培訓(xùn)課件(機(jī)械基礎(chǔ)部分)

1、機(jī)械基礎(chǔ)知識機(jī)械基礎(chǔ)知識 寧夏寧東水務(wù)有限責(zé)任公司培訓(xùn)課件 機(jī)械是現(xiàn)代社會進(jìn)行生產(chǎn)和服務(wù)的機(jī)械是現(xiàn)代社會進(jìn)行生產(chǎn)和服務(wù)的5 5大要素大要素( (即人、資金、即人、資金、能量、材料和機(jī)械能量、材料和機(jī)械) )之一。任何現(xiàn)代產(chǎn)業(yè)和工程領(lǐng)域都需要之一。任何現(xiàn)代產(chǎn)業(yè)和工程領(lǐng)域都需要應(yīng)用機(jī)械，即使是人們的日常生活，也越來越多地應(yīng)用各應(yīng)用機(jī)械，即使是人們的日常生活，也越來越多地應(yīng)用各種機(jī)械，如汽車、自行車、鐘表、照相機(jī)、洗衣機(jī)、冰箱種機(jī)械，如汽車、自行車、鐘表、照相機(jī)、洗衣機(jī)、冰箱、空調(diào)機(jī)和吸塵器等等。本章將介紹關(guān)于機(jī)械的基礎(chǔ)知識、空調(diào)機(jī)和吸塵器等等。本章將介紹關(guān)于機(jī)械的基礎(chǔ)知識，使同學(xué)們對機(jī)械有一個初步

2、的認(rèn)識與了解。，使同學(xué)們對機(jī)械有一個初步的認(rèn)識與了解。第一章第一章 機(jī)械概述機(jī)械概述 寧夏寧東水務(wù)有限責(zé)任公司培訓(xùn)課件 一、基本概念一、基本概念 機(jī)械是機(jī)器和機(jī)構(gòu)的總稱。機(jī)械是機(jī)器和機(jī)構(gòu)的總稱。 1.1.機(jī)器機(jī)器 機(jī)器具有以下機(jī)器具有以下3 3個特征：個特征： （1 1）由多個構(gòu)件組成；）由多個構(gòu)件組成； （2 2）各構(gòu)件間具有確定的相對運(yùn)動，能夠?qū)崿F(xiàn)預(yù)期的）各構(gòu)件間具有確定的相對運(yùn)動，能夠?qū)崿F(xiàn)預(yù)期的機(jī)械運(yùn)動；機(jī)械運(yùn)動； （3 3）能夠完成有效的機(jī)械功或進(jìn)行能量轉(zhuǎn)換。）能夠完成有效的機(jī)械功或進(jìn)行能量轉(zhuǎn)換。 比如半自動鉆床可以實(shí)現(xiàn)確定的機(jī)械運(yùn)動，也可以作比如半自動鉆床可以實(shí)現(xiàn)確定的機(jī)械運(yùn)動，也可

3、以作有用的機(jī)械功；內(nèi)燃機(jī)有用的機(jī)械功；內(nèi)燃機(jī) 可以轉(zhuǎn)換能量；機(jī)械手能實(shí)現(xiàn)物料可以轉(zhuǎn)換能量；機(jī)械手能實(shí)現(xiàn)物料的傳遞。的傳遞。 2.2.機(jī)構(gòu)機(jī)構(gòu) 具有機(jī)器前兩個特征的多構(gòu)件組合體，稱為機(jī)構(gòu)。機(jī)具有機(jī)器前兩個特征的多構(gòu)件組合體，稱為機(jī)構(gòu)。機(jī)構(gòu)能實(shí)現(xiàn)一定規(guī)律的運(yùn)動。如齒輪機(jī)構(gòu)傳遞運(yùn)動，凸輪機(jī)構(gòu)構(gòu)能實(shí)現(xiàn)一定規(guī)律的運(yùn)動。如齒輪機(jī)構(gòu)傳遞運(yùn)動，凸輪機(jī)構(gòu)轉(zhuǎn)換運(yùn)動。轉(zhuǎn)換運(yùn)動。 1-1 機(jī)器及其組成 寧夏寧東水務(wù)有限責(zé)任公司培訓(xùn)課件 3.3.零件和構(gòu)件零件和構(gòu)件 零件是指機(jī)器中不可拆的每一個最基本的制造單元體零件是指機(jī)器中不可拆的每一個最基本的制造單元體。零件可分為兩類：一類是通用零件，即在各類機(jī)械中常見。零件可分

4、為兩類：一類是通用零件，即在各類機(jī)械中常見的零件，如齒輪、軸、螺栓和彈簧等；另一類是專用零件，的零件，如齒輪、軸、螺栓和彈簧等；另一類是專用零件，是指在專用機(jī)械中特有的零件，如葉片、犁鏵和槍栓等。是指在專用機(jī)械中特有的零件，如葉片、犁鏵和槍栓等。 構(gòu)件是指由一個或幾個零件所構(gòu)成的剛性單元體。構(gòu)件是指由一個或幾個零件所構(gòu)成的剛性單元體。 構(gòu)件是運(yùn)動單元，而零件是制造單元。構(gòu)件可能是由構(gòu)件是運(yùn)動單元，而零件是制造單元。構(gòu)件可能是由多個零件組合而成，也可能是一個單獨(dú)零件。多個零件組合而成，也可能是一個單獨(dú)零件。1-1 機(jī)器及其組成 寧夏寧東水務(wù)有限責(zé)任公司培訓(xùn)課件 二、機(jī)器的組成二、機(jī)器的組成 1

5、1內(nèi)燃機(jī)內(nèi)燃機(jī) 內(nèi)燃機(jī)是將燃?xì)馊紵龝r產(chǎn)生的熱能轉(zhuǎn)換為內(nèi)燃機(jī)是將燃?xì)馊紵龝r產(chǎn)生的熱能轉(zhuǎn)換為機(jī)械能的機(jī)器，以往復(fù)活塞式內(nèi)燃機(jī)最為普遍。往復(fù)活塞式機(jī)械能的機(jī)器，以往復(fù)活塞式內(nèi)燃機(jī)最為普遍。往復(fù)活塞式內(nèi)燃機(jī)的組成部分主要有曲柄連桿機(jī)構(gòu)、機(jī)體和氣缸蓋、配內(nèi)燃機(jī)的組成部分主要有曲柄連桿機(jī)構(gòu)、機(jī)體和氣缸蓋、配氣機(jī)構(gòu)、供油系統(tǒng)、潤滑系統(tǒng)、冷卻系統(tǒng)和起動裝置等。內(nèi)氣機(jī)構(gòu)、供油系統(tǒng)、潤滑系統(tǒng)、冷卻系統(tǒng)和起動裝置等。內(nèi)燃機(jī)將燃料和空氣混合，在其氣缸內(nèi)燃燒，釋放出的熱能使燃機(jī)將燃料和空氣混合，在其氣缸內(nèi)燃燒，釋放出的熱能使氣缸內(nèi)產(chǎn)生具有高溫高壓的燃?xì)狻Ｈ細(xì)馀蛎浲苿踊钊鞴?，氣缸?nèi)產(chǎn)生具有高溫高壓的燃?xì)?。燃?xì)馀蛎浲苿踊?/p>

6、塞作功，再通過曲柄連桿機(jī)構(gòu)或其它機(jī)構(gòu)將機(jī)械功輸出，驅(qū)動從動機(jī)再通過曲柄連桿機(jī)構(gòu)或其它機(jī)構(gòu)將機(jī)械功輸出，驅(qū)動從動機(jī)械工作。械工作。 內(nèi)燃機(jī)的圖例和機(jī)構(gòu)簡圖如圖內(nèi)燃機(jī)的圖例和機(jī)構(gòu)簡圖如圖1-11-1和圖和圖1-21-2所示。所示。 1-1 機(jī)器及其組成 寧夏寧東水務(wù)有限責(zé)任公司培訓(xùn)課件 1-1 機(jī)器及其組成 寧夏寧東水務(wù)有限責(zé)任公司培訓(xùn)課件圖圖1-1 1-1 內(nèi)燃機(jī)圖例內(nèi)燃機(jī)圖例圖圖1-2 1-2 內(nèi)燃機(jī)機(jī)構(gòu)簡圖內(nèi)燃機(jī)機(jī)構(gòu)簡圖 2.2.牛頭刨床牛頭刨床 牛頭刨床主要用來切削加工小型零件的平面。在刨銑工件牛頭刨床主要用來切削加工小型零件的平面。在刨銑工件中，常用的就是牛頭刨床。它的組成部分見圖中，常

