機(jī)械工程師復(fù)習(xí)-工程材料

1、第二部分(b fen)工程材料主講(zhjing):王立軍共四十二頁鐵碳合金(hjn)相圖共四十二頁1、材料的基本力學(xué)性能包含哪些(nxi)內(nèi)容？包括材料的強(qiáng)度、硬度、塑性(sxng)、韌性、耐磨性和對(duì)缺口的敏感性。 共四十二頁2、設(shè)計(jì)中，許用應(yīng)力與材料(cilio)強(qiáng)度有何關(guān) 系？如何確定設(shè)計(jì)中的許用應(yīng)力？對(duì)低碳鋼、中碳鋼、中碳合金鋼、鋁合金等材料的屈服極限s,則許用應(yīng)力= ，K為安全系數(shù)對(duì)塑性(sxng)、韌性不好的硬、脆材料如鑄鐵，用材料的抗拉強(qiáng)度b,則許用應(yīng)力= 。對(duì)疲勞形式損壞的零件，用材料的疲勞強(qiáng)度-1則= 通常 -1=0.5b（鋼）， -1=0.4b（鑄鐵） -1=0.30.4b

2、 共四十二頁3、簡述低、中、高碳鋼劃分(hu fn)標(biāo)準(zhǔn)和各自性能低碳鋼Wc0.25%;中碳鋼Wc=0.250.6%;高碳鋼Wc0.6%低碳鋼：高的塑性(sxng)和韌性，有一定強(qiáng)度，硬度不高。中碳鋼：有較好的塑性、韌性，有較強(qiáng)的強(qiáng)度和硬度，綜合力學(xué)性質(zhì)好。高碳鋼：塑性、韌性不好，但有高的硬度和強(qiáng)度。共四十二頁4、簡述(jin sh)鐵碳相圖的應(yīng)用1、為選材提供(tgng)成分依據(jù) 2、為制定熱加工工藝（包括鑄造、鍛造、焊接、熱處理）提供依據(jù)。 （祥見本書30頁）共四十二頁5、常用(chn yn)材料硬度測定法有哪三種？它們主要適應(yīng)檢驗(yàn)什么材料？ 硬度(yngd)測定法有布氏HB，洛氏HR，維

3、氏HV，最常用。低中硬度(yngd)的用布氏，高硬度(yngd)的用洛氏，薄片材料或表層硬度(yngd)和微小件硬度(yngd)用維氏檢驗(yàn)。 共四十二頁6、畫表金屬材料的分類(fn li)：共四十二頁7、材料選用(xunyng)的主要依據(jù)：三大依據(jù)：按使用性能選材(xun ci)，按工藝要求選材，按經(jīng)濟(jì)原則選材。共四十二頁補(bǔ)充(bchng) 1、金屬材料的主要性能有哪些？主要有：使用性能和工藝性能。使用性能包括(boku)力學(xué)性能（強(qiáng)度、硬度、塑性等）物理性能（熔點(diǎn)、導(dǎo)電性、導(dǎo)熱性、熱脹冷縮性，密度等）化學(xué)性能（抵抗化學(xué)腐蝕和氧化的能力等）工藝性表示加工的難易程度，包括鑄造性、鍛造（沖壓）性、

4、焊接性、熱處理性。共四十二頁2、金屬材料有哪些(nxi)試驗(yàn)方法？有拉力試驗(yàn)，硬度(yngd)試驗(yàn)，沖擊試驗(yàn)，化學(xué)成分分析法，金相分析法，無損探傷法等。共四十二頁3、晶體兩大特性(txng)是什么？a）有一定的熔點(diǎn) b）原子呈有規(guī)律(gul)的排列，呈各向異性現(xiàn)象。共四十二頁4、常見晶體三種(sn zhn)結(jié)構(gòu)類型是什么？ a）體心立方(lfng)結(jié)構(gòu) b）面心立方結(jié)構(gòu) c）密排六方結(jié)構(gòu)共四十二頁5、常見(chn jin)的晶體缺陷有哪些？a）點(diǎn)缺陷 b）線缺陷(quxin) c）面缺陷共四十二頁6、細(xì)化晶粒方法(fngf)有哪些？a）結(jié)晶時(shí)提高冷卻(lngqu)速度 。b）液態(tài)金屬中加一些形

