第一章 化工機(jī)械常用材料..中職課件電子教案

1、化工機(jī)械基礎(chǔ)目錄單擊此處添加文字內(nèi)容1化工機(jī)械常用材料單擊此處添加文字內(nèi)容2化工容器單擊此處添加文字內(nèi)容3機(jī)械傳動(dòng)基礎(chǔ)單擊此處添加文字內(nèi)容4化工腐蝕與防護(hù)單擊此處添加文字內(nèi)容5管、鉗工基本操作第一章化工機(jī)械常用材料12 3金屬材料的一般性能鋼的熱處理碳鋼第一章 化工機(jī)械常用材料化工機(jī)械常用材料4合金鋼56 7鑄鐵有色金屬常用非金屬材料第一章 化工機(jī)械常用材料化工機(jī)械常用材料第一節(jié) 金屬材料的一般性能第一章 化工機(jī)械常用材料一 力學(xué)性能力學(xué)性能是指金屬材料受外力作用時(shí)表現(xiàn)出來(lái)的性能。力學(xué)性能包括強(qiáng)度、塑性、硬度、沖擊韌性和疲勞強(qiáng)度等。第一節(jié) 金屬材料的一般性能第一章 化工機(jī)械常用材料一 力學(xué)性能

2、接上圖：第一節(jié) 金屬材料的一般性能第一章 化工機(jī)械常用材料一 力學(xué)性能(一)內(nèi)力和應(yīng)力 金屬構(gòu)件受外力作用時(shí)，其內(nèi)部產(chǎn)生一種抵抗外力作用的力稱為內(nèi)力。單位面積上的內(nèi)力稱為應(yīng)力6。因?yàn)閮?nèi)力總是隨著外力而產(chǎn)生的，而且是與外力平衡的，所以金屬構(gòu)件受拉力和壓力作用時(shí)，其應(yīng)力a按下式計(jì)算:第一節(jié) 金屬材料的一般性能第一章 化工機(jī)械常用材料一 力學(xué)性能 附帶指出，等截面直桿受拉或受壓時(shí)，可以認(rèn)為應(yīng)力在橫截面上是均勻分布的，但是，當(dāng)橫截面尺寸有急劇改變時(shí)，則在截面突變附近局部范圍內(nèi)，應(yīng)力數(shù)值是急劇增大的，離開(kāi)這個(gè)區(qū)域稍遠(yuǎn)，應(yīng)力即大為降低并趨向均勻，如圖1-1所示。第一節(jié) 金屬材料的一般性能第一章 化工機(jī)械常

3、用材料一 力學(xué)性能 由于應(yīng)力集中的原因，工程上很多構(gòu)件的破壞往往總是發(fā)生在截面尺寸突然變化的地方。第一節(jié) 金屬材料的一般性能第一章 化工機(jī)械常用材料一 力學(xué)性能 1.彈性和塑性 (1)伸長(zhǎng)率試件斷裂后的相對(duì)伸長(zhǎng)。圖1-3為試件拉伸前與拉斷后的長(zhǎng)度第一節(jié) 金屬材料的一般性能第一章 化工機(jī)械常用材料一 力學(xué)性能 (2)斷面收縮率試件斷裂后橫截面面積的相對(duì)收縮。2.強(qiáng)度第一節(jié) 金屬材料的一般性能第一章 化工機(jī)械常用材料一 力學(xué)性能 (1)屈服點(diǎn)(2)抗拉強(qiáng)度第一節(jié) 金屬材料的一般性能第一章 化工機(jī)械常用材料一 力學(xué)性能 (二)硬度1.布氏硬度2.洛氏硬度第一節(jié) 金屬材料的一般性能第一章 化工機(jī)械常用

4、材料一 力學(xué)性能(三)沖擊韌性沖擊韌性是在專門的沖擊試驗(yàn)機(jī)上進(jìn)行測(cè)定的，被測(cè)金屬也要先加工成標(biāo)準(zhǔn)試件，然后將試件缺口背向擺錘的沖擊方向放在試驗(yàn)機(jī)的支座上，如圖1-8(a)所示。第一節(jié) 金屬材料的一般性能第一章 化工機(jī)械常用材料一 力學(xué)性能(四)金屬的疲勞1.疲勞的概念 有很多的機(jī)械零件，在交變載荷的作用下，雖然零件所承受的應(yīng)力低于材料的屈服點(diǎn)但經(jīng)過(guò)較長(zhǎng)時(shí)間的工作而產(chǎn)生裂紋或突然發(fā)生完全斷裂的過(guò)程稱為金屬的疲勞。疲勞破壞通常是突如其來(lái)的，常造成嚴(yán)重的事故。據(jù)統(tǒng)計(jì)，機(jī)械零件失效中大約有80%以上屬于疲勞破壞。第一節(jié) 金屬材料的一般性能第一章 化工機(jī)械常用材料一 力學(xué)性能2.疲勞破壞的特征盡管疲勞載

