單元四 機械工程材料

機械常識與鉗工實訓(xùn)

單元四機械工程材料學(xué)習(xí)目標(biāo)常用工程材料常用金屬材料了解金屬材料的類型、用途、力學(xué)性能及工藝性能；了解工程用鋼和有色金屬及其合金的規(guī)格、性能、用途，能查閱相關(guān)手冊工程塑料了解通用塑料及工程塑料的基本性能和用途工程材料分類碳素鋼合金鋼按含碳量分低碳鋼0.0218%<c%≤0.25%中碳鋼0.25%<C%<0.6%高碳鋼0.6%≤C%<2.11%按質(zhì)量分碳素結(jié)構(gòu)鋼優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼碳素工具鋼鋼的分類合金結(jié)構(gòu)鋼合金工具鋼特殊性能鋼按用途分普通碳素結(jié)構(gòu)鋼高級優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼一、常見工程材料的分類、標(biāo)識及應(yīng)用鋼的牌號及其應(yīng)用1、碳素結(jié)構(gòu)鋼：Q+屈服點數(shù)值。例如：Q195，Q275等。薄板，鐵絲，釘，小軸，螺栓等。2、優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼：用兩位數(shù)字表示，該數(shù)字表示鋼中平均含碳量的萬倍。例如：08F，20，45，60等。用作各種較重要的機器零件如：齒輪、主軸等。牌號：用途：牌號：用途：3、碳素工具鋼用來制作各種刀具、量具和模具。用“T”加數(shù)字表示，該數(shù)字表示鋼中平均含碳量的千倍。如：T8，T9等。

T8：表示碳的平均含碳量為0.8%的碳素工具鋼。

用于澆注成鑄件的鋼。其強度高于各類鑄鐵，同時具有良好的塑性和韌性，適于制造形狀復(fù)雜、強度和韌性要求高的零件，如火車輪、大齒輪等。4.鑄鋼：牌號：用途：

用“鑄鋼”兩漢字的漢語拼音字母字頭“ZG”及后面兩組數(shù)字組成：第一組數(shù)字代表屈服點，第二組數(shù)字代表抗拉強度值。如ZG230-450表示屈服點不小于230MPa，抗拉強度不小于450MPa的鑄造碳鋼。

牌號：用途：合金元素對鋼性能的影響（1）提高了鋼的力學(xué)性能（2）提高了鋼的淬透性（3）使鋼具有某些特殊性能

鈦、釩等合金元素的加入提高了鋼的強度和硬度，細(xì)化了晶粒，也提高了塑性與韌性。

鉻、硅、鎳、錳、硼等合金元素的加入提高鋼的淬透性。

鉻、錳等合金元素的加入使鋼具有了耐高溫、耐熱、耐磨、不生銹等特殊性能。合金鋼合金鋼合金結(jié)構(gòu)鋼合金工具鋼特殊性能鋼機器合金結(jié)構(gòu)鋼

：工程合金結(jié)構(gòu)鋼

：普通低合金結(jié)構(gòu)鋼

不銹鋼、耐熱鋼、耐磨鋼合金刃具鋼：

合金彈簧鋼、合金滲碳鋼合金調(diào)質(zhì)鋼、合金軸承鋼

合金模具鋼

：

合金量具鋼：

低合金刃具鋼、高合金刃具鋼、高速鋼冷作模具鋼、熱作模具鋼

沒有專用鋼種合金鋼的分類與牌號(1)合金結(jié)構(gòu)鋼的牌號(2)合金工具鋼的牌號

兩位數(shù)字+合金元素符號+數(shù)字前兩位數(shù)字表示平均含碳量的萬倍，后面數(shù)字表示合金元素的百倍。如60Si2Mn,40Cr等。

其牌號表示方法與合金結(jié)構(gòu)鋼類似，但其平均Wc>1%時不標(biāo)出；當(dāng)Wc<1%前面數(shù)字表示含碳量的千倍。如：9SiCr,Cr12,5CrMnMo等。

但高速鋼不標(biāo)含碳量，只寫出合金元素符號及其含量。

如:W18Cr4V,W6Mo5Cr4V23、合金鋼的牌號合金結(jié)構(gòu)鋼1、普通低合金結(jié)構(gòu)鋼

低碳，合金含量小于3%。主加元素為Mn其強化了鐵素體，提高了強度；V，Ti等元素使晶粒細(xì)化，使韌性提高。在建筑、橋梁、車輛、船舶中應(yīng)用廣泛。以16Mn為最廣。船舶橋梁2、合金滲碳鋼

