機械基礎(金屬材料與熱處理)課件

國家職業(yè)資格培訓教材技能型人才培訓用書機械基礎（初級）國家職業(yè)資格培訓教材編審委員會編李培根主編國家職業(yè)資格培訓教材技能型人才培訓用書機械基礎（初級）國家職依據(jù)勞動和社會保障部

制定的《國家職業(yè)標準》要求編寫國家職業(yè)資格培訓教材技能型人才培訓用書金屬材料與熱處理第四章依據(jù)勞動和社會保障部國家職業(yè)資格培訓教材技能型人才培訓用書第四章金屬材料與熱處理培訓學習目標

熟悉常用金屬材料的牌號、性能和選用原則：了解鋼鐵熱處理的方法、工藝特點和應用范圍；初步具有合理選用材料和確定熱處理方法的能力。第四章金屬材料與熱處理培訓學習目標一、金屬材料的歷史地位1.材料發(fā)展與社會進步有著密切關系,它是衡量人類社會文明程度的標志之一，金屬材料是現(xiàn)代文明的基礎。

石器時代→青銅器時代→鐵器時代

2.目前，人類還處在金屬器時期。雖然無機非金屬材料、高分子材料的使用量與日俱增，但在可預見的時期內(nèi)，仍不會改變這種狀況。一、金屬材料的歷史地位1.材料發(fā)展與社會進步有著密切關系,它二、金屬材料的分類黑色金屬有色金屬金屬材料鑄鐵

鋼

工程構件用鋼機器零件用鋼

工具鋼

特殊性能用鋼(不銹鋼及耐熱鋼)輕金屬(鋁,鎂,鈦)

重金屬(銅,鋅,鉛,鎳)

貴重金屬(金,銀)稀有金屬(鎢鉬釩鈮鈷)

放射金屬(鐳鈾釷)結(jié)構金屬材料功能金屬材料二、金屬材料的分類黑色有色金屬材料鑄鐵鋼工程構件用鋼

三、鋼的表面熱處理四、鋼的表面處理第四節(jié)合金鋼

一、合金鋼的特點及分二、常用合金鋼類第五節(jié)鑄鐵

一、鑄鐵的分類及石墨化二、常用鑄鐵件第六節(jié)非鐵金屬材料

一、鋁及鋁合金二、銅及銅合金三、滑動軸承合金四、硬質(zhì)合金復習思考題

目錄第四章金屬材料與熱處理第一節(jié)金屬材料的性能一、金屬材料的力學性能二、金屬的物理、化學及工藝性能第二節(jié)碳素鋼

一、雜質(zhì)元素對鋼的影響二、碳素鋼的分類三、常用碳素鋼第三節(jié)鋼的熱處理一、概述二、鋼的普通熱處理目錄第四章金屬材料與熱處理第一節(jié)金屬材料的性能金屬材料的性能力學性能物理性能化學性能工藝性能第一節(jié)第一節(jié)金屬材料的性能金屬材料的性能力學性能物理性能化學性能工藝性能第一節(jié)力學性能

力學性能

指金屬在外力的作用下，材料所表現(xiàn)出來的一系列特性和抵抗的能力。外力按作用形式分靜載荷、沖擊載荷和交變載荷等。材料的力學性能也分為強度、塑性、硬度、韌性和疲勞強度等。力學性能力學性能指金屬在外力的作用下，材料所表現(xiàn)出第一節(jié)

金屬材料的性能一、金屬材料的力學性能1．強度和塑性2．硬度(1)布氏硬度(2)洛氏硬度3．沖擊韌度4．疲勞強度圖4-3拉伸試樣圖4-2低碳鋼力——變形曲線圖第一節(jié)一、金屬材料的力學性能1．強度和塑性2．硬度(1)布強度指材料抵抗塑性變形和斷裂的能力。強度指標

塑性指標塑性是材料在靜載荷作用下產(chǎn)生塑性變形而不破壞的能力。評定指標是斷后伸長率和斷面收縮率。硬度定義：指材料局部表面抵抗塑性變形和破壞的能力。它是衡量材料軟硬程度的指標，其物理含義與試驗方法有關。布氏硬度洛氏硬度強度指材料抵抗塑性變形和斷裂的能力。強度指標塑性指標塑1、布氏硬度試驗（布氏硬度計）

原理:用一定直徑的球體（淬火鋼球或硬質(zhì)合金球）以相應的試驗力壓入待測材料表面，保持規(guī)定時間并達到穩(wěn)定狀態(tài)后卸除試驗力，測量材料表面壓痕直徑，以計算硬度的一種壓痕硬度試驗方法。2、布氏硬度值