7、用的就是牛頭刨床。它的組成部分見圖1-31-3。1-1 機(jī)器及其組成 寧夏寧東水務(wù)有限責(zé)任公司培訓(xùn)課件圖圖1-31-3牛頭刨床牛頭刨床由以上兩個實(shí)例可以對機(jī)器及其組成有一個感性的認(rèn)識。機(jī)器由以上兩個實(shí)例可以對機(jī)器及其組成有一個感性的認(rèn)識。機(jī)器的種類繁多，其結(jié)構(gòu)形式和用途也各不相同。一般來說，一臺的種類繁多，其結(jié)構(gòu)形式和用途也各不相同。一般來說，一臺完整的機(jī)器由以下完整的機(jī)器由以下4 4大部分組成：大部分組成： （1 1）原動機(jī)部分）原動機(jī)部分. .原動機(jī)部分也稱動力裝置，其作用是把其原動機(jī)部分也稱動力裝置，其作用是把其它形式的能量轉(zhuǎn)換成機(jī)械能，以驅(qū)動機(jī)器各部分運(yùn)動和工作。它形式的能量轉(zhuǎn)換成機(jī)械

8、能，以驅(qū)動機(jī)器各部分運(yùn)動和工作。原動機(jī)部分是機(jī)器完成預(yù)定功能的動力源，最常見的有內(nèi)燃機(jī)原動機(jī)部分是機(jī)器完成預(yù)定功能的動力源，最常見的有內(nèi)燃機(jī)和電動機(jī)等。和電動機(jī)等。 （2 2）執(zhí)行部分）執(zhí)行部分. .執(zhí)行部分也稱工作部分（裝置）。它是機(jī)器執(zhí)行部分也稱工作部分（裝置）。它是機(jī)器中直接完成具體工作任務(wù)的部分，位于傳動路線的終點(diǎn)，如中直接完成具體工作任務(wù)的部分，位于傳動路線的終點(diǎn)，如1-1 機(jī)器及其組成 寧夏寧東水務(wù)有限責(zé)任公司培訓(xùn)課件汽車的車輪、縫紉機(jī)的機(jī)頭等。汽車的車輪、縫紉機(jī)的機(jī)頭等。 （3 3）傳動部分）傳動部分. .這部分是聯(lián)接原動機(jī)和執(zhí)行部分的中間部分這部分是聯(lián)接原動機(jī)和執(zhí)行部分的中間部

9、分，用以完成運(yùn)動和動力的傳遞和轉(zhuǎn)換。利用它可以減速、增速，用以完成運(yùn)動和動力的傳遞和轉(zhuǎn)換。利用它可以減速、增速、調(diào)速、改變轉(zhuǎn)矩和運(yùn)動形式等，從而滿足執(zhí)行部分的各種要、調(diào)速、改變轉(zhuǎn)矩和運(yùn)動形式等，從而滿足執(zhí)行部分的各種要求。求。 （4 4）操作或控制部分）操作或控制部分. .這部分的作用是顯示和反映機(jī)器的運(yùn)這部分的作用是顯示和反映機(jī)器的運(yùn)行位置和狀態(tài)，控制機(jī)器正常運(yùn)行和工作。行位置和狀態(tài)，控制機(jī)器正常運(yùn)行和工作。 另外，潤滑系統(tǒng)和照明系統(tǒng)等也是保證機(jī)器正常工作不可缺另外，潤滑系統(tǒng)和照明系統(tǒng)等也是保證機(jī)器正常工作不可缺少的部分。少的部分。1-1 機(jī)器及其組成 寧夏寧東水務(wù)有限責(zé)任公司培訓(xùn)課件本節(jié)主

10、要介紹金屬材料的物理性能、化學(xué)性能、力學(xué)性能和工本節(jié)主要介紹金屬材料的物理性能、化學(xué)性能、力學(xué)性能和工藝性能。藝性能。 一、金屬材料的物理性能一、金屬材料的物理性能 金屬材料的物理性能是指金屬金屬材料的物理性能是指金屬材料所固有的屬性，包括密度、比重、熔點(diǎn)、導(dǎo)熱性、導(dǎo)電材料所固有的屬性，包括密度、比重、熔點(diǎn)、導(dǎo)熱性、導(dǎo)電性、熱膨脹性和磁性等。性、熱膨脹性和磁性等。1.1.密度密度是物體單位體積內(nèi)所具密度密度是物體單位體積內(nèi)所具有的質(zhì)量。它的單位是有的質(zhì)量。它的單位是kg/mkg/m3 3，常用金屬材料的密度大致如下，常用金屬材料的密度大致如下：鑄鋼為：鑄鋼為7.87.810103 3kg/mk

11、g/m3 3，灰鑄鐵為，灰鑄鐵為7.27.210103 3kg/mkg/m3 3，碳鋼為，碳鋼為7.857.8510103 3kg/mkg/m3 3，銅為，銅為8.98.910103 3kg/mkg/m3 3，黃銅，黃銅8.858.8510103 3kg/mkg/m3 3，2.72.710103 3kg/mkg/m3 3。 2.2.比重比重是物體的重量與體積之比。它的單位是牛頓每立比重比重是物體的重量與體積之比。它的單位是牛頓每立方米，方米，1-2 金屬材料的性能 寧夏寧東水務(wù)有限責(zé)任公司培訓(xùn)課件 即即N/mN/m3 3。各種金屬材料都有固定的比重，在相同體積下，比。各種金屬材料都有固定的比重

12、，在相同體積下，比重愈大的金屬材料，其重量也愈大。重愈大的金屬材料，其重量也愈大。 3.3.熔點(diǎn)熔點(diǎn) 金屬材料在緩慢加熱的條件下，由固態(tài)向液體狀態(tài)金屬材料在緩慢加熱的條件下，由固態(tài)向液體狀態(tài)轉(zhuǎn)變時的溫度，叫做熔點(diǎn)，一般用攝氏溫度（轉(zhuǎn)變時的溫度，叫做熔點(diǎn)，一般用攝氏溫度（）表示。工）表示。工業(yè)上常用的金屬材料中，錫的熔點(diǎn)最低，為業(yè)上常用的金屬材料中，錫的熔點(diǎn)最低，為231.9231.9，而鎢，而鎢的熔點(diǎn)最高，為的熔點(diǎn)最高，為34103410。各種金屬材料都有其固定的熔點(diǎn)，。各種金屬材料都有其固定的熔點(diǎn)，但大多數(shù)合金材料在熔化時，其熔化過程是在一個溫度范圍但大多數(shù)合金材料在熔化時，其熔化過程是在一

13、個溫度范圍內(nèi)進(jìn)行的，即它們沒有一個固定的熔點(diǎn)。內(nèi)進(jìn)行的，即它們沒有一個固定的熔點(diǎn)。1-2 金屬材料的性能 寧夏寧東水務(wù)有限責(zé)任公司培訓(xùn)課件 4.4.導(dǎo)熱性導(dǎo)熱性 導(dǎo)熱性是指金屬材料傳導(dǎo)熱量的能力。一般用導(dǎo)熱系導(dǎo)熱性是指金屬材料傳導(dǎo)熱量的能力。一般用導(dǎo)熱系數(shù)來表示金屬材料導(dǎo)熱性能的優(yōu)劣。導(dǎo)熱系數(shù)又稱熱導(dǎo)率，數(shù)來表示金屬材料導(dǎo)熱性能的優(yōu)劣。導(dǎo)熱系數(shù)又稱熱導(dǎo)率，熱導(dǎo)率的單位為熱導(dǎo)率的單位為w/w/（m mk k）。熱導(dǎo)率大的金屬材料的導(dǎo)熱性）。熱導(dǎo)率大的金屬材料的導(dǎo)熱性好。一般情況下，金屬材料的導(dǎo)熱性比非金屬材料好。導(dǎo)熱好。一般情況下，金屬材料的導(dǎo)熱性比非金屬材料好。導(dǎo)熱性最好的是金屬銀，其次是銅和

14、鋁。性最好的是金屬銀，其次是銅和鋁。 1-2 金屬材料的性能 寧夏寧東水務(wù)有限責(zé)任公司培訓(xùn)課件 5.5.導(dǎo)電性導(dǎo)電性 金屬材料傳導(dǎo)電流的性能稱為導(dǎo)電性。衡量金屬材料金屬材料傳導(dǎo)電流的性能稱為導(dǎo)電性。衡量金屬材料導(dǎo)電性的指標(biāo)是電導(dǎo)率。電導(dǎo)率愈大，其導(dǎo)電性能就愈好。導(dǎo)電性的指標(biāo)是電導(dǎo)率。電導(dǎo)率愈大，其導(dǎo)電性能就愈好。所有金屬都具有導(dǎo)電性，但各種金屬材料的導(dǎo)電性各不相同所有金屬都具有導(dǎo)電性，但各種金屬材料的導(dǎo)電性各不相同，導(dǎo)電性以銀最好，其次是銅和鋁。金屬材料的導(dǎo)電性還與，導(dǎo)電性以銀最好，其次是銅和鋁。金屬材料的導(dǎo)電性還與溫度有關(guān)。合金材料的導(dǎo)電性一般比相應(yīng)的純金屬材料差。溫度有關(guān)。合金材料的導(dǎo)電性

