机械制造基础(机械工程出版社)结课论文(总结).doc

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1、第1章工程材料基础1.1金属材料的结构金属的晶体结构金属材料的各种性能取决于化学成分及其内部乞部组织和状态。分为3屮主要晶体结构：体心立方晶体，面心立方晶体和密排立方晶体。合金的晶体结构合金是指由两种或两种以上的金屈元素或金属非金屈元素，通过熔化或其他方法结合而成的具有金属特性的物质。根据组成介金的各组元之间在结晶是相互作用，介金的晶体木结构大致可归纳为3类：固溶体，金属化合物和机械混合物。金属的结晶金屈的结晶是指金屈te-Trh进程冇序状态转变成长程冇序状态的过程。金屈的结晶郭过程可以川热分析方法来研究。过冷度和冷却度冇关，冷却速度越大，

2、过冷穆度越大，金屈液态的实际结晶温度越低。反Z亦然。1.2工程材料的金属材料的性能（1）强度•强度是指在静载荷作川下，材料抵抗变形和断裂的能力。材料的强度越大，材料所能承受的外力就越大。常见的强度指标有屈服强度和抗拉强度，它们是重要的力学性能指标，是设计，选材和评定材料的重要性能指标Z-o（2）硬度目前，生产屮测量硬度常用的方法是压入法，并根据压入的稈度来测定硬度值。此时硬度可定义为材料抵抗表面局部炯性变形的能力。因此硬度是一个综合的物理最，它与强度指标和槊性指标均有一定的关系。硬度试验简单易行，有可真接在零件上试验而不破坏零件。此外,材料

3、的驶度值乂与其他的力学性能及工艺能有密切联系。（3）疲劳机械零件在交变载荷作用下发生的断裂的现象称为疲劳。疲劳强度是指被测材料抵抗交变载荷的能力。（4）冲击韧性及其测定材料在冲击载荷作用下抵抗破坏的能力被称为冲击韧性。。为评定材料的性能，需在规定条件下进行一次冲击试验。英屮应用最普遍的是一次冲击弯1山试验，或称一次摆锤冲击试验。（5）断裂韧性材料抵抗裂纹失稳扩展断裂的能力称为断裂韧性。它是材料本身的特性。（6）磨损由于相对摩擦，摩擦表面逐渐有微小颗粒分离出来形成磨屑，使接触表面不断发生尺寸变化与重量损失，称为磨损。引起磨损的原因既有力学作用

4、，也有物理、化学作用，因此磨损使一个复杂的过稈。1・3非金属材料的性能非金属材料具冇金屈材料无法比拟的一些优点，如重量轻、导热系数低、绝缘性好、又具有耐腐蚀性等而得到广泛运用。非金属材料的力学性能主要有强度和形变。密度、松散密度、孔隙率是非金属材料的基木物理性能，反映出材料的密实稈度对材料的英他煤响很人。1・4铁碳合金铁碳合金的基本组织和性能铁碳合金主要包括以下元素体：铁素体、奥氏体、渗碳体、珠光体、赖氏体。铁碳合金想图1700500液相BCM.261100738a+y727珠光体P'700S0.77a1148C4.3015381500s1

5、3941300E'2.0811547+阳（?（实线）菜氏体右墨（实线）a+Fc3C（实线）a+石墨（实线）1227Fc3C5.06.06.69碳素结构钢:碳素工具钢:1合金结构钢:I合金钢?合金鼻具钢:碳素钢工程材料金属材料・非金属材料I待殊性能钢：不锈钢、耐热钢、耐磨钢铸铁：灰铸铁、球墨铸铁、蠕墨铸铁、可锻铸铁、合金诗铁'有色金属：铜合金、铝合金等髙分子材料：塑料.橡胶、复合材料等•關丄』陶瓷材料：普通瓷、氧化铝陶瓷、氣化硅陶瓷.碳化硅陶瓷、佩化300••••01.02.03.04.0%（%）7zxA：吳氏1本区；Q/F：铁素体区；L：液

6、相区;Fe3C/Cro：藩碳体区；6:固溶彳本区1・5铁碳合金的组织转变根据含碳量急温室下平衡组织的不同，铁碳合金可分为工业纯铁、钢和白II铸铁。1.6铁碳合金相图的应用1.在铸造屮的作用。根据相图可以知道各种成分的钢和铁的结晶温度可以确定介金的浇注温度。2.在锻造中的应用。钢中有奥氏组织时，數性好，变形时抗性低，便于數性变形。3.再热处理中的丿'汕J。相图反映了不同成分的合金在缓慢加热或冷却时，所发生的纽织转变的温度，是制定热处理丁艺的依据。1.7常用工程材料普通碳素结构钢、优质碳素结构钢优质碳素工具钢、高级优质碳素工具钢低合金结构钢、优

7、质合金结构钢等刃具钢、壇具钢、模具钢1・8钢的热处理热处理过稈小的组织转变:钢的热处理工艺:所谓钢的热处理T艺就是将零件或工具在固态范围内加热到一沱温度，经过的适当的保温,然后以不同的方式冷却，使奥氏体分别向各种不同的组织转变，从而获得所要求性能的…种方•法。第2章铸造成形2.1液态成形理论基础1金属的凝固物质由液态转变为网态的过程为凝固。铸造的实质是液态金属逐步冷却凝同而形成。I古I态金属的凝固方式:液相线2金属与合金的铸造性能影响合金充型能力的主要因素：合金的流动性、浇注条件、铸型条件。3铸造性能对铸件质量的影响铸型性能对铸件质量有显著

8、影响。铸型内的熔铸合金在凝尚过程中，由于液态收缩和凝同收缩所缩减的体积得不到补充，在铸件屮形成空孔。缩孔和缩松是极其有害铸造缺陷，必须设法阻止。液态区缩松a)b)c)2・2砂型铸