機(jī)械基礎(chǔ)-常用機(jī)械工程匯報(bào)材料

常

用

機(jī)

械

工

程

材

料這一章主要內(nèi)容1.

機(jī)

械

工

程

材

料

的

基

礎(chǔ)

知

識(shí)

2.機(jī)械工程材料的選擇3.

機(jī)

械

工

程

材

料

的

成

型

工

藝非

金

屬

復(fù)

合

材

料復(fù)

合

材

料

金屬基復(fù)合材料目前世界上的材料已達(dá)到40余萬種，后面將重點(diǎn)介紹常用鋼材和工程塑料。常

用

機(jī)

械

工

程

材

料一、機(jī)械工程材料的基礎(chǔ)知識(shí)1.機(jī)械工程材料的分類料

_一工程

塑

料

、

合

成

纖

維普通陶瓷特

種

陶

瓷—有色金屬—銅、鋁、鎂、鈦等及其合金黑

色

金

屬——鐵

、鉻

、錳及其合金高

分

子

材陶

瓷

材

料合成橡膠、膠黏劑機(jī)

械

工

程

材

料非金屬材料金屬材料碳

鋼合金鋼鋼

鑄鐵力學(xué)性能是在載荷作用時(shí)所表現(xiàn)的性能。這些性能是材料選擇、加工工藝評(píng)定及材料檢驗(yàn)等的重要依據(jù)。材料在工作條件下所必須具備的性能，反應(yīng)了使用過程中表現(xiàn)出來的特點(diǎn)材料在加工中所具備的性能，

反應(yīng)了加工成型過程中表現(xiàn)出

來

的

特

點(diǎn)強(qiáng)度

密度力學(xué)性能

物理性能

脹性

化學(xué)性能

強(qiáng)度

導(dǎo)

性常

用

機(jī)

械

工

程

材

料一

、

機(jī)械工程材料的基礎(chǔ)知識(shí)2.機(jī)械工程材料的性能主

要

有

力

學(xué)

、

物

理主

要

有

鑄

造

、焊接、切削加工

等性能使用性能工藝性能耐腐蝕性一抗氧化性決定了運(yùn)壓

各

種

加.化學(xué)性能，決定了材料的應(yīng)用范圍,安全可靠性和使工方法成型的難易材料的性能用壽命程度磁性料“拉、壓、彎、

剪、扭，我都不怕，還

怕你砸嗎?

”常

用

機(jī)

械

工

程

材一

、機(jī)械工程材料的基礎(chǔ)知識(shí)2.機(jī)械工程材料的性能是材料抵抗其他更硬物體壓入其表面的能力，反應(yīng)軟硬程度。是材料在受外加載荷作用下，抵抗其永久變形和斷裂的能力。是材料在受外加載荷作用下，產(chǎn)生塑性變形而不破壞的能力。硬度強(qiáng)度塑

性一、機(jī)械工程材料的基礎(chǔ)知識(shí)2.機(jī)械工程材料的性能是材料在受沖擊載荷作用下，

斷裂前吸收能量和進(jìn)行塑性變

形的能力。是材料在受交變載荷或周期性載

荷作用下，抵抗疲勞斷裂的能力。常

用

機(jī)

械

工

程

材

料疲勞強(qiáng)度韌性常

用

機(jī)

械

工

程

材

料一、機(jī)械工程材料的基礎(chǔ)知識(shí)3.機(jī)械工程材料力學(xué)性能的測(cè)試指標(biāo)①?gòu)?qiáng)度和塑性根據(jù)載荷作用方式不同，進(jìn)行試驗(yàn)測(cè)定。強(qiáng)度可分為抗拉、抗壓、抗彎、抗

剪和抗扭強(qiáng)度。大小通常用應(yīng)力

(單位面積所能承受的力MPa)來表示。Rm在工程中大部分零件工作時(shí)不允許出現(xiàn)屈服現(xiàn)象(塑性變形)。

斷后延伸率A和斷后收縮率Z是測(cè)定塑性的指標(biāo)。

塑性好的金屬

材料可以進(jìn)行沖壓、焊接加工。彈性要孵

屈服點(diǎn)R

eH

ReL抗拉強(qiáng)度試驗(yàn)加方拉仲塑性變形裂變形強(qiáng)化縮頸常

用

機(jī)

械

工

程

材

料一、機(jī)械工程材料的基礎(chǔ)知識(shí)3.機(jī)械工程材料力學(xué)性能的測(cè)試指標(biāo)②硬度布氏(225-450)HBS

(450-650)HBW洛

氏HRC(20～67)適用于金屬材料有一定硬度的材料才可以進(jìn)行切削、打磨、拋光加工。劃痕硬度試驗(yàn)

莫氏硬度回跳硬度試驗(yàn)肖氏，硬度壓

入

硬

度

試

驗(yàn)

布氏、

洛氏硬度肖

氏HS

(<100)適用于橡膠、

塑料滑石1~金剛石10適用于礦物材料硬度試驗(yàn)方法常

用

機(jī)

械

工

程

材

料一

、機(jī)械工程材料的基礎(chǔ)知識(shí)3.機(jī)械工程材料力學(xué)性能的指標(biāo)③韌性常用一次擺錘沖擊彎曲試驗(yàn)、小能量多次沖擊試驗(yàn)來測(cè)定金屬材料

的韌性。大小用沖擊韌度來表示。沖擊韌度越大，表示材料的韌性越

好

。溫度降低——脆性增加——韌性降低每種材料都有一個(gè)韌脆轉(zhuǎn)變溫度，選擇材料時(shí)，應(yīng)考慮周圍環(huán)境溫

度的最低溫度必須高于材料的韌脆轉(zhuǎn)變溫度。否則將出現(xiàn)脆斷問題。④疲勞強(qiáng)度疲勞試驗(yàn)是模擬實(shí)際中的工作情況進(jìn)行的破壞性試驗(yàn)。