15、一般比相應(yīng)的純金屬材料差。當(dāng)橫截面積及其他條件相同時，金屬材料的導(dǎo)電性愈好，則當(dāng)橫截面積及其他條件相同時，金屬材料的導(dǎo)電性愈好，則電流通過時產(chǎn)生的熱量就愈小，因而在輸電過程中的電能損電流通過時產(chǎn)生的熱量就愈小，因而在輸電過程中的電能損失就愈小。失就愈小。1-2 金屬材料的性能 寧夏寧東水務(wù)有限責(zé)任公司培訓(xùn)課件6.6.熱膨脹性熱膨脹性 金屬材料在受熱時體積會增大，冷卻時則收縮，這種現(xiàn)象金屬材料在受熱時體積會增大，冷卻時則收縮，這種現(xiàn)象稱為熱膨脹性。各種金屬材料的熱膨脹性不同，一般用線膨稱為熱膨脹性。各種金屬材料的熱膨脹性不同，一般用線膨脹系數(shù)來表示金屬材料熱膨脹性的大小。脹系數(shù)來表示金屬材料熱膨

16、脹性的大小。 7.7.磁性磁性 金屬被磁化或被磁力吸引的性能稱為磁性。根據(jù)這種性能金屬被磁化或被磁力吸引的性能稱為磁性。根據(jù)這種性能的不同，通常將金屬材料分為鐵磁材料、順磁材料和逆磁材的不同，通常將金屬材料分為鐵磁材料、順磁材料和逆磁材料料3 3種。鐵磁材料有鐵、鈷和鎳等，它們在外磁場中能被強(qiáng)種。鐵磁材料有鐵、鈷和鎳等，它們在外磁場中能被強(qiáng)烈地磁化，鐵磁材料是制造電機(jī)和電器時不可缺少的材料。烈地磁化，鐵磁材料是制造電機(jī)和電器時不可缺少的材料。1-2 金屬材料的性能 寧夏寧東水務(wù)有限責(zé)任公司培訓(xùn)課件 二、金屬材料的化學(xué)性能二、金屬材料的化學(xué)性能 金屬材料在常溫或高溫條件下，抵抗外界介質(zhì)對其化金屬

17、材料在常溫或高溫條件下，抵抗外界介質(zhì)對其化學(xué)侵蝕的能力，稱為金屬材料的化學(xué)性能。金屬材料的化學(xué)學(xué)侵蝕的能力，稱為金屬材料的化學(xué)性能。金屬材料的化學(xué)性能一般包括抗氧化性和耐腐蝕性等。性能一般包括抗氧化性和耐腐蝕性等。 1.1.抗氧化性抗氧化性 所謂抗氧化性，是指金屬材料在高溫時抵抗氧化的能所謂抗氧化性，是指金屬材料在高溫時抵抗氧化的能力。許多金屬都能與空氣中的氧進(jìn)行化合而形成氧化物，在力。許多金屬都能與空氣中的氧進(jìn)行化合而形成氧化物，在金屬表面形成一層氧化膜。如果金屬表面形成的氧化物層比金屬表面形成一層氧化膜。如果金屬表面形成的氧化物層比較疏松，這時外界氧氣便可以繼續(xù)與金屬材料發(fā)生作用，使較疏松

18、，這時外界氧氣便可以繼續(xù)與金屬材料發(fā)生作用，使1-2 金屬材料的性能 寧夏寧東水務(wù)有限責(zé)任公司培訓(xùn)課件 金屬材料受到破壞，這種現(xiàn)象就叫做金屬材料的氧化。如果金屬材料受到破壞，這種現(xiàn)象就叫做金屬材料的氧化。如果金屬材料表面形成的氧化物層比較密集，于是就形成了一層金屬材料表面形成的氧化物層比較密集，于是就形成了一層保護(hù)層，使氧氣不能再與金屬材料接觸，阻止了金屬材料的保護(hù)層，使氧氣不能再與金屬材料接觸，阻止了金屬材料的繼續(xù)氧化，金屬材料就得到了保護(hù)，其抗氧化性就高。繼續(xù)氧化，金屬材料就得到了保護(hù)，其抗氧化性就高。 2.2.耐腐蝕性耐腐蝕性 金屬材料在常溫下抵抗各種介質(zhì)（氧、水蒸氣金屬材料在常溫下抵抗

19、各種介質(zhì)（氧、水蒸氣、酸、堿和鹽等）腐蝕作用的能力稱為抗腐蝕性。比如火電、酸、堿和鹽等）腐蝕作用的能力稱為抗腐蝕性。比如火電廠中的一些熱力部件，長期接觸高溫?zé)熎蛞恍└g介質(zhì)，廠中的一些熱力部件，長期接觸高溫?zé)熎蛞恍└g介質(zhì)，使金屬材料表面不斷受到各種腐蝕，有時還會侵入金屬材料使金屬材料表面不斷受到各種腐蝕，有時還會侵入金屬材料內(nèi)部，給安全運(yùn)行帶來不利影響，嚴(yán)重時甚至造成破裂損壞內(nèi)部，給安全運(yùn)行帶來不利影響，嚴(yán)重時甚至造成破裂損壞事故。因此，金屬材料的抗腐蝕性是一項(xiàng)很重要的性能。事故。因此，金屬材料的抗腐蝕性是一項(xiàng)很重要的性能。1-2 金屬材料的性能 寧夏寧東水務(wù)有限責(zé)任公司培訓(xùn)課件 三、金

20、屬材料的力學(xué)性能三、金屬材料的力學(xué)性能 金屬材料的力學(xué)性能是指金屬材料在外力作用下所表現(xiàn)出來金屬材料的力學(xué)性能是指金屬材料在外力作用下所表現(xiàn)出來的抵抗性能。金屬材料在加工和使用過程中所受的作用力稱的抵抗性能。金屬材料在加工和使用過程中所受的作用力稱為載荷（或稱負(fù)載荷或負(fù)荷）。載荷按其作用形式的不同，為載荷（或稱負(fù)載荷或負(fù)荷）。載荷按其作用形式的不同，分為靜載荷、沖擊載荷和交變載荷等。金屬材料的力學(xué)性能分為靜載荷、沖擊載荷和交變載荷等。金屬材料的力學(xué)性能包括金屬材料的強(qiáng)度、塑性、硬度、沖擊韌性和疲勞性能等包括金屬材料的強(qiáng)度、塑性、硬度、沖擊韌性和疲勞性能等指標(biāo)。指標(biāo)。 1.1.強(qiáng)度強(qiáng)度 是指金屬

21、材料在外力作用下抵抗塑性變形和斷裂的是指金屬材料在外力作用下抵抗塑性變形和斷裂的能力。根據(jù)受力情況的不同，金屬材料的強(qiáng)度可以分為抗拉能力。根據(jù)受力情況的不同，金屬材料的強(qiáng)度可以分為抗拉強(qiáng)度、抗壓強(qiáng)度、抗彎強(qiáng)度、抗扭強(qiáng)度和抗剪強(qiáng)度等。強(qiáng)度、抗壓強(qiáng)度、抗彎強(qiáng)度、抗扭強(qiáng)度和抗剪強(qiáng)度等。1-2 金屬材料的性能 寧夏寧東水務(wù)有限責(zé)任公司培訓(xùn)課件 其中最常用的強(qiáng)度是抗拉強(qiáng)度（強(qiáng)度極限其中最常用的強(qiáng)度是抗拉強(qiáng)度（強(qiáng)度極限b b），），b b表示金表示金屬材料在拉伸條件下所能承受的最大應(yīng)力，是機(jī)械設(shè)計和選屬材料在拉伸條件下所能承受的最大應(yīng)力，是機(jī)械設(shè)計和選材的主要依據(jù)之一。強(qiáng)度極限材的主要依據(jù)之一。強(qiáng)度極限b