用球面壓痕單位面積上所承受有平均壓力表示。如：120HBS500HBW4、測量范圍

用于測量灰鑄鐵、結(jié)構鋼、非鐵金屬及非金屬材料等.布氏硬度3、優(yōu)缺點（1）測量值較準確，重復性好，可測組織不均勻材料（鑄鐵）（2）可測的硬度值不高（3）不測試成品與薄件（4）測量費時，效率低1、布氏硬度試驗（布氏硬度計）原理:用一定直徑的球體（1、洛氏硬度試驗（洛氏硬度計）

原理:

用金剛石圓錐或淬火鋼球，在試驗力的作用下壓入試樣表面，經(jīng)規(guī)定時間后卸除試驗力，用測量的殘余壓痕深度增量來計算硬度的一種壓痕硬度試驗。

2、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：50HRC

4、測量范圍

用于測量淬火鋼、硬質(zhì)合金等材料.洛氏硬度3、優(yōu)缺點（1）試驗簡單、方便、迅速（2）壓痕小，可測成品，薄件（3）數(shù)據(jù)不夠準確，應測三點取平均值（4）不應測組織不均勻材料，如鑄鐵。1、洛氏硬度試驗（洛氏硬度計）原理:用金剛石圓錐或淬韌性金屬材料抵抗沖擊載荷作用而不破壞的能力稱為沖擊韌性。常用一次擺錘沖擊彎曲，試驗來測定金屬材料的沖擊韌性。沖擊試樣沖擊試樣的原理及方法：沖擊韌度越大，表示材料的沖擊韌性越好。小能量多次沖擊試驗韌性金屬材料抵抗沖擊載荷作用而不破壞的能力稱為沖擊韌性。疲勞強度

疲勞概念：在交變應力作用下，零件所承受的應力低于材料的屈服點，但經(jīng)過較長時間的工作后產(chǎn)生裂紋或突然發(fā)生完全斷裂的現(xiàn)象稱為金屬的疲勞。疲勞強度疲勞概念：第一節(jié)

金屬材料的性能二、金屬的物理、化學及工藝性能1．物理性能2．化學性能3．工藝性能１）由于機器零件的用途不同，對于其物理性能的要求也有所不同。２）金屬材料的一些物理性能對于工藝性能還有一定的影響。化學性能是指金屬材料在化學作用下所表現(xiàn)的性能。工藝性能是指金屬材料是否易于加工成形的性能。耐腐蝕性抗氧化性鑄造性可鍛性焊接性切削加工性第一節(jié)二、金屬的物理、化學及工藝性能1．物理性能2．化學性物理性能密度熔點導熱性導電性熱膨脹性磁性物理性能密度化學性能耐蝕性抗氧化性化學性能耐蝕性金屬的工藝性能工藝性能是指金屬材料是否易于加工成形，包括鑄造性、可鍛性、焊接性、切削加工性等。金屬的工藝性能工藝性能是指金屬材料是否易于加工成形，包括鑄造金屬（材料）及合金在鑄造工藝中獲得優(yōu)良鑄件的能力稱為鑄造性能。1、流動性：熔融金屬的流動能力稱為流動性。主要受金屬化學成份和澆注溫度等的影響。2、收縮性：鑄件在凝固和冷卻過程中，其體積和尺寸減小的現(xiàn)象稱為引縮性。3、偏析傾向：金屬凝固后，內(nèi)部化學成分和組織的不均勻現(xiàn)象稱為偏析。鑄造性能：鑄造性能：鍛造性能：用鍛壓成形方法獲得優(yōu)良鍛件的難易程度稱為鍛造性能。鑄鐵不能鍛壓。焊接性能：焊接接性能是指能否將金屬用一定的焊接方法焊成優(yōu)良接頭的性能。沒有裂縫、氣孔等缺陷，并且具有一定的力學性能。切削加性能：切削加工（性能）金屬材料的難易程度稱為切削加工性能。鍛造性能：焊接性能：機械基礎(金屬材料與熱處理)ppt課件第二節(jié)碳素鋼鐵碳合金的基本知識1.金屬金屬是一種具有光澤（即對可見光強烈反射）、富有延展性、容易導電、導熱等性質(zhì)的物質(zhì)。2.合金具有兩種或兩種以上元素組成的具有金屬特性的物質(zhì)。3.鐵碳合金是以鐵和碳為組元的二元合金。鐵基材料中應用最多的一類——碳鋼和鑄鐵，就是一種工業(yè)鐵碳合金材料。鋼鐵材料適用范圍廣闊的原因，首先在于可用的成分跨度大，從近于無碳的工業(yè)純鐵到含碳4%左右的鑄鐵。C≤0.0218%工業(yè)純鐵0.0218%＜C≤2.11%鋼(碳鋼）2.11%＞C＜

