第2章-機(jī)械工程常用材料及鋼的熱處理

陳慶銀2021330300204機(jī)械類11〔2〕班外表工程技術(shù)在機(jī)械中的運(yùn)用機(jī)械工程資料金屬資料非金屬資料黑色金屬鋼有色金屬鑄鐵合金鋼無機(jī)非金屬資料有機(jī)資料塑料橡膠陶瓷合成纖維鋁合金銅合金其他有色合金機(jī)械工程資料按化學(xué)成分分類：1金屬資料：綜合性能好，用量最大、運(yùn)用范圍最廣)2高分子資料：質(zhì)輕、耐腐蝕，常用于化工、機(jī)械、航空航天等3陶瓷資料：高電強(qiáng)、高硬度、耐腐蝕、絕緣，用于電器、化工、航空航天等等〕4復(fù)合資料：輕、高的比強(qiáng)度、比剛度，結(jié)合兩種資料的性能優(yōu)點(diǎn)，用于航空航天等領(lǐng)域金屬資料的常用性能:資料常用性能運(yùn)用性能工藝性能力學(xué)性能:強(qiáng)度塑性韌性等物理性能:光、熱、電、磁等化學(xué)性能:氧化、腐蝕等加工性能:切削、鍛造等鑄造性能:適宜鑄造與否焊接性能;容易焊接與否熱處置性能:可熱處置強(qiáng)化第二節(jié)金屬資料的力學(xué)性能1物理性能：密度、熔點(diǎn)、熱膨脹性、導(dǎo)熱性、導(dǎo)電性、磁性等；第二節(jié)金屬資料的力學(xué)性能2化學(xué)性能：耐腐蝕性、抗氧化性、化學(xué)穩(wěn)定性等；3工藝性能：鑄造性能、鍛造性能、焊接性能、切削加工性、熱處置工藝性等。1〕定義：金屬資料的力學(xué)性能是指金屬資料在不同環(huán)境〔溫度、介質(zhì)〕下，接受各種外加載荷〔拉伸、緊縮、彎曲、改動(dòng)、沖擊、交變應(yīng)力等〕時(shí)所表現(xiàn)出的力學(xué)特征。2〕目的：彈性、剛度、強(qiáng)度、塑性、硬度、沖擊韌性、斷裂韌度和疲勞強(qiáng)度等。第二節(jié)金屬資料的力學(xué)性能4金屬的力學(xué)性能：拉伸試樣的頸縮景象拉伸實(shí)驗(yàn)機(jī)第二節(jié)金屬資料的力學(xué)性能一應(yīng)力極限彈性階段彈性極限p屈服階段屈服點(diǎn)s強(qiáng)化階段強(qiáng)度極限b頸縮階段低碳鋼的應(yīng)力—應(yīng)變曲線第二節(jié)金屬資料的力學(xué)性能第二節(jié)金屬資料的力學(xué)性能oa段：比例彈性變形階段；(非比例彈性變形階段)ab段：平臺或鋸齒〔s段〕：屈服階段；bc段：均勻塑性變形階段，是強(qiáng)化階段。c點(diǎn)：構(gòu)成了“縮頸〞。cd段：縮頸斷裂階段，承載下降，到k點(diǎn)斷裂。第二節(jié)金屬資料的力學(xué)性能單位長度的伸長量。這里用試樣的伸長量除以試樣的原始標(biāo)距表示:ΔL 伸長量(mm)ε=——L0 原始長度(mm)(2)應(yīng)變ε(1)應(yīng)力σ：單位面積上試樣接受的載荷。這里用試樣接受的載荷除以試樣的原始橫截面積S0表示:F 載荷(N)σ=——(Mpa) S0 原始橫截面積(mm2)σbσsσeεσ第二節(jié)金屬資料的力學(xué)性能(3)應(yīng)力－應(yīng)變曲線〔σ-ε曲線〕:以應(yīng)變?yōu)闄M坐標(biāo)，以應(yīng)力為縱坐標(biāo)繪制的圖形。應(yīng)力與應(yīng)變曲線退火低碳鋼低、中回火鋼淬火鋼及鑄鐵中碳調(diào)質(zhì)鋼第二節(jié)金屬資料的力學(xué)性能不同資料的拉伸曲線應(yīng)力-應(yīng)變曲線二剛度第二節(jié)金屬資料的力學(xué)性能彈性模量：彈性下應(yīng)力與應(yīng)變的比值,表示資料抵抗彈性變形的才干。