5、成晶核的雜質(zhì)粉 末。 c）結(jié)晶時(shí)應(yīng)用機(jī)械振動(dòng)、超聲振動(dòng)等手 段。共四十二頁7、金屬金相組織(zzh)三種類型是什么？共四十二頁 8、鐵碳合金相圖中，幾種基本(jbn)組 織，各主要線段，各主要點(diǎn)的了解 （見28頁、29頁、30頁） 共四十二頁9、什么是金屬(jnsh)的化學(xué)分析法？ 分析金屬化學(xué)成分，最常用最準(zhǔn)確的用各種化 學(xué)方法(fngf)測量鋼中含碳量、含錳量、含硫、磷等 方法。（見34頁）共四十二頁10、什么(shn me)是金屬材料火花鑒別法？ 靠砂輪磨削金屬產(chǎn)生的流線、節(jié)點(diǎn)、苞花、 爆花、尾花和色澤(sz)等來鑒別鋼鐵牌號(hào)，適 于現(xiàn)場初步判斷。共四十二頁11、什么是金相(jn xin

6、)分析？a）包括材料缺陷低倍檢驗(yàn)，即用肉眼或低倍 放大鏡觀察鑄件疏松、縮孔、砂眼、白點(diǎn) 偏析等。b）斷口分析。用肉眼或光學(xué)顯微鏡、電子顯 微鏡觀察斷口組織及其缺陷。c）顯微組織檢驗(yàn)。通過對(duì)金相的試驗(yàn)(shyn)用1000 倍放大進(jìn)行金相組織檢驗(yàn)，適于熱處理后 滲層，焊縫，及腐蝕層檢驗(yàn)。進(jìn)一步放大 可檢晶粒尺寸、晶界缺陷、金相組織成分, 測量大多用電子顯微鏡。共四十二頁12、簡述碳鋼合金鋼牌號(hào)(piho)、性質(zhì)和應(yīng)用共四十二頁 b）碳素工具鋼 T7、T7A，淬火+低溫回火，韌性較高、耐沖擊、硬 度較高做鑿子、打鐵錘子、模及木工工具 T8、T8A，有好韌性和硬度做沖頭、剪刀、木工工具 T10、T1

7、0A硬度很高，有脆性、但刃口有少許韌性做 切削速度不高刀具工具如刨刀、沖模、絲錐、板牙、 鋸條(j tio)及卡尺。 T12、T12A、硬度高，不受沖擊的工具，如鉆頭、絲 錐、銼刀、刮刀。 c）合金結(jié)構(gòu)鋼 d）低合金結(jié)構(gòu)鋼 e）合金滲碳鋼 f）合金調(diào)質(zhì)鋼 g）合金彈簧鋼 h）滾珠軸承鋼 i）合金工具鋼 j）其它合金鋼 共四十二頁13、簡述鑄鐵牌號(hào)、性質(zhì)(xngzh)和用途a）灰鑄鐵HTb）球墨鑄鐵QTc）可鍛鑄鐵(kdun-zhti)KTd）蠕墨鑄鐵e）合金鑄鐵共四十二頁14、有色金屬的牌號(hào)(piho)、性質(zhì)、用途共四十二頁其它(qt)工程材料1、常用材料(cilio)有哪三大類？金屬材料（金

