1)常用机械设计材料[1]

常用材料密度序号材料名称密度g/cm(t/m)序号材料名称密度g/cm(t/m)1碳钢7.87.8528锡青铜8.78.92铸钢7.829无锡青铜7.58.23合金钢7.930轧制磷青铜8.84灰铸铁7.031冷拉青铜8.85白口铸铁7.5532镍8.96可锻铸铁7.333轧锌7.17紫铜8.934铅11.378黄铜8.48.8535锡7.299工业用铝2.736金8.710可铸铝合金2.737银7.911铝镍合金2.738汞7.912胶木板/纤维板1.31.439镁合金1.7413纯橡胶0.9340硅钢片7.557.814皮革0.41.241锡基轴承合金7.347.7515聚氯乙烯1.351.442铅基轴承合金9.3310.6716聚苯乙烯0.9143硬质合金(钨钴)14.414.917有机玻璃1.181.1944硬质合金(钨钴钛)9.512.418无填料电木1.245石灰石2.42.619赛璐珞1.446花岗石2.63.020酚醛层压板1.31.4547砌砖1.92.321尼龙61.131.1448混凝土1.82.4522尼龙661.141.1549粘土耐火砖2.123尼龙10101.041.0650硅质耐火砖1.81.924橡胶夹布传动带0.81.251镁质耐火砖2.625木材0.40.7552镁铬质耐火砖2.826水泥1.253高铬质耐火砖2.22.527铸造青铜8.6254碳化硅3.1铜：(下表仅供参考)密 度名 称纯 铜黄 铜锡 青 铜硅 青 铜铝 青 铜p/（t/m3）8.98.58.88.47.5常用工程塑料序号名 称标 准名 称标 准密度(g/cm3)常 见 用 途1硬聚氯乙烯(PVC)GB/T4454-96PVC板(A类)1.381.6化工设备结构材料、其它工业材料玻璃增强PVC1.5化工设备、风机等结构材料，建筑材料2聚乙烯(PE)低密度(LDPE)0.910.925化工容器、设备、管材，电气绝缘材料高密度(HDPE)0.9410.965机械零件、管材，容器，电气绝缘材料3聚丙烯(PP)GB12670-90和国产PP聚丙烯(PP)0.91机械零件、汽车零部件玻纤增强聚丙烯GB120用于强度、刚度高的机械零件和汽车零部件GB1304聚四氟乙烯(PYFE)2.12.3耐腐蚀材料、润滑材料、机械零件如轴承，活塞环，衬套等5聚酰胺(尼龙) (PA)PA61.121.14机械零件，齿轮，轴承，衬套，泵叶轮，紧固件等到PA661.14与PA6相同，特别适用于作耐磨机械零件PA6101.09适用于尺寸稳定性要求高的机械零件如齿轮，轴承，精密零件PA1010HG2349-921.031.05机械零件如齿轮，轴承，活塞环，密封圈等6聚碳酸酯(PC)1.2机械零件、汽车方向盘，透镜，照相机零件等7(丙烯腈-丁二烯-苯乙烯)塑料(ABS)普通级1.021.08真空成型的容器,机电设备外壳,家具等耐热级1.051.08电机零件,浴室器件等高冲级1.011.05机械,汽车零件,如齿轮,轴承,叶片等8酚醛模塑塑料(通用A级)GB1404-951.45机械零件,汽车零件,小型电机零部件9聚甲醛(POM)共聚甲醛标准级1.41机械零件,变速器,齿轮,紧固件,泵叶轮,管件,阀门等GF25%均聚甲醛标准级1.42GF25%10苯乙烯-丙烯腈塑料(SAN)1.061.08轻工,食品工业机械设备零部件,搅拌器,汽车构件11 