即：E=σ/εσε剛度：將資料抵抗彈性變形的才干稱為剛度。E是衡量資料剛度的性能目的；資料的E越大，剛度越大；零件的剛度主要決議于E，也與外形、截面等有關(guān)。強(qiáng)度:資料在載荷作用下抵抗永久變形和破壞的才干。三強(qiáng)度第二節(jié)金屬資料的力學(xué)性能種類:1抗拉強(qiáng)度2抗壓強(qiáng)度3抗彎強(qiáng)度4抗剪強(qiáng)度5抗扭強(qiáng)度Fb試樣斷裂前的最大載荷(N)σb=(MPa)S0試樣原始橫截面積(mm2)1抗拉強(qiáng)度：第二節(jié)金屬資料的力學(xué)性能試樣在斷裂前所能接受的最大應(yīng)力；它表示資料抵抗斷裂的才干；它是零件設(shè)計(jì)的重要根據(jù)；也是評定金屬強(qiáng)度的重要目的之一。σbσsσe2屈服點(diǎn)與屈服強(qiáng)度Fsσs=(MPa)S0Fs試樣屈服時(shí)的載荷(N)S0試樣原始橫截面積(mm2)第二節(jié)金屬資料的力學(xué)性能產(chǎn)生明顯塑性變形的最低應(yīng)力值。σs2屈服強(qiáng)度(塑性變形量為0.2%，微量塑性變形)F0.2σ0.2=(MPa)S0屈服點(diǎn)σs、屈服強(qiáng)度σ0.2是零件設(shè)計(jì)的主要根據(jù)；也是評定金屬強(qiáng)度的重要目的之一。第二節(jié)金屬資料的力學(xué)性能F0.2試樣產(chǎn)生0.2%剩余塑性變形時(shí)的載荷(N)S0試樣原始橫截面(mm2)σ0.2S0-S1ψ=———×100%S0

四塑性第二節(jié)金屬資料的力學(xué)性能塑性是指資料在載荷作用下產(chǎn)生塑性變形而不被破壞的才干。(1)斷面收縮率:是指試樣拉斷處橫截面積的收縮量ΔS與原始橫截面積S0之比。(2)伸長率:是指試樣拉斷后的標(biāo)距伸長量ΔL與原始標(biāo)距L0之比。

第二節(jié)金屬資料的力學(xué)性能l1-l0δ=×100%l0δ<2~5% 屬脆性材科δ≈5~10% 屬韌性資料δ>10% 屬塑性資料1布氏硬度HB五硬度第二節(jié)金屬資料的力學(xué)性能是指資料抵抗其他硬物體壓入其外表的才干。硬度是各種零件和工具必需具備的力學(xué)性能目的,常作為技術(shù)要求標(biāo)注在零件任務(wù)圖上。常用丈量硬度的方法:2洛氏硬度HR3維氏硬度HV布氏硬度計(jì)第二節(jié)金屬資料的力學(xué)性能1布氏硬度(HB)適用范圍:＜450HBS;第二節(jié)金屬資料的力學(xué)性能壓頭為硬當(dāng)質(zhì)合金球時(shí)，硬度符號為HBW。當(dāng)壓頭為鋼球時(shí)，硬度符號為HBS；布氏硬度表達(dá)方式：HBS、HBWh1-h0洛氏硬度測試表示圖洛氏硬度計(jì)10HRC≈HBS第二節(jié)金屬資料的力學(xué)性能2洛氏硬度(HR)適用范圍:丈量薄板類;HV≈HBS;第二節(jié)金屬資料的力學(xué)性能3維氏硬度(HV)一鋼鐵資料第三節(jié)工業(yè)常用鋼鐵資料3鑄鐵1碳素鋼2合金鋼合金鋼：在碳素鋼的根底上，有目的的參與一些合金元素,(如鉻Cr、釩V、鎳Ni、鎢W)性能顯著提高。碳素鋼：含碳量<2.11%的鐵碳合金。鑄鐵：含碳量>2.11%的鐵碳合金。