機(jī)械設(shè)計(jì)工藝與規(guī)范

1、機(jī)械專業(yè)培訓(xùn)課 機(jī)械工藝設(shè)計(jì)規(guī)范 目 錄機(jī)械工藝設(shè)計(jì)規(guī)范機(jī)械工藝設(shè)計(jì)規(guī)范目目 錄錄1 材料選擇材料選擇2 圖紙標(biāo)準(zhǔn)化圖紙標(biāo)準(zhǔn)化3 公差設(shè)計(jì)準(zhǔn)則公差設(shè)計(jì)準(zhǔn)則4 工藝設(shè)計(jì)準(zhǔn)則工藝設(shè)計(jì)準(zhǔn)則5 標(biāo)準(zhǔn)件設(shè)計(jì)準(zhǔn)則標(biāo)準(zhǔn)件設(shè)計(jì)準(zhǔn)則6 薄板件設(shè)計(jì)準(zhǔn)則薄板件設(shè)計(jì)準(zhǔn)則7 焊接件設(shè)計(jì)準(zhǔn)則焊接件設(shè)計(jì)準(zhǔn)則8 工藝流程設(shè)計(jì)工藝流程設(shè)計(jì)9 工藝審核工藝審核10 塑膠件設(shè)計(jì)準(zhǔn)則塑膠件設(shè)計(jì)準(zhǔn)則11 腐蝕設(shè)計(jì)準(zhǔn)則腐蝕設(shè)計(jì)準(zhǔn)則 12 力學(xué)原理設(shè)計(jì)準(zhǔn)則力學(xué)原理設(shè)計(jì)準(zhǔn)則13 運(yùn)動(dòng)部件設(shè)計(jì)準(zhǔn)則運(yùn)動(dòng)部件設(shè)計(jì)準(zhǔn)則14 軸支承設(shè)計(jì)準(zhǔn)則軸支承設(shè)計(jì)準(zhǔn)則 便于裝配設(shè)計(jì)準(zhǔn)則便于裝配設(shè)計(jì)準(zhǔn)則16 工藝設(shè)計(jì)基礎(chǔ)工藝設(shè)計(jì)基礎(chǔ) 17 工裝設(shè)計(jì)工裝設(shè)計(jì) 18 機(jī)

2、械加工工藝機(jī)械加工工藝 19 可靠性設(shè)計(jì)準(zhǔn)則可靠性設(shè)計(jì)準(zhǔn)則 20 熱應(yīng)力設(shè)計(jì)準(zhǔn)則熱應(yīng)力設(shè)計(jì)準(zhǔn)則 21 鑄件設(shè)計(jì)準(zhǔn)則鑄件設(shè)計(jì)準(zhǔn)則第一章第一章 材料選擇材料選擇. 材料分類：材料分為兩大類 金屬材料 黑金屬和有色金屬 非金屬材料 工程塑料、陶瓷、橡膠、光學(xué)纖維、納米材料等 鑄鐵 灰鑄鐵-HT200 球墨鑄鐵QT400-15 可鍛鑄鐵（黑心） KTH330-08 可鍛鑄鐵（白心）KTB380-12 1.1.1 黑金屬 鑄鋼：ZG200 鋼: 碳素結(jié)構(gòu)鋼 碳素工具鋼 合金結(jié)構(gòu)鋼 合金工具鋼 1.1.2 有色金屬 銅：純銅T1 TU1 黃銅H62 錫黃銅HSn70-1 青銅QSn4-1 QBe2 鋁：純

3、鋁L1 防銹鋁LF2 硬鋁LY11 鍛鋁LD2 鑄鋁ZL102 鎂：鎂 鎂合金MB變形 ZM鑄造 YM壓鑄 YM5航空用 1.1.3非金屬材料：工程塑料：熱固性塑料 熱塑性塑料 陶瓷：傳統(tǒng)陶瓷和新型陶瓷、 橡膠：天然橡膠 合成橡膠 光學(xué)纖維： 納米材料等1.2.1鋼按用途分類鋼按用途分類 普通碳素結(jié)構(gòu)鋼（普通碳素結(jié)構(gòu)鋼（Q195 Q215-屈服極限屈服極限s=215） 碳素結(jié)構(gòu)鋼碳素結(jié)構(gòu)鋼 (做各種機(jī)加的焊接的沖壓的折彎的結(jié)構(gòu)做各種機(jī)加的焊接的沖壓的折彎的結(jié)構(gòu) 件件 ） 優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼（優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼（20、45） (含碳含碳0.3%以下低碳鋼可做各種機(jī)加的焊接的沖壓以下低碳鋼可做各種機(jī)加的焊

4、接的沖壓的的 碳素鋼碳素鋼 折彎的結(jié)構(gòu)件，含碳折彎的結(jié)構(gòu)件，含碳0.30.6%的中碳鋼可做結(jié)構(gòu)的中碳鋼可做結(jié)構(gòu)件件 （碳鋼）（碳鋼） 但不適合焊接和折彎拉伸件）但不適合焊接和折彎拉伸件） 優(yōu)質(zhì)碳素工具鋼（優(yōu)質(zhì)碳素工具鋼（T7、T8、T12） 碳素工具鋼碳素工具鋼 高級優(yōu)質(zhì)碳素工具鋼（高級優(yōu)質(zhì)碳素工具鋼（T12A） （可做一般工具，刀具，刃具，不復(fù)雜的沖模，塑料模）（可做一般工具，刀具，刃具，不復(fù)雜的沖模，塑料模） 熱模具鋼（熱模具鋼（5CrMnMo,3Cr2W8V,8407）-鍛模壓鑄模鍛模壓鑄模 量具鋼（量具鋼（Gcr15、CrWMn） 不銹鋼（不銹鋼（1Cr13）-有防銹要求的機(jī)加件焊接件

5、沖壓件折彎件有防銹要求的機(jī)加件焊接件沖壓件折彎件1.2.1.鋼按用途鋼按用途分類分類 低合金結(jié)構(gòu)鋼（低合金結(jié)構(gòu)鋼（16Mn）-有強(qiáng)度要求的結(jié)構(gòu)件有強(qiáng)度要求的結(jié)構(gòu)件 合金滲碳鋼（合金滲碳鋼（20Cr、20CrMnTi）-表面有硬度，耐磨的結(jié)構(gòu)件表面有硬度，耐磨的結(jié)構(gòu)件 合金結(jié)構(gòu)鋼合金結(jié)構(gòu)鋼 合金調(diào)質(zhì)鋼（合金調(diào)質(zhì)鋼（40Cr）-做各種軸，有強(qiáng)度要求的結(jié)構(gòu)件做各種軸，有強(qiáng)度要求的結(jié)構(gòu)件 合金彈簧鋼（合金彈簧鋼（60Si2Mn，65Mn）-做各種彈簧做各種彈簧 滾動(dòng)軸承鋼（滾動(dòng)軸承鋼（Gcr15）-做軸承零件做軸承零件 低合金刃具鋼（低合金刃具鋼（9Sicr） -刀具，刃具，沖頭刀具，刃具，沖頭 合金

6、鋼合金鋼 高速鋼（高速鋼（W18Cr4V）-刀具，刃具刀具，刃具 合金工具鋼合金工具鋼 冷模具鋼（冷模具鋼（9Mn2V，Cr12MoV）-刀具，刃具，沖頭刀具，刃具，沖頭 模具鋼模具鋼 塑模鋼（塑模鋼（CrWMn,P20,718H）-各種塑料模各種塑料模 特殊性能鋼特殊性能鋼 耐酸鋼（耐酸鋼（1Cr18Ni9Ti）-含含C0.1%-做耐酸蝕，不被磁化的零件做耐酸蝕，不被磁化的零件 耐磨鋼（耐磨鋼（ZGMn13）-有耐磨要求的運(yùn)動(dòng)零件。有耐磨要求的運(yùn)動(dòng)零件。 耐熱鋼耐熱鋼 (0Cr18Ni9)-有耐熱環(huán)境要求有耐熱環(huán)境要求 的零件。的零件。1.2.2鑄鐵的概念、特點(diǎn)和種類鑄鐵的概念、特點(diǎn)和種類概