22、 b可以通過拉伸試驗(yàn)測定?？梢酝ㄟ^拉伸試驗(yàn)測定。 2.2.塑性塑性 塑性是指金屬材料在外力作用下產(chǎn)生塑性變形（不可恢復(fù)的塑性是指金屬材料在外力作用下產(chǎn)生塑性變形（不可恢復(fù)的變形）而不被破壞的能力。常用的塑性指標(biāo)有伸長率變形）而不被破壞的能力。常用的塑性指標(biāo)有伸長率和斷和斷面收縮率面收縮率。和和的值越大，表示金屬材料的塑性越好。的值越大，表示金屬材料的塑性越好。金屬材料具有塑性才能進(jìn)行加工，塑性好的金屬材料制成的金屬材料具有塑性才能進(jìn)行加工，塑性好的金屬材料制成的零件在使用時也比較安全。零件在使用時也比較安全。1-2 金屬材料的性能 寧夏寧東水務(wù)有限責(zé)任公司培訓(xùn)課件 3.3.硬度硬度 硬度是指金

23、屬材料局部表面抵抗彈性變形、塑性變形硬度是指金屬材料局部表面抵抗彈性變形、塑性變形和破壞的能力。它是衡量金屬材料軟硬程度的指標(biāo)，其物理和破壞的能力。它是衡量金屬材料軟硬程度的指標(biāo)，其物理含義與測量方法有關(guān)。含義與測量方法有關(guān)。 常用的硬度測量方法有如下幾種：常用的硬度測量方法有如下幾種： （1 1）布氏硬度（）布氏硬度（HB).HB).用一定直徑的球體（淬火鋼球或用一定直徑的球體（淬火鋼球或硬質(zhì)合金球）以相應(yīng)的試驗(yàn)壓力壓入待測的金屬材料表面，硬質(zhì)合金球）以相應(yīng)的試驗(yàn)壓力壓入待測的金屬材料表面，保持規(guī)定時間并達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)后卸除試驗(yàn)壓力，用測量的金保持規(guī)定時間并達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)后卸除試驗(yàn)壓力，用測量的

24、金屬材料的表面壓痕直徑來計算布氏硬度的一種試驗(yàn)方法。也屬材料的表面壓痕直徑來計算布氏硬度的一種試驗(yàn)方法。也可以用布氏硬度計測量布氏硬度。布氏硬度的值用球面壓痕可以用布氏硬度計測量布氏硬度。布氏硬度的值用球面壓痕單位面積上所承受的平均壓力表示。用淬火鋼球壓時，用單位面積上所承受的平均壓力表示。用淬火鋼球壓時，用HBSHBS表示；用硬質(zhì)合金球壓時，用表示；用硬質(zhì)合金球壓時，用HBWHBW表示。表示。 1-2 金屬材料的性能 寧夏寧東水務(wù)有限責(zé)任公司培訓(xùn)課件 （2 2）洛氏硬度（）洛氏硬度（HR).HR).用金剛石圓錐或淬火鋼球，在試驗(yàn)壓用金剛石圓錐或淬火鋼球，在試驗(yàn)壓力的作用下壓入試樣表面，經(jīng)規(guī)定

25、時間后卸除試驗(yàn)壓力，用力的作用下壓入試樣表面，經(jīng)規(guī)定時間后卸除試驗(yàn)壓力，用測量的殘余壓痕深度增量來計算硬度的一種試驗(yàn)方法。也可測量的殘余壓痕深度增量來計算硬度的一種試驗(yàn)方法。也可以用洛氏硬度計測量洛氏硬度。洛氏硬度值用測量的殘余壓以用洛氏硬度計測量洛氏硬度。洛氏硬度值用測量的殘余壓痕深度表示，可從表盤上直接讀出，如痕深度表示，可從表盤上直接讀出，如50HRC50HRC，HRHR前面為硬前面為硬度數(shù)值，度數(shù)值，HRHR后面為使用的標(biāo)尺類型，最常用的是后面為使用的標(biāo)尺類型，最常用的是HRAHRA、HRBHRB、HRCHRC等等3 3種。種。 （3 3）維氏硬度（）維氏硬度（HVHV）. .用夾角為

26、用夾角為136136的金剛石正四棱錐體的金剛石正四棱錐體壓頭，使用很小的試驗(yàn)力壓頭，使用很小的試驗(yàn)力F F（49.0349.03980.07N980.07N）壓入試樣表）壓入試樣表面，測出壓痕對角線長度面，測出壓痕對角線長度d d。維氏硬度的值用壓痕對角線長。維氏硬度的值用壓痕對角線長度表示，如度表示，如640HV640HV。1-2 金屬材料的性能 寧夏寧東水務(wù)有限責(zé)任公司培訓(xùn)課件 4.4.沖擊韌性沖擊韌性 沖擊韌性是指金屬材料抵抗沖擊載荷作用而不被破壞的能沖擊韌性是指金屬材料抵抗沖擊載荷作用而不被破壞的能力。金屬材料的沖擊韌性一般在一次擺錘沖擊試驗(yàn)機(jī)上進(jìn)行力。金屬材料的沖擊韌性一般在一次擺錘

27、沖擊試驗(yàn)機(jī)上進(jìn)行測試，測得試樣在沖斷時斷口單位面積所消耗的沖擊吸收功測試，測得試樣在沖斷時斷口單位面積所消耗的沖擊吸收功，稱為沖擊韌度或沖擊值，常用，稱為沖擊韌度或沖擊值，常用a ak k表示，其單位為表示，其單位為J/cmJ/cm2 2。 a ak k值越大，沖擊韌度越高。值越大，沖擊韌度越高。 5.5.疲勞性能疲勞性能 金屬材料在無限多次交變載荷作用下而不被破壞的最大應(yīng)力金屬材料在無限多次交變載荷作用下而不被破壞的最大應(yīng)力，稱為疲勞強(qiáng)度或疲勞極限。實(shí)際上，金屬材料并不可能進(jìn)，稱為疲勞強(qiáng)度或疲勞極限。實(shí)際上，金屬材料并不可能進(jìn)行無限多次交變載荷試驗(yàn)，所以一般試驗(yàn)時規(guī)定，鋼在經(jīng)受行無限多次交變

28、載荷試驗(yàn)，所以一般試驗(yàn)時規(guī)定，鋼在經(jīng)受10107 7次、有色金屬在經(jīng)受次、有色金屬在經(jīng)受10108 8次交變載荷作用時不產(chǎn)生斷裂的次交變載荷作用時不產(chǎn)生斷裂的最大應(yīng)力，稱為疲勞強(qiáng)度。當(dāng)施加的交變應(yīng)力是對稱循環(huán)力最大應(yīng)力，稱為疲勞強(qiáng)度。當(dāng)施加的交變應(yīng)力是對稱循環(huán)力時，所得的疲勞強(qiáng)度用時，所得的疲勞強(qiáng)度用-1-1表示。表示。1-2 金屬材料的性能 寧夏寧東水務(wù)有限責(zé)任公司培訓(xùn)課件 寧夏寧東水務(wù)有限責(zé)任公司培訓(xùn)課件1-2 金屬材料的性能 四、金屬材料的工藝性能四、金屬材料的工藝性能 金屬材料的工藝性能是指金屬材料在各種加工條件下表金屬材料的工藝性能是指金屬材料在各種加工條件下表現(xiàn)出來的適應(yīng)能力，包括

29、鑄造性、鍛壓性、切削加工性、現(xiàn)出來的適應(yīng)能力，包括鑄造性、鍛壓性、切削加工性、焊接性等。焊接性等。 1.1.鑄造性（可鑄性）鑄造性（可鑄性） 金屬材料能否用鑄造的方法獲得合格鑄件的性能，稱為金屬材料能否用鑄造的方法獲得合格鑄件的性能，稱為鑄造性或可鑄性。鑄造性主要包括流動性、收縮性和偏析鑄造性或可鑄性。鑄造性主要包括流動性、收縮性和偏析。流動性是指液態(tài)金屬材料充滿鑄模的能力。收縮性是指。流動性是指液態(tài)金屬材料充滿鑄模的能力。收縮性是指鑄件凝固時體積收縮的程度。偏析是指金屬材料在冷卻凝鑄件凝固時體積收縮的程度。偏析是指金屬材料在冷卻凝固過程中，因結(jié)晶的先后差異而造成金屬材料內(nèi)部化學(xué)成固過程中，因

30、結(jié)晶的先后差異而造成金屬材料內(nèi)部化學(xué)成分和組織的不均勻性。分和組織的不均勻性。 2.2.鍛壓（可鍛性）鍛壓（可鍛性） 金屬材料能否用鍛壓方法制成優(yōu)良鍛壓件的性能，稱為金屬材料能否用鍛壓方法制成優(yōu)良鍛壓件的性能，稱為鍛壓性或可鍛性。它包括在熱態(tài)或冷態(tài)下能夠進(jìn)行錘鍛、鍛壓性或可鍛性。它包括在熱態(tài)或冷態(tài)下能夠進(jìn)行錘鍛、軋制、拉伸和擠壓等加工。軋制、拉伸和擠壓等加工。 寧夏寧東水務(wù)有限責(zé)任公司培訓(xùn)課件1-2 金屬材料的性能 3.3.切削加工性（可切削性或機(jī)械加工性）切削加工性（可切削性或機(jī)械加工性） 金屬材料被刀具切削加工后而成為合格工件的難易金屬材料被刀具切削加工后而成為合格工件的難易程度，稱為切削