第三節(jié)工業(yè)常用鋼鐵資料1)碳素鋼分類(1)按用途可以把碳鋼分為碳素構(gòu)造鋼、碳素工具鋼和易切削構(gòu)造鋼；(2)按冶煉方法分為平爐鋼轉(zhuǎn)爐鋼和電爐鋼；(3)按脫氧方法分為為沸騰鋼(F)、鎮(zhèn)靜鋼(Z)、半鎮(zhèn)靜鋼(b)和特殊鎮(zhèn)靜鋼(TZ)；(4)按含碳量分為低碳鋼(WC≤0.25%),中碳鋼(WC0.25%~0.6%)和高碳鋼(WC>0.6%)；1碳素鋼第三節(jié)工業(yè)常用鋼鐵資料(5)按磷、硫含量分為普通碳素鋼(含磷硫較高)優(yōu)質(zhì)碳素鋼(含磷硫較低)和高級優(yōu)質(zhì)鋼(含磷硫更低)和特級優(yōu)質(zhì)鋼。1)有害元素碳素鋼微量元素P—有很強(qiáng)的固溶強(qiáng)化作用,低溫韌性差(冷脆)。S—能引起鋼在熱加工時(shí)或高溫任務(wù)開裂(熱裂)。Mn—脫氧、去硫，提高鋼的強(qiáng)度和硬度。Si—有很強(qiáng)的固溶強(qiáng)化作用,能脫氧，提高鋼的強(qiáng)度、硬度和彈性，降低塑性和韌性。2)有益元素*適當(dāng)添加硫、磷含量，可提高鋼的切削加工性能；*磷可添加鋼在大氣中的耐腐蝕性能第三節(jié)工業(yè)常用鋼鐵資料Q235—A·F沸騰鋼A等級235MPa屈服強(qiáng)度2)碳素鋼的編號及用途質(zhì)量等級脫氧方法第三節(jié)工業(yè)常用鋼鐵資料兩位阿拉伯?dāng)?shù)字，表示含碳量*45---Wc=45%%的優(yōu)質(zhì)碳素構(gòu)造鋼*較高錳質(zhì)量分?jǐn)?shù)的優(yōu)質(zhì)碳素構(gòu)造鋼45Mn---Wc=45%%;WMn=0.7%～1.0%第三節(jié)工業(yè)常用鋼鐵資料3)碳素構(gòu)造鋼T12A高級優(yōu)質(zhì)Wc=12%%碳素工具鋼4)碳素工具鋼第三節(jié)工業(yè)常用鋼鐵資料ZG200-400σb≥400MPaσs≥200MPa鑄鋼4)鑄造碳鋼第三節(jié)工業(yè)常用鋼鐵資料2合金鋼1)定義合金鋼是冶煉時(shí)人為的在鋼中參與一些合金元素所構(gòu)成的鋼，這些元素包括錳、硅、鎳、鉬、鎢、釩、鈦、鈮、稀土元素。2)根據(jù)參與合金元素總量分為(1)低合金鋼(合金總量小于5%)(2)中合金鋼(合金總量5%~10%)(3)高合金鋼(合金總量大于10%)第三節(jié)工業(yè)常用鋼鐵資料1.化學(xué)成分:碳素構(gòu)造鋼+合金元素主加合金元素:Mn1.8%以內(nèi)。輔加合金元素:V、Ti、Cu、B。2.牌號:Q345C質(zhì)量等級345MPa屈服強(qiáng)度第三節(jié)工業(yè)常用鋼鐵資料普通低合金鋼成分和牌號：Q460鋼含Mo、B，強(qiáng)度高，用于石化中溫高壓容器。壓力容器南京長江大橋Q345鋼(16Mn)綜合性能好，用于船舶、橋梁、車輛等大型鋼構(gòu)造。Q390鋼含V、Ti，強(qiáng)度高，用于中等壓力的容器。萬噸遠(yuǎn)洋輪普通低合金鋼用途：第三節(jié)工業(yè)常用鋼鐵資料鑄鐵鑄鐵分類3灰口鑄鐵1)灰鑄鐵碳主要以片狀石墨方式出現(xiàn)鑄鐵；2)可鍛鑄鐵碳以團(tuán)絮狀石墨方式出現(xiàn)鑄鐵；3)球墨鑄鐵碳以球狀石墨方式出現(xiàn)鑄鐵；4)蠕墨鑄鐵碳以蠕蟲狀石墨方式出現(xiàn)的鑄鐵。牌號：RUT4201白口鑄鐵2麻口鑄鐵3灰口鑄鐵是指一系列主要由鐵、碳和硅組成的合金總稱。工業(yè)常用鑄鐵：灰口鑄鐵球墨鑄鐵可鍛鑄鐵第三節(jié)工業(yè)常用鋼鐵資料灰口鑄鐵灰鑄鐵的化學(xué)成分、組織和性能1)化學(xué)成分灰鑄鐵的化學(xué)成分普通為：wC=2.5%～4．0%，wSi=1.0%～2．5%，wMn=O．5%～1.4%，wS≤O.15%，wP≤0.3%。第三節(jié)工業(yè)常用鋼鐵資料1)化學(xué)成分灰鑄鐵的化學(xué)成分普通為：wC=2.5%～4．0%，wSi=1.0%～2．5%，wMn=O．