2机械工程材料及钢的热处理

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1、2机械工程材料及钢的热处理本章主要介绍与本课程相关的金属材料及热处理方面的基础知识。2.1金属材料的力学性能2.1.1硬度材料抵抗局部塑性变形能力的性能指标⑴布氏硬度HBWHBS⑵洛氏硬度HR硬质合金球压头测出的硬度值钢球压头测出的硬度值HRC应用最广泛黑色金属铸铁含碳量大于2.06％的铁碳合金；制作底座、支架、工作台合金钢为改善钢的性能，在钢中加入一种或数种合金元素的钢－铬锰镍硅铝钨碳素钢含碳量0.04%-1.7％的铁碳合金称为钢2.2常用金属材料碳素钢分类含碳量小于0.25%低碳钢中碳钢高碳钢1、按钢中的含碳量分类含碳量在0.25%~0.

2、6%之间含碳量大于0.6%碳素钢分类含硫小于0.055%，含磷小于0.045%普通碳素钢优质碳素钢高级优质碳素钢2、按钢的质量分类含硫小于0.045%，含磷小于0.04%含硫小于0.03%，含磷小于0.035%碳素钢分类Q255、Q275一般工程结构、建筑结构一般机械零件价格低廉碳素结构钢优质碳素结构钢碳素工具钢3、按用途分类钢号10、15、20、85－制造较为重要的零部件T8、T12A（高级优质碳素工具刚）－制造锻工、木工、钳工工具和小型模具有色金属形状记忆合金在宇航、电子、医疗等方面应用铜及铜合金不宜制造结构零件，常制作电元件和耐磨件，价格贵

3、纯铜铜与锌合金，H80、H59(铜含量)、HPb59-1、HMn58-2（特殊）黄铜铜与锡铅等元素的合金－锡青铜（铜锡合金）－无锡青铜（含铝铍锰等元素）青铜铝及铝合金铸铝合金变形铝合金超硬铝合金非金属材料工程塑料陶瓷材料密度小，质量轻，耐腐蚀性好，易加工；硬度高、耐高温、抗氧化、耐腐复合材料橡胶耐腐蚀性好，耐磨损和耐放射性；高比强度、高比刚度、耐热、耐疲劳等性能2.3常用非金属材料树脂+纤维航空航天如战斗机直升机人造卫星等高尔夫球棒网球拍赛艇等像钢一样强金刚石一样硬铝一样轻用于密封件轴承刀具中2.4钢的热处理钢的热处理：将钢在固态范围内施以

4、不同形式的加热、保温和冷却，从而改变（或改善）其组织结构以达到预期性能的操作工艺。普通热处理退火将钢加热稍高于临界温度－保持一定时间－缓慢冷却；目的：软化钢件，以利于切削，细化晶粒，改善组织以提高化学性能；消除残余应力，以防止变形、干裂；正火淬火回火将钢加热稍高于临界温度－保持一定时间－在空气中冷却；目的：强度硬度比退火后高；利于切削加工将钢加热高于临界温度－保温－在水或油中迅速冷却；目的：提高零件硬度和耐磨性；将淬火后零件－重新加热低于临界温度－保温－在水或油中迅速冷却；目的：消除淬火时冷却过快产生的内应力；是淬火后必须程序；表面热处理表面

5、淬火化学热处理快速加热－－迅速冷却目的：使表面变硬；内部塑性和韧性较好；－－齿轮、蜗杆、丝杆、轴颈；将工件在一定介质中加热和保温－使介质中活性原子渗入表层－改变表层化学成分和组织－使具有特殊的力学或物理化学性能；渗碳；氮化；氰化金属零件的表面精饰电镀化学处理涂漆目的：在金属表面加覆盖层，以达到防腐、改善性能和装饰作用；2.5机械零件的选材2.5.1选材的一般原则1．分析零件的工作条件，确定使用性能2．进行失效分析，确定使用性能3．从零件使用性能要求提出对材料的性能的要求2.5.2工艺性原则1．铸造性能2．压力加工性能3．焊接性能4．切削加工性

6、能5．热处理工艺性能2.5.3经济性原则材料的价格2．材料的加工费用2.5.4选材的一般步骤和应注意的问题1．选材的一般步骤2．选材应注意的问题