机器测绘第四讲 机械零件材料的选择.ppt

1、第六章,机械零件材料的选择,6-1 材料的分类和性能简介,一、材料分类 工程材料分类：金属材料80%,非金属材料20% 金属材料： 黑色金属铁（Fe）、锰（Mn）、铬（Cr）及其合金； 有色金属铜（Cu）、铝（Al）、铅（Pb）及其合金。 非金属材料： 高分子材料：高分子聚合物，如聚氯乙烯， 聚炳烯，陶瓷材料： 复合材料： 纳米材料：,二、黑色金属 指的是铁、碳合金，按含C 量来划分有： 铸铁（含C 量2.0%） 特点：吸振减振性能好，耐磨、硬度高、脆性大，质地较松散 例如：HT200（灰铸铁） 200 最低抗拉强度N/mm2 QT400-18 （球墨铸铁） 18 最小延伸率18 KT300-

2、06（可锻铸铁） ZG230-450（铸钢） 230 屈服点（变形点）450 抗拉强度,碳素结构钢（含C量1.5%） Q235A “Q”屈服点，钢材厚度16mm时的屈服应力不小于235MPa 分为A、B、C、D四个等级。 优质碳素钢（含一定量的Mn，可增强材料的塑性和强度） 普通含Mn钢：10、15、25、35、45、55、60 (数字表含C 量0.X%) 常用于一般零件材料 较高含Mn钢：15Mn65Mn (Mn0.7%1.2%) 常用于一些高强度、高韧性零件材料,碳素工具钢（含C 量0.7%1.3%） T7、T8、T10 含C 0.X% 常用于制造各种机加工具：钻头、普通车刀等。 合金结构

3、钢 加入一定量的 Mn、Si、Ni、Cr等合金元素，以提高材料的耐磨性、韧性、淬透性，以保证材料在较大截面上获得高机械性。,例如： 1、30CrMnSi常用于要求材料性能较高的地方，如航空工业。 30平均含C量的万分数； Cr、Mn、Si后面没有数字表示含有的合金元素1.5。 、60Si2MnA合金弹簧钢（硅锰钢） 60平均含C量的万分数，6 Si2 Mn1.5% A高级优质,滚动轴承钢：高碳钢中加入Cr等合金元素GCr15 G“滚”，15 Cr含量 1.5% 特点：耐磨、渗透性好，常用于轴承，主轴等 特殊合金钢：用于一些特殊情况和场合，以及有特殊要求的地方。 如：不锈钢、耐热钢、耐酸钢等,三

4、、有色金属 (GB34070) 纯金属冶炼产品-铝锭、铜锭 纯金属加工产品-铝材、铜材等 合金加工产品和专用合金-轴承合金、铸造合金 锡青铜（青铜） QSn6.50.1 Q青铜；Sn 主添元素锡Sn 6.07.0%；铅Pb:0.10.25% 铅黄铜（黄铜）HPb59-1 H黄铜；Cu主添元素铜Cu 59%；铅Pb 1%；其余锌Zn 铝合金,四、非金属材料 1高分子材料 常用的有两种 ：工程塑料、工业橡胶 2硅酸盐材料 包括：特种陶瓷、金属陶瓷 3复合材料 金属复合材料 陶瓷复合材料 高分子复合材料 纳米复合材料,复合材料的应用范围和用途非常广泛，如柜台台面、桌子、柜子、家具、室内隔板、墙面、地

5、板、天花板等，甚至飞机内部的装饰也用到复合材料。 复合是将一些薄型板材层压在一起的工艺过程，这些材料的种类很多，可以是热固型树脂，也可以是热塑型树脂。如酚醛树脂、蜜胺树脂都属于热固型树脂，在热能和压力作用下，树脂分子固化、相互交联，物体热固成一定的形状，一旦成型，在重新受热和受压的情况下，物体形状不会发生改变，这就是热固型树脂的特点。这种树脂材料可以承受相当高的温度。,2金属材料的热处理和表面处理,目的： 提高材料的综合性能。如：耐磨、抗拉压、抗弯、抗冲击、耐腐蚀等。 手段： 渗碳、渗氮、涂层等处理方法。,常用零件的性能要求：（结合C0620/A） 、主轴：主要工作部分，要求具有较强的抗弯、耐磨和抗冲击性能。与定心锥配合处要耐磨；与定心爪配合螺纹，经常调整要耐磨、高硬度；主轴前段安装卡盘，其内部与卡头配合处 硬度高、耐磨、韧性高。 热处理：HRC 45-50 、尾架体中心轴： 要进行热处理以增强其抗弯性能和耐磨性能 、C0620/A 车床中需要表面处理的其它地方 手柄表面镀铬（防锈） 定心卡爪机构、几处套筒均需要法兰处理,作业的要求：,标注主要零件的材料（主轴、床身、床头箱、尾架本体、滑板等） 标注主要零件的热处理要求