5%～1.4%，wS≤O.15%，wP≤0.3%。第三節(jié)工業(yè)常用鋼鐵資料灰口鑄鐵2)性能力學(xué)性能石墨雖然降低了灰鑄鐵的力學(xué)性能，但卻使灰鑄鐵獲得了許多鋼所不及的優(yōu)良性能優(yōu)良的性能：①良好的鑄造性能②良好的減震性③較低的缺口敏感性④良好的切削加工性⑤良好的減摩性⑥良好的抗壓性能第三節(jié)工業(yè)常用鋼鐵資料灰口鑄鐵牌號類別牌號用途舉例鐵素體灰鑄鐵HTl00低載荷和不重要零件，如蓋、外罩、手輪、支架等鐵索體—珠光體灰鑄鐵HT150承受中等應(yīng)力的零件，如底座、床身、工作臺、閥體、管路附件及一般工作條件要求的零件珠光體灰鑄鐵HT200承受較大應(yīng)力和較重要的零件，如汽缸體、齒輪、機(jī)座、床身、活塞、齒輪箱、油缸等HT250孕育鑄鐵HT300床身導(dǎo)軌，車床、沖床等受力較大的床身、機(jī)座、主軸箱、卡盤、齒輪等，高壓油缸、泵體、閥體、襯套、凸輪，大型發(fā)動(dòng)機(jī)的曲軸、汽缸體、汽缸蓋等HT350第三節(jié)工業(yè)常用鋼鐵資料1銅1)性能特點(diǎn)2)銅的分類工業(yè)純銅T1～T4，含銅量依次下降；無氧銅TU2二非鐵金屬第三節(jié)工業(yè)常用鋼鐵資料密度大，導(dǎo)電及導(dǎo)熱性能好，抗大氣腐蝕性好，塑性高，強(qiáng)度低，無磁性，無打擊火花，加工工藝性好等。1銅合金2)銅的分類工業(yè)純銅T1～T4，含銅量依次下降；無氧銅TU2二非鐵金屬第三節(jié)工業(yè)常用鋼鐵資料密度大，導(dǎo)電及導(dǎo)熱性能好，抗大氣腐蝕性好，塑性高，強(qiáng)度低，無磁性，無打擊火花，加工工藝性好等。定義:除黑色金屬(鋼、鐵)以外的一切金屬。銅及銅合金鋁及鋁合金銅合金：1)黃銅、2)青銅2銅合金1)普通黃銅黃銅是銅和鋅的合金，黃銅中鋅含量在20%~40%左右。黃銅具有優(yōu)良的機(jī)械加工性能和良好的防腐性，可以鑄造，也可以鍛造。第三節(jié)工業(yè)常用鋼鐵資料(Z)H90含銅量WCu=90%黃銅鑄造2)黃銅的牌號第三節(jié)工業(yè)常用鋼鐵資料3.銅合金的分類黃銅:Cu–Zn白銅:Cu–Ni青銅:除黃銅和白銅外的一切銅合金。第三節(jié)工業(yè)常用鋼鐵資料金獎(jiǎng)黃銅-H90彈殼黃銅-H70(H68)日用黃銅-H62(H59)法蘭閥閘閥冷凝器管3)常用的黃銅第三節(jié)工業(yè)常用鋼鐵資料1)定義2)牌號HAl59-3含鋁量WAl=3%含銅量WCu=59%2青銅在黃銅中參與Al、Fe、Si、Cr、Ni、Sn、Mn等元素所構(gòu)成的合金。第三節(jié)工業(yè)常用鋼鐵資料ZQSn10–1其它合金元素含量為1%主加元素錫其含量為WSn=10%青銅鑄造錫青銅表示方法3)普通青銅(錫青銅)普通青銅(錫青銅)特殊青銅(無錫青銅)第三節(jié)工業(yè)常用鋼鐵資料1.硅青銅:QSi3–12.鋁青銅:QAl73.鈹青銅:QBe2;具有非常好的力學(xué)性能。用于制造重要、精密、高溫、高速下任務(wù)的零件。特殊青銅(無錫青銅)3)特殊青銅第三節(jié)工業(yè)常用鋼鐵資料1)性能特點(diǎn)2)用途：電線、電纜、器皿2鋁及鋁合金密度小;導(dǎo)電及導(dǎo)熱性能好;抗大氣腐蝕性好;塑性高;強(qiáng)度低;無磁性;無打擊火花;加工工藝性好等。3)純鋁的牌號：按鋁的純度來編制，如1060表示99.6%鋁合金：形變鋁合金、鑄造鋁合金第三節(jié)工業(yè)常用鋼鐵資料形變鋁合金1)防銹鋁合金(LF)Al–Mn經(jīng)過固溶強(qiáng)化提高鋁合金的強(qiáng)度和抗蝕性(比純鋁好)。例如:LF21。