聚苯硫醚(PPS/T-4)1.66机械,仪器零件,如齿轮,轴承,泵叶轮,泵壳,照相机,复印机零件12改性聚苯醚(MPPE)Noryl(商品名)731J1.06可代替有色金属(青铜)作无声齿轮,凸轮,轴承,机械连接件,泵阀,管件GFN3J1.2713聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)非增强PEY1.38机械零件,构件,如齿轮,轴,壳等,电气,电子零部件玻纤增强PET1.5614聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)(有机玻璃)通用浇铸型有机玻璃1.171.20主要用于有透明度和强度的零件,如油标汽车和飞机的座窗,光学元件,机械防护罩,仪器仪表壳等15聚偏氟乙烯(PVDF)Kynar740/741商品名1.771.79泵,风机叶轮,泵壳,球阀截止阀等零件,管材,板材花钢板(GB/T3277-1991)基本厚度厚度允许偏差理论重量/(kg/)菱形扁豆形圆豆形2.50.321.621.321.13.00.325.624.424.33.50.329.528.428.34.00.433.432.432.34.50.437.536.436.25.0+0.4-0.542.340.540.25.5+0.4-0.546.244.344.16.0+0.5-0.650.148.448.17.0+0.6-0.759.052.652.48.0+0.6-0.866.856.456.2铜及铜合合材料类别牌号特性和用途纯铜(紫铜)T2有良好的导电，导热，耐蚀和加工性能，可焊接和钎焊，但易引起”氢病”，不宜在高温(370)还原气氛中热加工(退火，焊接等)和使用，适用电线，导电螺钉，化工用传热设备，铆钉，垫圈等T3普通黄铜H68有很好的塑性(是黄铜中最佳者)和较高的强度，切削加工性能好，易焊接，耐一般的腐蚀介质，但易产生腐蚀开裂，H68是黄铜中应用最广泛的品种，用于复杂的冷冲件和深冲件， 如散热器外壳，导管，波纹管，垫片，弹壳等H70H62力学性能好，热态下有良好的塑性，冷态下的塑性也可以，切削性能好，易于焊接和钎焊，耐蚀， 但易产生腐蚀裂纹，应用较广，适于制作深引伸零件，如销钉，螺母，垫圈，导管，散热器零件，压力表弹簧，筛网等铅黄铜HPb59-1力学性能好，易切削，能冷，热加工，易焊接和钎焊，对一般腐蚀介质稳定，但有腐蚀裂纹倾向， HPb59-1A杂质含量较高，适于作次要零件， HPb59-1适于作热冲压和切削加工件，如螺钉，螺母，衬套，喷嘴等HPb59-1A锡黄铜HSn62-1力学性能好，切削性能好，适用于热压加工，冷加工时有脆性，易于焊接和钎焊，在海水中有高的耐蚀性，但有腐蚀开裂倾向，适于作与海水，汽油接触的零件。锡青铜QSn4-3为含锌锡青铜，有高的耐磨性和弹性，抗磁性好，易于冷热加工，在硬态下切削性能好，易焊接和钎焊，在大气，淡水，海水中耐蚀性能。适于作弹簧等弹性元件，耐蚀，耐磨零件，如衬套，轴承等。QSn6.5-0.1为磷青铜。有高的强度，弹性，耐磨性和抗磁性。冷热加工性能好，对电火花有较高的抗燃性，切削性能好，可焊接和钎焊。在大气和淡水中耐蚀。适用作弹簧、导电元件；精密仪器中的耐磨、抗磁零件；齿轮、振动片、接触器件铝青铜QAl9-4有高的强度和减磨性，耐蚀性好，热压加工性好，可电焊和气焊，但钎焊性差。可代替青铜作耐磨零件，适于作高负荷下的耐磨、耐蚀零件。如轴承、轴套、齿轮、蜗轮、阀座等硅青铜QSi3-1有高的强度、弹性和耐磨性，塑性好，在低温下不变脆；能与黄铜、铜和其它合金焊接，钎焊性能好，冷热压加工性能好，但不能热处理强化，通常在退火和加工硬化状态下使用，这时有高的弹性和屈服极限。耐大气、淡水、海水腐蚀，并耐苛性钠、氯化物腐蚀。适于作弹簧、蜗杆、蜗轮、齿轮、轴套、制动销等耐磨零件和焊接构件。可代替锡青铜，甚至铍青铜。铜及铜合金型材的化学成分、力学性能一般引用标准：类 别纯 铜黄 铜青 铜铅 青 铜硅 青 铜化学成分GB5231-1985GB5232-985GB5233-1985力 学性 能板GB2040-1989GB2041-1989GB2048-1989GB2043-1989GB2047-1980棒GB4423-1992（拉制铜棒），GB13808-1992（热挤制铜棒）常用铜及铜合金拉制圆棒规格（GB4423-1992）5681012141618202223283032354045505560708090100110120常用铜及铜合金带材规格牌 号状 态牌 号状 态T2、T3、TP1、TP2M、Y4、Y2、YQAl9-4YH70、H68、H65M、Y4、Y2、Y、TQAl9-2M、Y、TH62M、Y2、Y、TQSn6.5-0.1M、Y4、Y2、Y、THPb59-1M、Y2、YQSn4-3M、Y、THSn62-1YQSn4-0.3M、Y、TQAl15M、YQSi3-1M、Y、TM软，Y-硬，Y21/2硬，Y41/4硬，T特硬。