8、屬鍵結(jié)合原子） 高分子材料（原子已共價(jià)鍵和 分子鍵結(jié)合） 陶瓷材料（離子鍵）共四十二頁2、高分子材料(cilio)主要分哪幾類？ 工程塑性(sxng)和橡膠材料3、工程塑性通常有哪些特性和用途？ 有較高機(jī)械強(qiáng)度、耐高溫、耐腐蝕 性（和一般塑性比）。 可代替金屬 做某些機(jī)械零件。共四十二頁4、工程塑性(sxng)分類及其主要特性有哪些？a）聚酰胺尼龍 尼龍6，尼龍66，尼龍1010，數(shù)字是高分子鏈節(jié)中 碳原子數(shù)。 有較高韌性、強(qiáng)度、低的摩擦系數(shù)，自潤滑、耐磨。 應(yīng)用：齒輪、軸承、導(dǎo)軌 芳香尼龍：耐磨、耐熱、耐輻射、絕緣性好。 應(yīng)用：絕緣材料(ju yun ci lio)、宇宙服、耐磨零件b）聚甲

9、醛 高強(qiáng)度、耐疲勞、自潤滑、耐腐蝕、絕緣性好、價(jià) 格低、易燃、易老化。 應(yīng)用：做機(jī)器零件，特適宜不用油的齒輪、軸承。共四十二頁 c）聚碳酸酯 耐沖擊，耐低溫（-100-130）絕緣性好，但易腐 蝕，有透明性，做防彈玻璃，燈罩、安全帽、機(jī)械零件 d）ABC塑性(sxng) 高彈性、韌性，耐沖擊，耐油、耐蝕，絕緣性好。不耐 高溫和低溫、做方向盤、儀表盤、窗框、隔音板、齒輪、葉輪、手柄等。 e）聚四氟乙烯（塑料王） 化學(xué)穩(wěn)定性好，耐蝕、耐寒、耐熱、（-195250） 自潤滑、吸濕性小，絕緣性好 以上是熱塑性塑料，下面是熱固性塑料 f）酚醛塑料（電木） 適于做電器開關(guān)，電器外殼等電絕緣產(chǎn)品，也做齒輪、

10、凸輪、齒輪皮帶輪、但不耐沖擊，曬了成黑色。 g）環(huán)氧塑料 做模具、量具絕緣器件。共四十二頁5、簡述工程塑料(n chn s lio)加工工藝路線 共四十二頁6、塑性的優(yōu)點(diǎn)和使用(shyng)之間有什么關(guān)系？a）廉價(jià)性: 做外殼、手柄、手輪、支架、 底座、蓋板等大件用來降低產(chǎn)品成本。b）自潤滑性 : 做導(dǎo)軌 軸承 活塞環(huán)， 齒輪(chln)等。c）高耐蝕性 : 做化工器皿d）輕質(zhì) : 做汽車、飛機(jī)、零件，減輕 重量e）絕緣性 : 做電器零件共四十二頁7、什么(shn me)是陶瓷材料，有哪些特點(diǎn)？ 陶瓷是無機(jī)非金屬材料，由粉末壓成型再由高 溫?zé)Y(jié)而成，是多晶材料，性質(zhì)是高硬度、高 耐溫，抗氧化性

11、、耐蝕，脆性大，熱脹性小， 無塑性(sxng)，韌性低，不同陶瓷還有各不相同特性。共四十二頁8、簡述(jin sh)陶瓷的主要品種。氧化鋁陶瓷可作內(nèi)燃機(jī)火花塞，火箭導(dǎo)流罩，化工泵密封環(huán)，坩鍋，熱電偶套管，刀具，拉絲模等。氮化硅陶瓷軸承、其它同氧化鋁制品。碳化硅火箭噴嘴，鑄造用澆道口，爐管，氣輪機(jī)葉片(ypin)、高溫軸承等。氮化硼玻璃制品模具，高溫絕緣材料，其它同氧化鋁制品。金屬陶瓷軸承、齒輪、凸輪、刀具、襯套、冷拔板、冷沖模。共四十二頁9、陶瓷材料加工(ji gng)方法 共四十二頁10、簡述光纖種類(zhngli)和用途共四十二頁11、什么是納米材料？有什么主要(zhyo)特性？納米是1/