含碳量為0.1%--0.2%,以保障心部具有足夠的韌性，合金含量小于3%。主加元素為Cr、Mn、Ti、V，提高了淬透性，使晶粒細(xì)化，耐磨性提高。

主要用于表面要求硬而耐磨，心部具有足夠強度和韌性的零件，如：汽車變速箱的齒輪等。以20Cr、20CrTiMn為最廣。變速齒輪撥叉3、合金調(diào)質(zhì)鋼

含碳量為0.25%--0.5%,主加元素為Cr、Mn、Si、Ni等以提高淬透性和強化鐵素體.調(diào)質(zhì)鋼具有良好的綜合力學(xué)性能。

合金調(diào)質(zhì)鋼廣泛用于制造汽車、拖拉機、機床和其它機器上的各種重要零件，如齒輪、軸類件、連桿等。

曲軸

連桿

4、合金彈簧鋼

它具有高的彈性、疲勞強度及沖動韌度。含碳量為0.5%--0.7%,主加元素為Cr、Mn、Si等以提高淬透性和彈性極限。

合金彈簧鋼是一種專用結(jié)構(gòu)鋼，主要用于制造各種彈簧和彈性元件。

拉力彈簧

圓柱彈簧

5、滾動軸承鋼

主要用來制造滾動軸承的滾動體（滾珠、滾柱、滾針）、內(nèi)外套圈等，屬專用結(jié)構(gòu)鋼。

碳質(zhì)量分?jǐn)?shù)一般為0.95%--1.10%，以保證其高硬度、高耐磨性和高強度。鉻為基本合金元素，鉻含量為0.40%--1.65%。高碳低鉻。如：GCr15合金工具鋼

合金工具鋼是制造刃具、量具和模具的鋼種。不僅有更高的硬度和耐磨性,還具有更高的紅硬性。1、合金刃具鋼

用途：主要用于制造各種金屬切削刀具，如車刀、銑刀、鉆頭等。

性能：（1）高硬度，60HRC以上；（2）高的耐磨性；（3）高熱硬性；（4）足夠的塑性和韌性。銑刀

英制模板刀合金工具鋼的種類及牌號

低合金刃具鋼高速鋼

①高碳：碳質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.9%--1.1%，以保證高硬度和高耐磨性。

②Cr、Mn、Si主要是提高鋼的淬透性，Si還能提高鋼的回火穩(wěn)定性；

W、V能提高硬度和耐磨性，并防止加熱時過熱，保持細(xì)小的晶粒。

（如：W18Cr4V、W6Mo5Cr4V2

）高速鋼是高合金刃具鋼，具有很高的熱硬性，高速切削中刃部溫度達(dá)600℃時，其硬度無明顯下降。

①高碳：碳質(zhì)量分?jǐn)?shù)在0.70%以上，最高可達(dá)1.5%左右，

②加入Cr、W、Mo、V等合金元素：

Cr提高淬透性。

W、Mo保證高的熱硬性。

V提高耐磨性，細(xì)化晶粒。

2、合金量具鋼

用途：量具用鋼用于制造各種測量工具，如卡尺、千分尺、塊規(guī)。性能要求：(1)高硬度（大于56HRC）和高耐磨性；

(2)高尺寸穩(wěn)定性，在存放和使用過程中，尺寸不發(fā)生變化。螺紋規(guī)

游標(biāo)卡尺千分尺

3、合金模具鋼合金模具鋼按其用途分為冷作模具鋼和熱作模具鋼兩大類。

冷作模具鋼

用途：冷模具用于制造各種冷沖模、冷鐓模、冷擠壓模和拉絲模等，工作溫度不超過200℃～300℃。熱作模具鋼如：9Mn2V、CrWMn

用途：熱作模具鋼用于制造各種熱鍛模、熱壓模、熱擠壓模和壓鑄模等，工作時型腔表面溫度可達(dá)600℃以上。如：5CrMnMo、5CrNiMo

性能要求：

①高硬度，58～62HRC;②高耐磨性;③足夠的韌性和疲勞抗力量具用鋼的選用舉例

量具鋼號平樣板或卡板10、20或50、55、60、60Mn、65Mn一般量規(guī)與塊規(guī)T10A、T12A、9SiCr高精度量規(guī)與塊規(guī)Cr（刃具鋼）、CrMn、GCr15高精度且形狀復(fù)雜的量規(guī)與塊規(guī)CrWMn(低變形鋼)抗蝕量具4Cr13,9Cr18(不銹鋼)特殊性能鋼

