最新工程材料和热处理(补)(1)课件ppt.ppt

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1、工程材料和热处理(补)(1)工程材料分类：按化学成分机械工程材料金属材料高分子材料黑色金属有色金属塑料合成橡胶合成纤维硅酸盐材料玻璃、水泥、陶瓷、耐火材料传统陶瓷新型陶瓷除SiO2其他氧化物、碳化物、氮化物纤维增强复合材料粒子增强复合材料层叠复合材料铸铁碳钢合金钢轻有色金属铝、镁等重有色金属铜、铅等稀有金属及稀土等陶瓷材料复合材料第一节概述第二节金属材料的力学性能金属材料的性能：使用性能和工艺性能；使用性能：力学性能；物理性能；化学性能；力学性能：金属材料在载荷作用下所表现出来的特性。包括：强度；塑性；硬度；韧性。2）断面收缩率A1＞5%为塑性材料，如碳钢、黄铜、铝合金等；＜5%

2、为脆性材料，如灰铸铁、玻璃、陶器、石料等。二、塑性----------金属材料的载荷作用下，断裂前材料发生不可逆久变形的能力1）断后伸长率=(L1-L0)/L0应力-应变图的形状表征着材料的特定的力学行为，对于不同的材料，应力-应变图各不相同，甚至有很大差异。图a灰口铸铁图b低碳钢图c高分子材料三硬度硬度是指金属材料抵抗局部变形，特别是塑性变形、压痕或划痕的能力。常用的硬度指标：布氏硬度HBW、洛氏硬度（HRA、HRB、HRC等）和维氏硬度HV。随着C含量的增加一般规律是：强度增加、硬度增加、脆性增大、韧性下降、塑性下降四、韧性-----金属材料在冲击载荷作用下抵抗破坏的能力冲

3、击韧度=冲击吸收功/试样的断口处截面积（cm2）第三节常用的工程材料金属材料工业用钢铸铁黑色金属有色金属一、黑色金属钢（含碳量小于2.11%的铁碳合金）钢的分类：1）含碳量（按碳的质量分数）低碳钢(ωc≤0.25%)中碳钢(0.25%≤ωc≤0.6%)高碳钢(0.6%<ωc≤2.11%)2）化学成份（按合金成份）合金钢（除Fe、C外，还有其它合金元素）碳素钢3）钢的品质（按有害杂质S、P含量）普通钢（ωs≤0.05%;ωp≤0.045%）优质钢（ωs≤0.035%;ωp≤0.035%）高级优质钢（ωs≤0.025%；ωp≤0.025%）4）钢的用途（按行业使用）结构钢（建筑、机械制造

4、用）工具钢（工具、刀具、模具等用）特殊性能钢（防腐蚀、高温、导磁等场合用）介绍钢的使用特点及应用、牌号：牌号：1、碳钢与合金钢1）碳钢普通碳素结构钢字母Q+屈服强度(Mpa)+质量等级。表示普碳结构钢共分195、215、235、255、275五种。共有A,B,C,D四个级别，A级最差。如：Q235A；Q215B；普通碳素结构钢的应用钢板、钢筋螺钉、铆钉建筑构件钢桥梁锉刀碳素工具钢量规钻头优质碳素结构钢牌号：由两位数字组成表示碳的平均万分含量（常用：08∼85）如45（表示ωC=0.45%的优质碳素结构钢）当ωMn=0.7∼1.2%时，在数字后加Mn如65Mn（表示ωc=0.65%,ω

5、Mn=0.7∼1.2%的优质碳钢）。齿轮螺栓优质碳素结构钢的应用30—55钢：强度较高，有一定的塑性和韧度，经热处理后，用于齿轮、轴、螺栓等重要零件。曲轴弹簧优质碳素结构钢65—85钢：有较高的强度、硬度和弹性，塑性和韧性较低，常用于弹簧和耐磨零件。2）合金钢牌号：数字+元素符号+数字表示碳的平均万分含量合金元素平均百分含量：<1.5%不标记，表示所含合金元素的名称如：20Cr（表示ωc=0.2%,ωCr<1.5%的合金结构钢)如：38CrMnAl（表示ωc=0.38%,ωCr、ωMnωAl的含量均<1.5%的合金结构钢)如：60Si2Mn（表示ωc=0.6%,ωSi=1.5∼2.4

6、9%，的ωMn<1.5%的合金结构钢)滚动轴承钢牌号：字母G+合金元素+数字表示滚动轴承用钢表示所含主要合金元素的名称如：GCr9（表示ωCr=0.9%的滚动轴承钢)只标出铬元素平均千分含量，其它不标记，如：GCr15SiMn（表示ωCr=1.5%的滚动轴承钢)成份：ωC=1∼1.15%,加入了Mn、Si等合金元素，热处理后使用。拨叉变速齿轮合金渗碳钢20Cr、20MnTi、20Cr2Ni4：有较高的韧度，经热处理后表面硬而耐磨，用于受冲击载荷的重要零件。40Cr、40CrMn、38CrMnAl：有较高的综合力学性能，用于受力复杂的重要零件。汽车万向节连杆合金调质钢合金弹簧钢55Si

7、2Mn、60Si2Mn：具有高屈强比，高疲劳强度，高弹性极限和韧性，用于弹簧等零件。滚珠滚珠轴承滚珠轴承钢铣刀合金刃具钢模具合金模具钢螺纹规游标卡尺千分尺量具用钢燃气轮机耐热钢破碎机颚板履带铁轨分道叉挖掘机斗齿耐磨钢如ZG230—450（表示含碳量屈服点为σs=230MPa,抗拉强度为的σb=450Mpa的碳素铸钢）；2、铸钢牌号：字母ZG+数字—数字表示铸钢表示抗拉强度σb（Mpa）表示屈服点σs（Mpa）重型机械齿轮铸钢特点与应用：由于铸造特性，一般用