12、1000微米，1nm=1/1000m。當(dāng)物質(zhì)由微顆粒達(dá)到納米級(jí)（0.1100m） 后經(jīng)收集壓制(yzh)成塊狀成納米材料，性能異于 常規(guī)，有活性表現(xiàn)在抗菌，防污、耐磨、高 強(qiáng)度，在電、聲、光、磁方面有特點(diǎn)可制晶 體管、導(dǎo)線、芯片，電磁屏蔽材料，手機(jī)高 保真，高清晰、高抗干涉，抗輻射，做防彈 衣、宇宙服等。共四十二頁 熱處理1、什么(shn me)是鋼的熱處理？將鋼在固態(tài)下加熱到預(yù)定溫度，保溫一段時(shí)間，然后以一定冷卻速度冷卻，以此來改變(gibin)鋼的內(nèi) 部組織，提高鋼的性能，這種工藝稱鋼的熱處 理工藝。共四十二頁 2、鋼的整體(zhngt)熱處理工藝有哪些？其目的是什么？a）退火(tu hu

13、)：將鋼加熱到適當(dāng)溫度，保溫，然后緩慢冷卻，可以完全退火(tu hu)、不完全退火(tu hu)、去應(yīng)力退火(tu hu)、等溫退火(tu hu)。目的：細(xì)化晶粒，降低硬度，改善切削，去除內(nèi)應(yīng)力，減小變形等。b）正火將鋼加熱到一定溫度，保溫、在靜止空氣中冷卻。目的：消除過共析鋼中網(wǎng)狀滲碳體，對(duì)低碳鋼有退火功能，但時(shí)間短。共四十二頁c）淬火：加熱Ac1或Ac3以上某溫度，保溫，然后以快的 冷卻速度冷卻以獲得馬氏體組織（少數(shù)獲下貝 氏體組織）目的：提高材料(cilio)的硬度和剛度。d）回火鋼在淬火后，再加熱Ac1以下某溫度、保溫、 然后冷卻。分低溫回火（加熱250）中溫回 火（加熱250500）

14、高溫回火（加熱400600）調(diào)質(zhì)處理。目的 低溫回火 消除內(nèi)應(yīng)力提高韌性 中溫回火 提高彈性極限 高溫回火 獲得綜合力學(xué)性質(zhì)共四十二頁3、什么是鋼的表面淬火？有幾種(j zhn)形式？將鋼表面快速加熱到奧氏體區(qū)，在心部來改變(gibin)組織情況下迅速冷卻，使表層獲得馬氏體組織，硬度高、耐磨，而心部性質(zhì)不變。稱表面淬火。分火焰淬火氧、乙炔火焰加熱和感應(yīng)加熱淬火感應(yīng)圈通電熱效應(yīng)。共四十二頁4、簡述鋼的化學(xué)(huxu)熱處理及其分類鋼的化學(xué)熱處理也是鋼的表面處理。它通過化學(xué)方法，使某些化學(xué)元素滲入鋼件表層(biocng)，改變表層(biocng)化學(xué)成分，再經(jīng)加熱、保溫、冷卻等熱處理工藝，改變鋼的組織從而改善了鋼的表面性能。它可以分為滲碳、滲氮，碳氮共滲。（祥見P55）共四十二頁5、消除鑄件內(nèi)應(yīng)力常應(yīng)用(yngyng)什么熱處理工藝？用人工時(shí)效加熱500560保溫，隨爐緩冷至150200，出爐(ch l)空氣中冷卻。共四十二頁內(nèi)容摘要第二部分工程材料。通常 -1=0.5b（鋼），。-1=0.4b（鑄鐵）。-1=0.30.4b?；?/p>