4%鑄鐵第二節(jié)鐵碳合金的基本知識1.金屬金屬是一種具有光澤（第二節(jié)

碳素鋼

一、雜質(zhì)元素對鋼的影響

二、碳素鋼的分類一、雜質(zhì)元素對鋼的影響二、碳素鋼的分類1．錳和硅2．硫和磷1．按碳的質(zhì)量分數(shù)分類2．按鋼的質(zhì)量分類3．按用途分類低碳鋼——w(C)≤0.25%中碳鋼——w(C)＝0.25%～0.60%高碳鋼——w(C)＞0.60%普通碳素鋼優(yōu)質(zhì)碳素鋼高級優(yōu)質(zhì)碳素鋼碳素結(jié)構鋼碳素工具鋼第二節(jié)

碳素鋼一、雜質(zhì)元素對鋼的影響二、碳素鋼的分類一雜質(zhì)元素對鋼的影響一、硅1、來源：煉鋼后期作脫氧劑帶入；2、對鋼的性能影響：提高鋼的強度、硬度；3、是鋼中的有益元素。二、錳1、來源：煉鋼脫氧劑。2、對鋼的性能影響：提高鋼的強度與硬度。3、是鋼中的有益元素三、硫1、來源：生鐵帶入；2、對鋼的性能影響：對鋼造成熱脆性；3、是鋼中的有害元素。四、磷1、來源：生鐵帶入；2、對鋼的性能影響，對鋼造成冷脆性；3、是鋼中的有害元素。一、硅三、硫第二節(jié)

鐵碳素鋼

三、常用碳素鋼

1．碳素結(jié)構鋼

2．優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構鋼優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構鋼鋼號由兩位數(shù)字構成，數(shù)字表示鋼的平均碳的質(zhì)量分數(shù)的萬分之幾。

3．碳素工具鋼碳素工具鋼的鋼號以“碳”字漢語拼音字首“T”與其后面的一組數(shù)字組成，數(shù)字表示鋼中平均碳的質(zhì)量分數(shù)為千分之幾。

4．鑄鋼鑄鋼的鋼號用“ZG+兩組數(shù)字”表示，ZG是“鑄鋼”二字漢語拼音首位字母，兩組數(shù)字分別表示最低屈服點和最低抗拉強度的值，單位是MPa。脫氧方法（沸騰鋼、鎮(zhèn)靜鋼分別以“F”、“Z”表示；半鎮(zhèn)靜鋼用“b”表示，“Z”可以省略質(zhì)量等級（質(zhì)量等級分A、B、C、D四級，A級質(zhì)量最低）屈服點數(shù)值（表示σs＝235MPa）屈服點字母Q

235A

F第二節(jié)

鐵碳素鋼三、常用碳素鋼1．碳素結(jié)構鋼2．練習說出下列鋼號的含義45Q215AF65MnT10AZG270-500練習說出下列鋼號的含義機械基礎(金屬材料與熱處理)ppt課件機械基礎(金屬材料與熱處理)ppt課件第三節(jié)鋼的熱處理（自學）一、金屬及合金的構造

純金屬的構造合金的構造二、鋼平衡狀態(tài)下的組織和性能三、鋼的加熱和冷卻四、鋼的普通熱處理（4種）五、鋼的表面熱處理六、鋼的表面處理第三節(jié)鋼的熱處理（自學）一、金屬及合金的構造第三節(jié)

鋼的熱處理

一、概述1．鋼在加熱時的組織轉(zhuǎn)變2．鋼在冷卻時的組織和性能

(1)冷卻的目的

(2)鋼熱處理的冷卻方式

(3)鋼在冷卻時的轉(zhuǎn)變

1)珠光體型轉(zhuǎn)變①珠光體轉(zhuǎn)變②索氏體轉(zhuǎn)變(又稱細珠光體轉(zhuǎn)變)③托氏體轉(zhuǎn)變(又稱極細珠光體)

2)馬氏體轉(zhuǎn)變第三節(jié)

