机械常识与识图 教学课件 作者 勾明 第三章 常用材料基础知识.pptVIP

第三章 第一节　金属材料的力学性能 一、概念二、金属材料的力学性能(1)强度　金属材料承受外力作用而不发生破坏的能力称为强度。1)屈服强度。2)抗拉强度。(2)塑性　金属材料在外力作用下产生永久性变形(即去掉外力后不能恢复原状的变形)，而不被破坏的性能称为塑性。1)伸长率A。 第一节　金属材料的力学性能 2)断面收缩率Z。(3)硬度　金属材料抵抗变形，特别是压痕或划痕形成的永久变形的能力称为硬度。1)布氏硬度HBW。2)洛氏硬度HR。 第一节　金属材料的力学性能 (4)疲劳强度　许多机械零件(如轴、齿轮、轴承……)在工作过程中往往受到大小和方向随时间变化的载荷，即交变载荷的作用，在这种情况下，金属材料能够承受的应力远远低于受静载荷时能够承受的应力，甚至在低于屈服强度的状态下，长时间工作都会发生裂纹或者突然断裂，材料的这种现象称为金属的疲劳。 第二节　常用金属材料 一、钢(1)碳素钢　碳素钢是碳的质量分数小于2％，含有少量的锰、硅、硫、磷等杂质元素的铁碳合金。1)碳素结构钢。2)优质碳素结构钢。3)碳素工具钢。(2)合金钢　现代工业和科学技术不断发展，对钢的力学性能和物理、化学性能都提出了更高的要求，由于碳素钢即使经过热处理也不能满足这些要求，因而发展了合金钢。 第二节　常用金属材料 1)合金结构钢。2)合金工具钢。二、铸铁(1)灰铸铁　灰铸铁中碳主要以片状石墨形式存在。(2)球墨铸铁　球墨铸铁中石墨以球状的形式存在，它具有良好的力学性能、加工性能和铸造性能，生产工艺简单，成本低廉，得到了越来越广泛的应用。(3)可锻铸铁　可锻铸铁中的石墨以团絮状的形式存在。(4)蠕墨铸铁　蠕墨铸铁中的石墨大部分以蠕虫状形式存在。 第二节　常用金属材料 三、有色金属1.铜及铜合金(1)纯铜　纯铜呈玫瑰红色，表面形成氧化膜后，外观呈紫红色。(2)铜合金　在工业上广泛应用的是铜合金，常用的铜合金有黄铜、青铜和白铜三类，下面仅介绍黄铜和青铜。1)黄铜。2)青铜。2.铝及铝合金 第二节　常用金属材料 (1)纯铝　纯铝密度小，熔点低，塑性大，具有良好的导电性、导热性、耐蚀性和可加工性，可以广泛应用于制造导体、铝丝、电缆电线及耐蚀器皿和生活器皿产品。(2)铝合金　纯铝的硬度及强度很低，所以制造机械零件一般不用纯铝，而用铝合金。1) 变形铝合金是将铝合金铸锭经过压力加工，制成模锻件，塑性较好，适于变形加工，按照性能特点和用途分为防锈铝、硬铝、超硬铝和锻铝等。2)铸造铝合金是用来制造铸件的铝合金。四、硬质合金 第三节　钢的热处理 一、钢的加热和冷却1.钢的加热2.钢的冷却(1)高温产物　在550～727℃范围内，冷却速度较慢，奥氏体等温转变为珠光体型转变(分为珠光体、索氏体、托氏体)。(2)中温产物　在240～550℃范围内，冷却速度中等，奥氏体的等温转变是贝氏体型转变，分为上贝氏体与下贝氏体，上贝氏体由于性能很差而不采用。 第三节　钢的热处理 (3)低温产物　在240℃以下，冷却速度很快，奥氏体的转变是马氏体型转变，马氏体的性能特点是硬而脆，是热处理中一种很重要的组织，但一般要再经过其他热处理才能使用。二、钢的热处理基本工艺(1)钢的退火　退火是将钢加热到适当温度，保温一段时间，然后缓慢冷却(一般随炉冷却)的热处理工艺。(2)钢的正火　正火是将钢加热到临界温度以上，保温后在空气中冷却的热处理工艺。 第三节　钢的热处理 (3)钢的淬火　淬火是将钢加热到一定的温度，保温后快速冷却下来的热处理工艺。(4)钢的回火　回火是钢件在淬火后，再加热到某一温度，保温后再冷却到室温的热处理工艺。(5)钢的表面热处理　有些零件，如齿轮、曲轴、离合器等，既要求表层具有高硬度、耐磨性和疲劳强度，又需要心部具有足够的塑性和韧性，以承受冲击载荷。 第三节　钢的热处理 (6)钢的化学热处理　化学热处理是将钢件置于一定温度的活性介质中保温，使一种或几种元素渗入它的表层，以改变其化学成分和组织，达到改进表面性能，满足技术要求的热处理工艺。 第四节　常用电工材料 一、导电材料1.普通导电材料(1)导线材料　常用的导线材料是铜和铝，主要用来制作电线电缆及连接线的材料。(2)常用电线电缆　电线电缆品种很多，按照它们的性能、结构、制造工艺及使用特点，分为裸线、电磁线、绝缘电线电缆和通信电缆等。1)裸线。2)电磁线。3)电机电器用绝缘导线。 第四节　常用电工材料 2.电热材料3.电阻合金4.熔体材料(1)纯金属熔体材料　常用纯金属熔体材料有银、铜、铝、锡、铅和锌。(2)合金熔体材料　常用的合金熔体材料有铅合金熔体材料和低熔点合金熔体材料，多制成低压熔丝和低熔点合金，如铅锡合金丝，它的特点是熔点低，主要用在照