石棉橡胶板(GB/T3985-1995)牌 号表面颜色适用条件密 度规格（厚度）XB450紫色450,压力6MPa1.62.00.5，0.6，0.8，1.0，1.5，2.0，2.5，3.0，3.0XB400400,压力5MPaXB350红色350,压力4MPaXB300300,压力3MPaXB200灰色200,压力1.5MPaXB150150,压力0.8MPa适用于温度，压力范围内的水、水蒸汽等介质的设备、管道法兰连接用密封衬垫材料，根据需要表面可涂石墨。耐油石棉橡胶板（GB/T359-1995）标记颜色适用条件适用范围密度厚度NY150灰色最高温度150，最大压力1.5MPa作炼油设备、管道及汽车、拖拉机、柴油机的输油管道接合处的密封1.62.00.4；0.5；0.6；0.8；0.9；1.2；1.5；2.0；2.5；3.0NY250浅蓝色最高温度250，最大压力2.5MPa作炼油设备及管道法兰连接处的密封HNY300绿色最高温度300作航空燃油、石油基润滑油及冷气系统的密封NY400石墨色最高温度400，最大压力4MPa作热油、石油裂化、煤蒸馏设备及管道法兰连接处的密封适用于油类、冷气系统等设备、管道法兰连接用密封衬垫材料。工业橡胶板（GB/T5574-1994）厚度0.51.01.52.02.53.04.05.06.08.01012141618202225304050密度：1.5 Kg/dm3； A类：不耐油；B类：中等耐油；C类：耐油。氧气、乙炔橡胶软管（GB/T2550-1992）、（GB/T2551-1992）氧气橡胶软管（GB/T2550-1992乙炔橡胶软管（GB/T2551-1992）规格(公称内径)工作压力/MPa规格(公称内径)工作压力/MPa6.3；8.0；10.0；12.52.06.3；8.0；10.00.3碳素钢的分类特点及表示方法品 种特 点表 示 方 法碳素钢普通碳素钢甲类仅保证机械性能不保证化学成份分别用甲、乙或A、B后面加数字表示。甲类：A1A7，乙类：B1B7。沸腾钢、半镇静钢后面加F或b，镇静钢则不标，如：A3。乙类仅保证化学成份不保证机械性能优质碳素钢普通含锰量同时保证机械性能和化学成份，硫磷等杂质较普通碳素钢少。用钢中平均含碳量的万分数表示，如：45号钢其含碳量为0.45%。对含碳量较高的优质碳素钢，在含碳量数字后加注符号“Mn”。如50Mn，其含碳量为0.5%。较高含锰量除含锰量较高外（0.71.2%），其它万分上同钢的常用热处理方法及应用名 词说 明应 用退火（焖火）(Th)将钢件加热到临界温度以上3050保持一段时间，然后再缓慢地冷下来（一般用炉冷）用来消除铸、锻、焊件的内应力，降低硬度易于切削加工，细化金属晶粒，改善组织，增加韧性。正火（正常化）(Z)将钢件加热到临界温度以上，保混一段时间，然后用空气冷却，冷却速度比退火快。用来处理中碳和低碳结构钢件及渗碳零件，使其组织细化，增加强度与韧性，减少内应力，改善切削性能。淬火(C)将钢加热到临界点以上温度，保温一段时间，然后在水、盐水或油中（个别材料在空气中）急冷下来，使其得到高硬度。用来提高钢的硬度和强度，但淬火时会引起内应力使钢变脆，所以淬火后必须回火。回火将淬硬的钢件加热到临界点以下的温度，保温一段时间，然后在空气中或油中冷却下来。且来消除内应力，提高钢的塑性和冲击韧性。调质(T)淬火后高温回火，称为调质用来使钢获得高的韧性和足够的强度，很多重要零件是经过调质处理。表面淬火使零件表层有高的硬度和耐磨性，而心部保持原有的强度和韧性的热处理方法。