Al–Mg經(jīng)過固溶強(qiáng)化提高鋁合金的強(qiáng)度和抗蝕性(比純鋁輕)。例如:LF2、LF6等。第三節(jié)工業(yè)常用鋼鐵資料飛機(jī)翼梁(腹板為硬鋁合金)飛機(jī)主起落架3)超硬鋁合金(LC)Al–Zn–Mg–Cu經(jīng)過時(shí)效強(qiáng)化和構(gòu)成的強(qiáng)化相,使鋁合金到達(dá)最高的硬度和強(qiáng)度。但耐蝕性較差。LC4、LC9。2)硬鋁合金(LY)Al–Cu–Mg經(jīng)過時(shí)效強(qiáng)化提鋁合金強(qiáng)度,但耐蝕性不高。LY1、LY11、LY12。第三節(jié)工業(yè)常用鋼鐵資料壓氣機(jī)葉片4)鍛鋁合金(LD)Al–Mg–Si–Cu具有良好的熱塑性,經(jīng)過固溶處置和人工時(shí)效來提高鋁合金的力學(xué)性能。LD5、LD6、LD10。第三節(jié)工業(yè)常用鋼鐵資料其他常用工程資料非金屬資料指工程資料中除金屬資料以外的其他一切資料。非金屬資料的原料來源廣泛，自然資源豐富，成形工藝簡單，具有一些特殊性能，運(yùn)用日益廣泛，已成為機(jī)械工程資料中不可短少的重要組成部分。在機(jī)械工程中常用的非金屬資料主要包括高分子資料、陶瓷資料和復(fù)合資料第三節(jié)工業(yè)常用鋼鐵資料1)塑料的組成塑料是以合成樹脂為主要成分，參與一些用來改善運(yùn)用性能和工藝性能的添加劑而制成的高分子資料。樹脂的種類、性能、數(shù)量決議了塑料的性能，因此，塑料根本上都是以樹脂的稱號命名的，例如聚氯乙烯塑料的樹脂就是聚氯乙烯。工業(yè)中用的樹脂主要是合成樹脂，如聚乙烯、聚氯乙烯等。1塑料第三節(jié)工業(yè)常用鋼鐵資料2)塑料的特性(1)質(zhì)輕、比強(qiáng)度高塑料的密度為0.9～2.2g／cm3，只需鋼鐵的1／8～1／4。泡沫塑料的密度約0．01g／cm3。塑料的強(qiáng)度比金屬低，但比強(qiáng)度高。這對減輕機(jī)械產(chǎn)品的分量具有重要意義。(2)化學(xué)穩(wěn)定性好塑料能耐大氣、水、堿、有機(jī)溶劑等的腐蝕。例如，聚四氟乙烯在沸騰的“王水〞中仍很穩(wěn)定。(3)優(yōu)良的電絕緣性塑料有良好的電絕緣性，介質(zhì)損耗小，其電絕緣性可與陶瓷、橡膠等絕緣資料相媲美。第三節(jié)工業(yè)常用鋼鐵資料(4)減摩、耐磨性好塑料的硬度低于金屬，但多數(shù)塑料的摩擦系數(shù)小，有些塑料(如聚四氟乙烯、尼龍等)具有自光滑性。因此，塑料可用于制造在無光滑條件下任務(wù)的某些零件。(5)消聲和吸振性好塑料軸承和齒輪任務(wù)時(shí)平穩(wěn)無聲，大大減小了噪音污染。泡沫塑料常被用作隔音資料。(6)成形加工性好塑料有注射、擠壓、模壓、澆塑等多種成形方法，且工藝簡單，消費(fèi)率高。第三節(jié)工業(yè)常用鋼鐵資料(7)耐熱性差多數(shù)塑料只能在100℃左右運(yùn)用，少數(shù)種類可在200℃左右運(yùn)用；易老化(因光、熱、載荷、水、堿、酸、氧等的長期作用，使塑料變硬、變脆、開裂等景象，稱老化)；導(dǎo)熱性差，約為金屬的1／500；熱膨脹系數(shù)大，約為金屬的3至10倍。第三節(jié)工業(yè)常用鋼鐵資料2常用塑料(1)熱塑性塑料①聚乙烯(PE)按消費(fèi)工藝不同，分為高壓聚乙烯、中壓聚乙烯和低壓聚乙烯。高壓聚乙烯化學(xué)穩(wěn)定性高，柔軟性、絕緣性、透明性、耐沖擊性好，宜吹塑成薄膜、軟管、瓶等。低壓聚乙烯質(zhì)地鞏固，耐磨性、耐蝕性、絕緣性好，適宜制造化工用管道、槽，電線、電纜包皮，承載小的齒輪、軸承等；又因其無毒，可制造茶杯、奶瓶、食品袋等。