鋼的熱處理一、概述1．鋼在加熱時的組織轉(zhuǎn)變

鐵碳合金一、鐵碳合金的基本組織

1．鐵素體碳溶解在α－Fe中形成的固溶體叫鐵素體，通常用F表示。

2．奧氏體碳溶解在γ－Fe中形成的固溶體叫奧氏體，通常用A表示。

3．滲碳體碳與鐵相互作用形成的化合物Fe3C叫滲碳體。

4．珠光體由鐵素體和滲碳體組成的機械混合物叫珠光體，通常用P表示。

5．萊氏體由奧氏體和滲碳體組成的機械混合物叫萊氏體，通常用Ld表示。一、鐵碳合金的基本組織1．鐵素體2．奧氏體3．第二節(jié)鐵碳合金二、鐵碳相圖簡介1．相圖中的特性點和特性線圖4-3

簡化后的鐵碳相圖第二節(jié)二、鐵碳相圖簡介1．相圖中的特性點圖4-3簡化后第二節(jié)鐵碳合金二、鐵碳相圖簡介

2．典型合金的結(jié)晶過程在鐵碳相圖上，可以按鐵碳合金的碳的質(zhì)量分數(shù)不同分為工業(yè)純鐵、鋼和白口鑄鐵三大類。

3．鐵碳合金的組織和性能從鐵碳相圖可知，鐵碳合金的組織與碳的質(zhì)量分數(shù)有很大的關系，隨碳的質(zhì)量分數(shù)的增加，室溫下的組織變化如下：P+F→P→P+Fe3CΠ→P+Fe3CΠ+L′d→L′d→L′d+Fe3CΙ

4．鐵碳相圖的應用鐵碳相圖較全面地總結(jié)了鐵碳合金的組織和性能隨成分變化的規(guī)律，從而為選擇材料提供了理論依據(jù)。同時，鐵碳相圖又是制定鑄、鍛、熱處理加工工藝的重要依據(jù)圖4-4碳的質(zhì)量分數(shù)對鋼的力學性能的影響第二節(jié)二、鐵碳相圖簡介2．典型合金的結(jié)晶過程3．鐵第四節(jié)

鋼的熱處理二、鋼的普通熱處理

1．退火退火是將鋼加熱到工藝預定的某一溫度，經(jīng)保溫后緩慢冷卻下來的熱處理方法。

2．正火正火是將鋼加熱到工藝規(guī)定的某一溫度，使鋼的組織完全轉(zhuǎn)變?yōu)閵W氏體，經(jīng)保溫一段時間后，在空氣中冷卻到室溫的工藝方法。在實際生產(chǎn)中，正火主要應用于下列幾個方面：

＊凡碳的質(zhì)量分數(shù)低于045%的碳鋼，都用正火替代退火；

＊過共析鋼常用正火來消除網(wǎng)狀滲碳體，給球化退火作組織上的準備；

＊對使用性能要求不高的工件，常用正火代替調(diào)質(zhì)。1)完全退火2)球化退火3)去應力退火第四節(jié)

鋼的熱處理二、鋼的普通熱處理1)完全退火第四節(jié)

鋼的熱處理

3．淬火淬火是將鋼加熱到臨界溫度Ac1或Ac3以上，保溫一段時間，然后快速冷卻下來的一種熱處理方法。

(1)淬火加熱溫度的選擇

(2)淬火加熱的保溫

(3)淬火介質(zhì)

(4)淬火方法及應用

(5)淬透性與淬硬性

4．回火回火就是將淬火鋼重新加熱到工藝預定的某一溫度(低于臨界溫度)，經(jīng)保溫后再冷卻到室溫的熱處理工藝

(1)低溫回火

(2)中溫回火

(3)高溫回火二、鋼的普通熱處理1)單介質(zhì)淬火2)雙介質(zhì)淬火3)馬氏體分級淬火4)貝氏體等溫淬火第四節(jié)

鋼的熱處理3．淬火二、鋼的普通熱處理1)單介質(zhì)

三、鋼的表面熱處理第四節(jié)

鋼的熱處理

1．表面淬火加熱工件的方法主要有

2．化學熱處理

(1)滲碳：滲碳是使介質(zhì)分解出的活性碳原子滲入工件表層，提高表層組織中的碳的質(zhì)量分數(shù)，經(jīng)淬火及低溫回火使工件表層具有高的硬度和耐磨性，而心部仍保持原來的組織和性能的熱處理工藝方法。滲碳主要用于低碳鋼和低碳合金鋼，方法分為固體滲碳法和氣體滲碳法等，目前生產(chǎn)中廣泛應用的是氣體滲碳法。

(2)滲氮：滲氮是使化學介質(zhì)分解出的活性氮原子，滲入工件表層形成氮化層的熱處理工藝方法。滲氮方法是氣體滲氮，氣體滲氮用鋼以中碳合金鋼為主，使用最廣泛的鋼為38CrMoAlA。感應加熱火焰加熱三、鋼的表面熱處理第四節(jié)