常用来处理齿轮等。钢的化学处理方法及应用名称按媒介分类操作与扩散的特征应 用渗碳(S)1.固体渗碳使表面层增碳，渗碳层深度0.46mm或6mm。硬度在HRC5665。增加钢件的耐磨性能，抗拉强度及疲劳极限。2.液体渗碳3.气体渗碳氰化(Q)1.固体氰化使表面增加碳与氮，扩散层深度较浅0.023mm。硬度高，在薄层0.020.04mm明具有HRC6670。增加结构钢、工具钢制件的耐磨性能，表面硬度和疲劳极限，提高刀具切割性能和使用寿命。2.液体氰化3.气体氰化氮化(D)1.气体氮化表面增氮，氮化层为0.0250.8mm，氮化时间需4050多小时，硬度很高（HV1200），耐磨、抗蚀性能强。增加钢件的耐磨性能，表面强度，疲劳极限和抗蚀能力。2.液体氮化新旧GB700标准钢号对照普通碳素结构钢:GB/T700-1988GB/T700-79Q195不分等级，化学成分和力学性能(抗拉强度、伸长率和冷弯等)均须保证，但轧制薄板和盘条之类产品，力学性能的保证项目，根据产品特点和使用要求，可在有关标准中另行规定。Q195的化学成分与旧标准1号钢的乙类钢B1同，力学性能（抗拉强度、伸长率和冷弯）与甲类钢A1同（A1的冷弯试验是附加保证条件），1号钢没有特类钢。Q215A级A2B级做常温冲击试验，V型缺口C2Q235A级不做冲击试验A3（附加保证常温冲击试验，U型缺口）B级做常温冲击试验，V型缺口C3（附加保证常温或-20冲击试验，U型缺口）C级做重要焊接结构用D级Q255A级A4B级做常温冲击试验，V型缺口C4（附加保证常温冲击试验，U型缺口）Q275不分等级，化学成分和力学性能均须保证C5角焊缝的最小焊接尺寸Kmin(1/2板厚)：被焊构件中较厚件的厚度10102020610101818303050508080120120180180250表面粗糙度数值Ra不大于/umIT60.20.40.8IT70.81.6IT80.81.6IT91.63.2IT101.63.26.3IT111.63.26.3IT123.26.3IT133.26.312.5表面粗糙度选用举例Ra值不大于/um相当表面光洁度表面状况加工方法应用举例1001明显可见的刀痕粗车、镗、刨、钻粗车、粗刨、粗切等粗加工的表面，用粗锉刀加工和粗砂轮等加工的表面，一般很少采用25、502 3粗加工的表面，焊接前的焊缝、粗钻孔壁等12.54 3可见刀痕粗车、刨、铣、钻一般非结合表面，如轴的端面、倒角、齿轮及皮带轮的侧面、键槽的非工作表面，减重孔眼表面6.35 4可见加工痕迹车、镗、刨、钻、铣、锉、磨、粗铰、铣齿不重要零件的非配合表面，如支柱、支架、外壳、衬套、轴、盖等的端面。紧固件的自由表面及通孔的表面，内、外花键的非定心表面，不作为计量基准的齿轮顶圆表面等3.26 5半精加工表面，如外壳、箱体等零件连接面而不形成配合的表面。1.67 60.88 70.49 80.210 90.111 100.0512 110.02513 120.01214 130.006314公差等级及极限偏差（GB/T1804-2000，等效ISO2768-1：1989）1） 线性尺寸： 线性尺寸和倒角尺寸的极限偏差如下表，线性尺寸的一般公差主要用于低精度的非配合尺寸。线性尺寸的极限偏差数值/mm公差等级基本尺寸分段0.53366303012012040040010001000200020004000 精密f0.050.050.10.150.20.30.5中等m0.10.10.20.30.50.81.22粗糙c0.20.30.50.81.2234最粗v0.511.52.5468倒圆角和倒角高度尺寸的极限偏差值/mm公差等级基本尺寸分段0.533663030精密f0.20.512中等m粗糙c0.4124最粗v2） 