機(jī)械工程材料

1、第一章第一章 機(jī)械工程材料機(jī)械工程材料12 12 常用金屬材料常用金屬材料 金屬材料主要包括三大類： 工業(yè)工業(yè) 用鋼用鋼 鑄鐵鑄鐵 有色有色 金屬金屬第一章第一章 機(jī)械工程材料機(jī)械工程材料一、鋼一、鋼（含碳量小于（含碳量小于2.11%的鐵碳合金）的鐵碳合金）鋼的分類：鋼的分類：1 1）以含碳量分）以含碳量分 （按碳的質(zhì)量分?jǐn)?shù)（按碳的質(zhì)量分?jǐn)?shù)C C% %）低碳鋼 ( c0.25%)中碳鋼(0.25% c 0.6%)高碳鋼(0.6% c 2.11%)2 2）以化學(xué)成份分）以化學(xué)成份分 （按合金成份（按合金成份）碳素鋼（以Fe、C成份為主）合金鋼（除Fe、C外，還有其它合金元素）第一章第一章 機(jī)械工

2、程材料機(jī)械工程材料3 3）以鋼的品質(zhì)分）以鋼的品質(zhì)分 （按有害雜質(zhì)（按有害雜質(zhì)S S、P P含量含量）普通鋼（s0.05% ;p0.045%）優(yōu)質(zhì)鋼 （s0.04% ;p0.04%）高級優(yōu)質(zhì)鋼（s0.03%；p0.035%）4 4）以鋼的用途分）以鋼的用途分 （按行業(yè)使用）（按行業(yè)使用）結(jié)構(gòu)鋼（建筑、機(jī)械制造用）工具鋼（工具、刀具、模具等用）特殊性能鋼（防腐蝕、高溫、導(dǎo)磁等場合用） 5 5）按冶煉時(shí)脫氧）按冶煉時(shí)脫氧 程度分程度分 沸騰鋼（不脫氧F）鎮(zhèn)靜鋼（脫氧完全Z）半鎮(zhèn)靜鋼（脫氧不完全b）第一章第一章 機(jī)械工程材料機(jī)械工程材料介紹鋼的成份、使用特點(diǎn)及應(yīng)用、牌號：介紹鋼的成份、使用特點(diǎn)及應(yīng)用

3、、牌號：（一）結(jié)構(gòu)鋼（一）結(jié)構(gòu)鋼牌號牌號：1 1、普通碳素結(jié)構(gòu)鋼、普通碳素結(jié)構(gòu)鋼字母字母Q + Q + 屈服點(diǎn)數(shù)值屈服點(diǎn)數(shù)值( (Mpa) + Mpa) + 質(zhì)量等級。質(zhì)量等級。表示普碳結(jié)構(gòu)鋼共分195、215、235、255、275五種。共有A,B,C,D四個(gè)級別，A級最差。如：如：Q235AQ235A；Q215BQ215B；第一章第一章 機(jī)械工程材料機(jī)械工程材料成份：成份：C=0.06 0.38%,S、P含量較高，不需熱處理。特點(diǎn)與應(yīng)用：特點(diǎn)與應(yīng)用：Q195Q195、Q215Q215鋼：鋼：塑性和韌度好，制造薄板、沖壓件和焊接件；Q235Q235鋼：鋼：強(qiáng)度較高，制造鋼板、鋼筋、農(nóng)業(yè)機(jī)械用

4、鋼和不重要的機(jī)械零件，拉桿、連桿和轉(zhuǎn)軸。Q255Q255、Q275Q275鋼：鋼：強(qiáng)度高，質(zhì)量好制作建筑、橋梁工程上質(zhì)量要求較高的焊接件。第一章第一章 機(jī)械工程材料機(jī)械工程材料2 2、優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼、優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼牌號牌號：由兩位數(shù)字組成由兩位數(shù)字組成表示碳的平均萬分含量（常用：08 85）如4545（表示C0.45%的優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼）當(dāng)Mn=0.7 1.2%時(shí)，在數(shù)字后加Mn如65 65 MnMn（表示c=0.65% ,Mn=0.7 1.2%的優(yōu)質(zhì)碳鋼）。第一章第一章 機(jī)械工程材料機(jī)械工程材料成份：成份：C=0.08 0.85%, S、P含量較低，通常經(jīng)熱處理后使用，以發(fā)揮其性能潛力。特點(diǎn)與