鋼的熱處理1．表面淬火感應第四節(jié)

鋼的熱處理

三、鋼的表面熱處理

1．氧化氧化的基本原理是將工件置于濃堿和氧化劑亞硝酸鈉或硝酸鈉的溶液中加熱。如需改善表面質(zhì)量和色澤，可適量增加一些磷酸三鈉，使零件表面很快生成一層均勻而致密的氧化膜，其顏色隨氧化膜的加厚，由初現(xiàn)時的黃色轉(zhuǎn)變?yōu)槌壬?、紅色、紫紅色、紫色、藍色到黑色。若使用的氧化劑是亞硝酸鈉，得到的氧化膜呈藍褐色，光澤較好，俗稱發(fā)藍。若使用的氧化劑是硝酸鈉，得到的氧化膜呈深黑色，俗稱發(fā)黑。

2．磷化磷化是把工件置于磷酸鹽溶液中進行處理，使金屬表面生成一層不溶于水的磷酸鹽薄膜的過程。由于磷化層有微孔，能促使清漆、切削液和潤滑油的浸潤，且和油漆有很強的結(jié)合力，可作油漆的底層。磷化層的抗蝕能力很強，有一定的抗氧化能力，電絕緣性也很高，可以用它作為機械零件的防護層。第四節(jié)

鋼的熱處理三、鋼的表面熱處理1．氧化機械基礎(金屬材料與熱處理)ppt課件第四節(jié)合金鋼一、合金鋼的特點及分類1．合金鋼的特點優(yōu)點缺點：合金鋼冶煉較困難、價格較高，且容易產(chǎn)生冶金缺陷，所以只有當碳素鋼不能滿足要求時才使用。2．分類按用途可分為3．合金鋼鋼號的表示方法合金結(jié)構鋼的鋼號是采用“二位數(shù)字+化學元素符號+數(shù)字”的方法來表示的。1)力學性能好。2)具有較好的淬透性。3)某些合金鋼還具有特殊的物理、化學性能。合金結(jié)構鋼合金工具鋼特殊性能鋼低合金鋼［w(Me)≤5%］中合金鋼［w(Me)＝5%～10%］高合金鋼［w(Me)＞10%］按合金元素的含量分為第四節(jié)合金鋼一、合金鋼的特點及分類1．合金鋼的特點1)力學二、常用合金鋼第五節(jié)合金鋼1．低合金高強度結(jié)構鋼2．機械結(jié)構用合金鋼3．合金工具鋼和高速工具鋼(1)合金工具鋼(2)高速工具鋼4．特殊性能鋼①冷作模具鋼②熱作模具鋼(1)合金滲碳鋼(2)合金調(diào)質(zhì)鋼(3)合金彈簧鋼(4)滾動軸承鋼(1)不銹鋼(2)耐熱鋼(3)耐磨鋼1)量具刃具鋼2)耐沖擊工具鋼3)模具鋼二、常用合金鋼第五節(jié)合金鋼①冷作模具鋼(1)合金滲碳鋼(不銹鋼

不銹鋼的成分特點是鉻和鎳質(zhì)量分數(shù)較高，碳的質(zhì)量分數(shù)較低。鉻不銹鋼鉻鎳不銹鋼不銹鋼

不銹鋼的成分特點是鉻和鎳質(zhì)量分數(shù)較高，碳的質(zhì)量分數(shù)較不銹鋼應用常用不銹鋼的牌號有1Cr18Ni9、0Cr18Ni9、1Cr17、00Cr30Mo2。含碳量較低的鋼1Cr13、2Cr13用于制造耐腐蝕、受沖擊載荷的零件。如汽輪機葉片、水壓機閥門等零件、導水葉。含碳量較高的鋼3Cr13、3Cr13Mo、7Cr13等用于制造彈簧、軸承、醫(yī)療器械等鉻鎳不銹鋼鉻鎳不銹鋼常用牌號有0Cr19Ni9、1Cr18Ni9不銹鋼應用常用不銹鋼的牌號有1Cr18Ni9、0Cr18N第五節(jié)鑄鐵1、定義：鑄鐵是含碳量大于2.11％的鐵碳合金。工業(yè)上常用鑄鐵含碳量一般為2.5％～4％第五節(jié)鑄鐵1、定義：鑄鐵是含碳量大于2.11％的鐵碳合金第六節(jié)鑄鐵一、鑄鐵的分類及石墨化