31、加工性或可切削性或機(jī)械加工性。切削加程度，稱為切削加工性或可切削性或機(jī)械加工性。切削加工性的好壞常用加工后工件的表面粗糙度、允許的切削速工性的好壞常用加工后工件的表面粗糙度、允許的切削速度以及刀具的磨損程度來衡量。它與金屬材料的化學(xué)成分度以及刀具的磨損程度來衡量。它與金屬材料的化學(xué)成分、力學(xué)性能、導(dǎo)熱性及加工硬化程度等諸多因素有關(guān)。通、力學(xué)性能、導(dǎo)熱性及加工硬化程度等諸多因素有關(guān)。通常是用硬度和韌性作切削加工性好壞的大致判斷。一般來常是用硬度和韌性作切削加工性好壞的大致判斷。一般來講，金屬材料的硬度愈高，愈難切削；硬度雖不高，但韌講，金屬材料的硬度愈高，愈難切削；硬度雖不高，但韌性大，切削也較

32、困難。性大，切削也較困難。 寧夏寧東水務(wù)有限責(zé)任公司培訓(xùn)課件1-2 金屬材料的性能 4.4.焊接性（可焊性）焊接性（可焊性） 金屬材料在一定的焊接工藝條件下是否易于獲得優(yōu)良焊接金屬材料在一定的焊接工藝條件下是否易于獲得優(yōu)良焊接接頭的能力，稱為焊接性或可焊性。主要是指在一定的焊接接頭的能力，稱為焊接性或可焊性。主要是指在一定的焊接工藝條件下獲得優(yōu)質(zhì)焊接接頭的難易程度。它包括兩個方面工藝條件下獲得優(yōu)質(zhì)焊接接頭的難易程度。它包括兩個方面的內(nèi)容：一是結(jié)合性能，即在一定的焊接工藝條件下金屬材的內(nèi)容：一是結(jié)合性能，即在一定的焊接工藝條件下金屬材料形成焊接缺陷的敏感性；二是使用性能，即在一定的焊接料形成焊接

33、缺陷的敏感性；二是使用性能，即在一定的焊接工藝條件下金屬材料的焊接接頭對使用要求的適用性。工藝條件下金屬材料的焊接接頭對使用要求的適用性。 寧夏寧東水務(wù)有限責(zé)任公司培訓(xùn)課件1-3 機(jī)械零件的強(qiáng)度 機(jī)械零件的強(qiáng)度是指機(jī)械零件受載后抵抗斷裂、塑性變形機(jī)械零件的強(qiáng)度是指機(jī)械零件受載后抵抗斷裂、塑性變形和表面失效的能力。為了保證機(jī)械零件具有足夠的強(qiáng)度，和表面失效的能力。為了保證機(jī)械零件具有足夠的強(qiáng)度，必須使機(jī)械零件在受載后的工作應(yīng)力必須使機(jī)械零件在受載后的工作應(yīng)力不超過機(jī)械零件的不超過機(jī)械零件的許用應(yīng)力許用應(yīng)力，表達(dá)式為：，表達(dá)式為： 或或=F/A=F/A 式中，式中，F(xiàn) F是載荷，是載荷，A A是截

34、面積。是截面積。 一、載荷與應(yīng)力的分類一、載荷與應(yīng)力的分類 載荷可以分為靜載荷和變載荷載荷可以分為靜載荷和變載荷 其中，循環(huán)變載荷又可以再分類：其中，循環(huán)變載荷又可以再分類： 不穩(wěn)定循環(huán)變載荷（每一個循環(huán)內(nèi)載荷是變動的）不穩(wěn)定循環(huán)變載荷（每一個循環(huán)內(nèi)載荷是變動的）穩(wěn)定循環(huán)變載荷（每一個循環(huán)內(nèi)載荷不變，各循環(huán)周期又穩(wěn)定循環(huán)變載荷（每一個循環(huán)內(nèi)載荷不變，各循環(huán)周期又相同，如往復(fù)式動力機(jī)曲軸所承受的載荷）相同，如往復(fù)式動力機(jī)曲軸所承受的載荷） 應(yīng)力也分為靜應(yīng)力和變應(yīng)力，變應(yīng)力分為不穩(wěn)定變應(yīng)力應(yīng)力也分為靜應(yīng)力和變應(yīng)力，變應(yīng)力分為不穩(wěn)定變應(yīng)力（變應(yīng)力中，每一次應(yīng)力變化的周期（變應(yīng)力中，每一次應(yīng)力變化的周

35、期T T、平均應(yīng)力、平均應(yīng)力m m和應(yīng)和應(yīng)力幅力幅三者之一不為常數(shù)）；穩(wěn)定循環(huán)變應(yīng)力三者之一不為常數(shù)）；穩(wěn)定循環(huán)變應(yīng)力(T(T、m m、a a均不變均不變) ) 寧夏寧東水務(wù)有限責(zé)任公司培訓(xùn)課件1-3 機(jī)械零件的強(qiáng)度 二、機(jī)械零件的疲勞強(qiáng)度二、機(jī)械零件的疲勞強(qiáng)度 通過疲勞斷裂的定義可知，疲勞斷裂的機(jī)理是損傷的累積通過疲勞斷裂的定義可知，疲勞斷裂的機(jī)理是損傷的累積。疲勞斷裂具有如下特征：。疲勞斷裂具有如下特征： （1 1）斷裂過程可以分為以下幾個步驟：產(chǎn)生初始裂紋）斷裂過程可以分為以下幾個步驟：產(chǎn)生初始裂紋（應(yīng)力較大處）；裂紋尖端在應(yīng)力作用下，反復(fù)擴(kuò)展，（應(yīng)力較大處）；裂紋尖端在應(yīng)力作用下，反復(fù)

36、擴(kuò)展，直至產(chǎn)生疲勞裂紋。直至產(chǎn)生疲勞裂紋。 （2 2）斷裂面分為光滑區(qū)（疲勞發(fā)展區(qū)）和粗糙區(qū)（脆性）斷裂面分為光滑區(qū)（疲勞發(fā)展區(qū)）和粗糙區(qū)（脆性斷裂區(qū)）。斷裂區(qū)）。 （3 3）無明顯塑性變形的脆性，突然斷裂。）無明顯塑性變形的脆性，突然斷裂。 寧夏寧東水務(wù)有限責(zé)任公司培訓(xùn)課件1-3 機(jī)械零件的強(qiáng)度 （4 4）破壞時的應(yīng)力（疲勞極限）遠(yuǎn)小于金屬材料的屈服）破壞時的應(yīng)力（疲勞極限）遠(yuǎn)小于金屬材料的屈服極限。極限。 金屬材料的疲勞抗力指標(biāo)是疲勞強(qiáng)度（金屬材料的疲勞抗力指標(biāo)是疲勞強(qiáng)度（-1-1）。工程上使）。工程上使用的疲勞強(qiáng)度是指金屬材料在一定的循環(huán)基數(shù)下不發(fā)生斷用的疲勞強(qiáng)度是指金屬材料在一定的循環(huán)

37、基數(shù)下不發(fā)生斷裂的最大應(yīng)力值。裂的最大應(yīng)力值。 疲勞強(qiáng)度除與金屬材料的性能有關(guān)外，還與機(jī)械零件的工疲勞強(qiáng)度除與金屬材料的性能有關(guān)外，還與機(jī)械零件的工作條件、幾何形狀、表面狀態(tài)有關(guān)。因此，可以通過采取作條件、幾何形狀、表面狀態(tài)有關(guān)。因此，可以通過采取改善機(jī)械零件的結(jié)構(gòu)形狀、避免應(yīng)力集中、改善表面粗糙改善機(jī)械零件的結(jié)構(gòu)形狀、避免應(yīng)力集中、改善表面粗糙度以及進(jìn)行表面強(qiáng)化處理等措施來提高金屬材料的疲勞強(qiáng)度以及進(jìn)行表面強(qiáng)化處理等措施來提高金屬材料的疲勞強(qiáng)度，防止疲勞斷裂度，防止疲勞斷裂. . 寧夏寧東水務(wù)有限責(zé)任公司培訓(xùn)課件1-4 摩擦與磨損 一、摩擦一、摩擦 1.1.摩擦的基本概念摩擦的基本概念 兩個