5、應(yīng)用：特點(diǎn)與應(yīng)用：10251025鋼：鋼：有較好的塑性、韌度、焊接性和冷成型性，主要用于各種沖壓件和焊接件。30553055鋼：鋼：強(qiáng)度較高，有一定的塑性和韌度，經(jīng)熱處理后，用于齒輪、軸、螺栓等重要零件。65856585鋼：鋼：有較高的強(qiáng)度、硬度和彈性，塑性和韌性較低，常用于彈簧和耐磨零件。第一章第一章 機(jī)械工程材料機(jī)械工程材料2 2、合金結(jié)構(gòu)鋼、合金結(jié)構(gòu)鋼牌號牌號：數(shù)字?jǐn)?shù)字 + + 元素符號元素符號 + + 數(shù)字?jǐn)?shù)字表示碳的平均萬分含量元素平均百分含量：1.5%不標(biāo)記， 表示所含合金元素的名稱如：2020CrCr（表示c=0.2% ,Cr1.5%的合金結(jié)構(gòu)鋼)如：3838CrMnAlCrMn

6、Al（表示c=0.38% ,Cr、 Mn Al的含量均 1.5%的合金結(jié)構(gòu)鋼)如：6060Si2MnSi2Mn（表示c=0.6% ,Si=1.5 2.49%，的Mn1%不標(biāo)記表示所含合金的名稱元素平均百分含量：1.5%不標(biāo)記， 第一章第一章 機(jī)械工程材料機(jī)械工程材料成份：成份：C=0.3 1.7%, 加入了CrCr、MnMn、SiSi、MnMn、W W、V V等合金元素，熱處理后使用。如：9CrSiCrSi（表示含碳量為C0.9% ，Cr1.5%的Si1% ，W1.5%的Mn1.5%合金工具鋼）；如：3Cr2W8V （表示含碳量為C0.3% ，Cr2%的W8%，V1.5%合金工具鋼）；第一章第

7、一章 機(jī)械工程材料機(jī)械工程材料特點(diǎn)與應(yīng)用：特點(diǎn)與應(yīng)用：9CrSiCrSi、9Cr29Cr2：量具刃具鋼（絲錐、鉆頭、銑刀、手術(shù)刀、量規(guī)、冷沖模等）；Cr12MoVCr12MoV、CrWMnCrWMn：冷模具鋼；5 5CrNiMoCrNiMo、4Cr5W2VSi4Cr5W2VSi：熱模具鋼;W18Cr4VW18Cr4V、W6Mo5Cr4V2W6Mo5Cr4V2：高熱硬性，用于刀具等。*高速工具鋼（鋒鋼）高速工具鋼（鋒鋼）是合金工具鋼中的一類專是合金工具鋼中的一類專門用鋼。門用鋼。（表達(dá)特殊） C1.0% w=18% Cr=4% V1.5% 第一章第一章 機(jī)械工程材料機(jī)械工程材料（三）特殊性能鋼（

8、三）特殊性能鋼1 1、不銹鋼（主要合金元素為、不銹鋼（主要合金元素為CrCr和和NiNi）牌號牌號：數(shù)字?jǐn)?shù)字 + + 元素符號元素符號 + + 數(shù)字?jǐn)?shù)字表示碳的平均千分含量，0.08%時(shí)用0表示表示所含合金的名稱元素平均百分含量 如：1 1Cr13Cr13（表示c0.1% ,Cr13%的不銹鋼)；如：1 1Cr18Ni9Cr18Ni9（表示c0.1% ,Cr18%，Ni9%的不銹鋼)；如：2 2Cr13Cr13（表示c0.2% ,Cr13%的不銹鋼)；第一章第一章 機(jī)械工程材料機(jī)械工程材料成份：成份：C0.45%, 有較高含量的CrCr和NiNi。特點(diǎn)與應(yīng)用：特點(diǎn)與應(yīng)用：鉻不銹鋼（如鉻不銹鋼（