7、念概念鑄鐵是碳含量鑄鐵是碳含量2.11%的鐵碳合金。的鐵碳合金。特點(diǎn)特點(diǎn)與鋼相比與鋼相比b、塑性、韌性較低、塑性、韌性較低具有優(yōu)良的鑄造性、可切削性，減振性具有優(yōu)良的鑄造性、可切削性，減振性生產(chǎn)成本低生產(chǎn)成本低種類種類灰鑄鐵灰鑄鐵球墨鑄鐵球墨鑄鐵可鍛鑄鐵可鍛鑄鐵蠕墨鑄鐵蠕墨鑄鐵合金鑄鐵合金鑄鐵1.2.2五種鑄鐵的特點(diǎn)和應(yīng)用五種鑄鐵的特點(diǎn)和應(yīng)用灰鑄鐵灰鑄鐵特點(diǎn)：碳多以片狀形式存在。具有高的抗壓強(qiáng)度、優(yōu)良的耐磨性和消振特點(diǎn)：碳多以片狀形式存在。具有高的抗壓強(qiáng)度、優(yōu)良的耐磨性和消振性，低的缺口敏感性。性，低的缺口敏感性。應(yīng)用：應(yīng)用：HT150HT150、HT200HT200、HT300HT300、H

8、T350HT350等主要用于制造汽車、拖拉機(jī)中等主要用于制造汽車、拖拉機(jī)中的汽缸、汽缸套、機(jī)床的床身等承受壓力及振動(dòng)的零件。其中的汽缸、汽缸套、機(jī)床的床身等承受壓力及振動(dòng)的零件。其中HT300HT300和和HT350HT350稱為變質(zhì)鑄鐵（或孕育鑄鐵），可制造壓力機(jī)的機(jī)身、重負(fù)荷機(jī)床稱為變質(zhì)鑄鐵（或孕育鑄鐵），可制造壓力機(jī)的機(jī)身、重負(fù)荷機(jī)床的床身、高壓液壓筒等機(jī)件。的床身、高壓液壓筒等機(jī)件。球墨鑄鐵球墨鑄鐵特點(diǎn)：球鐵中的石墨呈球狀，石墨球越細(xì)，球的直徑越小分布越均勻，特點(diǎn)：球鐵中的石墨呈球狀，石墨球越細(xì)，球的直徑越小分布越均勻，則球鐵的力學(xué)性能越高。既有灰鑄鐵優(yōu)點(diǎn)，又具有中碳鋼的則球鐵的力學(xué)性

9、能越高。既有灰鑄鐵優(yōu)點(diǎn)，又具有中碳鋼的bb，彎曲疲，彎曲疲勞強(qiáng)度及良好的塑性、韌性。另外還可以通過合金化及熱處理來提高它勞強(qiáng)度及良好的塑性、韌性。另外還可以通過合金化及熱處理來提高它的性能。的性能。應(yīng)用：應(yīng)用：QT400-18QT400-18、QT400-15QT400-15主要做汽車、拖拉機(jī)底盤零件。主要做汽車、拖拉機(jī)底盤零件。1.2.2五種鑄鐵的特點(diǎn)和應(yīng)用五種鑄鐵的特點(diǎn)和應(yīng)用可鍛鑄鐵可鍛鑄鐵特點(diǎn)：是由白口鑄鐵經(jīng)可鍛化退火而獲得團(tuán)絮狀石墨的鑄鐵。強(qiáng)度、塑性及韌性特點(diǎn)：是由白口鑄鐵經(jīng)可鍛化退火而獲得團(tuán)絮狀石墨的鑄鐵。強(qiáng)度、塑性及韌性比灰鑄鐵高，但不可鍛造。比灰鑄鐵高，但不可鍛造。應(yīng)用：應(yīng)用：K

10、TH300-06KTH300-06適用于制造彎頭、三通；適用于制造彎頭、三通；KTH330-08KTH330-08適用制造螺絲扳手、犁刀等；適用制造螺絲扳手、犁刀等；KTZ450-06KTZ450-06適用制造凸輪軸、連桿、活塞環(huán)、萬向接頭等。適用制造凸輪軸、連桿、活塞環(huán)、萬向接頭等。蠕墨鑄鐵蠕墨鑄鐵特點(diǎn)：碳主要以蠕蟲狀石墨形態(tài)存在，其形狀形似蠕蟲。其力學(xué)性能介于相同基特點(diǎn)：碳主要以蠕蟲狀石墨形態(tài)存在，其形狀形似蠕蟲。其力學(xué)性能介于相同基本組織的灰鑄鐵和球墨鑄鐵之間。其鑄造性能、減震能力以及導(dǎo)熱性能都優(yōu)于球本組織的灰鑄鐵和球墨鑄鐵之間。其鑄造性能、減震能力以及導(dǎo)熱性能都優(yōu)于球鐵，并接近灰鑄鐵。

11、鐵，并接近灰鑄鐵。應(yīng)用：應(yīng)用：RUT420RUT420適用于制造在熱循環(huán)載荷條件下工作的零件，如柴油機(jī)汽缸、剎車適用于制造在熱循環(huán)載荷條件下工作的零件，如柴油機(jī)汽缸、剎車件等。件等。合金鑄鐵合金鑄鐵特點(diǎn)：在熔煉時(shí)有意加入一些合金元素制成合金鑄鐵（或稱特殊性能鑄鐵）。與特點(diǎn)：在熔煉時(shí)有意加入一些合金元素制成合金鑄鐵（或稱特殊性能鑄鐵）。與相似條件下使用的合金鋼相比，熔煉簡單，成本低廉。相似條件下使用的合金鋼相比，熔煉簡單，成本低廉。種類：耐磨鑄鐵、耐熱鑄鐵和耐蝕鑄鐵種類：耐磨鑄鐵、耐熱鑄鐵和耐蝕鑄鐵1.2.3.金屬的使用性能和工藝性能金屬的使用性能和工藝性能 使用性能：指金屬材料在正常工作條件下

12、所表現(xiàn)出來的力學(xué)性能、物使用性能：指金屬材料在正常工作條件下所表現(xiàn)出來的力學(xué)性能、物理性能、化學(xué)性能。一般機(jī)械零件常以理性能、化學(xué)性能。一般機(jī)械零件常以力學(xué)性能力學(xué)性能作為設(shè)計(jì)和選材的依作為設(shè)計(jì)和選材的依據(jù)，據(jù)， 這是我們重點(diǎn)要掌握的內(nèi)容。這是我們重點(diǎn)要掌握的內(nèi)容。 工藝性能：指材料在加工過程中反映出來的性能。（金屬材料使用某工藝性能：指材料在加工過程中反映出來的性能。（金屬材料使用某種工藝方法，如：機(jī)械加工性能、鑄造性能、壓力加工性能、焊接性種工藝方法，如：機(jī)械加工性能、鑄造性能、壓力加工性能、焊接性能、熱處理性能等進(jìn)行加工的難易程度。）能、熱處理性能等進(jìn)行加工的難易程度。）1.2.4力學(xué)性

13、能的概念及主要指標(biāo)力學(xué)性能的概念及主要指標(biāo)金屬材料的力學(xué)性能：是指材料在外力作用下表現(xiàn)出來的性能。金屬材料的力學(xué)性能：是指材料在外力作用下表現(xiàn)出來的性能。表示金屬材料力學(xué)性能的主要指標(biāo)有五個(gè)：表示金屬材料力學(xué)性能的主要指標(biāo)有五個(gè)：強(qiáng)度強(qiáng)度塑性塑性硬度硬度沖擊韌性沖擊韌性抗疲勞性（或疲勞強(qiáng)度）抗疲勞性（或疲勞強(qiáng)度）bfhg0cdeafd1.拉伸初始與的關(guān)系是直線0a,應(yīng)力p稱比例極限，這時(shí)稱材料是線彈性；2.從a點(diǎn)到點(diǎn)b,與的關(guān)系不再是直線，但解除拉力變形消失，這叫彈性變形,b點(diǎn)對應(yīng)的應(yīng)力e是彈性極限；3.應(yīng)力超過彈性極限，拉力解除，部分變形消失，部分不消失，這叫塑性變形；4.超過b點(diǎn)后某一數(shù)值

14、，與的關(guān)系曲線呈鋸齒形，s是屈服極限;5.ce線段是強(qiáng)化階段,最高點(diǎn)e對應(yīng)的應(yīng)力b叫強(qiáng)度極限。1.2.5強(qiáng)度的概念及分類強(qiáng)度的概念及分類 強(qiáng)度：是指材料在外力作用下抵抗變形和斷裂的能力。強(qiáng)度：是指材料在外力作用下抵抗變形和斷裂的能力。 根據(jù)外力作用方式，材料的強(qiáng)度可分為四種：根據(jù)外力作用方式，材料的強(qiáng)度可分為四種：抗拉強(qiáng)度抗拉強(qiáng)度 （ b ）表示材料被拉斷前所承載的最大應(yīng)力。表示材料被拉斷前所承載的最大應(yīng)力。 b是零部件設(shè)計(jì)和評定材料時(shí)的重要強(qiáng)度指標(biāo)。是零部件設(shè)計(jì)和評定材料時(shí)的重要強(qiáng)度指標(biāo)。 抗壓強(qiáng)度抗壓強(qiáng)度抗彎強(qiáng)度抗彎強(qiáng)度抗剪強(qiáng)度抗剪強(qiáng)度注：對拉伸過程中屈服現(xiàn)象不明顯的材料（如鑄鐵）按注：對