特殊性能鋼是指具有特殊物理和化學(xué)性能的一種高合金鋼.它主要包括不銹鋼、耐熱鋼、耐磨鋼等.不銹鋼

（1）鉻不銹鋼1Cr13、2Cr13和3Cr13等，通稱Cr13型不銹鋼

（2）鉻鎳不銹鋼0Cr19Ni9、1Cr18Ni9等，通稱18-8型不銹鋼耐熱鋼

常用的抗氧化鋼有4Cr9Si2、1Crl3SiAl等

常用的熱強鋼有15CrMo、4Cr14Nil14W2Mo等

（2）熱強鋼（1）抗氧化鋼耐磨鋼主要用于承受嚴(yán)重摩擦和強烈沖擊的零件

不銹鋼船用螺旋槳不銹鋼剪刀表帶容器履帶

鐵軌分道叉

破碎機顎板挖掘機斗齒習(xí)題與思考1．根據(jù)含碳量和室溫組織的不同，鋼分為哪幾類？試述它們的含碳量和室溫組織。2．碳素鋼的分類方法有哪些？3．何謂合金鋼？4．合金鋼有哪幾種常用的分類方法？5．合金結(jié)構(gòu)鋼按主要用途可以分為哪幾類？舉例說明應(yīng)用。6．合金工具鋼按主要用途可以分為哪幾類？舉例說明應(yīng)用。7．高速鋼的主要特性是什么？它的成分和熱處理有什么特點？8．不銹鋼分哪幾類？含碳量對不銹鋼的性能有何影響？9．高錳鋼ZGMn13為什么耐磨且有很好的韌性？10．說明下列各牌號鋼屬于哪一類鋼？其符號和數(shù)字所代表的意義是什么？

Q215-A4516Mn08FT12A20CrMnTi60Si2Mn9SiCrGCr15ZGMn13W18Cr4V1Cr18Ni9鑄鐵

鑄鐵是碳質(zhì)量分?jǐn)?shù)大于2.11%、并常含有較多的硅、錳、硫、磷等元素的鐵碳合金。

用于制造機床的床身、床頭箱,發(fā)動機的汽缸體、機器的底座等，是工程上最常用的金屬材料之一。

箱體啟動閥鑄鐵分類根據(jù)碳在鑄鐵中存在形式不同分（1）白口鑄鐵（2）灰口鑄鐵（3）麻口鑄鐵C的存在形式：滲碳體(Fe3C)，斷口為白色。C的存在形式：石墨，斷口為灰黑色。

C的存在形式：石墨+滲碳體，斷口為黑白色。根據(jù)石墨（G）在鑄鐵中存在形態(tài)，可分為普通灰鑄鐵：石墨呈片狀可鍛鑄鐵：石墨呈團(tuán)絮狀蠕墨鑄鐵：石墨呈蠕蟲狀球墨鑄鐵：石墨呈球狀

由于石墨片對鋼基體產(chǎn)生的割裂作用，破壞了鋼基體的連續(xù)性、完整性，減少了鋼基體的有效面積，使其抗拉強度低于鋼、而塑性和韌性近于零，屬于脆性材料?；诣T鐵具有非常優(yōu)良的鑄造性能?；诣T鐵的性能與應(yīng)用

但其抗壓強度與鋼相近，因此普通灰鑄鐵廣泛用于作承受壓力載荷的零件和結(jié)構(gòu)，如機座、機床床身、軸承等。葉輪

發(fā)動機飛輪

灰鑄鐵的牌號及應(yīng)用HT200表示最低抗拉強度為200Mpa的灰鑄鐵

牌號最小抗拉強度/MPa用途HT100100

低載荷和不重要零件，如蓋、外罩、手輪、支架等HT150150

承受中等應(yīng)力的零件，如底座、床身、工作臺、閥體、管路附件及一般工作條件要求的零件HT200200

承受較大應(yīng)力和較重要的零件，如汽缸體、齒輪、機座、床身、活塞、齒輪箱、油缸等HT250250HT300350床身導(dǎo)軌，車床、沖床等受力較大的床身、機座、主軸箱、卡盤、齒輪等，高壓油缸、泵體、閥體、襯套、凸輪，大型發(fā)動機的曲軸、汽缸體、汽缸蓋等HT350300

