金屬的塑性變形；l2、塑性變形對(duì)金屬的組織和性能的影響；l3、再結(jié)晶的溫度的計(jì)算；l4、材料熱加工對(duì)金屬組織和性能的影響。l滑移l孿生l1、晶粒沿變形方向拉長(zhǎng)，性能趨于各向異性l2、晶粒破碎，位錯(cuò)密度增加，產(chǎn)生加工硬化l3、織構(gòu)現(xiàn)象的產(chǎn)生l4、殘余內(nèi)應(yīng)力lT再=（0.350.4）T溶l

6、金屬的熔點(diǎn)越高，再結(jié)晶溫度越高。l1、通過(guò)熱加工，可使鑄態(tài)金屬中的氣孔焊合，從而使其致密得以提高；l2、通過(guò)熱加工，從而使晶粒細(xì)化，機(jī)械性能提高；l3、通過(guò)熱加工，可使鑄態(tài)金屬形成流線，增大縱向的強(qiáng)度、塑性和韌性，可提高零件使用壽命。l具體內(nèi)容：具體內(nèi)容：l1、熱處理的概念；l2、鋼在加熱時(shí)的轉(zhuǎn)變；l3、鋼的冷卻轉(zhuǎn)變；l4、鋼的退火與正火，鋼的淬火，鋼的回火；l5、鋼的表面熱處理；l6、熱處理的缺陷及防止方法。l熱處理是用來(lái)改變金屬材料組織和性能的一種非常重要的工藝方法。l鋼材加熱，珠光體轉(zhuǎn)變?yōu)閵W氏體。l在等溫冷卻轉(zhuǎn)變情況下，轉(zhuǎn)變溫度、轉(zhuǎn)變時(shí)間和轉(zhuǎn)變產(chǎn)物之間的關(guān)系曲線稱(chēng)之為過(guò)冷奧氏體等溫轉(zhuǎn)變曲

7、線（C曲線）l鋼經(jīng)奧氏體化后在不同冷卻速度的連續(xù)冷卻條件下，過(guò)冷奧氏體的轉(zhuǎn)變產(chǎn)物，轉(zhuǎn)變開(kāi)始及轉(zhuǎn)變終了時(shí)間與轉(zhuǎn)變溫度之間的曲線稱(chēng)過(guò)冷奧氏體連續(xù)冷卻曲線（CCT曲線）l一般安排在鍛造或鑄造之后，切削加工之前，l正火與退火的區(qū)別是冷卻速度快，組織細(xì)，強(qiáng)度和硬度有所提高。l對(duì)低、中碳結(jié)構(gòu)鋼以正火作為預(yù)先熱處理；高碳結(jié)構(gòu)鋼和工具鋼及合金鋼則以退火為宜；l如工件性能要求不高，一般采用正火，零件形狀復(fù)雜，則采用退火；l正火比退火生產(chǎn)周期短，耗能少，操作方便，應(yīng)優(yōu)先考慮正火。l完全退火和等溫退火，用于亞共析成分的碳鋼和合金鋼的鑄件、鍛件及熱軋型材，有時(shí)用于焊接結(jié)構(gòu)。l球化退火用于共析成分的碳鋼、合金鋼l去應(yīng)力

8、退火（低溫退火）用于消除鑄件、鍛件、焊接件、冷沖壓件及機(jī)加工后零件的殘余內(nèi)應(yīng)力。l再結(jié)晶退火主要用于冷拔、冷拉和冷沖壓等冷變形工件。l單液淬火法l雙液淬火法l分級(jí)淬火法l等溫淬火法l主要取決于馬氏體的含碳量，即取決于淬火前奧氏體的含碳量。l降低脆性，減少或消除內(nèi)應(yīng)力，防止工件變形或開(kāi)裂。l獲得工藝要求的機(jī)械性能。l穩(wěn)定工件尺寸。l對(duì)一些高淬透性的合金鋼，采用高溫回火，使碳化物聚集長(zhǎng)大，降低硬度，以利切削加工，同時(shí)可縮短軟化周期。l低溫回火，150-250 58-64HRC 工模具、滾動(dòng)軸承等l中溫回火，350-500 35-45HRC 各類(lèi)彈簧等l高溫回火（調(diào)質(zhì)）500-650 25-35HR