15、拉伸過程中屈服現(xiàn)象不明顯的材料（如鑄鐵）按GB228-87GB228-87規(guī)定以伸長率為規(guī)定以伸長率為0.2%0.2%時(shí)的應(yīng)力值作為它的條件屈服強(qiáng)度，用時(shí)的應(yīng)力值作為它的條件屈服強(qiáng)度，用0.2表示表示1.2.6金屬的塑性金屬的塑性是指材料在外力作用下產(chǎn)生塑性是指材料在外力作用下產(chǎn)生塑性變形而不斷裂的能力。變形而不斷裂的能力。 表示塑性的兩個(gè)指標(biāo)：表示塑性的兩個(gè)指標(biāo)：伸長率（伸長率（ ） 斷面收縮率（斷面收縮率（ ）注：當(dāng)材料的注：當(dāng)材料的和和 值愈高時(shí)表示材料的值愈高時(shí)表示材料的塑性愈好。一般塑性愈好。一般達(dá)達(dá)5%， 達(dá)達(dá)10%就可滿足絕大多數(shù)零件的要求。就可滿足絕大多數(shù)零件的要求。1.2.7

16、硬度的概念及主要測定指標(biāo)硬度的概念及主要測定指標(biāo)硬度：是指金屬材料抵抗更硬的物體壓入表面的能力。根據(jù)測定硬度方法的不同，可用布氏硬度（HB） 、洛氏硬度（HR）和維氏硬度（HV）等多種硬度指標(biāo)表示材料的硬度。布氏硬度（HBS）：用淬火鋼球做壓頭測出的硬度值。適用測量硬度小于450HBS材料。如結(jié)構(gòu)鋼、鑄鐵及有色金屬等。布氏硬度（HBW) ：用硬質(zhì)合金球做壓頭測出的硬度值。適用測量硬度值不超過650HBS的材料。此方法的優(yōu)點(diǎn)是：測量結(jié)果準(zhǔn)確。缺點(diǎn)是：壓痕較大，不適用成品檢驗(yàn)。洛氏硬度（HRA、HRB、HRC)：常用的三種測試方法中HRC用得最多。常用于淬火鋼的檢驗(yàn)。此方法的優(yōu)點(diǎn)是：操作簡便迅速，

17、壓痕較小，可在工件上直接打硬度。缺點(diǎn)是：壓痕小，代表性差，所測 硬度值重復(fù)性差，分散度大。維氏硬度（HV)：測量原理基本以布氏硬度相同.適用測量較薄的材料、表面硬化層及金屬鍍層的硬度。此方法的優(yōu)點(diǎn)是：所用載荷小，壓痕深度淺，測量精度高，范圍大。缺點(diǎn)是：操作復(fù)雜，效率低，不宜用做大批量檢測。由于壓痕小致使所測硬度重復(fù)性差，分散度大。1.2.8沖擊韌性的概念及特點(diǎn)沖擊韌性的概念及特點(diǎn)沖擊韌性：是指在沖擊載荷作用下，金屬材料抵抗變形和斷沖擊韌性：是指在沖擊載荷作用下，金屬材料抵抗變形和斷裂的能力。其值以裂的能力。其值以“ak k ” ”來表示。來表示。沖擊韌性的特點(diǎn)：沖擊韌性的特點(diǎn)： ak k值越大

18、值越大，材料的韌性就越好，材料的韌性就越好，在受到?jīng)_在受到?jīng)_擊時(shí)越不容易斷裂。擊時(shí)越不容易斷裂。材料的沖擊韌性值可以用沖擊實(shí)驗(yàn)方法測定。材料的沖擊韌性值可以用沖擊實(shí)驗(yàn)方法測定。1.2.9疲勞強(qiáng)度的概念及提高材料疲勞強(qiáng)度的方法疲勞強(qiáng)度的概念及提高材料疲勞強(qiáng)度的方法 疲勞強(qiáng)度：是指材料經(jīng)無數(shù)次的應(yīng)力循環(huán)仍不斷裂的最大應(yīng)疲勞強(qiáng)度：是指材料經(jīng)無數(shù)次的應(yīng)力循環(huán)仍不斷裂的最大應(yīng)力，用來表示材料抵抗疲勞斷裂的能力。工程上規(guī)定，力，用來表示材料抵抗疲勞斷裂的能力。工程上規(guī)定，材料材料在循環(huán)應(yīng)力作用下達(dá)到某一基數(shù)而不斷裂在循環(huán)應(yīng)力作用下達(dá)到某一基數(shù)而不斷裂，其最大應(yīng)力就作，其最大應(yīng)力就作為該材料的為該材料的疲勞

19、極限疲勞極限。用。用“-1-1”表示。表示。 提高材料疲勞強(qiáng)度的方法：在生產(chǎn)中常采用各種材料表面強(qiáng)提高材料疲勞強(qiáng)度的方法：在生產(chǎn)中常采用各種材料表面強(qiáng)化處理技術(shù)如：化處理技術(shù)如：噴丸噴丸、滾壓滾壓、滲碳滲碳、滲氮滲氮和和表面淬火表面淬火等。此等。此外，外，減小零件表面粗糙度減小零件表面粗糙度也可以顯著地提高材料的疲勞極限。也可以顯著地提高材料的疲勞極限。 材料的疲勞強(qiáng)度材料的疲勞強(qiáng)度 可以用疲勞實(shí)驗(yàn)機(jī)進(jìn)行測定?？梢杂闷趯?shí)驗(yàn)機(jī)進(jìn)行測定。 1.2.10物物 理理 性性 能能金屬材料主要的六種物理性能：金屬材料主要的六種物理性能：比重比重熔點(diǎn)熔點(diǎn)熱膨脹性熱膨脹性導(dǎo)熱性導(dǎo)熱性導(dǎo)電性導(dǎo)電性磁性磁性產(chǎn)品

20、不同產(chǎn)品不同對其物理性能的要求也不同。例如：對其物理性能的要求也不同。例如：飛機(jī)、導(dǎo)彈零件為減輕自重則選用飛機(jī)、導(dǎo)彈零件為減輕自重則選用比重小的比重小的，強(qiáng)度高的強(qiáng)度高的鋁合金制鋁合金制造造。電器零件要求導(dǎo)電性。電器零件要求導(dǎo)電性。制造變壓器選用硅鋼片，要求具有良好磁性。制造變壓器選用硅鋼片，要求具有良好磁性。物理性能對加工工藝也有影響，如導(dǎo)熱性差的材料，在經(jīng)熱處理物理性能對加工工藝也有影響，如導(dǎo)熱性差的材料，在經(jīng)熱處理或鍛壓工藝加工的加熱速度應(yīng)緩慢些，防止產(chǎn)生裂紋?；蝈憠汗に嚰庸さ募訜崴俣葢?yīng)緩慢些，防止產(chǎn)生裂紋。在鑄造中，對熔點(diǎn)不同的材料，所選擇的澆注溫度也有所不同。在鑄造中，對熔點(diǎn)不同的材

21、料，所選擇的澆注溫度也有所不同。熔點(diǎn)低的金屬，鑄造性能好，對鑄造工藝有利熔點(diǎn)低的金屬，鑄造性能好，對鑄造工藝有利。1.2.11化化 學(xué)學(xué) 性性 能能化學(xué)性能概念：是指金屬及合金在常溫或高溫時(shí)抵抗各種化學(xué)作用的能化學(xué)性能概念：是指金屬及合金在常溫或高溫時(shí)抵抗各種化學(xué)作用的能力。力。化學(xué)性能種類：耐酸性化學(xué)性能種類：耐酸性、耐堿性和抗氧化性。、耐堿性和抗氧化性。1.2.12工工 藝藝 性性 能能工藝性能概念：是指材料加工成形的難易程度。工藝性能概念：是指材料加工成形的難易程度。工藝性能種類：工藝性能種類：鑄造性能（可鑄性）鑄造性能（可鑄性）壓力加工性能（可鍛性）壓力加工性能（可鍛性）焊接性能（可焊