注：灰鑄鐵根據(jù)強度分級，一般采用Ф30mm鑄造試棒，切削加工后進(jìn)行測定。

先將鑄鐵澆注成白口鑄鐵,然后進(jìn)行高溫石墨化退火,使?jié)B碳體分解得到團(tuán)絮狀石墨?？慑戣T鐵的牌號性能及應(yīng)用

鐵素體可鍛鑄鐵以“KT”表示，珠光體可鍛鑄鐵以“KTZ”表示。其后的兩組數(shù)字表示最低抗拉強度和延伸率。如：KT350-10、KTZ600-3球墨鑄鐵的牌號

用“QT”標(biāo)明，其后兩組數(shù)值表示最低抗拉強度和延伸率。QT420-10、QT600-2、QT800-2

機械性能

牌號基體

b

MPa

0.2

MPa

5

%ak

kJ/m2HB應(yīng)用舉例QT400-17鐵素體40025017600≤179

汽車、拖拉機床底盤零件；16-64大氣壓閥門的閥體、閥蓋QT420-10鐵素體42027010300≤207QT500-5鐵素體+球光體5003505－147～241

機油泵齒輪QT600-2球光體6004202－2297～302

柴油機、汽油機曲軸；磨床、銑床、車床的主軸；空壓機、冷凍機缸體、缸套QT700-2球光體7004902－2297～302QT800-2球光體8005602－2417～321

在澆注前向鐵水中加入一定量的球化劑而直接獲得球狀石墨,得到球墨鑄鐵.

蠕墨鑄鐵是一種新型高強鑄鐵材料。它的強度接近于球墨鑄鐵，并且有一定的韌性、較高的耐磨性；同時又有和灰口鑄鐵一樣的良好的鑄造性能和導(dǎo)熱性。

蠕墨鑄鐵的牌號、性能和應(yīng)用

蠕墨鑄鐵以“RuT”表示，其后的數(shù)字表示最低抗拉強度。RuT300、RuT420

蠕墨鑄鐵已成功地用于高層建筑中高壓熱交換器、內(nèi)燃機汽缸和缸蓋、汽缸套、鋼錠模、液壓閥等鑄件。

排氣管

進(jìn)氣管

特殊性能鑄鐵

在鑄鐵中加入某些合金元素，得到一些具有各種特殊性能的合金鑄鐵。

1、耐磨鑄鐵（加鉻）

2、耐熱鑄鐵

（Al、Si、Cr

）

扇形擴(kuò)散器托架

襯板彎管習(xí)題與思考1．什么是鑄鐵？根據(jù)碳在鑄鐵中的存在形式鑄鐵可分為幾類？2．可鍛鑄鐵的生產(chǎn)分哪兩個步驟？3．可鍛鑄鐵和球墨鑄鐵哪種適合鑄造薄壁鑄件？其原因是什么？4．解釋下列各牌號鋼的標(biāo)識含義？說明其應(yīng)用場合？HT350KTH330-08QT400-15RuT420金屬材料的主要性能金屬材料的性能使用性能

指材料在使用過程中所表現(xiàn)的性能，主要包括力學(xué)性能、物理性能和化學(xué)性能。

指在制造機械零件的過程中，材料適應(yīng)各種冷、熱加工和熱處理的性能。

金屬材料力學(xué)性能:主要有強度、塑性、硬度、沖擊韌度和疲勞強度等。

包括鑄造性能、鍛造性能、焊接性能、沖壓性能、切削加工性能和熱處理工藝性能等。工藝性能強度與塑性圖低碳鋼的力－伸長曲線拉伸試驗

）兩種

長試樣（l0=10d0）和短試樣（l0=5d0）兩種

圖圓形拉伸試樣a）拉伸前b）拉斷后強度指材料抵抗塑性變形和斷裂的能力強度的指標(biāo)2、抗拉強度指試樣拉斷前所承受的最大拉應(yīng)力。1、屈服點Rm=