5、荷有各種不同的類型，但疲勞破壞有共同的特點(diǎn)。第一節(jié) 金屬材料的一般性能第一章 化工機(jī)械常用材料一 力學(xué)性能(五)金屬的蠕變大多數(shù)的金屬材料，在溫度改變時(shí)，其力學(xué)性能也將發(fā)生變化。一般是溫度升高，強(qiáng)度、硬度降低，塑性和韌性增加;低溫時(shí)多數(shù)金屬材料強(qiáng)度和硬度增加，而塑性和韌度都顯著降低。因此，在操作化工機(jī)器和設(shè)備時(shí)，不但要隨時(shí)注意操作溫度的變化情況或機(jī)器和設(shè)備局部過(guò)熱;同時(shí)，在日常維護(hù)或檢修時(shí)不可隨意代用配件，誤用材料，特別是長(zhǎng)期在高溫條件下運(yùn)行的設(shè)備，材料的選用尤其要慎重，應(yīng)嚴(yán)格遵守有關(guān)規(guī)定和標(biāo)準(zhǔn)。第一節(jié) 金屬材料的一般性能第一章 化工機(jī)械常用材料二 物理性能密度是金屬材料的特性之一，金屬的密度

6、即指單位體積金屬的質(zhì)量。第一節(jié) 金屬材料的一般性能第一章 化工機(jī)械常用材料二 物理性能 物理性能導(dǎo)熱性熱膨脹性第一節(jié) 金屬材料的一般性能第一章 化工機(jī)械常用材料三 化學(xué)性能耐腐蝕性1抗氧化性2化學(xué)穩(wěn)定性3第一節(jié) 金屬材料的一般性能第一章 化工機(jī)械常用材料四 工藝性能 工藝性能是指金屬材料對(duì)不同加工方法的適應(yīng)能力。它包括鑄造性、鍛壓性、焊接性和切削加工性等。鑄造性好的金屬材料能鑄造形狀復(fù)雜、尺寸精確的鑄件，如箱體、機(jī)座、支架等。鍛壓性好的金屬材料可進(jìn)行鍛造、碾軋和沖壓加工，用來(lái)制造型鋼(工字鋼、角鋼等)，無(wú)縫鋼管，重要的軸、齒輪等。碳鋼在加熱狀態(tài)下鍛造性能較好，鑄鐵不能鍛造加工。第二節(jié) 鋼的熱處

7、理第一章 化工機(jī)械常用材料一 鋼的退火和正火1.退火退火的目的如下。(1)降低鋼的硬度，提高塑性，以利于加工。(2)細(xì)化晶粒，均勻鋼的內(nèi)部組織。(3)消除鋼中殘余內(nèi)應(yīng)力，以防止變形和開(kāi)裂。2.正火 將鋼加熱到一定的溫度，保溫一段時(shí)間，然后從爐中取出，在靜止的空氣中冷卻至常溫的熱處理工藝，稱為正火。第二節(jié) 鋼的熱處理第一章 化工機(jī)械常用材料二 鋼的淬火淬火是將鋼加熱到一定溫度(與退火溫度基本相同)，保溫一段時(shí)間，然后快速冷卻至常溫的熱處理工藝，稱為淬火。冷卻的方法是將出爐的工件迅速投人淬火介質(zhì)中。常用冷卻介質(zhì)有水、油，其中水冷卻速度最快，油冷次之。水淬一般用于形狀簡(jiǎn)單的碳鋼零件，油淬一般用于合金

8、鋼。 淬火的目的是提高工件的強(qiáng)度和硬度，經(jīng)淬火的工件，它的強(qiáng)度和硬度會(huì)顯著提高，但韌性很差。為了提高工件在保持足夠韌性的條件下提高強(qiáng)度，因此淬火后要進(jìn)行回火處理。第二節(jié) 鋼的熱處理第一章 化工機(jī)械常用材料三 鋼的回火低溫回火1中溫回火2高溫回火3第二節(jié) 鋼的熱處理第一章 化工機(jī)械常用材料四 鋼的表面熱處1.表面淬火 鋼的表面淬火是將工件表層淬透到一定深度(一般為26mm)而工件心部仍保持未淬火狀態(tài)的一種局部淬火方法，它利用火焰加熱使鋼件表面很快達(dá)到淬火溫度，而使熱量來(lái)不及傳到工件心部，立即迅速冷卻的方法來(lái)實(shí)現(xiàn)，如圖1-12所示第二節(jié) 鋼的熱處理第一章 化工機(jī)械常用材料四 鋼的表面熱處2.化學(xué)熱