9、如1 1Cr13Cr13 、 3 3Cr13Cr13 ）：）：隨含碳量增加，強(qiáng)度、硬度上升，韌度、耐腐蝕性下降。用于水、蒸汽、硝酸等弱腐蝕性場合，如汽輪機(jī)、水壓機(jī)的零件，醫(yī)療器械，食品設(shè)備。鉻鎳不銹鋼（如鉻鎳不銹鋼（如1 1Cr18Ni9Cr18Ni9 ）：）：耐腐蝕性、塑性、韌性、焊接性優(yōu)良。用于腐蝕性較大的酸堿、有機(jī)酸等化工設(shè)備、管道以及醫(yī)療器械。第一章第一章 機(jī)械工程材料機(jī)械工程材料2 2、耐熱鋼、耐熱鋼牌號牌號：數(shù)字?jǐn)?shù)字 + + 元素符號元素符號 + + 數(shù)字?jǐn)?shù)字表示碳的平均千分含量，0.08%時(shí)用0表示表示所含合金的名稱元素平均百分含量 1.5%不標(biāo)記， 如：4 4Cr10Si2Mo

10、Cr10Si2Mo（表示c0.4% ,Cr10%， Si2% ， Mo1.5%的耐熱鋼)；如：5 5Cr2Mn9Ni4NCr2Mn9Ni4N（表示c0.5% ,Cr2%， Mn9% ， Ni 4, N1.5 %的耐熱鋼)；如：0 0Cr13AlCr13Al（表示c0.08% ,Cr13%， Al 1.5%的耐熱鋼)；第一章第一章 機(jī)械工程材料機(jī)械工程材料特點(diǎn)與應(yīng)用：特點(diǎn)與應(yīng)用：抗氧化鋼（如抗氧化鋼（如3 3Cr18Mn12Si2NCr18Mn12Si2N）：）： CrCr、SiSi、AlAl等合金元素，容易在鋼表面形成穩(wěn)定的氧化物保護(hù)膜。主要用于800 1000的鍋爐加熱、內(nèi)燃機(jī)等設(shè)備零件。熱

11、強(qiáng)鋼（如熱強(qiáng)鋼（如4 4Cr10Si2MoCr10Si2Mo）：）： TiTi、NbNb、V V、W W、MoMo、NiNi等合金元素，可提高鋼的高溫強(qiáng)度。主要用于高溫高載荷的汽車發(fā)動(dòng)機(jī)、氣輪機(jī)等機(jī)器中的零件。C0.45%, 加入CrCr、SiSi、AlAl或 TiTi、NbNb、V V、W W、MoMo、NiNi等合金元素。成份：成份：第一章第一章 機(jī)械工程材料機(jī)械工程材料牌號牌號：字母字母 + + 數(shù)字?jǐn)?shù)字 數(shù)字?jǐn)?shù)字表示鋼片的軋制方法表示鋼片“鐵熱損值”10后的值表示鋼片的磁化頻率比如：JDR54050JDR5405050Hz的磁化頻率鐵損值為5.4熱軋DQ13330DQ13330冷軋有取

12、向DW13330DW13330冷軋無取向3 3、軟磁鋼（硅鋼片）、軟磁鋼（硅鋼片）第一章第一章 機(jī)械工程材料機(jī)械工程材料成份：成份：鋼中Si=1 4.5%,含雜質(zhì)較少。 特點(diǎn)與應(yīng)用：特點(diǎn)與應(yīng)用：有較高的磁通性能，主要用于變壓器中的硅鋼片。（四）鑄鋼牌號牌號：字母字母ZG + ZG + 數(shù)字?jǐn)?shù)字 數(shù)字?jǐn)?shù)字表示鑄鋼表示抗拉強(qiáng)度b （Mpa）表示屈服點(diǎn)s（Mpa）第一章第一章 機(jī)械工程材料機(jī)械工程材料成份：成份： 可分為鑄造碳鋼、鑄造低合金鋼、鑄造高合金鋼。一般C=0.2 0.6%, 鑄造合金鋼中加入了CrCr、MoMo、S Si i、V V等合金元素.如ZG230450ZG230450（表示含碳量