22、性）焊接性能（可焊性）機(jī)械加工性能（切削加工性）機(jī)械加工性能（切削加工性）熱處理工藝性能（熱處理性）熱處理工藝性能（熱處理性）1.2.13結(jié)晶的概念及基本規(guī)律結(jié)晶的概念及基本規(guī)律 結(jié)晶的概念：由液態(tài)金屬轉(zhuǎn)變?yōu)楣虘B(tài)晶體的過程。結(jié)晶的概念：由液態(tài)金屬轉(zhuǎn)變?yōu)楣虘B(tài)晶體的過程。 結(jié)晶的基本規(guī)律：過冷現(xiàn)象結(jié)晶的基本規(guī)律：過冷現(xiàn)象每一種金屬都有一個(gè)平衡結(jié)晶溫度每一種金屬都有一個(gè)平衡結(jié)晶溫度 ，稱為，稱為理論結(jié)晶溫度用理論結(jié)晶溫度用“T TOO”表示表示。只有冷卻到低于只有冷卻到低于T TOO溫度才能結(jié)晶，這種現(xiàn)象稱為溫度才能結(jié)晶，這種現(xiàn)象稱為“過冷度過冷度”。用用“ T T”表示。表示。過冷度過冷度 理論結(jié)

23、晶溫度與實(shí)際結(jié)晶溫度之差稱為過冷度。理論結(jié)晶溫度與實(shí)際結(jié)晶溫度之差稱為過冷度。影響影響“過冷度過冷度”的因素：冷卻速度的因素：冷卻速度“冷卻速度冷卻速度”與與“過冷度過冷度”之間的關(guān)系：之間的關(guān)系： 冷卻速度越快，過冷度越大。冷卻速度越快，過冷度越大。1.2.14結(jié)晶的過程和晶粒大小對金屬力學(xué)性能結(jié)晶的過程和晶粒大小對金屬力學(xué)性能的影響的影響 結(jié)晶的過程：結(jié)晶是在一定過冷度下，從無到有，結(jié)晶的過程：結(jié)晶是在一定過冷度下，從無到有，從小到大的過程。即是形核從小到大的過程。即是形核- -長大的過程。長大的過程。 晶粒大小對金屬力學(xué)性能的影響：晶粒大小對金屬力學(xué)性能的影響： 晶粒愈細(xì)，其金屬的強(qiáng)度愈

24、高，塑性和韌性晶粒愈細(xì)，其金屬的強(qiáng)度愈高，塑性和韌性愈好。愈好。 細(xì)化晶粒的方法：細(xì)化晶粒的方法：過冷度的影響（提高冷卻速度過冷度的影響（提高冷卻速度 ）變質(zhì)處理變質(zhì)處理在金屬液中加入某些雜質(zhì)，進(jìn)行在金屬液中加入某些雜質(zhì)，進(jìn)行非自發(fā)形核，以細(xì)化晶粒。如在鑄鐵中加入非自發(fā)形核，以細(xì)化晶粒。如在鑄鐵中加入硅鈣合金的處理。硅鈣合金的處理。采用機(jī)械振動(dòng)、超聲波振動(dòng)和電磁攪拌采用機(jī)械振動(dòng)、超聲波振動(dòng)和電磁攪拌 1.2.15合金的概念及合金相結(jié)構(gòu)的分類合金的概念及合金相結(jié)構(gòu)的分類合金合金將兩種或兩種以上的金屬或金屬與非金屬融合在一起，獲得將兩種或兩種以上的金屬或金屬與非金屬融合在一起，獲得的具有金屬性質(zhì)的

25、物質(zhì)，稱為合金。的具有金屬性質(zhì)的物質(zhì)，稱為合金。三種合金相結(jié)構(gòu)：三種合金相結(jié)構(gòu)：固溶體：合金各組元在固態(tài)時(shí)具有相互溶解能力而形成的均勻固固溶體：合金各組元在固態(tài)時(shí)具有相互溶解能力而形成的均勻固體，這種固體合金稱為固溶體。體，這種固體合金稱為固溶體?；衔铮汉辖鸶鹘M元按一定原子數(shù)量比化和而成的一種新物質(zhì)?；衔铮汉辖鸶鹘M元按一定原子數(shù)量比化和而成的一種新物質(zhì)。( (它具有特殊晶格它具有特殊晶格) ) 性能特點(diǎn)：熔點(diǎn)高，硬度、脆性大性能特點(diǎn)：熔點(diǎn)高，硬度、脆性大機(jī)械混合物：組成合金的各組元在固態(tài)下以混合形式組合在一起機(jī)械混合物：組成合金的各組元在固態(tài)下以混合形式組合在一起組成物。組成物。 性能特點(diǎn)

26、：具有比單一固溶體更高的硬度、強(qiáng)度、耐磨性和良好的切削性能特點(diǎn)：具有比單一固溶體更高的硬度、強(qiáng)度、耐磨性和良好的切削加工性，但塑性和抗蝕性較差加工性，但塑性和抗蝕性較差1.2.16鐵碳合金在固態(tài)下的基本組織鐵碳合金在固態(tài)下的基本組織鐵素體（鐵素體（F F）碳在碳在-Fe-Fe中形成的間隙固溶體。用符號中形成的間隙固溶體。用符號“F”F”表示。表示。 性能特點(diǎn)：強(qiáng)度、硬度不高，但塑性、韌性好。性能特點(diǎn)：強(qiáng)度、硬度不高，但塑性、韌性好。奧氏體（奧氏體（A A）碳在碳在-Fe-Fe中形成的間隙固溶體，以符號中形成的間隙固溶體，以符號 “ “A”A”表示。表示。 性能特點(diǎn)：硬度低、塑性高、易于塑性成型

27、。性能特點(diǎn)：硬度低、塑性高、易于塑性成型。滲碳體（滲碳體（FeFe3 3CC）是是FeFe和和CC的化合物，分子式為的化合物，分子式為FeFe3 3C,C,含含CC量為量為6.69%6.69%。 性能特點(diǎn)：硬度高、脆性大、塑性和沖擊韌性幾乎等于零，在鋼中起強(qiáng)化作性能特點(diǎn)：硬度高、脆性大、塑性和沖擊韌性幾乎等于零，在鋼中起強(qiáng)化作用。用。珠光體（珠光體（P P）是是F+FeF+Fe3 3CC組成的機(jī)械混合物稱為珠光體，用組成的機(jī)械混合物稱為珠光體，用“P”P”表示。表示。 性能特點(diǎn)：機(jī)械性能介于性能特點(diǎn)：機(jī)械性能介于FeFe3 3CC片和片和F F片兩者之間，即強(qiáng)度較好，硬度適中并片兩者之間，即強(qiáng)

28、度較好，硬度適中并具有一定塑性。具有一定塑性。萊氏體（萊氏體（LdLd）是是A+FeA+Fe3 3CC組成的機(jī)械混合物稱為萊氏體。用組成的機(jī)械混合物稱為萊氏體。用“Ld”Ld”表示。表示。 性能特點(diǎn)：硬度高，塑性差。性能特點(diǎn)：硬度高，塑性差。1.2.17鐵碳合金狀態(tài)圖鐵碳合金狀態(tài)圖概念概念是表示在極緩慢冷卻（或加熱）情況下，不同成分的鐵碳合金在不是表示在極緩慢冷卻（或加熱）情況下，不同成分的鐵碳合金在不同溫度所具有的組織或狀態(tài)的圖形。同溫度所具有的組織或狀態(tài)的圖形。Fe-Fe3C狀態(tài)圖中點(diǎn)、線的含義狀態(tài)圖中點(diǎn)、線的含義特性點(diǎn)（見書特性點(diǎn)（見書P15P15表表1-11-1）特性線（見書特性線（見

29、書P16P16）Fe-C合金的分類合金的分類工業(yè)純鐵工業(yè)純鐵: :含碳量小于含碳量小于0.0218%0.0218%的鐵碳合金。室溫組織為的鐵碳合金。室溫組織為F F。鋼：含碳量在鋼：含碳量在0.0218% 0.0218% 2.11% 2.11%的鐵碳合金。根據(jù)含碳量和室溫組織的的鐵碳合金。根據(jù)含碳量和室溫組織的不同可分為三種：不同可分為三種： 共析鋼共析鋼-含碳量為含碳量為0.77 %0.77 %，室溫組織為，室溫組織為P P。 亞共析鋼亞共析鋼- -含碳量為含碳量為0.02 % 0.02 % 0.77 % 0.77 %，室溫組織為，室溫組織為F+PF+P。 過共析鋼過共析鋼- -含碳量為含碳

30、量為0.77 % 0.77 % 2.11 %2.11 %，室溫組織為，室溫組織為P+ P+ Fe3C 。 生鐵：含碳量在生鐵：含碳量在2.11% 2.11% 6.69%6.69%的鐵碳合金。根據(jù)含碳量和室溫組織的不的鐵碳合金。根據(jù)含碳量和室溫組織的不同可分為三種：同可分為三種： 共晶生鐵共晶生鐵- -含碳量為含碳量為4.3 %4.3 %，室溫組織為，室溫組織為Ld。 亞共晶生鐵亞共晶生鐵- -含碳量為含碳量為2.11% 2.11% 4.3 %4.3 %，室溫組織為，室溫組織為P+Fe3C +Ld 。 過共晶生鐵過共晶生鐵- -含碳量為含碳量為4.3 % 4.3 % 6.69%6.69%，室溫組

