工程材料分类

1、工程材料,版权所有, 1997 (c) Dale Carnegie & Associates, Inc.,前言,工程材料是构成机械的物质基础。机械,的性能取决于其使用的材料，机械的进步依,赖于材料的进步。目前，用于机械制造的材,料有上千种，常用的也有上百种，并且还有,许多新的材料不断地被创造出来。要想在众,多材料中作出正确的选择。既能保证使用性,能、便于加工，经济性又好。只有了解这些,材料，认识这些材料。,工程材料的分类,钢铁,金,属,非,金,属,有色金属,塑料,橡胶,碳钢,合金钢,铸铁,铝合金,铜合金,钛合金,聚合物,陶瓷,复合材料,聚合物基复合材料,金属基复合材料,碳钢,碳钢又称碳素钢，其

2、主要合金元素为碳，,含量在,0.1,1.3%,之间。由于原料和冶炼,工艺的限制，实际使用的钢中都含有硅、,锰、硫、磷等杂质元素。,碳钢分类,碳钢常用的分类方法有三种：,1.,按碳含量进行分类,可分为低碳钢,(,0.25%C),、中碳钢,(0.25-,0.55%C),、高碳钢,(,0.55%C),。,?,2.,按其用途进行分类,可分为结构钢和工具钢两大类，前者用来制造各,种金属构件和机械零件，后者用来制造各种刀,具、模具和量具。,?,3.,按其质量等级分类,可分为普通碳素钢、优质碳素钢和高级优质碳素,钢。,?,?,碳钢的编号方法,?,?,普通碳素结构钢,的牌号由代表屈服点的字母、屈,服点数值、质

3、量等级符号、脱氧方法符号等四个,部分组成。例：,Q235 A,F,其中,Q,表示屈服点“屈”字汉语拼音第一个字母；,235,表示钢材厚度16,mm,时的屈服点值不小于,235MPa,；,A,表示质量等级,A,、,B,、,C,、,D,四级中的,A,级，,F,表示沸腾钢。除此以外,b,表示半镇静钢，,Z,表示,镇静钢，,TZ,表示特殊镇静钢。,碳钢的编号方法,?,优质碳素结构钢,的牌号以平均碳含量的万分,数，用两位数字表示。,例如平均碳含量为,0.45%,的钢，其牌号表示为,45,。高级优质钢,则在其后加一个“,A,”,字。如,45A,。,碳钢的编号方法,?,碳素工具钢,的牌号是以其平均含碳量的千

4、分,之几表示，并在数字之前冠以“,T,”,字。例如：,T10,钢表示平均含碳量为,1.0%,的,碳素工具钢,。如,为高级优质钢，则在数字之后再加一个“,A,”,字，,如,T10A,。,合金钢,?,?,铁、碳和合金元素是合金钢的基本组元。,或者说：合金钢是加入合金元素的钢。,合金钢的强度高，塑韧性优于碳钢，抗腐,蚀性和抗氧化性也好。,合金钢分类,1.,按合金元素的含量分,低合金钢,合金元素总含量,5%,中合金钢,合金元素总含量,5-10%,高合金钢,合金元素总含量,10%,2.,按主要用途分,合金结构钢,:,渗碳钢、调质钢、弹簧钢、轴承,钢,合金工具钢,:,刃具钢、模具钢、量具钢,特殊性能钢,:

5、,不锈钢、耐热钢、耐磨钢、磁钢,合金钢的编号方法,?,合金钢编号方法用汉字或化学元素符号代表,合金元素。碳含量与合金元素含量用数字表,示。对于结构钢，碳含量以万分一为单位，,用两位数字表示；对于工具钢和不锈钢，碳,含量以千分之一为单位，用一位数字表示。,合金元素以百分之一为单位，当含量小于,1.5%,时，一般不标出含量。,例如：牌号为,30CrMnSiA,表示含,0.30%C,、,0.95%Cr,、,1.05% Mn,、,1%Si,的高级优质钢。,有色金属材料,除钢、铸铁之外的金属叫有色金属。,工程中常用的有色金属有铝、铜、镁、,钛金属及其合金等。,高分子材料,高分子材料,（聚合物）,塑料,合

6、成纤维,橡胶,塑料,-,塑料是由聚合物为基础添加各种助剂而成,的混合体系，,塑料由组成,?,树脂：树脂是塑料的主要成份，它联系和粘,结其它组分，对塑料的性能起决定性作用。,?,填充剂：弥补或改善树脂的性能不足，另外,可以显著地降低成本。,?,增塑剂,:,增加材料塑性。,?,固化剂：使线型高分子交联成体型网络结构。,?,稳定剂：用来抵抗老化延长塑料寿命物质。,?,其它诸如发泡剂，抗静电剂，染料，润滑剂,等等,.,橡胶,?,?,?,?,?,?,橡胶也是以有机高分子化合物为基础的材料，它具,有高弹性和蓄能作用，因此是工程制造中不可缺少,的弹性材料、密封材料和减震材料。,橡胶组成,(1),生胶：未经硫

7、化的橡胶叫生胶，是橡胶主要成份，,对橡胶性能起决定作用，但单纯生胶高温发粘，低温,性脆，常加入各种助剂并经硫化制成橡胶材料。,(2),硫化剂：提高橡胶的弹性和强度，常用硫磺。,(3),软化剂：增加橡胶塑性、降低硬度，常用凡士林。,(4),补强剂：提高橡胶强度，耐磨性。目前效果最好的,补强剂是碳黑。,此外还有硫化促进剂、填充剂、防老化剂、着色剂等,陶瓷,?,用纯度较高的人工合成原料制造的，,能满足高温、高强、功能性等要求,的特种陶瓷。常见的有氧化物、氮,化物、碳化物、硼化物等，而特种,陶瓷除烧结体外还包括单晶,(,晶须,),、,纤维、薄膜及超细粉体等。,普通陶瓷,陶瓷,common ceramics,工程陶瓷,engineering ceramics,复合材料,?,由两种