13、屈服點(diǎn)為s=230MPa,抗拉強(qiáng)度為的b=450Mpa的碳素鑄鋼）；特點(diǎn)與應(yīng)用：特點(diǎn)與應(yīng)用： 由于鑄造特性，一般用于制造形狀復(fù)雜，難以切削加工、尺寸大，難以鍛造加工的重要零件，如：大型齒輪、缸體、變速箱機(jī)架等。第一章第一章 機(jī)械工程材料機(jī)械工程材料二、鑄鐵二、鑄鐵（含碳量大于2.11%的鐵碳合金）1 1、白口鑄鐵、白口鑄鐵牌號牌號：無牌號標(biāo)記無牌號標(biāo)記成份：成份：C=2.11 6.69%,碳以Fe3C（化合物）的形式存在，并含有Si、Mn、P、S等雜質(zhì)特點(diǎn)與應(yīng)用：特點(diǎn)與應(yīng)用： 斷面呈白色，性能硬而脆，不能切削加工，一般不用來制造機(jī)械零件，主要用作煉鋼的原料。第一章第一章 機(jī)械工程材料機(jī)械工程材

14、料2 2、灰口鑄鐵、灰口鑄鐵牌號牌號：字母字母HT + HT + 數(shù)字?jǐn)?shù)字表示灰口鑄鐵表示最低抗拉強(qiáng)度b （Mpa）如：HT150HT150(表示最低抗拉強(qiáng)度為b= 150MPa的灰口鑄鐵）；成份：成份：C=2.8 4.0%, 有一定含量的SiSi、MnMn及雜質(zhì)。在鋼的基體上分布著片層狀石墨（碳）組織，斷面呈灰色。第一章第一章 機(jī)械工程材料機(jī)械工程材料特點(diǎn)與應(yīng)用：特點(diǎn)與應(yīng)用： 強(qiáng)度、塑性、韌性不如鋼，軟而脆；片層狀石墨上的微裂紋尖端會(huì)產(chǎn)生應(yīng)力集中，故抗壓強(qiáng)度高，抗拉強(qiáng)度低。有良好的耐磨性、減震性和切削性；石墨有自潤滑作用。常用于床身、機(jī)架、底座、箱體、殼體、導(dǎo)軌、缸體、活塞環(huán)、帶輪等零件。3

15、 3、可鍛鑄鐵、可鍛鑄鐵牌號牌號：字母字母KTH(KTZ) + KTH(KTZ) + 數(shù)字?jǐn)?shù)字 數(shù)字?jǐn)?shù)字KTH表示“黑心”可鍛鑄鐵KTZ表示“珠光體”可鍛鑄鐵表示最低抗拉強(qiáng)度b （Mpa）表示最低伸長率（%）第一章第一章 機(jī)械工程材料機(jī)械工程材料如：KTH30006KTH30006(表示最低抗拉強(qiáng)度為b=300MPa， =6%的黑心可鍛鑄鐵）；如：KTZ45004KTZ45004(表示最低抗拉強(qiáng)度為b=450MPa， =4%的珠光體可鍛鑄鐵）；成分：成分：C=3.8 4.0%, 有一定含量的SiSi、MnMn及雜質(zhì)。在白口鑄鐵基礎(chǔ)上經(jīng)“可鍛化處理”（長時(shí)高溫退火），在鋼的基體上分布著團(tuán)絮狀石墨