38、物體表面在外力作用下發(fā)生相互接觸并作相對運(yùn)動兩個物體表面在外力作用下發(fā)生相互接觸并作相對運(yùn)動( (或運(yùn)動趨勢或運(yùn)動趨勢) )時，在接觸面之間產(chǎn)生的切向運(yùn)動阻力稱為時，在接觸面之間產(chǎn)生的切向運(yùn)動阻力稱為摩擦力，這種現(xiàn)象就是摩擦。摩擦力，這種現(xiàn)象就是摩擦。 影響摩擦力的因素包括接觸表面的運(yùn)動情況、外載荷、環(huán)影響摩擦力的因素包括接觸表面的運(yùn)動情況、外載荷、環(huán)境條件（溫度、潤滑等）、表面形貌和材料性質(zhì)等。境條件（溫度、潤滑等）、表面形貌和材料性質(zhì)等。 關(guān)于摩擦的分類有很多標(biāo)準(zhǔn)，具體如表關(guān)于摩擦的分類有很多標(biāo)準(zhǔn)，具體如表1-11-1所示。所示。( (見書見書1010頁頁) ) 2.2.摩擦的預(yù)防摩擦的預(yù)

39、防潤滑潤滑 摩擦吸收了機(jī)器中的大量功，這部分功大多在滑動表面上摩擦吸收了機(jī)器中的大量功，這部分功大多在滑動表面上轉(zhuǎn)化為熱，它可以損傷甚至熔化軸承，為使摩擦力最小，轉(zhuǎn)化為熱，它可以損傷甚至熔化軸承，為使摩擦力最小，在接觸部分涂抹上一層起潤滑作用的物質(zhì)，它既能承受軸在接觸部分涂抹上一層起潤滑作用的物質(zhì)，它既能承受軸承的表面壓力，又容易切過自身，從而減小摩擦力。承的表面壓力，又容易切過自身，從而減小摩擦力。 寧夏寧東水務(wù)有限責(zé)任公司培訓(xùn)課件1-4 摩擦與磨損 磨損是在一個物體與另一個固體的、液體的或氣體的對偶磨損是在一個物體與另一個固體的、液體的或氣體的對偶件發(fā)生接觸并作相對運(yùn)動，由于機(jī)械作用而造成

40、的表面材件發(fā)生接觸并作相對運(yùn)動，由于機(jī)械作用而造成的表面材料不斷損失的過程。一般來講，磨損的過程分為料不斷損失的過程。一般來講，磨損的過程分為3 3個階段個階段：初期磨損階段、正常磨損階段和急劇磨損階段。：初期磨損階段、正常磨損階段和急劇磨損階段。 由磨損引起的材料損失的量稱為磨損量，它的倒數(shù)由磨損引起的材料損失的量稱為磨損量，它的倒數(shù)稱為耐磨性。機(jī)械零件的磨損過程通常經(jīng)歷不同的磨損階稱為耐磨性。機(jī)械零件的磨損過程通常經(jīng)歷不同的磨損階段，直至失效。圖段，直至失效。圖1-41-4是一種典型的磨損特性曲線是一種典型的磨損特性曲線( (也稱浴也稱浴盆曲線盆曲線) )。 圖圖1-41-4磨損特性曲線磨

41、損特性曲線 寧夏寧東水務(wù)有限責(zé)任公司培訓(xùn)課件1-4 摩擦與磨損 下面介紹幾種最常見的且磨損機(jī)理又比較清楚的磨損形式下面介紹幾種最常見的且磨損機(jī)理又比較清楚的磨損形式：粘著磨損、磨料磨損、疲勞磨損：粘著磨損、磨料磨損、疲勞磨損( (接觸疲勞接觸疲勞) )和微動磨損和微動磨損。 1.1.粘著磨損粘著磨損 粘著磨損是金屬摩擦副之間最普遍的一種磨損形式。當(dāng)粘著磨損是金屬摩擦副之間最普遍的一種磨損形式。當(dāng)摩擦表面的不平度峰尖在相互作用的各點(diǎn)處發(fā)生摩擦表面的不平度峰尖在相互作用的各點(diǎn)處發(fā)生“冷焊冷焊”后，在相對滑動時，材料從一個表面轉(zhuǎn)移到另一個表面，后，在相對滑動時，材料從一個表面轉(zhuǎn)移到另一個表面，便形成

42、了粘著磨損。影響粘著磨損的因素主要有以下幾點(diǎn)便形成了粘著磨損。影響粘著磨損的因素主要有以下幾點(diǎn)： (1)(1)金屬性質(zhì)越是相近的，構(gòu)成摩擦副時粘著磨損就越嚴(yán)金屬性質(zhì)越是相近的，構(gòu)成摩擦副時粘著磨損就越嚴(yán)重。反之，金屬間互溶程度越小，晶體結(jié)構(gòu)不同，原子尺重。反之，金屬間互溶程度越小，晶體結(jié)構(gòu)不同，原子尺寸寸 寧夏寧東水務(wù)有限責(zé)任公司培訓(xùn)課件1-4 摩擦與磨損 別較大，形成化合物傾向較大的金屬，構(gòu)成摩擦副時粘著別較大，形成化合物傾向較大的金屬，構(gòu)成摩擦副時粘著磨損就較輕微。磨損就較輕微。 (2)(2)在一定范圍內(nèi)，零件的表面粗糙度愈小，抗粘著能力在一定范圍內(nèi)，零件的表面粗糙度愈小，抗粘著能力愈強(qiáng)。

43、愈強(qiáng)。 2.2.磨料磨損磨料磨損 硬顆粒例如巖石、砂子或某些硬金屬碎片等在壓力作用硬顆粒例如巖石、砂子或某些硬金屬碎片等在壓力作用下滑過或滾過零件表面時，就產(chǎn)生磨料磨損。下滑過或滾過零件表面時，就產(chǎn)生磨料磨損。 影響磨料磨損的因素主要有：磨料的硬度、大小及影響磨料磨損的因素主要有：磨料的硬度、大小及形狀，磨粒的韌性、壓碎強(qiáng)度等；外界載荷大小、滑動距形狀，磨粒的韌性、壓碎強(qiáng)度等；外界載荷大小、滑動距離及滑動速度；材料自身的硬度及內(nèi)部組織。離及滑動速度；材料自身的硬度及內(nèi)部組織。 寧夏寧東水務(wù)有限責(zé)任公司培訓(xùn)課件1-4 摩擦與磨損 3.3.疲勞磨損（接觸疲勞）疲勞磨損（接觸疲勞） 接觸疲勞是工件接

44、觸疲勞是工件( (如齒輪、滾動軸承、鋼軌和輪箍如齒輪、滾動軸承、鋼軌和輪箍、鑿巖機(jī)活塞和釬尾的打擊端部等、鑿巖機(jī)活塞和釬尾的打擊端部等) )表面在接觸壓應(yīng)力的表面在接觸壓應(yīng)力的長期反復(fù)作用下引起的一種表面疲勞破壞現(xiàn)象，表現(xiàn)為接長期反復(fù)作用下引起的一種表面疲勞破壞現(xiàn)象，表現(xiàn)為接觸表面出現(xiàn)許多針狀或痘狀的凹坑，稱為麻點(diǎn)，也叫點(diǎn)蝕觸表面出現(xiàn)許多針狀或痘狀的凹坑，稱為麻點(diǎn)，也叫點(diǎn)蝕或麻點(diǎn)磨損。有的凹坑很深，呈或麻點(diǎn)磨損。有的凹坑很深，呈“貝殼貝殼”狀，有疲勞裂紋狀，有疲勞裂紋發(fā)展線的痕跡存在。在剛出現(xiàn)少數(shù)麻點(diǎn)時，一般仍能繼續(xù)發(fā)展線的痕跡存在。在剛出現(xiàn)少數(shù)麻點(diǎn)時，一般仍能繼續(xù)工作，但隨著工作時間的延續(xù)，

45、麻點(diǎn)剝落現(xiàn)象將不斷增多工作，但隨著工作時間的延續(xù)，麻點(diǎn)剝落現(xiàn)象將不斷增多和擴(kuò)大。和擴(kuò)大。 接觸疲勞壽命首先取決于加載條件，特別是載荷大接觸疲勞壽命首先取決于加載條件，特別是載荷大小。此外，還與許多其他因素有關(guān)，這里僅列舉具有代表小。此外，還與許多其他因素有關(guān)，這里僅列舉具有代表性的因素，如非金屬夾雜物、馬氏體含碳量、剩余碳化物性的因素，如非金屬夾雜物、馬氏體含碳量、剩余碳化物顆粒大小和數(shù)量以及材料的硬度等等。顆粒大小和數(shù)量以及材料的硬度等等。 寧夏寧東水務(wù)有限責(zé)任公司培訓(xùn)課件1-4 摩擦與磨損 4.4.微動磨損微動磨損 微動磨損通常發(fā)生在一對緊配合的零件，如壓配合的軸微動磨損通常發(fā)生在一對緊配