31、織為，室溫組織為Fe3c +Ld。1.2.18含碳量對鐵碳合金平衡組織和性能的影響含碳量對鐵碳合金平衡組織和性能的影響碳對平衡組織的影響碳對平衡組織的影響 隨著含碳量的增加，鐵碳合金的組織發(fā)生如下變化：工業(yè)純鐵（隨著含碳量的增加，鐵碳合金的組織發(fā)生如下變化：工業(yè)純鐵（F）亞亞共析鋼（共析鋼（F+P）共析鋼（共析鋼（P）過共析鋼（過共析鋼（P+Fe3C ）亞共晶生鐵亞共晶生鐵（P+Fe3C +Ld）共晶生鐵（共晶生鐵（Ld）過共晶生鐵（過共晶生鐵（Fe3c +Ld），），從以上組織變化可看出，隨著含碳量的變化組織中不僅從以上組織變化可看出，隨著含碳量的變化組織中不僅Fe3C的數(shù)量增加，而的數(shù)量增

32、加，而且且Fe3C的存在形式也在變化。如共析的存在形式也在變化。如共析Fe3C(分布在鐵素體內(nèi)的層片狀）分布在鐵素體內(nèi)的層片狀） Fe3C(沿奧氏體晶界分布的網(wǎng)狀）沿奧氏體晶界分布的網(wǎng)狀） 共晶共晶Fe3C（為萊實(shí)體的基體）（為萊實(shí)體的基體） Fe3C（分布在萊氏體上的粗大片狀）（分布在萊氏體上的粗大片狀）碳對力學(xué)性能的影響碳對力學(xué)性能的影響 低碳鋼的組織多為鐵素體，強(qiáng)度硬度較低，而塑性、韌性很高。低碳鋼的組織多為鐵素體，強(qiáng)度硬度較低，而塑性、韌性很高。 隨著含隨著含碳量的增加，鋼的組織中鐵素體量碳量的增加，鋼的組織中鐵素體量 不斷減少，而珠光體量不斷增加，導(dǎo)致強(qiáng)不斷減少，而珠光體量不斷增加，

33、導(dǎo)致強(qiáng)度，硬度提高，而度，硬度提高，而塑塑性、韌性下降，性、韌性下降，當(dāng)鋼的含碳增到當(dāng)鋼的含碳增到0.9%時(shí)，其組織大多數(shù)時(shí)，其組織大多數(shù)為珠光體，且有尚未成為網(wǎng)狀的滲碳體作為強(qiáng)化相，使其強(qiáng)度達(dá)最高。為珠光體，且有尚未成為網(wǎng)狀的滲碳體作為強(qiáng)化相，使其強(qiáng)度達(dá)最高。當(dāng)含當(dāng)含C1.0%，由于網(wǎng)狀二次滲碳體的出現(xiàn)，導(dǎo)致鋼的強(qiáng)度下降。，由于網(wǎng)狀二次滲碳體的出現(xiàn)，導(dǎo)致鋼的強(qiáng)度下降。為了保證工業(yè)為了保證工業(yè)用鋼具有足夠的強(qiáng)度、硬度和適宜的塑性、韌性，用鋼具有足夠的強(qiáng)度、硬度和適宜的塑性、韌性，其含碳量一般不超過其含碳量一般不超過1.3%1.4%。1.2.19金屬在固態(tài)下轉(zhuǎn)變的性質(zhì)和種類金屬在固態(tài)下轉(zhuǎn)變的性質(zhì)

34、和種類 金屬在固態(tài)下轉(zhuǎn)變的性質(zhì)：一些金屬，金屬在固態(tài)下轉(zhuǎn)變的性質(zhì)：一些金屬，如如Fe Fe 、Co Co 、Ti Ti 、MnMn等，在結(jié)晶之后的繼續(xù)冷卻時(shí)，等，在結(jié)晶之后的繼續(xù)冷卻時(shí)，還會出現(xiàn)晶體結(jié)構(gòu)變化，從一種晶體轉(zhuǎn)變成另還會出現(xiàn)晶體結(jié)構(gòu)變化，從一種晶體轉(zhuǎn)變成另一種晶體。一種晶體。 金屬在固態(tài)下的兩種轉(zhuǎn)變：金屬在固態(tài)下的兩種轉(zhuǎn)變：同素異晶轉(zhuǎn)變同素異晶轉(zhuǎn)變金屬在固態(tài)下隨著溫度的金屬在固態(tài)下隨著溫度的改變由一種晶格轉(zhuǎn)變?yōu)榱硪环N晶格的變化。改變由一種晶格轉(zhuǎn)變?yōu)榱硪环N晶格的變化。磁性轉(zhuǎn)變磁性轉(zhuǎn)變磁性轉(zhuǎn)變不發(fā)生晶格類型轉(zhuǎn)變，磁性轉(zhuǎn)變不發(fā)生晶格類型轉(zhuǎn)變，而是發(fā)生磁性和無磁性轉(zhuǎn)變。鐵的磁性轉(zhuǎn)變而是發(fā)生磁

35、性和無磁性轉(zhuǎn)變。鐵的磁性轉(zhuǎn)變溫度是溫度是768 768 ，低于此溫度鐵才具有磁性。，低于此溫度鐵才具有磁性。1.2.20鐵碳相圖的應(yīng)用鐵碳相圖的應(yīng)用為選材提供成分依據(jù)為選材提供成分依據(jù)若零件要求塑性、韌性好，如建筑結(jié)構(gòu)、容器等，應(yīng)選用低碳鋼若零件要求塑性、韌性好，如建筑結(jié)構(gòu)、容器等，應(yīng)選用低碳鋼（含碳量小于（含碳量小于0.25%）若零件要求強(qiáng)度、塑性、韌性都好，如軸類等零件，應(yīng)選用中碳鋼若零件要求強(qiáng)度、塑性、韌性都好，如軸類等零件，應(yīng)選用中碳鋼（含碳為（含碳為0.25%0.60%） 若零件要求硬度高、耐磨性好，如工具等，應(yīng)選用高碳鋼（含碳量若零件要求硬度高、耐磨性好，如工具等，應(yīng)選用高碳鋼（含

36、碳量大于大于0.60%.） 為制定熱加工工藝提供了依據(jù)為制定熱加工工藝提供了依據(jù) 鑄造：根據(jù)相圖可以確定不同成分的鋼或鑄鐵的熔點(diǎn)，確定鑄鑄造：根據(jù)相圖可以確定不同成分的鋼或鑄鐵的熔點(diǎn)，確定鑄造溫度；根據(jù)相圖中造溫度；根據(jù)相圖中 液相線和固相線之間的距離估計(jì)鑄造性能好壞，距液相線和固相線之間的距離估計(jì)鑄造性能好壞，距離越小，鑄造性能越好，因此，共晶成分的鑄鐵常用來澆注鑄件，其流離越小，鑄造性能越好，因此，共晶成分的鑄鐵常用來澆注鑄件，其流動(dòng)性好，分散縮孔小，顯微偏析少。動(dòng)性好，分散縮孔小，顯微偏析少。 鍛造：根據(jù)相圖可以確定鍛造溫度。鋼處于奧氏體狀態(tài)時(shí)，強(qiáng)鍛造：根據(jù)相圖可以確定鍛造溫度。鋼處于奧

37、氏體狀態(tài)時(shí)，強(qiáng)度低、塑性高，便于塑性變形。因此鍛造或軋制溫度必須選擇在單相奧度低、塑性高，便于塑性變形。因此鍛造或軋制溫度必須選擇在單相奧氏體區(qū)的適當(dāng)溫度范圍內(nèi)。實(shí)際生產(chǎn)中各種碳鋼氏體區(qū)的適當(dāng)溫度范圍內(nèi)。實(shí)際生產(chǎn)中各種碳鋼 的始鍛和始軋溫度為的始鍛和始軋溫度為11501250 ，終軋和終鍛溫度為，終軋和終鍛溫度為750850 。 焊接：可根據(jù)相圖來分析碳鋼的焊接組織，并用適當(dāng)熱處理方焊接：可根據(jù)相圖來分析碳鋼的焊接組織，并用適當(dāng)熱處理方法來減輕或消除組織不均勻性和焊接應(yīng)力。法來減輕或消除組織不均勻性和焊接應(yīng)力。 熱處理：熱處理的加熱溫度都以相圖上的臨界點(diǎn)熱處理：熱處理的加熱溫度都以相圖上的臨界