16、（碳）組織。第一章第一章 機(jī)械工程材料機(jī)械工程材料特點(diǎn)與應(yīng)用：特點(diǎn)與應(yīng)用： 黑心可鐵：塑性、韌性高、強(qiáng)度低。珠光體可鐵：強(qiáng)度、硬度和耐磨性較高；團(tuán)絮狀石墨對基體割裂作用小，宜制造形狀復(fù)雜，要求一定塑性、韌性，承受沖擊和震動(dòng)的薄壁鑄件。如汽車、拖拉機(jī)零件、管道、閥門等。4 4、球墨鑄鐵、球墨鑄鐵牌號牌號：字母字母QT+ QT+ 數(shù)字?jǐn)?shù)字 數(shù)字?jǐn)?shù)字表示球墨鑄鐵表示最低抗拉強(qiáng)度b （Mpa）表示最低伸長率 （%）第一章第一章 機(jī)械工程材料機(jī)械工程材料如：QT40018QT40018(表示最低抗拉強(qiáng)度為b=400MPa， =18%的球墨鑄鐵）；成分：成分：C=3.8 4.0%, 有一定含量的SiSi、

17、MnMn、MgMg及雜質(zhì)。在澆注前加入球化劑，在鋼的基體上產(chǎn)生球狀石墨（碳）組織。特點(diǎn)與應(yīng)用：特點(diǎn)與應(yīng)用： 球狀石墨對基體的割裂作用小，綜合力學(xué)性能較高，并具有良好的減震性和耐磨性，有些性能指標(biāo)接近.第一章第一章 機(jī)械工程材料機(jī)械工程材料于鋼?？纱娌糠咒摵秃辖痄撝圃煲恍┦芰?fù)雜、強(qiáng)度韌性和耐磨性較高的零件，如曲軸、凸輪軸、齒輪、蝸桿、伐門、機(jī)座、汽車后橋等。三、有色金屬三、有色金屬除鋼鐵（黑色金屬）以外的其它金屬材料。1 1、鋁及鋁合金、鋁及鋁合金（1）純鋁第一章第一章 機(jī)械工程材料機(jī)械工程材料舊牌號舊牌號：L1、L2、L3、L4、-序號越大，純度越低序號越大，純度越低新牌號新牌號： 107

18、0、1060、1050、1040、-純度依次降低純度依次降低特點(diǎn)及應(yīng)用：特點(diǎn)及應(yīng)用：輕，密度低 配置鋁合金 導(dǎo)電導(dǎo)熱性好 導(dǎo)線、電容 抗大氣腐蝕 包覆材料 加工性能好 包裝材料 強(qiáng)度低 不能作為承受載荷的結(jié)構(gòu)材料應(yīng)用 第一章第一章 機(jī)械工程材料機(jī)械工程材料（2 2）鋁合金）鋁合金牌號牌號：LF2 LF2 （防銹）、防銹）、LY11 LY11 （硬鋁）、硬鋁）、 LC3 LC3 （超硬鋁）超硬鋁）LD5 LD5 （鍛鋁）鍛鋁）-（舊）變形鋁合金（舊）變形鋁合金（新）變形鋁合金（新）變形鋁合金5A025A02（防銹）、防銹）、2 2A11A11（硬鋁）、硬鋁）、 7A03 7A03 （超硬鋁）超硬

19、鋁）2 2A50A50（鍛鋁）鍛鋁）-鑄造鋁合金（代號）鑄造鋁合金（代號）ZLZL鋁合金組別（表示除鋁以外的主要合金）A表示原始合金,其它字母為改型合金區(qū)分同組的不同合金表示所含合金成分第一章第一章 機(jī)械工程材料機(jī)械工程材料特點(diǎn)及應(yīng)用：特點(diǎn)及應(yīng)用： 鋁錳合金（防銹鋁合金）：抗蝕性高，塑性好。應(yīng)用于油箱、 油管（罐）、鉚釘?shù)取ｄX銅合金（又稱硬鋁）：強(qiáng)度較高，塑性好。主要用于飛機(jī)構(gòu)件，如飛機(jī)蒙皮、螺旋槳、葉片等重要零件。鋁鋅合金（超硬鋁）：強(qiáng)度很高，耐熱性、抗蝕性差。應(yīng)用于飛機(jī)大梁、起落架等主要受力構(gòu)件。鋁鎂合金（鍛鋁合金）：塑性好、易于壓力加工。應(yīng)用于航空工業(yè)中的管道、鉚釘?shù)取?變形鋁合金：制成