46、合的零件，如壓配合的軸頸、汽輪機(jī)及壓氣機(jī)葉片配合處以及銷釘或螺栓聯(lián)接零件頸、汽輪機(jī)及壓氣機(jī)葉片配合處以及銷釘或螺栓聯(lián)接零件等。這些原本配合緊密的零件，在載荷和一定的頻率振動等。這些原本配合緊密的零件，在載荷和一定的頻率振動作用下，較長時間后會產(chǎn)生松動，這種松動只是微米級的作用下，較長時間后會產(chǎn)生松動，這種松動只是微米級的相對滑動，而微小的相對滑動導(dǎo)致了接觸金屬間的粘著，相對滑動，而微小的相對滑動導(dǎo)致了接觸金屬間的粘著，隨后是粘著點(diǎn)的剪切，粘著物脫落。在大氣環(huán)境下，這些隨后是粘著點(diǎn)的剪切，粘著物脫落。在大氣環(huán)境下，這些脫落物被氧化成氧化物磨屑。由于兩摩擦表面的緊密配合脫落物被氧化成氧化物磨屑。由

47、于兩摩擦表面的緊密配合，磨屑不易排出，這些磨屑起著磨料的作用，加速了微動，磨屑不易排出，這些磨屑起著磨料的作用，加速了微動磨損的過程。微動磨損的主要特征是表面形成凹坑或麻點(diǎn)磨損的過程。微動磨損的主要特征是表面形成凹坑或麻點(diǎn)，并在摩擦表面上伴隨著帶棕褐色或黑色的斑點(diǎn)，這些是，并在摩擦表面上伴隨著帶棕褐色或黑色的斑點(diǎn)，這些是集結(jié)的氧化物，常布滿在表面的凹坑或麻點(diǎn)中。集結(jié)的氧化物，常布滿在表面的凹坑或麻點(diǎn)中。 微動磨損量與材料性質(zhì)、滑動振幅和施加載荷有關(guān)。滾微動磨損量與材料性質(zhì)、滑動振幅和施加載荷有關(guān)。滾壓、噴丸和表面化學(xué)熱處理都可因?yàn)楸韺赢a(chǎn)生壓應(yīng)力，能壓、噴丸和表面化學(xué)熱處理都可因?yàn)楸韺赢a(chǎn)生壓應(yīng)力

48、，能有效地提高微動磨損的抗力。有效地提高微動磨損的抗力。 寧夏寧東水務(wù)有限責(zé)任公司培訓(xùn)課件2-1 黑色金屬材料 一、鑄鐵一、鑄鐵 鑄鐵是指含碳量在鑄鐵是指含碳量在2.112.11以上的鐵碳合金（以上的鐵碳合金（WcWc2.11%2.11%）鑄鐵具有良好的鑄造性能，力學(xué)性能不如鋼，但切削加工鑄鐵具有良好的鑄造性能，力學(xué)性能不如鋼，但切削加工性、減摩性和減震性好，而且生產(chǎn)設(shè)備簡單、成本低。因性、減摩性和減震性好，而且生產(chǎn)設(shè)備簡單、成本低。因此，鑄鐵廣泛運(yùn)用于機(jī)械制造、冶金、礦山及交通運(yùn)輸部此，鑄鐵廣泛運(yùn)用于機(jī)械制造、冶金、礦山及交通運(yùn)輸部門。門。 根據(jù)碳在鑄鐵中存在形式的不同，鑄鐵可分為白口鑄鐵、

49、根據(jù)碳在鑄鐵中存在形式的不同，鑄鐵可分為白口鑄鐵、灰口鑄鐵、可鍛鑄鐵、球墨鑄鐵、蠕墨鑄鐵和合金鑄鐵等灰口鑄鐵、可鍛鑄鐵、球墨鑄鐵、蠕墨鑄鐵和合金鑄鐵等 （1 1）白口鑄鐵。碳、硅含量較低，碳主要以滲碳體形態(tài)）白口鑄鐵。碳、硅含量較低，碳主要以滲碳體形態(tài) 寧夏寧東水務(wù)有限責(zé)任公司培訓(xùn)課件2-1 黑色金屬材料 存在，斷口呈銀白色。凝固時收縮大，易產(chǎn)生縮孔、裂紋存在，斷口呈銀白色。凝固時收縮大，易產(chǎn)生縮孔、裂紋。硬度高，脆性大，不能承受沖擊載荷。多用作可鍛鑄鐵。硬度高，脆性大，不能承受沖擊載荷。多用作可鍛鑄鐵的坯件和制作耐磨損的零部件。的坯件和制作耐磨損的零部件。 （2 2）灰口鑄鐵。含碳量較高（）

50、灰口鑄鐵。含碳量較高（2.72.74.04.0），碳主要），碳主要以片狀石墨形態(tài)存在，斷口呈灰色，簡稱灰鐵。熔點(diǎn)低（以片狀石墨形態(tài)存在，斷口呈灰色，簡稱灰鐵。熔點(diǎn)低（1145114512501250），凝固時收縮量小，抗壓強(qiáng)度和硬度接），凝固時收縮量小，抗壓強(qiáng)度和硬度接近碳素鋼，減震性好。常用于制造機(jī)床床身、汽缸和箱體近碳素鋼，減震性好。常用于制造機(jī)床床身、汽缸和箱體等結(jié)構(gòu)件?；铱阼T鐵的牌號由等結(jié)構(gòu)件?；铱阼T鐵的牌號由“灰鐵灰鐵”二字的漢語拼音首二字的漢語拼音首字母字母“HTHT”加加3 3位數(shù)字表示。這位數(shù)字表示。這3 3位數(shù)字表示其最低抗拉強(qiáng)位數(shù)字表示其最低抗拉強(qiáng)度（度（MPaMPa），如

51、），如HT150HT150表示最低抗拉強(qiáng)度為表示最低抗拉強(qiáng)度為150MPa150MPa的灰口鑄的灰口鑄鐵。鐵。 寧夏寧東水務(wù)有限責(zé)任公司培訓(xùn)課件2-1 黑色金屬材料 （3 3）可鍛鑄鐵。由白口鑄鐵退火處理后獲得，石墨呈團(tuán)）可鍛鑄鐵。由白口鑄鐵退火處理后獲得，石墨呈團(tuán)絮狀分布，簡稱韌鐵。絮狀分布，簡稱韌鐵。 可鍛鑄鐵的牌號由可鍛鑄鐵的牌號由“可鐵可鐵”二字的漢語拼音首字母二字的漢語拼音首字母“KT”KT”加類型代號（加類型代號（H H、B B、Z Z）和兩組數(shù)字組成，）和兩組數(shù)字組成，H H表示表示“黑心黑心”，B B表示表示“白心白心”，Z Z表示表示“珠光體集體珠光體集體”；兩組數(shù)；兩組數(shù)字

52、分別表示最低抗拉強(qiáng)度（字分別表示最低抗拉強(qiáng)度（MPaMPa）和最低伸長率（）和最低伸長率（% %）。如）。如KTH300-06KTH300-06表示最低抗拉強(qiáng)度為表示最低抗拉強(qiáng)度為300MPa300MPa，最低伸長率為，最低伸長率為6%6%的黑心可鍛鑄鐵?？慑戣T鐵組織性能均勻，耐磨損，有良的黑心可鍛鑄鐵?？慑戣T鐵組織性能均勻，耐磨損，有良好的塑性和韌性。多用于制造形狀復(fù)雜、能承受強(qiáng)動載荷好的塑性和韌性。多用于制造形狀復(fù)雜、能承受強(qiáng)動載荷的零件。的零件。 寧夏寧東水務(wù)有限責(zé)任公司培訓(xùn)課件2-1 黑色金屬材料 （4 4）球墨鑄鐵。將灰口鑄鐵鐵水經(jīng)球化處理后獲得，析）球墨鑄鐵。將灰口鑄鐵鐵水經(jīng)球化處