9、C 連接和傳動(dòng)的結(jié)構(gòu)零件l向鋼的表面層滲入碳原子的過(guò)程。l目的是使工件在熱處理后表面具有高硬度和耐磨性，而心部仍保持一定強(qiáng)度以及較高的韌性和塑性。l過(guò)熱和過(guò)燒l氧化和脫碳l具體內(nèi)容：具體內(nèi)容：l1、合金元素在鋼中的作用；l2、合金鋼的分類(lèi)及牌號(hào)；l3、合金結(jié)構(gòu)鋼的概念；l4、調(diào)質(zhì)鋼、滲碳鋼、彈簧鋼、滾動(dòng)軸承鋼的相關(guān)內(nèi)容。l碳鋼的淬透性低l碳鋼的回火抗力差l碳鋼不能滿足一些特殊性能的要求l提高回火穩(wěn)定性l產(chǎn)生二次硬化現(xiàn)象l消除回火脆性l合金結(jié)構(gòu)鋼l合金工具鋼l特殊性能鋼l在碳素結(jié)構(gòu)鋼基礎(chǔ)上加入一種或幾種合金元素的鋼以提高鋼的性能、減輕工程結(jié)構(gòu)和零件的重量，延長(zhǎng)使用壽命。l對(duì)于形狀復(fù)雜、截面較大、

10、要求較高機(jī)械性能的工程結(jié)構(gòu)件或零件采用合金結(jié)構(gòu)鋼。l工程用鋼，低合金高強(qiáng)度鋼，不進(jìn)行熱處理l機(jī)器用鋼，經(jīng)熱處理，調(diào)質(zhì)鋼、滲碳鋼、易切削鋼、彈簧鋼、軸承鋼。l較高的強(qiáng)度l具有足夠的塑性、韌性及良好的焊接性能。l具有良好的耐蝕性和低的冷脆轉(zhuǎn)變溫度。l具有良好的綜合機(jī)械性能，即具有高的強(qiáng)度、硬度和良好的塑性、韌性。l具有良好的淬透性。l低淬透性合金調(diào)質(zhì)鋼 40Crl中淬透性合金調(diào)質(zhì)鋼40CrMn 40CrNil高淬透性合金調(diào)質(zhì)鋼40CrMnMol具有高硬度和高耐磨性,心部具有足夠的韌性和強(qiáng)度,表硬里韌.l具有良好的熱處理工藝性能，如高的淬透性和滲碳能力。l低淬透性合金滲碳鋼20Cr小軸、小齒輪、活塞

11、銷(xiāo)l中淬透性合金滲碳鋼20CrMn汽車(chē)、拖拉機(jī)的變速齒輪、離合器l高淬透性合金滲碳鋼20Cr2Ni4l具有高的彈性極限l具有高的疲勞強(qiáng)度l具有足夠的塑性和韌性l高強(qiáng)度、硬度和耐磨性l高的接觸疲勞強(qiáng)度和彈性極限l良好的尺寸穩(wěn)定性l馬氏體不銹鋼，鐵素體不銹鋼，奧氏體不銹鋼，奧氏體-鐵素體型不銹鋼，沉淀硬化不銹鋼l具體內(nèi)容：具體內(nèi)容：l 1、鑄鐵、鑄鐵的石墨化的概念；l 2、灰鑄鐵、可鍛鑄鐵的、球墨鑄鐵的性能和應(yīng)用。l鑄鐵是含碳量大于2.11%的鐵碳合金。l鑄鐵的石墨化就是鑄鐵中碳原子析出和形成石墨的過(guò)程。l灰鑄鐵 石墨形態(tài) 片狀 HTl可鍛鑄鐵 團(tuán)絮狀 KTl球墨鑄鐵 球狀 QTl蠕墨鑄鐵 蠕蟲(chóng)狀