第三節(jié)工業(yè)常用鋼鐵資料2常用塑料②聚氯乙烯(PVC)分為硬質(zhì)和軟質(zhì)兩種。硬質(zhì)聚氯乙烯強(qiáng)度較高，絕緣性和耐蝕性好，耐熱性差，在－15～60℃溫度范圍運(yùn)用，用于化工耐蝕的構(gòu)造資料，如輸油管、容器、離心泵、閥門管件等，用途很廣。軟質(zhì)聚氯乙烯強(qiáng)度低于硬質(zhì)聚氯乙烯，伸長率大，絕緣性較好，在－15～60℃的溫度范圍運(yùn)用。用于電線、電纜的絕緣包皮，農(nóng)用薄膜，工業(yè)包裝等。因其有毒，不能包裝食品。第三節(jié)工業(yè)常用鋼鐵資料2常用塑料④聚酰胺(PA)俗稱尼龍或錦綸。強(qiáng)度、韌性、耐磨性、耐蝕性、吸振性、自光滑性、成形性好，摩擦系數(shù)小，無毒無味，可在100℃以下運(yùn)用。蠕變值大，導(dǎo)熱性差，吸水性高，成形收縮率大。常用的有尼龍6、尼龍66、尼龍610、尼龍1010等。用于制造耐磨、耐蝕的某些承載和傳動(dòng)零件，如軸承、機(jī)床導(dǎo)軌、齒輪、螺母及一些小型零件。也可用于制造高壓耐油密封圈，或噴涂在金屬外表作防腐、耐磨涂層，運(yùn)用較廣。第三節(jié)工業(yè)常用鋼鐵資料③聚丙烯(PP)密度小，是常用塑料中最輕的一種。強(qiáng)度、硬度、剛性、耐熱性均高于低壓聚乙烯，可在120℃以下長期任務(wù)。絕緣性好，且不受濕度影響，無毒無味，但低溫脆性大，不耐磨，易老化，用于普通機(jī)械零件，如齒輪、耐蝕件〔如泵葉輪、化工管道、容器〕；絕緣件；電視機(jī)、收音機(jī)、電扇、電機(jī)罩等殼體；生活器具，醫(yī)療器械，食品和藥品包裝等。2常用塑料第三節(jié)工業(yè)常用鋼鐵資料⑤聚甲基丙烯酸甲脂(PMMA)俗稱有機(jī)玻璃透光性、著色性、絕緣性、耐蝕性好，在自然條件下老化開展緩慢，可在－60～100℃運(yùn)用。不耐磨，脆性大，易溶于有機(jī)溶劑中，硬度不高，外表易擦傷。用于航空、儀器、儀表、汽車中的透明件和裝飾件，如飛機(jī)窗、燈罩、電視和雷達(dá)屏幕，油標(biāo)、油杯、設(shè)備標(biāo)牌等。2常用塑料第三節(jié)工業(yè)常用鋼鐵資料⑥ABS塑料是丙烯腈(A)、丁二烯(B)、苯乙烯(S)的三元共聚物。綜合力學(xué)性能好，尺寸穩(wěn)定性、絕緣性、耐水和耐油性、耐磨性好，長期運(yùn)用易起層。用于制造齒輪，葉輪，軸承，把手，管道，貯槽內(nèi)襯，儀表盤，轎車車身，汽車擋泥板，機(jī)、電視機(jī)、電機(jī)、儀表的殼體，運(yùn)用較廣。2常用塑料第三節(jié)工業(yè)常用鋼鐵資料2橡膠1)橡膠的組成與性能橡膠是以生膠為主要原料，參與適量配合劑而制成的高分子資料。橡膠具有彈性大〔最高伸長率可達(dá)800％～1000％，外力去除后能迅速恢復(fù)原狀〕，吸振才干強(qiáng)，耐磨性、隔聲性、絕緣性好，可積儲能量，有—定的耐蝕性和足夠的強(qiáng)度等有點(diǎn)，其主要缺陷是易老化。第三節(jié)工業(yè)常用鋼鐵資料種類名稱（代號）回彈性耐磨性耐堿性耐酸性耐油性耐老化用途舉例通用橡膠天然橡膠（NR）好中好差差輪胎、膠帶、膠管丁苯橡膠（SBR）中好中差差好輪胎、膠板、膠布、膠帶、膠管順丁橡膠（BR）好好好差差好輪胎、v帶、耐寒運(yùn)輸帶、絕緣件氯丁橡膠（CR）中中好中好好電線(纜)包皮，耐燃膠帶、膠管，汽車門窗嵌條，油罐襯里丁腈橡膠（NBR）中中中中好中耐油密封圈、輸油管、油槽襯特種橡膠聚氨酯橡膠（UR）中好差差好耐磨件、實(shí)心輪胎、膠輥氟橡膠（FPM）中中好好好好高級密封件，高耐蝕件，高真空橡膠件硅橡膠差差好中差好耐高、低溫制品和絕緣件常用橡膠第三節(jié)工業(yè)常用鋼鐵資料陶瓷資料普通陶瓷又稱傳統(tǒng)陶瓷，其原料是天然的硅酸鹽產(chǎn)物，如粘土、長石、石英等。