1．分類

(1)白口鑄鐵碳全部以滲碳體的形式存在。

(2)灰鑄鐵碳大部分以片狀石墨形式存在。

(3)可鍛鑄鐵碳大部分以團絮狀石墨存在。

(4)球墨鑄鐵碳大部分以自由狀態(tài)的球狀存在。

(5)蠕墨鑄鐵將高碳、低硫、低磷及含有一定硅、錳的鐵液，經(jīng)過爐前處理后，得到的一種蠕蟲狀石墨的鑄鐵。為了進一步提高鑄鐵的性能，或為了得到某種特殊的物理、化學性能，在鑄鐵中加入鉻、鉬、釩、銅、鋁等元素，即成為合金鑄鐵。

2．影響石墨化的因素(1)化學成分的影響(2)冷卻速度的影響第六節(jié)鑄鐵一、鑄鐵的分類及石墨化1．分類(1)化學二、常用鑄鐵件第六節(jié)鑄鐵1．灰鑄鐵

用途：制造承受壓力和要求減振的床身、機架、箱體、殼體，經(jīng)受摩擦的導軌等，以及其他低負荷、不重要的零件。牌號：用“灰鐵”二字的漢語拼音字首“HT”與其后面一組數(shù)字表示。數(shù)字表示鑄鐵最小抗拉強度σb值。例如HT150表示最小抗拉強度σb為150MPa的灰鑄鐵。2．可鍛鑄鐵

用途：可用來制造承受沖擊、振動及扭轉(zhuǎn)載荷下的工作零件。如凸輪、連桿、齒輪等。牌號：１）鐵素體可鍛鑄鐵的牌號用“可鐵黑”三字的漢語拼音字首“KTH”及其后面兩組數(shù)字表示。兩組數(shù)字分別表示抗拉強度σb和斷后伸長率δ的最小值。２）珠光體可鍛鑄鐵的牌號用“可鐵珠”三字的漢語拼音字首“KTZ”表示。例如KTZ450—06表示σb≥450MPa，

δ≥6%的珠光體可鍛鑄鐵。鐵素體(黑心)可鍛鑄鐵珠光體可鍛鑄鐵二、常用鑄鐵件第六節(jié)鑄鐵1．灰鑄鐵鐵素體(黑心)可鍛鑄

3．球墨鑄用途：它被廣泛應用于制造柴油機、汽車發(fā)動機的曲軸、連桿、缸套、齒輪、支架等。牌號：用“球鐵”二字漢語拼音字首“QT”及其后面兩組數(shù)字表示。兩組數(shù)字分別表示最低抗拉強度σb與斷后伸長率δ的值。例如QT400—18表示σb≥400MPa，δ≥18%的球墨鑄鐵。

4．蠕墨鑄鐵用途：制造復雜的大型鑄件和大型機床零件，如立柱等。特別適用于制造受沖擊的鑄件，如大型柴油機的氣缸蓋、制動盤和制動轂；也適用于制造耐壓氣密件，如閥體等。牌號：用符號“RuT”及其后數(shù)字表示，其中“RuT”是蠕鐵兩字漢語拼音的第一字母，其后面的數(shù)字表示最低抗拉強度(σb)值。如RuT340表示抗拉強度σb≥340MPa的蠕墨鑄鐵。第六節(jié)鑄鐵二、常用鑄鐵件3．球墨鑄第六節(jié)鑄鐵二、常用鑄鐵件一、鋁及鋁合金第六節(jié)非鐵金屬材料

1．純鋁

2．鋁合金

(1)變形鋁合金變形鋁合金采用四位字符牌號命名，牌號用2×××～8×××系列表示。牌號的第一位數(shù)字是以主要合金元素Cu、Mn、Si、Mg、Mg+Si、Zn和其他元素的順序來表示變形鋁合金的組別。牌號第二位的字母表示原始純鋁的改型情況，如果字母為A，則表示為原始純鋁，若為其他字母，則表示為原始純鋁的改型。牌號的最后兩位數(shù)字用來區(qū)分同一組中不同的鋁合金。如：2A11表示以銅為主要合金元素的變形鋁合金。

(2)鑄造鋁合金鑄造鋁合金的代號用“鑄鋁”二字的漢語拼音字首“ZL”加三位數(shù)字表示。其中第一位數(shù)字表示合金的類別，第二、三位數(shù)字表示合金的順序號。例如：ZL102表示2號鑄造鋁硅合金。鑄造鋁合金種類較多，但應用最廣的是鋁—硅合金。它具有良好的鑄造性能和耐蝕性。常用來制造內(nèi)燃機活塞、氣缸蓋、氣缸體、氣缸散熱套等。工業(yè)純鋁的舊牌號有L1、L2、L3…，符號L表示鋁，后面的數(shù)字越大純度越低。對應新牌號為1070、1060、1050……。1)防銹鋁合金2)硬鋁合金3)超硬鋁合金。4)鍛造鋁合金一、鋁及鋁合金第六節(jié)1．純鋁工業(yè)純鋁的舊牌號有L1、L2、銅及銅合金說一說常見的銅制品

