机械设备常用工程材料课件

1、机械设备常用工程材料课件机械设备常用工程材料课件2022/9/112二、材料的基本性能特点1、材料的机械性能强度：屈服强度s、抗拉强度b、 屈强比s/ b。 对于常温用钢，静载时，考虑常温强度；变载时，考虑持久极限D。对于温度超过400的用钢，还应考虑蠕变极限n。2022/9/94二、材料的基本性能特点2022/9/113塑性：延伸率、断面收缩率。韧性：材料的冲击韧性(ak值）与冷脆性、 断裂韧性。硬度：布氏硬度HBS、洛氏硬度HRC。2、材料的化学性能 耐腐蚀性、抗氧化性。2022/9/95塑性：延伸率、断面收缩率。2022/9/1143、材料的物理性能 导热系数、热膨胀系数、比重、 熔点、

2、导电性。4、材料的加工工艺性 锻造、铸造、切削、焊接、冷冲压性能。5、材料的经济性 在满足设备使用性能的前提下，选用 材料还应注意其经济效果。2022/9/963、材料的物理性能2022/9/115第二节：机械设备常用材料 碳钢、合金钢、铸铁、有色金属 及其合金、非金属。一、碳钢（碳素钢）1、普通碳素钢 如：Q235-A、Q235-AF2022/9/97第二节：机械设备常用材料 碳钢2022/9/1162、优质碳素钢低碳钢：含碳量0.25%。常用钢有08、 10、15、20、25号。 如：20R、20g中碳钢：含碳量0.250.6%。常用钢有30、 35、40、45、50、55号。高碳钢：含碳

3、量0.6%。常用钢有60、 65、70号。2022/9/982、优质碳素钢2022/9/1173、专门用途的锅炉和容器用钢 锅炉用钢：15g、20g 容器用钢：Q235-AR、16MnR2022/9/993、专门用途的锅炉和容器用钢2022/9/118二、合金钢1、合金结构钢如：16Mn、40Cr2、不锈钢、不锈耐酸钢 如：0Cr18Ni9、0Cr18Ni12Mo2Ti3、耐热钢：工作时能承受650800的 高温，能抗高温氧化、抗蠕变。 有热强钢和抗氧化钢。4、低温用钢：在-20以下的低温工作， 抗冷脆。2022/9/910二、合金钢2022/9/119 三、铸铁 碳含量在2.5%4.0%的铁

4、碳合金 称为铸铁。 有：灰口铸铁，以HT表示； 球墨铸铁，以QT表示。 铸钢，用ZG表示。2022/9/911 三、铸铁2022/9/1110四、有色金属及其合金1、铜：纯铜又称紫铜，塑性好；铜与锌 的合金叫黃铜，强度、耐腐蚀性高于 纯铜；铜与银、铝、铅等的合金称为 青铜，有极高的耐腐蚀性和耐磨性。2、铝：纯铝，塑性好；硬铝是铝、铜、 镁的合金，强度高，耐腐蚀性好。2022/9/912四、有色金属及其合金2022/9/1111五、非金属材料1、无机非金属材料 如：陶瓷、搪瓷、玻璃。2、有机非金属材料 如：聚乙烯、聚四氟乙烯、合成橡胶、 硬聚氯乙烯、玻璃钢、木材、纸板等。2022/9/913五、

5、非金属材料2022/9/1112第三节：钢的热处理 所谓钢的热外理，就是将钢在固态 范围内加热到一定温度后，保温一段时间， 再以一定速度冷却的工艺过程。根据冷却 速度的不同，热处理方法有：退火、正火、 淬火、回火、调质，及化学热处理：表面 渗碳、氮化、氰化等。 2022/9/914第三节：钢的热处理 2022/9/1113钢的热处理示意图如45号钢（820840） 淬火退火（炉冷）（油、水冷）正火（空冷）调质回火0h2022/9/915钢的热处理示意图2022/9/1114热处理方法及其目的退火：将零件加热、保温一段时间后， 随炉冷却到室温。可以消除零件的内应力，降低硬度，提高塑性，使零件便

6、于加工。正火：其工艺过程与退火相似，不同之处是将零件置于空气中冷却。正火的作用与退火基本相同，由于零件在空气中冷却速度较快，故可提高钢的硬度与强度。2022/9/916热处理方法及其目的2022/9/1115淬火：将零件加热、保温一段时间后，把零件放入水（油或水基盐、碱溶液）中急剧冷却的处理过程。可以大幅度提高钢的硬度与强度，但材料的韧性降低，同时产生很大的内应力，零件有严重变形和开裂的危险。因此，淬火后必须进行回火处理。2022/9/917淬火：将零件加热、保温一段时间后，把零件2022/9/1116回火：将淬火后的零件再重新加热到一定温度（低于淬火温度），保温一段时间后，置于空气或油中冷却

7、至室温的处理过程。可以消除零件淬火时产生的内应力，提高材料的综合力学性能。高温回火又称调质。2022/9/918回火：将淬火后的零件再重新加热到一定温2022/9/1117低温回火（150250）：得到很高 的硬度和耐磨性，主要用于切削工具、 滚动轴承等。中温回火（350500）：得到很高 的弹性，主要用于各种弹簧等。2022/9/919低温回火（150250）：得到很高2022/9/1118高温回火（500650）：又称调质，获得良好的综合力学性能，用于齿轮、轴、蜗杆等。含碳量在0.350.5%之间的中碳钢和中碳合金钢适用于调质处理，称为调质钢。2022/9/920高温回火（500650）：又称调质，2022/9/1119表面淬火： 快速将零件表层迅速加热到淬火温度（零件芯部温度尚很低），然后迅速冷却的热处理过程。使零件的表层具有很高的硬度和耐磨性，而芯部仍保持材料原有的塑性与韧性。用于齿轮、轴等零件。2022/9/921表面淬火：2022/9/1120表面渗碳 是化学热处理，是使钢表面强化的重要手段。它是把零件置于含有某种化学元素的介质中进行加热、保温，使化学元素的活性原子向零件表层扩散，从而改变钢材表层的化学成份和组织，获得与芯部不同的表面性能。2022/9/922表面渗碳2022/9/1121 渗