38、點(diǎn)A1、A3、Acm為依據(jù)為依據(jù).1.2.211.2.21有有 色色 金金 屬屬概念概念除鋼鐵材料以外的金屬或合金統(tǒng)稱為有色金屬（或稱為非鐵金除鋼鐵材料以外的金屬或合金統(tǒng)稱為有色金屬（或稱為非鐵金屬。）屬。）特點(diǎn)特點(diǎn)有色金屬及其合金與鋼鐵材料相比具有許多優(yōu)良特性有色金屬及其合金與鋼鐵材料相比具有許多優(yōu)良特性 ，如特殊，如特殊的電、磁、熱性能、耐腐蝕性及高的比強(qiáng)度等。的電、磁、熱性能、耐腐蝕性及高的比強(qiáng)度等。種類種類 鋁及鋁合金鋁及鋁合金 銅及銅合金銅及銅合金 鎂及鎂合金 鈦及鈦合金 鉛,鋅等1.2.22鋁及鋁合金鋁及鋁合金 一工業(yè)純鋁（含一工業(yè)純鋁（含Al99.7%98%99.7%98%）特點(diǎn)

39、：密度小、強(qiáng)度低、導(dǎo)電性和導(dǎo)熱性好，抗大氣腐蝕性特點(diǎn)：密度小、強(qiáng)度低、導(dǎo)電性和導(dǎo)熱性好，抗大氣腐蝕性好。好。應(yīng)用：制作導(dǎo)線、裝飾品（燈具）及日常生活用品等。應(yīng)用：制作導(dǎo)線、裝飾品（燈具）及日常生活用品等。二鋁合金二鋁合金變形鋁合金變形鋁合金分為防銹鋁合金、硬鋁合金、超硬鋁合金、分為防銹鋁合金、硬鋁合金、超硬鋁合金、鍛鋁合金鍛鋁合金鑄造鋁合金鑄造鋁合金主要有主要有Al-SiAl-Si系、系、Al-CuAl-Cu系、系、Al-MgAl-Mg系及等。系及等。Al-ZnAl-Zn系系三三 .變形鋁合金變形鋁合金防銹鋁合金防銹鋁合金5A055A05、3A213A21（LF5LF5、LF21LF21） 特

40、點(diǎn)：抗蝕性好、塑性好、易于變形加工、焊接性好，但切削性差。特點(diǎn)：抗蝕性好、塑性好、易于變形加工、焊接性好，但切削性差。 應(yīng)用：容器、管道、飛機(jī)蒙皮、沖壓零件等。應(yīng)用：容器、管道、飛機(jī)蒙皮、沖壓零件等。硬鋁硬鋁2A012A01、2A122A12（LY1LY1、LY12LY12） 特點(diǎn)：主要加入特點(diǎn)：主要加入CuCu、MgMg、等元素，可通過時(shí)效處理提高其強(qiáng)度和、等元素，可通過時(shí)效處理提高其強(qiáng)度和硬度，又可以進(jìn)行變形強(qiáng)化，但防腐蝕能力較低。硬度，又可以進(jìn)行變形強(qiáng)化，但防腐蝕能力較低。 應(yīng)用：在航空工業(yè)應(yīng)用廣泛（如飛機(jī)蒙皮、擠壓螺旋槳、葉片等）應(yīng)用：在航空工業(yè)應(yīng)用廣泛（如飛機(jī)蒙皮、擠壓螺旋槳、葉片等

41、）超硬鋁超硬鋁7A047A04（LC4LC4） 特點(diǎn)：主要加入特點(diǎn)：主要加入CuCu、MgMg、ZnZn等元素，硬度比硬鋁高，切削性能良等元素，硬度比硬鋁高，切削性能良好，但耐蝕性更差。好，但耐蝕性更差。 應(yīng)用：用于制造外形復(fù)雜的鍛件和模鍛件。如飛機(jī)的起落架。應(yīng)用：用于制造外形復(fù)雜的鍛件和模鍛件。如飛機(jī)的起落架。鍛鋁鍛鋁2A502A50（LD5LD5） 特點(diǎn)：在加熱狀態(tài)下有良好的塑性和耐熱性，具有良好的鍛造性能。特點(diǎn)：在加熱狀態(tài)下有良好的塑性和耐熱性，具有良好的鍛造性能。 應(yīng)用：用于中等強(qiáng)度、形狀復(fù)雜的鍛件。應(yīng)用：用于中等強(qiáng)度、形狀復(fù)雜的鍛件。 四四. 鑄造鋁合金鑄造鋁合金特點(diǎn)：鑄造性能好，可

42、鑄造形狀復(fù)雜的零件毛坯?？固攸c(diǎn)：鑄造性能好，可鑄造形狀復(fù)雜的零件毛坯?？刮g性好和蝕性好和 良好的切削加工性能。良好的切削加工性能。類型：根據(jù)加入元素不同分為四類類型：根據(jù)加入元素不同分為四類 AlSi系系 (ZL101) AlMg系系(ZL301) AlCu系系(ZL201) AlZn系系(ZL401) 其中其中Al-Si系合金的力學(xué)性能和鑄造性能較好，系合金的力學(xué)性能和鑄造性能較好，得到廣泛應(yīng)用。得到廣泛應(yīng)用。應(yīng)用：一般用來制造質(zhì)輕、耐蝕、形狀復(fù)雜、要求一應(yīng)用：一般用來制造質(zhì)輕、耐蝕、形狀復(fù)雜、要求一定力學(xué)性能的零件。定力學(xué)性能的零件。1.2.23銅及銅合金銅及銅合金一特點(diǎn)一特點(diǎn)銅具有良好的

43、導(dǎo)電性、導(dǎo)熱性和抗蝕性，在冷態(tài)和熱態(tài)下具銅具有良好的導(dǎo)電性、導(dǎo)熱性和抗蝕性，在冷態(tài)和熱態(tài)下具有良好的塑性。有良好的塑性。二純銅二純銅工業(yè)純銅強(qiáng)度低，不宜做結(jié)構(gòu)材料，一般加工成棒、線、板、工業(yè)純銅強(qiáng)度低，不宜做結(jié)構(gòu)材料，一般加工成棒、線、板、管等制品供應(yīng)，用于制造電線、電纜、電器零件及熔制各種銅合金。管等制品供應(yīng)，用于制造電線、電纜、電器零件及熔制各種銅合金。銅銅 合合 金金三黃銅三黃銅是銅和鋅的合金。是銅和鋅的合金。普通黃銅普通黃銅銅和鋅的合金。銅和鋅的合金。 單相黃銅單相黃銅如如H68H68、H70H70；塑性好、強(qiáng)度低；大量用于；塑性好、強(qiáng)度低；大量用于 槍、炮彈殼、有槍、炮彈殼、有“彈殼

44、黃銅彈殼黃銅”之稱。之稱。 雙相黃銅雙相黃銅如如H62H62、H59H59；塑性好、適于熱加工；大量；塑性好、適于熱加工；大量 用于水管、油管、散熱器等用于水管、油管、散熱器等特殊黃銅特殊黃銅根據(jù)加入元素不同有鋁黃銅、鉛黃銅等。特別是鋁根據(jù)加入元素不同有鋁黃銅、鉛黃銅等。特別是鋁黃銅強(qiáng)度很高，塑性良好，抗蝕性也較高，如黃銅強(qiáng)度很高，塑性良好，抗蝕性也較高，如HAl159-3-2。 應(yīng)用：鐘表、船舶零件、渦輪、電機(jī)及化學(xué)工業(yè)中廣泛應(yīng)用應(yīng)用：鐘表、船舶零件、渦輪、電機(jī)及化學(xué)工業(yè)中廣泛應(yīng)用銅銅 合合 金金四青銅四青銅是銅和錫的合金。是銅和錫的合金。錫青銅錫青銅以錫為主要加入元素的銅合金稱為錫青銅。如

45、以錫為主要加入元素的銅合金稱為錫青銅。如QSn4-3、QSn6.5-0.4。 應(yīng)用：主要用于制造彈性元件，軸承等耐磨零件，抗磁及耐蝕零件。應(yīng)用：主要用于制造彈性元件，軸承等耐磨零件，抗磁及耐蝕零件。無錫青銅無錫青銅將含將含Al、鈹（、鈹（Be）、鉛（）、鉛（Pb）、）、Mn、Si等的銅合金稱為無錫青銅。等的銅合金稱為無錫青銅。 特點(diǎn)：強(qiáng)度高、耐磨性好，受沖擊力不產(chǎn)生火花。如：特點(diǎn)：強(qiáng)度高、耐磨性好，受沖擊力不產(chǎn)生火花。如：QAl15、QA19-4。 應(yīng)用：應(yīng)用： QAl15用于制造要求高耐蝕的彈簧及彈性元件；用于制造要求高耐蝕的彈簧及彈性元件； QA19-4用于制作齒輪、用于制作齒輪、軸承、軸