黃銅

紫銅白銅青銅銅及銅合金說一說二、銅及銅合金第七節(jié)非鐵金屬材料

1．純銅（紫銅）純銅具有很好的導電導熱性，其熔點為1083℃，密度為8．93×103kg/m3，有很好的塑性、抗蝕性。工業(yè)純銅牌號有T1、T2、T3三種，序號愈大，純度愈低。T1、T2主要用來制造導電器材或配制高級銅合金，T3主要用來配制普通銅合金。

2．黃銅黃銅是銅和鋅的合金，它的顏色隨鋅的質(zhì)量分數(shù)的增加，由黃色變到淡黃色。它分普通黃銅和特殊黃銅兩大類。

(1)普通黃銅普通黃銅為簡單的銅鋅合金。其中H96具有良好的塑性和抗蝕性，可冷拉成黃銅管，用作散熱器、冷凝器的管子；H70具有較高的強度和優(yōu)異的冷熱變形能力，可以熱軋和冷軋成板材、帶材、棒材和冷拉成線材、管材，用作深沖壓零件，如彈殼、軸套、散熱器等。

(2)特殊黃銅二、銅及銅合金第七節(jié)1．純銅（紫銅）辨別黃銅與黃金的方法物理性質(zhì)硬度：純金柔軟、硬度低，用指甲能劃出淺痕，牙咬能留下牙印，成色高的黃金飾品比成色低的柔軟，含銅越多越硬，折彎法也能試驗硬度，純金柔軟，容易折彎，純度越低，越不易折彎。測密度：黃金密度大。化學性質(zhì)1、放入稀酸里面，有氣泡冒出的是假的，因為假貨多摻有鋅，會與酸反應。2、放在火上燒，所謂真金不怕火煉，假金由于含有銅，在火烤下會被氧化成黑色的氧化銅。3、加熱后放到乙醛溶液中，變紅的是黃銅（也就是假黃金）加CuSO4溶液，有紅色金屬析出的是黃銅辨別黃銅與黃金的方法物理性質(zhì)辨別銀和白銅白銅是以鎳為主要添加元素的銅基合金，呈銀白色，有金屬光澤，故名白銅。當把鎳熔入紅銅里，含量超過16%以上時，產(chǎn)生的合金色澤就變得潔白如銀，鎳含量越高，顏色越白。白銅中鎳的含量一般為25%。由于白銅和純銀肉眼難以分辨，在買銀飾品時容易上當受騙。幫你快速的辨別純銀和白銅。觀察法：通常白銅仿銀只是在表面加了一層白銀，經(jīng)過長期的磨損原來的銀色會泛紅，而純銀飾品只會因氧化變黑，經(jīng)過清洗后始終保持白色。消毒液法：由于消毒液等類似化學藥劑含有氯酸鹽等，氯酸鹽與純銀首飾碰到會產(chǎn)生化學反應，導致純銀表面很快的變黑，但是通過洗銀水、牙膏等清洗后能恢復白亮。白銅中的主要成分是銅，難以溶于氯化物中，因此即使碰到消毒液等類似物質(zhì)不會有什么反應。高溫法：辨別銀和白銅白銅是以鎳為主要添加元素的銅基合金，呈銀白色，有

3．青銅

(1)錫青銅特點是具有高的耐磨性、耐磨蝕性和良好的鑄造性能。錫含量低的錫青銅適于壓力加工，錫含量較高的錫青銅適于鑄造。壓力加工錫青銅的牌號用“Q+Sn+數(shù)字”表示。鑄造錫青銅的牌號前加“鑄”字的漢語拼音字首“Z”字和基體金屬及主要合金元素符號表示。錫青銅一般多用于耐磨零件和酸、堿、蒸汽等腐蝕性氣體接觸的零件，如蝸輪、襯套、軸瓦等。