這類陶瓷又稱硅酸鹽陶瓷，例如日用陶瓷、建筑陶瓷、絕緣陶瓷、化工陶瓷等。特種陶瓷又稱近代陶瓷，其原料是人工合成的金屬氧化物、碳化物、氮化物、硅化物、硼化物等。特種陶瓷具有一些獨(dú)特的性能，可滿足工程構(gòu)造的特殊需求。1陶瓷的分類按原料不同，陶瓷分為普通陶瓷和特種陶瓷；按用途不同分為日用陶瓷和工業(yè)陶瓷。第三節(jié)工業(yè)常用鋼鐵資料復(fù)合資料由兩種或兩種以上性質(zhì)不同的物質(zhì)，經(jīng)人工組合而成的多相固體資料，稱為復(fù)合資料。復(fù)合資料的分類按基體不同，分為兩類：非金屬基復(fù)合資料和金屬基復(fù)合資料。按加強(qiáng)相的種類和外形不同，分為三類：顆粒復(fù)合資料、層疊復(fù)合資料和纖維加強(qiáng)復(fù)合資料。按性能，分為構(gòu)造復(fù)合資料、功能復(fù)合資料等。第三節(jié)工業(yè)常用鋼鐵資料復(fù)合資料的性能第三節(jié)工業(yè)常用鋼鐵資料1比強(qiáng)度和比模量高例如碳纖維和環(huán)氧樹脂組成的復(fù)合資料，其比強(qiáng)度是鋼的8倍，比模量(彈性模量與密度之比)比鋼大3倍。2抗疲勞性能好例如碳纖維-聚酯樹脂復(fù)合資料的疲勞強(qiáng)度是其抗拉強(qiáng)度的70％-80％，而大多數(shù)金屬的疲勞強(qiáng)度是其抗拉強(qiáng)度的30％～50％。復(fù)合資料的性能3減振性能好纖維與基體界面有吸振才干,可減小振動(dòng)。例如,尺寸外形一樣的梁,金屬梁9s停頓振動(dòng),碳纖維復(fù)合資料制成的梁2.5s就可停頓振動(dòng)。4高溫性能好普通鋁合金在400～500℃時(shí)彈性模量急劇下降,強(qiáng)度也下降。碳或硼纖維加強(qiáng)的鋁復(fù)合資料,在上述溫度時(shí),其彈性模量和強(qiáng)度根本不變。此外，復(fù)合資料還有較好的減摩性、耐蝕性、斷裂平安性和工藝性等。第三節(jié)工業(yè)常用鋼鐵資料時(shí)間溫度臨界溫度熱加保溫冷卻第四節(jié)鋼的熱處置1熱處置的定義2熱處置的主要目的:改動(dòng)鋼的性能。3熱處置的運(yùn)用范圍:整個(gè)制造業(yè)。4熱處置的分類熱處置普通熱處置表面熱處置退火;正火;淬火;回火;外表淬火化學(xué)熱處置感應(yīng)加熱淬火火焰加熱淬火滲碳;滲氮;碳氮共滲;第四節(jié)鋼的熱處置鋼的普通熱處置毛坯消費(fèi)預(yù)備熱處置機(jī)械加工最終熱處置機(jī)械精加工預(yù)備熱處置:退火;正火最終熱處置:淬火;回火普通零件消費(fèi)的工藝道路:第四節(jié)鋼的熱處置鋼的退火1)定義:把零件加溫到臨界溫度以上30～50℃,保溫一段時(shí)間,然后隨爐冷卻。2)目的:消除應(yīng)力;降低硬度;細(xì)化晶粒;均勻成分;為最終熱處置作好組織預(yù)備。第四節(jié)鋼的熱處置3)種類退火重結(jié)晶退火低溫退火完全退火分散退火球化退火再結(jié)晶退火去應(yīng)力退火普通退火等溫退火普通球化退火等溫球化退火第四節(jié)鋼的熱處置鋼的正火1)定義:把零件加溫到臨界溫度以上30～50℃,保溫一段時(shí)間,然后在空氣中冷卻。2)目的:消除應(yīng)力;調(diào)整硬度;細(xì)化晶粒;均勻成分;為最終熱處置作好組織預(yù)備。3〕運(yùn)用范圍:1.預(yù)備熱處置:調(diào)整低、中碳鋼的硬度;消除過共析鋼中的Fe3CⅡ。