53、理后獲得，析出的石墨呈球狀，簡稱球鐵。球墨鑄鐵的牌號由出的石墨呈球狀，簡稱球鐵。球墨鑄鐵的牌號由“球鐵球鐵”二字的漢語拼音首字母二字的漢語拼音首字母“QT”QT”加一組數(shù)字組成，數(shù)字表示加一組數(shù)字組成，數(shù)字表示其最低抗拉強(qiáng)度（其最低抗拉強(qiáng)度（MPaMPa），如），如QT150QT150表示最低抗拉強(qiáng)度為表示最低抗拉強(qiáng)度為150MPa150MPa的球墨鑄鐵。球墨鑄鐵比普通灰口鑄鐵有較高強(qiáng)度的球墨鑄鐵。球墨鑄鐵比普通灰口鑄鐵有較高強(qiáng)度、較好韌性和塑性。常用于制造內(nèi)燃機(jī)、汽車零部件及農(nóng)、較好韌性和塑性。常用于制造內(nèi)燃機(jī)、汽車零部件及農(nóng)機(jī)具等。機(jī)具等。 寧夏寧東水務(wù)有限責(zé)任公司培訓(xùn)課件2-1 黑色金屬

54、材料 （5 5）蠕墨鑄鐵。將灰口鑄鐵鐵水經(jīng)蠕化處理后獲得，析）蠕墨鑄鐵。將灰口鑄鐵鐵水經(jīng)蠕化處理后獲得，析出的石墨呈蠕蟲狀。蠕墨鑄鐵的牌號由出的石墨呈蠕蟲狀。蠕墨鑄鐵的牌號由“蠕鐵蠕鐵”二字的漢二字的漢語拼音首字母語拼音首字母“RT”RT”加一組數(shù)字組成，數(shù)字表示其最低抗加一組數(shù)字組成，數(shù)字表示其最低抗拉強(qiáng)度（拉強(qiáng)度（MPaMPa）。如）。如RT420RT420表示最低抗拉強(qiáng)度為表示最低抗拉強(qiáng)度為420MPa420MPa的蠕的蠕墨鑄鐵。蠕墨鑄鐵的力學(xué)性能與球墨鑄鐵相近，鑄造性能墨鑄鐵。蠕墨鑄鐵的力學(xué)性能與球墨鑄鐵相近，鑄造性能介于灰口鑄鐵與球墨鑄鐵之間。一般用于制造汽車的零部介于灰口鑄鐵與球墨

55、鑄鐵之間。一般用于制造汽車的零部件。件。 （6 6）合金鑄鐵。普通鑄鐵加入適量合金元素（如硅）合金鑄鐵。普通鑄鐵加入適量合金元素（如硅、錳、磷、鎳、鉻、鉬、銅、鋁、硼、釩、錫等）獲得。、錳、磷、鎳、鉻、鉬、銅、鋁、硼、釩、錫等）獲得。合金元素使鑄鐵的基體組織發(fā)生變化，從而具有相應(yīng)的耐合金元素使鑄鐵的基體組織發(fā)生變化，從而具有相應(yīng)的耐熱、耐磨、耐蝕、耐低溫或無磁等特性。常用于制造礦山熱、耐磨、耐蝕、耐低溫或無磁等特性。常用于制造礦山、化工機(jī)械和儀器儀表等的零部件。、化工機(jī)械和儀器儀表等的零部件。 。 寧夏寧東水務(wù)有限責(zé)任公司培訓(xùn)課件2-1 黑色金屬材料 （5 5）蠕墨鑄鐵。將灰口鑄鐵鐵水經(jīng)蠕化處

56、理后獲得，析）蠕墨鑄鐵。將灰口鑄鐵鐵水經(jīng)蠕化處理后獲得，析出的石墨呈蠕蟲狀。蠕墨鑄鐵的牌號由出的石墨呈蠕蟲狀。蠕墨鑄鐵的牌號由“蠕鐵蠕鐵”二字的漢二字的漢語拼音首字母語拼音首字母“RT”RT”加一組數(shù)字組成，數(shù)字表示其最低抗加一組數(shù)字組成，數(shù)字表示其最低抗拉強(qiáng)度（拉強(qiáng)度（MPaMPa）。如）。如RT420RT420表示最低抗拉強(qiáng)度為表示最低抗拉強(qiáng)度為420MPa420MPa的蠕的蠕墨鑄鐵。蠕墨鑄鐵的力學(xué)性能與球墨鑄鐵相近，鑄造性能墨鑄鐵。蠕墨鑄鐵的力學(xué)性能與球墨鑄鐵相近，鑄造性能介于灰口鑄鐵與球墨鑄鐵之間。一般用于制造汽車的零部介于灰口鑄鐵與球墨鑄鐵之間。一般用于制造汽車的零部件。件。 寧夏寧

57、東水務(wù)有限責(zé)任公司培訓(xùn)課件2-1 黑色金屬材料 二、常用鋼材料二、常用鋼材料 鋼是含碳量在鋼是含碳量在0.040.042.32.3之間的鐵碳合金。為了保之間的鐵碳合金。為了保證其韌性和塑性，含碳量一般不超過證其韌性和塑性，含碳量一般不超過1.71.7。鋼的主要元素。鋼的主要元素除鐵、碳外，還有硅、錳、硫和磷等。把生鐵放到煉鋼爐內(nèi)除鐵、碳外，還有硅、錳、硫和磷等。把生鐵放到煉鋼爐內(nèi)按一定工藝熔煉，即得到鋼。鋼的產(chǎn)品有鋼錠、連鑄坯和各按一定工藝熔煉，即得到鋼。鋼的產(chǎn)品有鋼錠、連鑄坯和各種鋼鑄件等。通常所講的鋼，一般是指軋制成各種鋼材的鋼種鋼鑄件等。通常所講的鋼，一般是指軋制成各種鋼材的鋼。 1.1

58、.鋼的分類鋼的分類 （1 1）按化學(xué)成分分類）按化學(xué)成分分類 碳素鋼：碳素鋼：a a低碳鋼（低碳鋼（W WC C0.25%)0.25%)；b b中碳鋼（中碳鋼（(0.25%(0.25%W WC C0.60%)0.60%)；c c高碳鋼（高碳鋼（W WC C0.60%0.60%）。）。 寧夏寧東水務(wù)有限責(zé)任公司培訓(xùn)課件2-1 黑色金屬材料合金鋼：合金鋼：a a低合金鋼（合金元素總含量低合金鋼（合金元素總含量5%)5%)；b b中合金中合金鋼（鋼（5%5%合金元素總含量合金元素總含量10%)10%)；c c高合金鋼（合金元素總高合金鋼（合金元素總含量含量10%10%）。）。（2 2）按用途分類）按

59、用途分類 建筑及工程用鋼：建筑及工程用鋼：a a普通碳素結(jié)構(gòu)鋼；普通碳素結(jié)構(gòu)鋼；b b低合金結(jié)構(gòu)鋼低合金結(jié)構(gòu)鋼；c c鋼筋鋼。鋼筋鋼。 機(jī)械制造用鋼：機(jī)械制造用鋼：a a調(diào)質(zhì)結(jié)構(gòu)鋼；調(diào)質(zhì)結(jié)構(gòu)鋼；b b表面硬化結(jié)構(gòu)鋼；表面硬化結(jié)構(gòu)鋼；c c易切結(jié)構(gòu)鋼；易切結(jié)構(gòu)鋼；d d冷塑性成形用鋼。冷塑性成形用鋼。 工具鋼：工具鋼：a a碳素工具鋼；碳素工具鋼；b b合金工具鋼；合金工具鋼；c c高速工具高速工具鋼。鋼。 寧夏寧東水務(wù)有限責(zé)任公司培訓(xùn)課件2-1 黑色金屬材料 特殊性能鋼：特殊性能鋼：a a不銹耐酸鋼；不銹耐酸鋼；b b耐熱鋼；耐熱鋼；c c電熱合金電熱合金鋼；鋼；d d耐磨鋼；耐磨鋼；e e低

60、溫用鋼；低溫用鋼；f f電工用鋼。電工用鋼。 專業(yè)用鋼：如橋梁用鋼、船舶用鋼、鍋爐用鋼、壓力容專業(yè)用鋼：如橋梁用鋼、船舶用鋼、鍋爐用鋼、壓力容器用鋼和農(nóng)機(jī)用鋼等。器用鋼和農(nóng)機(jī)用鋼等。 寧夏寧東水務(wù)有限責(zé)任公司培訓(xùn)課件2-1 黑色金屬材料碳素鋼簡介碳素鋼簡介 碳素鋼是指碳含量低于碳素鋼是指碳含量低于2%2%，并有少量硅、錳以及磷、硫，并有少量硅、錳以及磷、硫等雜質(zhì)的鐵碳合金。工業(yè)上應(yīng)用的碳素鋼碳含量一般不超過等雜質(zhì)的鐵碳合金。工業(yè)上應(yīng)用的碳素鋼碳含量一般不超過1.4%1.4%。這是因?yàn)楹剂砍^此量后，鋼表現(xiàn)出很大的硬脆性，。這是因?yàn)楹剂砍^此量后，鋼表現(xiàn)出很大的硬脆性，并且加工困難，失去生產(chǎn)