9、處理滲碳1滲氮2碳氮共滲3第三節(jié) 碳鋼第一章 化工機(jī)械常用材料一 碳鋼的分類按鋼的含碳量分類按鋼的質(zhì)量分類按鋼的用途分類123第三節(jié) 碳鋼第一章 化工機(jī)械常用材料二 碳鋼的牌號(hào)及用途1.碳素結(jié)構(gòu)鋼2.優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼第三節(jié) 碳鋼第一章 化工機(jī)械常用材料二 碳鋼的牌號(hào)及用途3.碳素工具鋼第三節(jié) 碳鋼第一章 化工機(jī)械常用材料二 碳鋼的牌號(hào)及用途接上圖第三節(jié) 碳鋼第一章 化工機(jī)械常用材料二 碳鋼的牌號(hào)及用途第四節(jié) 合金鋼第一章 化工機(jī)械常用材料一 合金鋼的分類和牌號(hào)1.合金鋼的分類 合金鋼的分類按用途分類按所含合金元素總含量分類第四節(jié) 合金鋼第一章 化工機(jī)械常用材料一 合金鋼的分類和牌號(hào)2.合金鋼牌號(hào)

10、的表示方法(1)合金結(jié)構(gòu)鋼的牌號(hào)采用兩位數(shù)字(含碳量)+元素符號(hào)+數(shù)字來(lái)表示。即:(2)合金工具鋼的牌號(hào)與合金結(jié)構(gòu)鋼的區(qū)別僅在于碳含量的表示方法(3)特殊性能鋼的牌號(hào)和合金工具鋼的表示方法相同第四節(jié) 合金鋼第一章 化工機(jī)械常用材料二 合金結(jié)構(gòu)鋼1.低合金結(jié)構(gòu)鋼常用低合金結(jié)構(gòu)鋼的牌號(hào)、力學(xué)性能和用途見(jiàn)表1-6第四節(jié) 合金鋼第一章 化工機(jī)械常用材料二 合金結(jié)構(gòu)鋼2.合金滲碳鋼第四節(jié) 合金鋼第一章 化工機(jī)械常用材料二 合金結(jié)構(gòu)鋼3.合金調(diào)質(zhì)鋼第四節(jié) 合金鋼第一章 化工機(jī)械常用材料三 特殊性能鋼3.合金調(diào)質(zhì)鋼(一)不銹鋼 不銹鋼鉻不銹鋼鉻鎳不銹鋼第四節(jié) 合金鋼第一章 化工機(jī)械常用材料三 特殊性能鋼3.

11、合金調(diào)質(zhì)鋼(二)耐熱鋼第四節(jié) 合金鋼第一章 化工機(jī)械常用材料三 特殊性能鋼接上圖第四節(jié) 合金鋼第一章 化工機(jī)械常用材料三 特殊性能鋼1.抗氧化鋼高溫下的鋼，最容易觀察到的現(xiàn)象之一是易于被氧化。第四節(jié) 合金鋼第一章 化工機(jī)械常用材料三 特殊性能鋼2.熱強(qiáng)鋼在高溫下鋼的強(qiáng)度降低，溫度越高，強(qiáng)度降低越顯著鋼在高溫與應(yīng)力的聯(lián)合作用下，會(huì)發(fā)生蠕變現(xiàn)象。鋼受高溫與應(yīng)力的聯(lián)合作用，斷裂時(shí)的塑性很低123第五節(jié) 鑄鐵第一章 化工機(jī)械常用材料一 灰鑄鐵1.灰鑄鐵的牌號(hào)和用途第五節(jié) 鑄鐵第一章 化工機(jī)械常用材料一 灰鑄鐵2.灰鑄鐵的熱處理 灰鑄鐵的熱處理消除內(nèi)應(yīng)力退火降低硬度的退火表面淬火第五節(jié) 鑄鐵第一章 化工

12、機(jī)械常用材料二 可鍛鑄鐵2.灰鑄鐵的熱處理可鍛鑄鐵俗稱馬鐵?？慑戣T鐵與灰鑄鐵相比具有較高的強(qiáng)度，并具有一定的塑性和韌性，可以部分代替碳鋼使用。但應(yīng)指出，可鍛鑄鐵實(shí)際上是不可鍛造的。第五節(jié) 鑄鐵第一章 化工機(jī)械常用材料三 球墨鑄鐵 在灰鑄鐵鐵水中加人適量的球化劑和孕育劑，以促進(jìn)碳呈球狀石墨存在，這種石墨呈球狀的鑄鐵稱為球墨鑄鐵。第五節(jié) 鑄鐵第一章 化工機(jī)械常用材料四 特殊性能鑄鐵 1.耐磨鑄鐵第五節(jié) 鑄鐵第一章 化工機(jī)械常用材料四 特殊性能鑄鐵2.耐熱鑄鐵3.耐腐蝕鑄鐵第六節(jié) 有色金屬第一章 化工機(jī)械常用材料一 鋁與鋁合金1.純鋁第六節(jié) 有色金屬第一章 化工機(jī)械常用材料一 鋁與鋁合金2.鋁合金根

