工程材料基础知识培训ppt课件.ppt

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1、选矿机械点检技能提升系列课件机械工程材料基础知识培训选矿保障作业区2012年2月12日主要内容一、金属材料的机械性能二、碳钢三、钢的热处理四、合金钢五、铸铁六、有色金属及合金七、非金属材料八、材料的选用第一部分：金属材料的机械性能一、静载时材料的机械性能1、静载：对试样缓慢加载，常用方法：静拉伸试验、硬度试验。2、弹性模量E，也叫刚度。表示材料弹性变形抗力的大小。弹性模量主要决定于材料本身，是金属材料最稳定的性能之一。合金化、热处理、冷加工对他的影响很小。2、强度σ。表示材料抵抗变形和断裂的能力。按外力作用方式的不同

2、，分为抗拉、抗压、抗扭，以抗拉强度最为常见。合金化、热处理、冷加工对材料的强度影响很大。3、硬度。指金属表面抵抗其他硬物压入的能力。A、布氏硬度，用HB表示；B、洛氏硬度，用HRC、HRA、HRB表示。太薄、太硬（＞450HB）的材料不宜采用布氏硬度。第二节：动载时材料的机械性能1、动载：主要有两种形式，一是载荷以较高的速度施加到零件上，形成冲击载荷；二是载荷的大小和方向坐周期性变化，形成交变载荷。2、冲击韧性：除取决于材料本身外，还受环境温度、试样大小、缺口形状等因素影响。3、疲劳强度：工作时承受交变载荷，即使交变

3、应力低于屈服强度，但经过一定循环次数后便发生断裂。发生疲劳断裂的原因，材料内部缺陷、加工过程中形成的磨痕、刀痕，或者是零件局部应力集中导致的裂纹。第二部分：碳钢一、碳钢的定义含碳量小于2.11%的铁碳合金。碳钢不是单纯的铁碳合金，除碳以外，还含有少量的锰、硅、硫、磷等杂质，通过矿石、燃料、冶炼等渠道进入。他们对钢的性能有一定影响。二、常存杂质对碳钢性能的影响1、锰（Mn）钢中锰含量一般在0.25-0.80%之间。锰能够提高钢的强度，当锰含量不多时，对钢的性能影响不显著。2、硅（Si）硅能够提高钢的强度和硬度，但塑性、

4、韧性下降。当硅含量不多时，对钢的性能影响不显著。3、硫（S）当钢材在1000-1200度之间进行热加工时，硫使钢材变脆（称为热脆性），硫是一种有害杂质，必须严格控制。4、磷（P）在室温下，使钢的塑性急剧下降，变脆（称为冷脆性），磷是一种有害杂质，必须严格控制。第三部分：碳钢的分类一、按钢的含碳量分1、低碳钢：含碳量≤0.25%2、中碳钢：含碳量在0.25%-0.6%之间3、高碳钢：含碳量＞0.6%二、按钢的质量分类主要是根据钢中有害杂质S、P的多少来分1、普通碳素钢：钢中S、P的含量分别为≤0.055%和0.045%

5、；2、优质碳素钢：钢中S、P的含量均≤0.040%3、高级优质碳素钢：钢中S、P的含量分别为≤0.030%和0.035%三、按用途分类1、碳素结构钢：用于制造各种工程构件（如桥梁、船舶、建筑等）和机械零件（如齿轮、轴、连杆等），这类钢一般属于低碳钢和中碳钢；2、碳素工具钢：用于制造各种刀具、量具、模具，这类钢含碳量高，属于高碳钢。第四部分：碳钢的编号一、碳素结构钢是工程中应用最多的钢种，产量约占钢总产量的70-80%。依据国家标准GB700-88，分为20种。举例：Q215A、Q235A、Q255B含义：Q钢屈服点“

6、屈”字汉语拼音首位字母235屈服点数值，单位N/mm2A质量等级A、B、C、D二、优质碳素结构钢塑性和韧性较高，用于制造较重要的零件。编号方法：以平均含碳量万分数表示。如45号钢，表示平均含碳量为0.45%的优质碳素结构钢。三、碳素工具钢碳或T后加一数字，数字表示钢中平均含碳量的千分数，如T7，表示平均含碳量0.7%的碳素工具钢。碳素工具钢都是优质钢，如果是高级优质碳素工具钢，则在字母后加A，如T7A。第五部分：钢的热处理一、热处理的定义：指将钢在固态下施以不同的加热、保温和冷却，以改变其组织，从而获得性能的一种工艺

7、。二、热处理的重要作用既可以消除上一工艺过程产生的缺陷，也可以为下一工艺过程创造条件，更重要的是可以充分发挥钢材的潜力，提高工件的使用性能，提高产品质量。三、热处理的分类通常分为退火、正火、淬火、回火、表面淬火及化学热处理等几种主要方法。热处理的方法很多，但任何一种热处理工艺，都要经过加热、保温、冷却三个阶段。1、退火目的是细化晶粒，消除应力，使钢润滑以便于随后的切削加工。分为完全退火、等温退火、球化退火、去应力退火。冷却方式：空冷2、正火目的是细化晶粒，提高其机械性能，如提高硬度。冷却方式：空冷与退火的区别：冷却速

8、度快。3、淬火目的是提高钢的硬度和耐磨性，是强化钢材最重要的热处理方法。冷却介质：水或者油。衡量指标：淬透性（GB225-88），按规定方式测量其硬度HRC。4、回火将淬火钢重新加热、保温、冷却。淬火钢不能直接使用，工件中存在很大的内应力，如果不及时会后，会发生变形、开裂现象。通过淬火与回火的配合，可以调整和改善钢的性能。分为：低温回火、中温回