Fb/S0

當(dāng)材料的內(nèi)應(yīng)力σ＞σb時，材料將產(chǎn)生斷裂。

符號：σs材料產(chǎn)生屈服現(xiàn)象時的最小應(yīng)力Re=Fs/S0

Fs：試樣屈服時所承受的拉伸力（N）S0

：試樣原始橫截面積（mm）

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(biāo)是斷后伸長率和斷面收縮率。塑性指標(biāo)2、斷面收縮率1、伸長率A=(L1-L0)/L0x100%Z=(S0-S1)/S0x100%指試樣拉斷后標(biāo)距的伸長量與原標(biāo)距長度的百分比。指試樣拉斷后縮項處橫截面積的最大縮減量與原始橫截面積的百分比。

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(biāo)，其物理含義與試驗方法有關(guān)。硬度硬度的測試方法布氏硬度洛氏硬度維氏硬度原理:用一定直徑的球體（淬火鋼球或硬質(zhì)合金球）以相應(yīng)的試驗力壓入待測材料表面，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。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：

500HBW測量范圍

:

用于測量灰鑄鐵、結(jié)構(gòu)鋼、非鐵金屬及非金屬材料等.優(yōu)缺點:（1）測量值較準(zhǔn)確，重復(fù)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，效率低布氏硬度

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。

洛氏硬度值:

用測量的殘余壓痕深度表示?？蓮谋肀P上直接讀出。如：50HRC測量范圍:

用于測量淬火鋼、硬質(zhì)合金等材料.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(zhǔn)確，應(yīng)測三點取平均值（4）不應(yīng)測組織不均勻材料，如鑄鐵。洛氏硬度

原理:用夾角為136°的金剛石四棱錐體壓頭，使用很小試驗力F（49.03-980.07N）壓入試樣表面，測出壓痕對角線長度d。維氏硬度值:

用壓痕對角線長度表示。如：640HV。

測量范圍

:

常用于測薄件、鍍層、化學(xué)熱處理后的表層等。優(yōu)缺點:（1）測量準(zhǔn)確，應(yīng)用范圍廣（硬度從極軟到極硬）（2）可測成品與薄件（3）試樣表面要求高，費工。維氏硬度

沖擊韌度沖擊試驗原理圖

沖擊韌度是材料抗沖擊能力的指標(biāo)之一，它是用一次擺錘沖擊試驗來測定金屬材料的韌性，其試驗原理如圖所示。疲勞的概念

許多機械零件，如軸、齒輪、軸承、葉片、彈簧等，在工作過程中各點的應(yīng)力隨時間作周期性的變化，這種隨時間作周期性變化的應(yīng)力稱為交變應(yīng)力（也稱循環(huán)應(yīng)力）。在交變應(yīng)力作用下，雖然零件所承受的應(yīng)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。

疲勞破壞是機械零件失效的主要原因之一。據(jù)統(tǒng)計，在機械零件失效中大約有80％以上屬于疲勞破壞，而且疲勞破壞前沒有明顯的變形，所以疲勞破壞經(jīng)常造成重大事故。疲勞斷裂宏觀斷口示意圖

疲勞強度常用的力學(xué)性能指標(biāo)及其含義

力學(xué)性能性能指標(biāo)符號名稱單位含義應(yīng)力RmRe抗拉強度屈服點PaMPa試樣拉斷前所能承受的最大應(yīng)力。拉伸過程中，載荷不增加（保持恒定）試樣仍能繼續(xù)伸長時的應(yīng)力。塑性AZ伸長率斷面收縮率標(biāo)距的伸長量與原始標(biāo)距的百分比。縮頸處橫截面積的縮減量與原始橫截面積的百分比。硬度HBWHR+標(biāo)尺HV布氏硬度值洛氏硬度值維氏硬度值球形壓痕單位面積上所承受的平均壓力。用洛氏硬度相應(yīng)A、B、C、D、E、F、G、H、K、N、T標(biāo)尺測得的對應(yīng)硬度值。正四棱錐形壓痕單位表面積上所承受的平均壓力。沖擊韌度RK沖擊韌度J/cm2沖擊試樣缺口處單位橫截面積上的沖擊吸收功。疲勞強度R－1疲勞極限MPa試樣承受無數(shù)次（或給定次）對稱循環(huán)應(yīng)力仍不斷裂的最大應(yīng)力。工藝性能金屬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。衡量鑄造性能的主要指標(biāo)有流動性、收縮性和偏析傾向等。金屬材料中，以灰鑄鐵和青銅的鑄造性能較好。