13、據(jù)鋁合金的成分及生產(chǎn)工藝特點(diǎn)，可將常用鋁合金分類如下:第六節(jié) 有色金屬第一章 化工機(jī)械常用材料一 鋁與鋁合金2.鋁合金（1）變形鋁合金第六節(jié) 有色金屬第一章 化工機(jī)械常用材料一 鋁與鋁合金2.鑄造鋁合金鑄造鋁合金的種類很多，常用的有鋁一硅系、鋁一銅系、鋁一鎂系和鋁一鋅系等合金。其中鋁硅合金是目前應(yīng)用最廣泛的鑄造鋁合金之一，俗稱硅鋁明。鑄造鋁合金塑性較差，一般不進(jìn)行壓力加工，只用于成型鑄造。第六節(jié) 有色金屬第一章 化工機(jī)械常用材料二 銅與銅合金1.純銅純銅呈紫紅色，故又稱紫銅。第六節(jié) 有色金屬第一章 化工機(jī)械常用材料二 銅與銅合金接上圖第六節(jié) 有色金屬第一章 化工機(jī)械常用材料二 銅與銅合金2.銅

14、合金第六節(jié) 有色金屬第一章 化工機(jī)械常用材料二 銅與銅合金2.銅合金（1）黃銅普通黃銅第六節(jié) 有色金屬第一章 化工機(jī)械常用材料二 銅與銅合金2.銅合金（1）黃銅表1-20是常用黃銅的牌號(hào)、代號(hào)、化學(xué)成分、力學(xué)性能和用途。第六節(jié) 有色金屬第一章 化工機(jī)械常用材料二 銅與銅合金2.銅合金（1）黃銅特殊黃銅第六節(jié) 有色金屬第一章 化工機(jī)械常用材料二 銅與銅合金2.銅合金（2）青銅第六節(jié) 有色金屬第一章 化工機(jī)械常用材料三 欽及其合金第六節(jié) 有色金屬第一章 化工機(jī)械常用材料三 欽及其合金1.純欽第六節(jié) 有色金屬第一章 化工機(jī)械常用材料三 欽及其合金2.欽合金第六節(jié) 有色金屬第一章 化工機(jī)械常用材料四

15、鉛及其合金第七節(jié) 常用非金屬材料第一章 化工機(jī)械常用材料一 塑料（一）塑料的分類按塑料的熱性能分類1按塑料的使用范圍分類2（二）塑料的種類及應(yīng)用第七節(jié) 常用非金屬材料第一章 化工機(jī)械常用材料二 橡膠表1-28是工業(yè)上常用橡膠的種類、性能特點(diǎn)及應(yīng)用舉例。第七節(jié) 常用非金屬材料第一章 化工機(jī)械常用材料三 陶瓷材料陶瓷在傳統(tǒng)上是指陶器和瓷器，也包括玻璃、水泥、石灰、石膏和搪瓷等。第七節(jié) 常用非金屬材料第一章 化工機(jī)械常用材料三 陶瓷材料接上圖第七節(jié) 常用非金屬材料第一章 化工機(jī)械常用材料三 陶瓷材料（一）陶瓷材料的分類第七節(jié) 常用非金屬材料第一章 化工機(jī)械常用材料三 陶瓷材料（一）陶瓷材料的分類 陶

16、瓷材料的分類普通陶瓷特種陶瓷第七節(jié) 常用非金屬材料第一章 化工機(jī)械常用材料三 陶瓷材料（二）常用陶瓷的種類及應(yīng)用硬度高，不易加工抗壓強(qiáng)度高，而抗拉、抗彎強(qiáng)度低靜態(tài)時(shí)有相當(dāng)高的強(qiáng)度，但沖擊韌性差，經(jīng)不起碰撞1耐高溫，但在驟冷驟熱情況下容易開(kāi)裂抗氧化、耐磨損和耐腐蝕性能好2345第七節(jié) 常用非金屬材料第一章 化工機(jī)械常用材料三 陶瓷材料表1-2 9是常用工業(yè)陶瓷的種類、性能特點(diǎn)及應(yīng)用舉例。第七節(jié) 常用非金屬材料第一章 化工機(jī)械常用材料四 搪瓷搪瓷是由非金屬無(wú)機(jī)物質(zhì)以“搪燒”的方法，施涂在金屬胎表面上而形成的一種玻璃瓷層與金屬緊密結(jié)合的復(fù)合材料或制品。 非金屬無(wú)機(jī)物是形成玻璃狀瓷層的主體物質(zhì)，常稱瓷釉。瓷釉是以石英、長(zhǎng)石、硼砂和鉆土等原料，磨成