机械基础(材料)教材.ppt

机 械 基 础,-材料部分,铁碳相图,机械工程材料代号,1.铸铁牌号的表示方法： 1）用各种铸铁相应的汉语拼音的第一个大写字母作为铸铁的代号。当铸铁的名称的代号字母相同时，可在大写字母后加小写字母来表示。同一名称的铸铁需要细分时，取其细分特点的汉语拼音的第一个大写字母排列在后面。,2）牌号中代号后面的一组数字表示抗拉强度，第二组数字表示伸长率。 3）在牌号中常规元素一般不标注，如碳，硅，锰，硫，磷等。合金化元素的含量大于或等于1%时，用整数表示，小于1%时一般不标注，只对该合金特性有较大影响的，才标注。合金化元素按其含量递减次序排列。含量相同时，按字母顺序排列。,铸铁代号示例,1.灰铸铁： ht ht100 2.球墨铸铁： qt qt400 3.蠕墨铸铁： rut rut400 4.黑心可锻铸铁 kth kth300-06 白心可锻铸铁 ktb ktb350-04 珠光体可锻铸铁 ktz ktz450-06,铸铁代号详解,钢产品牌号表示法,1.碳素结构钢和低合金高强度结构钢： 牌号由代表屈服点的字母，屈服点数值，质量等级符号及脱氧方法符号等四个部分组成。,优质碳素结构钢,采用数字或数字后加注规定的符号表示，其中数字表示平均含碳量，以万分之几表示。 沸腾钢加“f”，半镇定钢加“b”，而镇定钢不注符号。 含锰量高的优质碳素结构钢，在数字后面加mn符号。 高级优质碳素结构钢后加“a”。,优质碳素结构钢示例,08f 45 20a 40mn 70mn,碳素工具钢,用t和数字表示牌号，其中数字表示平均含碳的千分之几。含锰较高时在后面加“mn”元素符号。 高级优质碳素工具钢，在牌号后面加注符号“a”。 示例：t7，t12，t8mn，t10a,易切削钢,合金钢,焊接用钢和焊接用合金,焊接用钢在钢号前加注“h”。 如：h08，h08mna h08mn2sia h00cr19ni9,铸 钢,铸钢代号为：“zg” 如：zg 200-400（屈服强度200mpa， 抗拉强度400mpa） zg15cr1mo1v （碳含量0.15%，cr1%左右，mo1%左右，v含量小于0.9%）,铝及其铝合金,铝合金分为：形变铝合金和铸造铝合金。 形变铝合金按性能特点分为：防锈铝，硬铝，超硬铝和锻铝。代号分别为：lf，ly，lc，ld。 其中防锈铝合金主要是al-mn和al-mg合金。 硬铝合金基本上是al-cu-mg合金。 超硬铝合金属于al-zn-mg-cu合金。,锻铝合金一类是al-mg-si-cu合金，另一类是al-cu-mg-fe-ni合金。 铸造铝合金分为：al-si系（硅铝明），al-cu系，al-mg系，al-zn系。,铜及铜合金,纯铜又称紫铜。纯铜的塑性好，但强度低。 铜合金分为：黄铜，青铜和白铜。 黄铜是以zn为主要合金元素的铜合金。 代号：h+铜的质量分数：h62，hmn58-2 青铜是以sn，al，si，be等为主要合金元素的铜合金。分别为：锡青铜，铝青铜，硅青铜和铍青铜。,青铜代号：q+主加元素符号+主加元素平均质量分数（+其它元素平均质量分数）。例：qsn5有sn5%的锡青铜。 白铜是以ni为主要元素的铜合金。 代号：b+数字（ni的质量分数）。 例：b9：含镍9%,轴承合金,轴承合金的性能：1。在工作温度下有足够的抗压强度和疲劳强度。2。有足够的塑性和韧性，以保证与轴配合良好并承受冲击和震动。3。摩擦系数小，并能保持住润滑油。4。具有小的膨胀系数和良好的导热性和耐蚀性。5。具有良好的磨合能力，以使载荷均匀分布。,轴瓦材料要能满足上述要求，显然不能是纯金属或单相合金，必须配成软硬不同的多相合金。通常是在软基体上均匀分布一定数量和大小的硬质点（或在硬基体上分布一定数量和大小的软质点）。 轴承合金按化学成分分为：锡基，铅基，铝基，铜基和铁基。前两种又称巴氏合金。代号：zch+基本元素符号+主加元素符号+主加元素平均质量分数+辅助元素平均质量分数。例：zchpbsn5-9,金属热处理,热处理是一种重要的金属加工工艺，它是在固态下通过加热，保温和冷却的方法，改变合金的内部组织，从而获得所需要的性能的一种操作。,碳 钢,一般工业用钢的碳的质量分数不超过1.3%1.4%。 杂质元素对碳钢的性能的影响： 1.si，mn可以固溶于铁素体中产生固溶强化，对碳钢有利。 2.s，p是有害元素。 3.h产生氢脆，所以有害。 4.o是有害元素。,钢的热处理,钢的热处理通常是将钢加热到单相奥氏体区保温一定的时间得到均匀细小晶粒的奥氏体，然后冷却至室温。 常用的冷却方式有：连续冷却和等温冷却。,过冷奥氏体等温转变曲线,过冷奥氏体连续冷却转变曲线,钢的普通热处理,钢的退火：将工件加热到临界点（a1，a3，acm）以上或在临界点以下某一温度保温一定时间后，一十分缓慢的冷却速度（炉冷，坑冷，灰冷）进行冷却的一种操作。 退火的目的：细化晶粒，降低硬度，改善切削加工性。出去应力。,正火：将工件加热到临界点（a3，acm）以上一定温度后从炉中取出在空气中冷却。 正火的目的： 细化晶粒，适当提高硬度和强度。 用于普通结构件的最终热处理，或用于低，中碳钢作为预先热处理，改善切削加工性。,淬火：将钢件加热到临界点（a1，a3）以上一定温度保温后快速冷却以获得马氏体组织的一种操作。 淬火的目的：获得马氏体组织。 淬透性：钢在淬火时获得淬硬层的能力。,回火：将淬火钢从新加热到a1以下的某一温度保温一定时间后冷却到室温的一种操作。 由于淬火后的马氏体和残余奥氏体极不稳定，在使用过程中易于变形，而且淬火马氏体的硬度大，脆性大，内应力大，不宜直接使用。 回火的目的：降低钢的脆性，减少内应力使组织稳定。,钢的表面热处理,表面淬火：火焰表面淬火，感应表面加热淬火，激光加热表面淬火。 钢的表面化学热处理： 1。钢的渗碳 2。钢的渗氮 3。钢的碳氮共渗,合金元素在钢中的作用,1。提高淬透性。 2。提高回火抗力，产生二次硬化，防止第二类回火脆性。 3。形成稳定的单相组织，提高腐蚀性，耐热性及固溶强化。 4。细化晶粒。 5。形成特殊碳化物和金属间化合物。,铝合金的实效强化和细金强化,铝合金的热处理是固溶+实效强化。 铝合金加热到某一温度后保温得到单相的固溶体然后水冷，使得溶质原子来不及析出得到过饱和的固溶体-固溶强化。 固溶强化后的强度仍然很低。 由于过饱