20、各種型材、棒料、板、管、變形鋁合金：制成各種型材、棒料、板、管、線、箔等。線、箔等。第一章第一章 機(jī)械工程材料機(jī)械工程材料 鑄造鋁合金（以硅和鋁元素形成的鋁合金稱作“硅鋁明”）：力學(xué)性能不如變形鋁合金，鑄造性能好，用于生產(chǎn)形狀復(fù)雜，或體積很大的零件。 簡單硅鋁明簡單硅鋁明ZL102ZL102（ZALSi12ZALSi12）：）：鑄造性能好，強(qiáng)度低，用于形狀復(fù)雜、受力不大的零件，如儀表外殼等。 復(fù)雜硅鋁明（在復(fù)雜硅鋁明（在ALSiALSi基礎(chǔ)上加入其它合金基礎(chǔ)上加入其它合金元素元素Cu,Mn,Ni,MgCu,Mn,Ni,Mg等）：等）：鑄造性能好，有較高的強(qiáng)度和耐磨性、耐熱性。用于制造形狀復(fù)雜中

21、等強(qiáng)度的零件，如發(fā)動(dòng)機(jī)活塞、氣缸體、風(fēng)機(jī)葉片、液壓泵殼體等。第一章第一章 機(jī)械工程材料機(jī)械工程材料2 2、銅及銅合金、銅及銅合金（1 1）純銅（紫銅）純銅（紫銅）牌號牌號： T1、T2、T3、T4、-序號越大，純度越低序號越大，純度越低特點(diǎn)及應(yīng)用：特點(diǎn)及應(yīng)用： 玫瑰紅色,表面形成氧化膜后呈紫色,故一般稱為紫銅。有良好的導(dǎo)電性、導(dǎo)熱性、極好的塑性和耐蝕性。主要用于電線、電纜、電子元件及導(dǎo)熱器件等。（2 2）銅合金）銅合金第一章第一章 機(jī)械工程材料機(jī)械工程材料（a a）黃銅（銅鋅合金）黃銅（銅鋅合金）牌號牌號：普通黃銅普通黃銅：H平均含銅量的百分?jǐn)?shù)特點(diǎn)及應(yīng)用：特點(diǎn)及應(yīng)用： 對海水和大氣有良好的耐蝕

22、性，一般用于制造彈殼、散熱器、墊片、油管等器件。（b b）青銅（銅錫、銅鋁、銅硅、銅鉛等合金的總稱）青銅（銅錫、銅鋁、銅硅、銅鉛等合金的總稱）牌號牌號： 對壓力加工的錫青銅對壓力加工的錫青銅：QSnSn含量的百分?jǐn)?shù)對鑄造青銅對鑄造青銅：ZCu除銅外其它元素的符號和含量的百分?jǐn)?shù)第一章第一章 機(jī)械工程材料機(jī)械工程材料特點(diǎn)及應(yīng)用：特點(diǎn)及應(yīng)用： 生產(chǎn)中最常用的有，錫青銅錫青銅：有較高的抗蝕性、耐磨性，多用于制造軸瓦、軸套等耐磨零件。鋁青銅鋁青銅：有較高的強(qiáng)度、抗蝕性、耐磨性、耐熱性和焊接性，常用于鑄造承受重載的耐磨件，如齒輪、蝸輪、軸套、船舶等零件。第一章第一章 機(jī)械工程材料機(jī)械工程材料課課 后后 小小 結(jié)結(jié)含碳量小于含碳量小于2.11%的鐵碳合金的鐵碳合金1）以含碳量 C%0.6%（高）2）以化學(xué)成份 碳素鋼，合金鋼3）以鋼的品質(zhì)