鑄造性能

①流動性熔融金屬的流動能力稱為流動性，它主要受金屬化學(xué)成分和澆注溫度等的影響。流動性好的金屬容易充滿鑄型，從而獲得外形完整、尺寸精確、輪廓清晰的鑄件。

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)象稱為收縮性。鑄件收縮不僅影響尺寸精度，還會使鑄件產(chǎn)生縮孔、疏松、內(nèi)應(yīng)力、變形和開裂等缺陷，故用于鑄造的金屬其收縮率越小越好。

③偏析傾向金屬凝固后，內(nèi)部化學(xué)成分和組織的不均勻現(xiàn)象稱為偏析。偏析嚴(yán)重時能使鑄件各部分的力學(xué)性能有很大的差異，降低了鑄件的質(zhì)量。這對大型鑄件的危害更大。

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。鍛造性能的好壞主要同金屬的塑性和變形抗力有關(guān)，也與材料的成分和加工條件有很大關(guān)系。塑性越好，變形抗力越小，金屬的鍛造性能越好。例如黃銅和鋁合金在室溫狀態(tài)下就有良好的鍛造性能；碳鋼在加熱狀態(tài)下鍛造性能較好；鑄鐵、鑄鋁、青銅則幾乎不能鍛壓。鍛造性能

焊接性能是指金屬材料對焊接加工的適應(yīng)性，也就是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。對碳鋼和低合金鋼，焊接性主要同金屬材料的化學(xué)成分有關(guān)（其中碳含量的影響最大）。如低碳鋼具有良好的焊接性，高碳鋼、、不銹鋼、鑄鐵的焊接性較差。焊接性能

金屬材料的切削加工性能是指金屬材料在切削加工時的難易程度。切削加工性能一般由工件切削后的表面粗糙度及刀具壽命等方面來衡量。影響切削加工性能的因素主要有工件的化學(xué)成分、組織狀態(tài)、硬度、塑性、導(dǎo)熱性和形變強化等。切削加工性能有色金屬材料簡介

表常用有色金屬的類型及用途

分類

名稱

型號

用途銅（俗稱紫銅）純銅工業(yè)純銅CU-1CU-2T1、T2、T3（序號越大，純度越低）主要用作各種導(dǎo)電材料，在電氣工業(yè)中可制造電刷、電線、電纜、發(fā)電機、變壓器；在機械設(shè)備制造中可作散熱器、冷卻器等。主要特點是導(dǎo)電，導(dǎo)熱性好，具有良好的抗蝕性和可焊性。銅合金（常用的有黃銅、白銅、青銅）普通黃銅（銅鋅合金）H62H96用于一般機械中的導(dǎo)管、冷凝管、散熱片、銷釘、螺帽以及導(dǎo)電零件等。特殊黃銅（普通黃銅中加入鉛、鋁、錳等元素）HSn90-1用于汽車，拖拉機彈性導(dǎo)管及其他耐蝕零件。錫青銅無錫青銅（特殊青銅）QSn4-3QBe2制作彈性元件及耐磨零件和抗磁零件等。制作彈性元件、耐磨零件、高速軸承等。鋁純鋁如L1、L2、L6等是一種銀白色的輕金屬，有很好的導(dǎo)電性和導(dǎo)熱性，強度低、塑性好、易加工，廣泛用于航空、航天、電氣工業(yè)和汽車等制造業(yè)及日常用品中。鋁合金鑄造鋁合金鋁銅鑄造合金（鋁硅、鋁鎂、鋁鋅合金）“ZL”和后面加三位數(shù)字表示如ZL102為鋁銅鑄造合金，主要用于儀表、抽水機殼體等鑄件。鑄鋁主要用來制造一些形狀復(fù)雜、承載不大、質(zhì)量較輕，有一定耐蝕、耐熱要求的鑄件，不宜壓力加工。變形鋁合金防銹鋁合金5A053A21用于制作焊接管道、容器、鉚釘?shù)?。硬鋁合金2A012A112A12主要用于制造飛機的大梁、空氣螺旋槳以及螺栓、鉚釘?shù)?。超硬鋁合金7A047A06主要用于制造飛機上受力較大的結(jié)構(gòu)零件，如飛機大梁、起落架等。硬質(zhì)合金鎢鈷類硬質(zhì)合金P主要用于做切削脆性材料的刀具。鎢鈷鈦類硬質(zhì)合金M主要用于做高速切削韌性材料的刀具。通用類硬質(zhì)合金K主要用于做耐熱鋼、高錳鋼不銹鋼等難加工鋼材的刀具。習(xí)題與思考1．說明下列力學(xué)性能指標(biāo)的名稱、單位及其含義：Rm、Re、A、Z、BW、HRC、HV。2．何謂強度？衡量強度的常用指標(biāo)有哪些？各用什么符號表示？3．何謂塑性？衡量塑性的指標(biāo)有哪些？各用什么符號表示？4．何謂硬度？常用的硬度試驗法有哪三種？各用什么符號表示？5．布氏硬度試驗法有哪些優(yōu)缺點？說明其應(yīng)用范圍。6．常用的洛氏硬度標(biāo)尺有哪三種？各適于測定哪些材料的硬度？7．有5種材料，它們的硬度分別為478HV，81HRB，79HRA，65HRC，474HBW。試比較這五種材料硬度的高低。8.金屬材料的工業(yè)性能有哪些？9.有色金屬的主要類型有哪些應(yīng)用如何？