46、套等。軸承、軸套等。鈹青銅鈹青銅 特點(diǎn)：具有高的硬度、強(qiáng)度、耐磨性、彈性極限、抗蝕性、導(dǎo)電性，并且耐低溫、特點(diǎn)：具有高的硬度、強(qiáng)度、耐磨性、彈性極限、抗蝕性、導(dǎo)電性，并且耐低溫、無磁性、受沖擊不起火花，以及良好的冷、熱加工性能。無磁性、受沖擊不起火花，以及良好的冷、熱加工性能。 應(yīng)用：各種精密儀表的重要彈性元件、耐磨零件（如鐘表、齒輪、軸承等）等。應(yīng)用：各種精密儀表的重要彈性元件、耐磨零件（如鐘表、齒輪、軸承等）等。常用的鈹青銅有常用的鈹青銅有QBe2、QBe1.7。1.2.24 有色金屬的熱處理有色金屬的熱處理 1.各種有色金屬鑄造件，鍛件，大的粗加工的機(jī)加件 都要進(jìn)行去內(nèi)應(yīng)力的退火處理；

47、2.有的銅合金可以淬火：如鈹青銅做電器件的彈簧比鋼好，它的淬火硬度可達(dá) HRC45，如做插座的座簧，強(qiáng)度高、彈性好、耐蝕、不易起電??；1.3.1工工 程程 塑塑 料料分類分類 按材料組成屬性的特點(diǎn)將材料劃分為三大類，即金屬材料、高分子材料、按材料組成屬性的特點(diǎn)將材料劃分為三大類，即金屬材料、高分子材料、陶瓷材料。陶瓷材料。 常用的高分子材料包括工程塑料和橡膠材料。常用的高分子材料包括工程塑料和橡膠材料。工程塑料工程塑料是指在工程中做結(jié)構(gòu)材料的塑料。是指在工程中做結(jié)構(gòu)材料的塑料。特點(diǎn)特點(diǎn)具有較高的強(qiáng)度或具備耐高溫、耐腐蝕、耐磨、質(zhì)量輕、易于加工具有較高的強(qiáng)度或具備耐高溫、耐腐蝕、耐磨、質(zhì)量輕、易

48、于加工成型等良好性能，因而可代替金屬做某些機(jī)械零件。成型等良好性能，因而可代替金屬做某些機(jī)械零件。類型類型熱固性工程塑料熱固性工程塑料熱塑性工程塑料熱塑性工程塑料一一. 熱塑性工程塑料熱塑性工程塑料特點(diǎn)特點(diǎn)加熱可軟化熔融，冷卻后即成型固化，可多次反復(fù)使用，不影響性加熱可軟化熔融，冷卻后即成型固化，可多次反復(fù)使用，不影響性能。成型加工簡單，但鋼度和耐熱性較差。能。成型加工簡單，但鋼度和耐熱性較差。種類種類聚酰胺聚酰胺PIPI（尼龍或錦龍）（尼龍或錦龍）聚甲醛聚甲醛是以聚甲醛樹脂為基的塑料，也是一種高強(qiáng)度工程塑料，其是以聚甲醛樹脂為基的塑料，也是一種高強(qiáng)度工程塑料，其耐疲勞性在熱塑性塑料中是最高，

49、它的價(jià)格低廉，且綜合性能好，可取耐疲勞性在熱塑性塑料中是最高，它的價(jià)格低廉，且綜合性能好，可取代尼龍制作各種機(jī)器零件，尤其適用制允許使用潤滑油的齒輪軸承。代尼龍制作各種機(jī)器零件，尤其適用制允許使用潤滑油的齒輪軸承。聚碳酸酯聚碳酸酯具有優(yōu)異的沖擊韌度和尺寸穩(wěn)定性，較好的耐低溫性能，具有優(yōu)異的沖擊韌度和尺寸穩(wěn)定性，較好的耐低溫性能，良好的絕緣性和加工成型性。可制作機(jī)械零件，還可制作防彈玻璃、燈良好的絕緣性和加工成型性?？芍谱鳈C(jī)械零件，還可制作防彈玻璃、燈罩及其他絕緣零件。罩及其他絕緣零件。ABSABS塑料塑料是一種是一種“質(zhì)堅(jiān)質(zhì)堅(jiān)、性韌性韌、剛性剛性”大的優(yōu)良工程塑料?？芍谱髌蟮膬?yōu)良工程塑料?？?/p>

50、制作汽車的方向盤、儀表盤、齒輪手柄等。車的方向盤、儀表盤、齒輪手柄等。 聚四氟乙烯（塑料王）聚四氟乙烯（塑料王） 聚氯乙烯各種日用型材各種日用型材二二. 熱固性工程塑料熱固性工程塑料特點(diǎn)特點(diǎn)耐熱性高，受壓不易變形；但柔性差，強(qiáng)度不高，成型工藝耐熱性高，受壓不易變形；但柔性差，強(qiáng)度不高，成型工藝復(fù)雜，生產(chǎn)率低。材料不能重復(fù)使用。復(fù)雜，生產(chǎn)率低。材料不能重復(fù)使用。種類種類酚醛塑料（電木）酚醛塑料（電木）脆性大，常加入一些填充料，以提高其強(qiáng)脆性大，常加入一些填充料，以提高其強(qiáng)度和彈性。常用作電器產(chǎn)品的殼體及開關(guān)。玻璃布層酚醛塑粉度和彈性。常用作電器產(chǎn)品的殼體及開關(guān)。玻璃布層酚醛塑粉（玻璃鋼）可制作齒

51、輪、軸套繼電器等。（玻璃鋼）可制作齒輪、軸套繼電器等。環(huán)氧塑料環(huán)氧塑料是以環(huán)氧樹脂為基，再加入增塑劑、填料及固化劑是以環(huán)氧樹脂為基，再加入增塑劑、填料及固化劑等制成。具有比強(qiáng)度高、耐熱性、絕緣性和加工成型好等特點(diǎn)。等制成。具有比強(qiáng)度高、耐熱性、絕緣性和加工成型好等特點(diǎn)。但成本高，固化劑有毒。適用制造塑料模具、精密量具和各種絕但成本高，固化劑有毒。適用制造塑料模具、精密量具和各種絕緣材料等。緣材料等。1.3.2 橡膠及橡膠制品1.分類：天然橡膠和合成橡膠；按用途又可分為用于輪胎和鞋底要求耐磨性 和耐久性的通用橡膠，以及用于耐油防震密封的特殊橡膠2.各種橡膠的特征與用途氯丁橡膠 耐化學(xué)耐氣候耐熱性

52、 一般工業(yè)用品 電線絕緣材料丁二烯橡膠 耐熱，耐油，耐磨 O圈，燃料管，粘結(jié)劑硫化橡膠 耐油性，氣體不透性 燃?xì)夤廾芊饬希缆窐?biāo)識貼紙丙烯酸橡膠 耐氣候，耐熱性 ，耐油性 墊圈，汽車部件氟化橡膠 耐化學(xué)藥品，耐油，耐熱性 航空，汽車和石油的密封墊硅橡膠 耐氣候，耐熱性 ，耐磨性 墊圈，醫(yī)療3.成型與型材 橡膠件一般都是模具成型; 型材很多:板材,棒材,管材,各種形式和各種尺寸的國標(biāo)密封圈,O形圈及O形截面 的密封條,異形截面的密封條.1.3.3 陶瓷的陶瓷的概念、特點(diǎn)及分類概念、特點(diǎn)及分類一一 陶瓷陶瓷是無機(jī)非金屬材料，是用天然的或人工合成的粉狀化合是無機(jī)非金屬材料，是用天然的或人工合成的粉狀

53、化合 物，通過成物，通過成型和高溫?zé)Y(jié)而制成的多晶固體材料。型和高溫?zé)Y(jié)而制成的多晶固體材料。二二 特點(diǎn)特點(diǎn)具有高硬度、耐高溫、抗氧化、耐腐蝕、具有高硬度、耐高溫、抗氧化、耐腐蝕、 隔熱和絕緣性能好等特點(diǎn)隔熱和絕緣性能好等特點(diǎn)三三 分類分類 :一般傳統(tǒng)陶瓷和新型陶瓷一般傳統(tǒng)陶瓷和新型陶瓷 1.傳統(tǒng)陶瓷：日用傳統(tǒng)陶瓷：日用陶瓷陶瓷，建筑，建筑陶瓷陶瓷，衛(wèi)生，衛(wèi)生陶瓷陶瓷，高（低）壓，高（低）壓陶瓷陶瓷，耐酸，耐酸陶陶瓷瓷，過濾，過濾陶瓷等。陶瓷等。 2.2.新型新型陶瓷陶瓷: : 1 1） 結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)陶瓷陶瓷 （1 1）氧化鋁陶瓷）氧化鋁陶瓷 （2 2）氮化硅陶瓷）氮化硅陶瓷 （3 3）碳化硅陶瓷