(2)特殊青銅其中以鋁為主加合金元素的銅合金，稱為鋁青銅；鋁青銅具有高的強度、耐蝕性和抗磨性，適于制作蝸輪等零件。以鈹為主加合金元素的銅合金，稱為鈹青銅；鈹青銅具有高的彈性極限，主要用于制作各種精密儀器、儀表的重要彈性元件，如鐘表齒輪、高溫高速下工作的軸承等。第七節(jié)非鐵金屬材料二、銅及銅合金3．青銅第七節(jié)二、銅及銅合金三、滑動軸承合金第七節(jié)非鐵金屬材料軸承合金必須具備下列特性：

1)足夠的強度，以便承受載荷。

2)足夠的硬度和耐磨性，以免過早磨損而失效。

3)良好的減摩性、耐磨性。

4)良好的耐蝕性和導熱性。

5)足夠的韌性、塑性，以抵抗沖擊和振動。常用的軸承合金有錫基軸承合金和鉛基軸承合金兩類：

1）錫基軸承合金：主要用于高速、重載等情況下，如大功率汽輪機、電動機、發(fā)電機的軸承。

2）鉛基軸承合金：主要用于高速、中載或中速、重載條件下，如汽輪機、發(fā)電機、減速器、球磨機及軋鋼機等機械的軸承。三、滑動軸承合金第七節(jié)軸承合金必須具備下列特性：四、硬質(zhì)合金第七節(jié)非鐵金屬材料硬質(zhì)合金的特點是具有很高的硬度(69～81HRC)和熱硬性(可達900～1000℃)、良好的耐磨性并具有較高的抗壓強度。它可以加工高速鋼刀具所不能加工的材料，經(jīng)常制成一定規(guī)格的刀片，鑲焊在刀體上使用。

1．鎢鈷類硬質(zhì)合金鎢鈷類硬質(zhì)合金的牌號用“硬”、“鈷”二字漢語拼音字首“YG”加鈷的百分含量表示。含鈷量高的硬質(zhì)合金刀具用于沖擊振動大的粗加工，含鈷量少的硬質(zhì)合金刀具用于精加工。

2．鎢鈦鈷類硬質(zhì)合金鎢鈦鈷類硬質(zhì)合金的牌號用“硬”“鈦”字漢語拼音字首“YT”加TiC的百分含量表示。含TiC多的硬質(zhì)合金刀具用于工作條件比較穩(wěn)定的精加工；含TiC少的硬質(zhì)合金刀具用于粗加工。四、硬質(zhì)合金第七節(jié)硬質(zhì)合金的特點是具有很高的硬度(69～第四章金屬材料與熱處理1．什么叫強度?機器零件工作時所受到的應力如果大于σs將會發(fā)生什么變化?2．什么叫塑性?常用的塑性指標有哪些?寫出它們的計算公式。3．常用的硬度試驗方法有哪兩種?測定原材料常用什么硬度試驗?

測定淬火鋼常用什么硬度試驗?4．下列幾種材料和零件各用什么硬度試驗來測定其硬度?

1)檢驗車刀(高碳鋼)、銼刀的硬度。

2)檢驗鋼材庫的鋼材。

3)檢驗青銅的硬度。5．什么叫沖擊韌度?寫出沖擊韌度的符號。6．什么叫金屬的疲勞現(xiàn)象?疲勞強度的符號是什么?復習思考題第四章金屬材料與熱處理1．什么叫強度?機器零件工作時所受第四章金屬材料與熱處理7．寫出下列符號代表的含義：σs、σ02、σb、δ、ψ、αk。8．金屬的工藝性能包括哪些內(nèi)容?9．鐵碳合金的基本組織有哪些?它們的性能如何?10．說明鐵碳相圖中特性點和特性線的含義。11．分析鐵碳相圖中下列不同成分合金由液態(tài)冷卻至室溫的結(jié)晶過程：

(1)w(C)＝0.45%(2)w(C)＝0.8%(3)w(C)＝1.2%12．說明碳含量對鐵碳合金組織及性能的影響。13．鋼中的硫、磷雜質(zhì)給鋼的性能帶來什么危害?原因是什么?14．通常所述的中碳鋼碳含量的范圍是多少?低碳鋼和高碳鋼碳含量的范圍是多少?復習思考題第四章金屬材料與熱處理7．寫出下列符號代表的含義：σs、第四章金屬材料與熱處理15．普通、優(yōu)質(zhì)、高級優(yōu)質(zhì)碳素鋼是如何劃分的?16．說明下列鋼號的含義：45、Q215AF、65Mn、T10A、

ZG270—500。17．舉例說明下列各種材料的應用：T7、T10A、T12、65Mn、40、

08F、ZG230—450。18．什么是鋼的熱處理?熱處理的基本方法有哪幾種?19．何謂碳素結(jié)構鋼?何謂碳素工具鋼?它們的碳含