角度尺寸：角度尺寸的极限偏差值/mm公差等级长度分段/mm10105050120120400400精密f13020105中等m粗糙c1301301510最粗v3213020外圆加工方案序号加工方案经济精度级（IT）表面粗糙度Ra/um适用范围1粗车111225100适用于淬火钢以外的各种金属2粗车-半精车96.312.53粗车-半精车-精车781.63.24粗车-半精车-精车-滚压（或抛光）780.050.45粗车-半精车-磨削890.81.6主要用于淬火钢，也可用于未淬火钢，但不宜加工有色金属6粗车-半精车-粗磨-精磨670.20.87粗车-半精车-粗磨-精磨-超精加工（或轮式超精磨）60.0250.28粗车半精车-精车-金钢石车670.050.8主要用于要求较高的有色金属的加工9粗车-半精车-粗磨-精磨-超精磨或镜面磨6以上0.0120.05极高精度的外圆加工10粗车-半精车-粗磨-精磨-研磨6以上0.0120.2平面加工方案序号加工方案经济精度级（IT）表面粗糙度Ra/um适用范围1粗车-半精车96.312.5端面2粗车-半精车-精车783.21.63粗车-半精车-精车890.41.64粗刨（或粗铣）-精刨（或精铣）893.212.5一般不淬硬平面(端铣的粗糙度或较低)5粗刨（或粗铣）-精刨（或精铣）-刮研671.60.2粗度要求较高的不淬硬平面批量较大时宜采用宽刃精刨方案6粗刨（或粗铣）-精刨（或精铣）-宽刃精刨71.60.47粗刨（或粗铣）-精刨（或精铣）-磨削71.60.4精度要求较高的淬硬平面或不淬硬平面8粗刨（或粗铣）-精刨（或精铣）-粗磨-精磨670.80.059粗铣-拉791.60.4大量生产，较小的平面(精度视拉力的精度而定)10粗铣-精铣-磨削-研磨6以上0.0120.2高精度平面孔加工方案序号加工方案经济精度级（IT）表面粗糙度Ra/um适用范围1钻1112100加工未淬火钢及铸铁的实心毛坯，也可用于加工非铁金属(但粗糙度销差)，孔径(1520)mm。2钻-铰3.26.33钻-粗铰-精铰781.63.24钻-扩1112.525加工未淬火钢及铸铁的实心毛坯，也可用于加工非铁金属(但粗糙度销差)，孔径(1520)mm，但孔深(1520)mm。5钻-扩-铰893.26.36钻-扩-粗铰-精铰71.63.27钻-扩-机铰-手铰670.20.88钻-(扩) 拉790.21.6大批量生产（精度视拉刀的精度而定）9粗镗(或扩孔)111212.525除淬火钢外各种材料，毛坯有铸出孔或锻出孔。10粗镗(粗扩) 半精镗(精扩)793.26.311粗镗(扩) 半精镗(精镗) 精镗(铰)781.63.212粗镗(扩) 半精镗(精扩) 精镗-浮动镗刀块精镗670.81.613粗镗(扩) 半精镗-磨孔780.41.6主要用于加工淬火钢，也可用于不淬火钢，但不宜用于非铁金属14粗镗(扩) 半精镗-粗磨-精磨670.20.415粗镗半精镗-金刚镗670.10.8主要用于精度要求较高的非铁金属的加工16钻(扩)-粗铰-精铰-珩磨钻(扩)-拉-珩磨粗镗半精镗精镗-珩磨670.050.4精度要求很高的孔17以研磨代替上述方案中的珩磨6以上0.0120.2机械加工普通公差(不适于钻孔)尺寸(分界尺寸处算前值)mm公差mm尺寸(分界尺寸处算前值)mm公差mm0.560.131510000.86300.2100020001.2301200.3200040001.51203150.5图样中未注倒角的加工值:D(d)55303010010025025050050010001000C0.20.512345涂敷液态密封胶的工艺工艺名称工艺内容预处理用煤油、汽油、丙酮、水基金属洗涤剂等洗涤，除去表面的漆皮、铁锈及灰尘等，要求密封表面显示出金属光泽。预装检验密封件是否符合用密封胶密封的要求，判断尺寸、形位公差是否正确和达到要求。必要时应加以修正，以保证密封面平整、间隙适当和均匀。调胶多组分和自制的胶料需经过调胶。要求严格符合配比，按说明处理，调合要均匀。涂胶涂胶应在密封表面预处理后立即进行，涂料和密封面都应达到规定的温度，且胶层厚薄要均匀，涂胶面应略小于密封表面。