54、）碳化硅陶瓷 （4 4）氮化硼陶瓷）氮化硼陶瓷 （5 5）金屬陶瓷）金屬陶瓷氮化硅陶瓷氮化硅陶瓷 概念概念是以是以Si3N4為主要成分的陶瓷為主要成分的陶瓷. 特點(diǎn)特點(diǎn)_硬度高，摩擦系數(shù)小硬度高，摩擦系數(shù)小,并有自潤滑性并有自潤滑性,是極好的耐磨是極好的耐磨材料材料;蠕變抗力高蠕變抗力高,熱膨脹系數(shù)小熱膨脹系數(shù)小,抗熱振性在陶瓷中最好抗熱振性在陶瓷中最好; 化學(xué)穩(wěn)定性好化學(xué)穩(wěn)定性好,能耐各種酸能耐各種酸(除氫氟酸外除氫氟酸外)王水和堿的腐蝕王水和堿的腐蝕;還具有優(yōu)異的電絕緣性能還具有優(yōu)異的電絕緣性能. 應(yīng)用應(yīng)用主要用于耐磨主要用于耐磨,耐腐蝕耐腐蝕,耐高溫零件耐高溫零件,如石油如石油,化工泵化

55、工泵的密封環(huán)，熱電偶套管、刀具和高溫軸承等。的密封環(huán)，熱電偶套管、刀具和高溫軸承等。碳化硅陶瓷碳化硅陶瓷概念概念碳化硅陶瓷中主晶相是碳化硅陶瓷中主晶相是SiC,也是共價(jià)晶體也是共價(jià)晶體.特點(diǎn)特點(diǎn) 最大優(yōu)點(diǎn)是高溫強(qiáng)度高最大優(yōu)點(diǎn)是高溫強(qiáng)度高,導(dǎo)熱性好導(dǎo)熱性好;其穩(wěn)定性其穩(wěn)定性,抗蠕變能力抗蠕變能力,耐耐磨性磨性,耐腐蝕性好耐腐蝕性好;而且耐放射元素的輻射而且耐放射元素的輻射.應(yīng)用應(yīng)用主要用于制作澆注金屬的澆道口，熱電偶套管、爐管主要用于制作澆注金屬的澆道口，熱電偶套管、爐管,高溫高溫軸承等。軸承等。 氮化硼陶瓷氮化硼陶瓷概念概念氮化硼陶瓷的主晶相是氮化硼陶瓷的主晶相是BN,也是共價(jià)晶體也是共價(jià)晶體

56、.特點(diǎn)特點(diǎn)具有良好的耐熱性和導(dǎo)熱性具有良好的耐熱性和導(dǎo)熱性,高溫高溫絕緣性好絕緣性好,硬度低硬度低,可進(jìn)行切可進(jìn)行切削加工削加工;有自潤滑性有自潤滑性,耐磨性好耐磨性好.應(yīng)用應(yīng)用主要用于制作高溫軸承，高溫絕緣材料，坩堝、熱電偶套管主要用于制作高溫軸承，高溫絕緣材料，坩堝、熱電偶套管等等.金屬陶瓷金屬陶瓷概念概念是以金屬氧化物或金屬碳化物為主要成分是以金屬氧化物或金屬碳化物為主要成分,再加入適量的金屬粉末通過粉末冶再加入適量的金屬粉末通過粉末冶金的方法制成金的方法制成,具有某些金屬性質(zhì)的陶瓷具有某些金屬性質(zhì)的陶瓷.應(yīng)用應(yīng)用它是制造刀具它是制造刀具,模具和耐磨零件的重要材料模具和耐磨零件的重要材料

57、.如如:減摩零件減摩零件 ： 如含油軸承如含油軸承. .結(jié)構(gòu)材料零件結(jié)構(gòu)材料零件 ： 它是以碳鋼或合金鋼的粉末為原料制成的零件它是以碳鋼或合金鋼的粉末為原料制成的零件, ,精度較高精度較高, ,表面光表面光潔好潔好, ,不需或只需少量切削加工不需或只需少量切削加工. .如油泵齒輪如油泵齒輪, ,凸輪凸輪, ,襯套等襯套等. .高熔點(diǎn)金屬材料高熔點(diǎn)金屬材料 ： 如鎢絲及高溫合金等如鎢絲及高溫合金等. .金屬陶瓷硬質(zhì)合金：金屬陶瓷硬質(zhì)合金： 它具有高硬度它具有高硬度, ,高熱硬性高熱硬性, ,做切削刀具使用時(shí)做切削刀具使用時(shí), ,其耐磨性其耐磨性, ,壽命壽命和切削速度優(yōu)于高速鋼和切削速度優(yōu)于高速

58、鋼,. ,.主要用于制作切削刀具主要用于制作切削刀具, ,冷拔模冷拔模, ,冷沖模冷沖模, ,冷擠壓模等冷擠壓模等. .鋼結(jié)構(gòu)硬質(zhì)合金鋼結(jié)構(gòu)硬質(zhì)合金 ： 它與鋼一樣可以加工它與鋼一樣可以加工, ,鍛造鍛造, ,焊接和熱處理焊接和熱處理. .硬度高硬度高. .可制造成各可制造成各種形狀復(fù)雜的刀具種形狀復(fù)雜的刀具, ,也可以制造成高溫下工作的模具和耐磨零件也可以制造成高溫下工作的模具和耐磨零件. .2）功能）功能陶瓷陶瓷3）生物陶瓷生物陶瓷1.3.4光纖的用途、特點(diǎn)及應(yīng)用光纖的用途、特點(diǎn)及應(yīng)用用途用途是傳輸信息，有兩方面用途，一是光纖通信，二是光纖傳感。是傳輸信息，有兩方面用途，一是光纖通信，二是

59、光纖傳感。特點(diǎn)及應(yīng)用特點(diǎn)及應(yīng)用光纖通信：具有信息容量大、體積小、重量輕、抗干擾能力強(qiáng)、光纖通信：具有信息容量大、體積小、重量輕、抗干擾能力強(qiáng)、保密性好和價(jià)格低等優(yōu)點(diǎn)。在電話通信、軍事通信、數(shù)據(jù)通信電保密性好和價(jià)格低等優(yōu)點(diǎn)。在電話通信、軍事通信、數(shù)據(jù)通信電視信號傳送、計(jì)算計(jì)網(wǎng)絡(luò)連接等已得到廣泛應(yīng)用。視信號傳送、計(jì)算計(jì)網(wǎng)絡(luò)連接等已得到廣泛應(yīng)用。光纖傳感：具有不受電磁場干擾、強(qiáng)度高、線徑細(xì)、耐化學(xué)腐蝕光纖傳感：具有不受電磁場干擾、強(qiáng)度高、線徑細(xì)、耐化學(xué)腐蝕等優(yōu)點(diǎn)。主要用來從被測物上提取和傳輸所需信息。等優(yōu)點(diǎn)。主要用來從被測物上提取和傳輸所需信息。導(dǎo)光纖維：傳輸能量，把光能柔性地傳輸?shù)剿璧攸c(diǎn)，可在遠(yuǎn)

60、離導(dǎo)光纖維：傳輸能量，把光能柔性地傳輸?shù)剿璧攸c(diǎn)，可在遠(yuǎn)離光源處進(jìn)行復(fù)雜工件的微加工和特殊處理。光源處進(jìn)行復(fù)雜工件的微加工和特殊處理。 應(yīng)用：材料的激光切割、焊接、熱處理等，在醫(yī)療方面用于應(yīng)用：材料的激光切割、焊接、熱處理等，在醫(yī)療方面用于“光光學(xué)內(nèi)窺鏡和激光手術(shù)學(xué)內(nèi)窺鏡和激光手術(shù)”。1.3.5納米的概念、性能及應(yīng)用納米的概念、性能及應(yīng)用概念概念納米是一個(gè)計(jì)量單位，一納米相當(dāng)于十億分之一米。當(dāng)物質(zhì)顆粒小到納米級納米是一個(gè)計(jì)量單位，一納米相當(dāng)于十億分之一米。當(dāng)物質(zhì)顆粒小到納米級后，這種物質(zhì)就稱為納米材料。后，這種物質(zhì)就稱為納米材料。性能性能添加納米粉體的材料與相同組成的普通粉體材料相比，材料的成