12、 RT l灰鑄鐵具有優(yōu)良的鑄造性能、良好的切削加工性、耐磨性、減振性、抗壓性能和低的缺口敏感性。l灰鑄鐵主要用于制造承壓力和振動(dòng)的零部件。l如機(jī)床床身、各種箱體、殼體、泵體、缸體、卡盤(pán)。l強(qiáng)度、塑性和韌性均比灰鑄鐵高，接近于鑄鋼。l可鍛鑄鐵常用于制造形狀復(fù)雜且承受沖擊載荷的薄壁零件。l如汽車(chē)、拖拉機(jī)的前后輪殼、管接頭、低壓閥門(mén)等。l球墨鑄鐵具有高的機(jī)械性能、良好的鑄造性、耐磨性、可切削加工性及低的缺口敏感性。l球墨鑄鐵可部分替代中碳鋼和某些合金鋼用于制造載荷較大、受力復(fù)雜的重要零件。l通常珠光體球墨鑄鐵常用于制造拖拉機(jī)或柴油機(jī)的曲軸、連桿、凸輪軸、各種齒輪及大型水壓機(jī)活塞等。鐵素體球墨鑄鐵常用

13、于制造受壓閥門(mén)、機(jī)器底座及汽車(chē)后輪殼等。l具體內(nèi)容：具體內(nèi)容：l 1、鋁及鋁合金的性能特點(diǎn)；l 2、鋁合金的熱處理的工藝；l3、鋁及鋁合金分類(lèi)牌號(hào)和用途；l 4、銅及銅合金的性能特點(diǎn)；l 5、銅及銅合金分類(lèi)牌號(hào)和用途。l純鋁密度小、熔點(diǎn)低、導(dǎo)電性、導(dǎo)熱性能優(yōu)良，碳化率低，抗大氣腐蝕性能好，還具有極好的塑性和較低的強(qiáng)度，易于加工成形，并有良好的低溫性能。l鋁合金的比強(qiáng)度高和抗疲勞性好，鑄造性能好。l常用的熱處理工藝分為退火、固溶處理（淬火）和時(shí)效處理。l退火的目的在于消除工件的冷變形強(qiáng)化，內(nèi)應(yīng)力及成分偏析，并提高工件的塑性。l在室溫放置或在低于固溶度線的某一溫度下加熱，使過(guò)飽和的固溶體分解出強(qiáng)化

14、相并過(guò)渡到穩(wěn)定狀態(tài)，合金的強(qiáng)度、硬度明顯升高的現(xiàn)象。l自然時(shí)效-室溫下進(jìn)行l(wèi)人工時(shí)效-加熱條件下進(jìn)行l(wèi)1、變形鋁合金 l防銹鋁合金 焊接油箱、油管、鉚釘?shù)?。l硬鋁合金 沖壓件、螺旋漿葉片、大型鉚釘、航空模鍛件。l超硬鋁合金 飛機(jī)的大梁、起落架等。l鍛鋁合金 航空發(fā)動(dòng)機(jī)活塞、直升機(jī)漿片、壓氣機(jī)葉片。l2、鑄造鋁合金l純銅導(dǎo)電性、導(dǎo)熱性、抗磁性?xún)?yōu)良，塑性、焊接性能好。l銅合金具有優(yōu)良的減磨性、耐磨性、高的彈性極限和疲勞極限等。l純銅三個(gè)牌號(hào)：T1 T2 T3l銅合金按化學(xué)成分為：l黃銅 以Zn為主加合金元素的銅合金l青銅 除黃銅白銅外的其他銅。l白銅 以鎳為主加合金元素的銅合金l具體內(nèi)容：具體內(nèi)容

15、：l 1、非金屬的分類(lèi)；l 2、高分子材料的基本知識(shí)、性能、常用高分子材料及其應(yīng)用；l 3、陶瓷材料的基本知識(shí)、性能、常用陶瓷材料及其應(yīng)用 ；l 4、復(fù)合材料的基本知識(shí)、性能、常用復(fù)合材料及其應(yīng)用 。 l高分子材料l陶瓷材料l復(fù)合材料l由低分子化合物合成高分子化合物的反應(yīng)稱(chēng)為聚合反應(yīng)。l聚合方法：加成聚合反應(yīng)、縮合聚合反應(yīng)l接材料來(lái)源分：天然高分子材料、合成高分子材料l接材料性能和用途分：塑料、橡膠、纖維、涂料、膠粘劑、高分子合金和聚合物基復(fù)合材料。l塑料加工成型主要工序：l配料-混練-半成品-加工成型和產(chǎn)品l加工成型主要方法有：l注射-擠出-壓延-吹塑及模壓l生膠的塑煉、膠料的混煉、成型與硫