固化在胶层固化过程中，温度和时间有重要影响，同时还必须施加一定的压紧力。通常提高温度可缩短固化时间，不同性质的胶料固化时间也不想同，加入固化促进剂，可大大缩短固化时间。检验检验胶层在涂敷、装配、固化各工序中是否有缺陷，以保证密封质量。整理除去装配固化后挤出的多余胶料，清除涂敷过程中滴落在非密封表面上的胶料，平整外露胶层，以使胶层美观。热轧扁钢规格（GB704-88）宽度厚度 /mm345678910111214161820222528303236404550566010*12*14*16*18*20*22*25*28*30*32*35*40*45*50*55*60*65*70*75*80*85*90*95*100*105*110*120*125*130*140*150*1.扁钢的力学性能和化学成分均符合GB700(普通碳钢)、GB699（优质碳钢）规定。2.“*”表示有此规格。3“”上部分每m理论重量19，长度为39米，下部分每米理论重量19，长度为37米，优级质钢全部规格长度为26m。热轧圆钢（直径d），方钢(边长a)，六角钢（截面中两平行对面间的距离a）规格d或a圆钢方钢六角钢d或a圆钢方钢六角钢5.5366386.5407428459481050(11)5312*55135614*581560166317*6518*681970207521802285(23)9024952510026105(27)11028115(29)12030125(31)13032140(33)34(35)1. 表中带“*”及“（）”者不推荐使用，圆钢d=150250mm规格未列入。2. 长度：普通钢的圆、方钢，a、d25mm时为410 m，d25mm时为39m;优质钢的圆方六角钢的全部长度为26m。3. GB702-86，GB705-89水煤气钢管公称通径外径钢 管普 通 管加 厚 管mminmm壁 厚理论重量kg/m壁 厚理论重量kg/m6102.000.392.500.46813.52.250.622.750.7310172.250.822.750.971521.252.751.253.251.442026.752.751.633.502.0125133.503.252.424.002.9132142.253.253.134.003.77401483.503.844.254.85502603.504.884.506.16702 75.53.756.644.507.8880388.54.008.344.759.8110041144.0010.855.0013.4412551404.5015.045.5018.2415061654.5017.815.5021.63注：1.钢管分不镀锌钢管（黑管）和镀锌钢管。带螺纹钢管（此处省）和不带螺纹钢管。2.镀锌钢管比不镀锌钢管重36 %。3.钢管长度：不带螺纹的镀锌和不镀锌钢管412m，带螺纹的镀锌钢管和不镀锌钢管49m。4.钢管一般用材料:A3F，B3F。5.1 in=25.4 mm。螺栓性能等级分类3.64.64.85.65.86.88.89.810.912.9性能等级材料和热处理3.6碳钢4.64.85.65.86.88.8低碳合金钢(如硼，锰或铬)，淬火并回火或中碳钢，淬火并回火9.8低碳合金钢(如硼，锰或铬)，淬火并回火10.9中碳钢，淬火并回火或中，低碳合金钢(如硼，锰或铬)，淬火并回火12.9合金钢，淬火并回火 SOLAS=Convention on the Safety of Life at Sea 海上人命安全公约(联合国IMCO) 绿星火箭信号：用于船舶遇险求救，救生船或海上救助机构引导遇险者、遇险艇、筏登陆时使用的绿星火箭信号。应满足SOLAS。红光降落伞信号：用于船舶、救生艇/筏等遇险需救助时使用的红光降落伞信号，应满足SOLAS。红星火箭信号：用于船舶遇险需救助时，救生站或海上救助单位引导遇险者/艇/筏登陆时使用的红星火箭信号。白光火焰信号：用于遇险船舶需救助使用或救生站