2.最終熱處置:用于力學(xué)性能要求不高的普通零件。第四節(jié)鋼的熱處置鋼的淬火1)定義:把零件加溫到臨界溫度以上30～50℃,保溫一段時(shí)間,然后快速冷卻(常用水冷)。2)目的:為了獲得馬氏體組織,提高鋼的硬度和耐磨性。第四節(jié)鋼的熱處置鋼的回火1)定義:把淬火后的零件重新加溫到A1線以下某個(gè)溫度,保溫一段時(shí)間,然后冷卻到窒溫。2)目的:消除淬火應(yīng)力,降低脆性;穩(wěn)定工件尺寸;調(diào)整淬火零件的力學(xué)性能。淬火+高溫回火=調(diào)質(zhì)處置第四節(jié)鋼的熱處置鋼的外表熱處置工藝外表淬火化學(xué)熱處置工藝的中心:使零件具有“表硬里韌〞的力學(xué)性能。第四節(jié)鋼的熱處置外表淬火1)定義:是一種不改動(dòng)鋼表層化學(xué)成分,但改動(dòng)表層組織的部分熱處置工藝。2)工藝特征:經(jīng)過快速加熱使鋼的表層奧氏體化,然后急冷,使表層構(gòu)成馬氏體組織,而心部仍保持不變。第四節(jié)鋼的熱處置3)外表淬火用鋼:選用中碳或中碳低合金鋼。40、45、40Cr、40MnB等。4)外表淬火加工的方法:感應(yīng)加熱(高、中、工頻)、火焰加熱、電接觸加熱法等。第四節(jié)鋼的熱處置1感應(yīng)加熱外表淬火1)感應(yīng)加熱的根本原理:*感應(yīng)電流---渦流*集膚效應(yīng)*淬火層深度(δ)與電流頻率(f)的關(guān)系:δ=500/√f〔mm〕第四節(jié)鋼的熱處置感應(yīng)加熱外表淬火表示圖集膚效應(yīng)表示圖第四節(jié)鋼的熱處置2)工藝要求:*外表淬火前,必需對零件進(jìn)展正火或調(diào)質(zhì)處置,以保證零件有良好的基體。*外表淬火后,必需對零件進(jìn)展低溫回火處置,以降低淬火應(yīng)力和脆性。3)消費(fèi)特點(diǎn):淬火件的質(zhì)量好;工件變形小;不易氧化及脫碳;淬火層容易控制;消費(fèi)率高。設(shè)備投資大,不適于復(fù)雜外形零件和小批量消費(fèi)。第四節(jié)鋼的熱處置火焰加熱外表淬火1)火焰加熱外表淬火的根本方法第四節(jié)鋼的熱處置2)火焰加熱外表淬火的特點(diǎn):*設(shè)備簡單,操作方便,本錢低。*淬火質(zhì)量不穩(wěn)定。*適于單件、小批量及大型零件的消費(fèi)。第四節(jié)鋼的熱處置化學(xué)熱處置1)定義:將零件置于一定的化學(xué)介質(zhì)中,經(jīng)過加熱、保溫,使介質(zhì)中一種或幾種元素原子滲入工件表層,以改動(dòng)鋼表層的化學(xué)成分和組織的熱處置工藝。第四節(jié)鋼的熱處置2)化學(xué)熱處置的根本過程:(2)吸收:活性原子被零件外表吸收和溶解。(3)分散:活性原子由零件外表向內(nèi)部擴(kuò)散,構(gòu)成一定的分散層。(1)分解:化學(xué)介質(zhì)在高溫下釋放出待滲的活性原子。2COCO2+〔C〕第四節(jié)鋼的熱處置化學(xué)熱處置的種類:滲碳;滲氮;碳氮共滲;滲硼;滲鋁;滲硫;滲硅;滲鉻等。第四節(jié)鋼的熱處置1)定義:向鋼的外表滲入碳原子的過程。2)目的:表層添加含碳量后，再經(jīng)過淬火、回火后，獲得具有高硬度和耐磨性，而工件心部仍具有高塑性韌性和足夠的強(qiáng)度。3)用鋼:低碳鋼和低碳合金鋼。如汽車齒輪、變速軸4)方法:固體、氣體、液體滲碳。第四節(jié)鋼的熱處置鋼的滲碳1)定義:向鋼的外表滲入氮原子的過程。2)目的:獲得具有表硬里韌及提高疲勞強(qiáng)度和抗蝕性能的零件。3)