16、化。l機(jī)械性能：低強(qiáng)度、高彈性和低彈性模量、粘彈性、高耐磨性、韌性好。l物理化學(xué)性能：高絕緣性、低耐熱性、低導(dǎo)熱性、高熱膨脹性、高化學(xué)穩(wěn)定性。l按成型工藝分：熱塑性塑料、熱固性塑料l按應(yīng)用范圍分：通用塑料、工程塑料、特種塑料l聚乙烯（PE） 聚丙烯（PP） 聚氯乙烯（PVC） 聚苯乙烯（PS）l酚醛塑料（PF）l 環(huán)氧塑料（EP）l按橡膠來(lái)源分：l天然橡膠l合成橡膠l滌綸、錦綸、腈綸、維綸、丙綸和氯綸l膠粘劑是以各種樹(shù)脂、橡膠、淀粉等為基體材料，添加各種輔料制成。l在許多場(chǎng)合下可替代傳統(tǒng)的螺栓、鉚接、焊接等工藝。l玻璃l玻璃陶瓷l工程陶瓷（普通陶瓷、特種陶瓷）l1、日用陶瓷 用作日用器皿，瓷器

17、l2、工業(yè)陶瓷l建筑陶瓷 裝飾板、衛(wèi)生潔具l化工陶瓷 接觸強(qiáng)腐蝕介質(zhì)的塔、儲(chǔ)槽、容器、風(fēng)機(jī)、管道等l電工陶瓷 （高壓陶瓷）電器絕緣陶瓷，用于制作電隔離機(jī)械支撐及連接用瓷質(zhì)絕緣器件。l機(jī)械性能 高硬度、高彈性模量和高脆性、低抗拉強(qiáng)度和高抗壓強(qiáng)度、低塑性、低韌性。l物理化學(xué)性能 高的耐熱性、耐熱沖擊性能較大、化學(xué)穩(wěn)定性能、電學(xué)性能。l其它性能 光學(xué)性能、磁性、生物體性能l就是在金屬材料、有機(jī)高分子材料和無(wú)機(jī)非金屬材料陶瓷自身或者相互之間進(jìn)行優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)、獲得單一材料無(wú)法比擬的具有綜合優(yōu)異性能的新型材料。l鋼筋混凝土 l汽車(chē)用玻璃纖維擋泥板l黃銅片和鐵片復(fù)合成的自動(dòng)控溫開(kāi)關(guān)l具體內(nèi)容：具體內(nèi)容：l 1、

18、機(jī)械零件選材的基本原則；l2、軸類(lèi)、齒輪類(lèi)等典型零部件選材及工藝分析；l 3、化工、壓力容器、熱能設(shè)備等典型設(shè)備的選材。l是否滿足必須的使用性能l是否具有良好的工藝性能l是否有好的經(jīng)濟(jì)性l低速、輕載或不重要的軸，可選用Q235、Q255、Q275等碳素結(jié)構(gòu)鋼，不進(jìn)行熱處理l中等載荷且轉(zhuǎn)速、精度要求不高的軸，常選用中碳優(yōu)質(zhì)碳素鋼，35、40、45、50 熱處理，正火調(diào)質(zhì)或表面淬火及低溫回火處理。l承受較大載荷要求高耐磨高精度及限制外形尺寸的軸，常用合金鋼20Cr、40Cr等，熱處理，調(diào)質(zhì)表面淬火、滲碳、滲氮等。l下料鍛造正火粗加工-調(diào)質(zhì)-精加工-局部表面淬火及低溫回火-精磨-產(chǎn)品l機(jī)床齒輪 45（40Cr）l汽車(chē)、拖拉機(jī)齒輪 20Cr 20CrMnTil選