塑料是一種高分子材料。具有較高的強度，良好的吸震性，耐磨性，減摩性，優(yōu)良的絕緣性及密度小等特性。

按塑料使用范圍分類有：通用塑料；工程塑料和耐熱塑料。

工程塑料

（6）潤滑劑

（5）著色劑

（4）穩(wěn)定劑

（3）增塑劑

（2）填料

塑料的成分

（1）合成樹脂（7）抗氧劑工程塑料①通用塑料一般是指產(chǎn)量大、用途廣、成型性好、價格便宜的塑料。通用塑料有五大品種，即聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP)、聚氯乙烯(PVC)、聚苯乙烯(PS)及丙烯青─丁二烯─苯乙烯共聚合物（ABS）。它們都是熱塑性塑料。塑料的分類工程塑料②工程塑料一般指能承受一定外力作用，具有良好的機械性能和耐高、低溫性能，尺寸穩(wěn)定性較好，可以用作工程結(jié)構(gòu)的塑料，如聚酰胺、聚砜等。在工程塑料中又將其分為通用工程塑料和特種工程塑料兩大類。通用工程塑料包括：聚酰胺、聚甲醛、聚碳酸酯、改性聚苯醚、熱塑性聚酯、超高分子量聚乙烯、甲基戊烯聚合物、乙烯醇共聚物等。特種工程塑料又有交聯(lián)型的非交聯(lián)型之分。交聯(lián)型的有：聚氨基雙馬來酰胺、聚三嗪、交聯(lián)聚酰亞胺、耐熱環(huán)氧樹指等。非交聯(lián)型的有：聚砜、聚醚砜、聚苯硫醚、聚酰亞胺、聚醚醚酮（PEEK）等塑料的分類工程塑料③特種塑料一般是指具有特種功能，可用于航空、航天等特殊應(yīng)用領(lǐng)域的塑料。如氟塑料和有機硅具有突出的耐高溫、自潤滑等特殊功用，增強塑料和泡沫塑料具有高強度、高緩沖性等特殊性能，這些塑料都屬于特種塑料的范疇。塑料的分類工程塑料壓塑（模壓成型）

塑料的成型過程

擠塑（擠出成型）

注塑（注射成型）

吹塑（中空成型）

工程塑料壓延

塑料的特性

工程塑料①大多數(shù)塑料質(zhì)輕，化學(xué)性穩(wěn)定,不會銹蝕；②耐沖擊性好；③具有較好的透明性和耐磨耗性；④絕緣性好，導(dǎo)熱性低；⑤一般成型性、著色性好，加工成本低；⑥大部分塑料耐熱性差，熱膨脹率大，易燃燒；⑦尺寸穩(wěn)定性差，容易變形；⑧多數(shù)塑料耐低溫性差，低溫下變脆；⑨容易老化；⑩某些塑料易溶于溶劑。常用塑料的性能與應(yīng)用實例

名稱性能應(yīng)用聚乙烯HDPE有較好的熱性能、電性能和機械性能，而LDPE和LLDPE有較好的柔韌性、沖擊性能、成膜性等。LDPE和LLDPE主要用于包裝用薄膜、農(nóng)用薄膜、塑料改性等，而HDPE的用途比較廣泛，薄膜、管材、注射日用品等多個領(lǐng)域。聚丙烯聚丙烯的品種很多，品種主要有均聚聚丙烯(ho