目前還沒有完全標(biāo)準(zhǔn)化。引起疲勞斷裂的應(yīng)力很低，常常低于材料的屈服點(diǎn)。零件采用合理結(jié)構(gòu)、提高表面粗糙度、避免表面劃傷和腐蝕、

降低殘余應(yīng)力等都可以防止疲勞破壞的發(fā)生。鋼0.0218%<Wc≤2.11%鐵碳合金中的主要雜質(zhì)是

，但還含有少量的

等元素。其中硅、錳是有利元素，按一定的比例存在于鋼鐵中可以顯著提高材料的強(qiáng)度、硬度和耐磨耐腐性，而硫、磷則有害，會(huì)

分別造成鋼鐵的熱脆性和冷脆性，降低材料使用性能。常

用

機(jī)

械

工

程

材

料二、機(jī)械工程材料的選擇1.鋼鐵材料的選擇

鋼與鐵的區(qū)別鑄鐵2.11%<Wc≤6.5%鋼鐵(鐵碳合金)純鐵

0<Wc≤0.0218%通常軋制成鋼筋、鋼管、型鋼、

鋼板等，用作橋梁、建筑構(gòu)件。雜質(zhì)少，可進(jìn)行熱處理后達(dá)到較好

的力學(xué)性能，用作各種機(jī)器零件。均為優(yōu)質(zhì)鋼，使用前必須熱處理，用作各種刃具、量具、工具和模具?？设T造成型，用作較復(fù)雜、大型、性能要求較高的底座、機(jī)架、齒輪。用作各類工程結(jié)構(gòu)件和機(jī)械零件，常用40Cr、50CrMn、GCr15SiMn用作刀具、量具、模具等各種高級(jí)工具，常用高速鋼、模具鋼Cr12。有不銹鋼、耐熱鋼、耐磨鋼等，常用

0Cr13~4Cr13、S136

(模具鋼)普通碳素結(jié)構(gòu)鋼Q195~Q275優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼08~85,15Mn~70Mn碳素工具鋼T7~T13

(高級(jí)優(yōu)質(zhì)加A)鑄

鋼ZG200-400

等合金結(jié)構(gòu)鋼合金工具鋼特殊性能鋼二

、機(jī)械工程材料的選擇1.鋼鐵材料的選擇常

用

機(jī)

械

工

程

材

料鋼的分類與用途合金鋼碳鋼常

用

機(jī)

械

工

程

材

料二、機(jī)械工程材料的選擇1.鋼鐵材料的選擇灰鑄鐵H鑄鐵

鑄下水管、閥門等10鐵50墨QT4球等50蓋~3井00窖T1可鍛鑄鐵

KTH350-10鐵道零件等合金鑄鐵軋輥等特種塑料環(huán)氧樹脂、氟塑料在受熱后分子結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)化成網(wǎng)

狀而固化成型，變硬后即使

加熱也不能使它再軟化。這

種材料的特點(diǎn)是質(zhì)地堅(jiān)硬，

耐熱性好，尺寸比較穩(wěn)定，

不溶于溶劑。熱固性塑料環(huán)

氧

樹

脂

、

酚

醛

樹

脂不飽和聚酯在受熱條件下軟化熔融，

冷卻后定型，并可多次

反復(fù)而始終具有可塑性，

加工時(shí)所起的是物理變

化。按用途分女工藝性分常

用

機(jī)

械

工

程

材

料二、機(jī)械工程材料的選擇2.塑料材料的選擇通用塑料PE、

PP、PS、

PVC工程塑料ABS

、

PA

、

PC、PMMA、POM、PET熱塑性塑料PE

、

PP

、

PS

、

PVC

ABS

、

PA

、

PC、PMMA、

POM、

PET常

用

機(jī)

械

工

程

材

料二、機(jī)械工程材料的選擇2.塑料材料的選擇PET聚利謀三甲酸乙三醇酯韌性最好、不耐熱、不耐堿POM聚里醛(賽鋼)強(qiáng)度很高、高彈性模量和密度PP聚兩烯(直

膠)不怕折、耐高溫、強(qiáng)度較好PA聚

腰

(

崛

)良好的韌性、延伸性和強(qiáng)度PE

聚云烯無毒無味、強(qiáng)度較差常用熱塑性

塑料-結(jié)晶型濟(jì)聲型數(shù)aABS丙烯腈、丁三烯和苯乙烯共聚物(

不碎膠)綜合機(jī)械性能良好、產(chǎn)品尺寸

穩(wěn)定、有光澤、耐熱性較差常用熱塑性塑料-無定型常

用

機(jī)

械

工

程

材

料二、機(jī)械工程材料的選擇2.塑料材料的選擇PC系碳酸酯(方彈膠》透明性好，耐沖擊、耐高溫、價(jià)格較貴、疲勞強(qiáng)度低TPU熱塑性聚氨酯彈性體減振性突出，耐寒、耐磨PS

聚葬乙烯(硬膠

性脆易裂、透明性好、價(jià)格低PMMA

(有

機(jī)

玻

璃

)聚甲基丙烯酸甲酯透明性很好、質(zhì)硬性脆8改夫西險(xiǎn)常

用

機(jī)

械

工

程

材

料三、機(jī)械工程材料的成型工藝1.金屬零件的熱加工成型焊接鑄造鍛造三、機(jī)械工程材料的成型工藝2.金屬零件的冷加工成型常

用

機(jī)

械

工

程

材

料鏜孔加工鉆孔加工車加工銑加工常

用

機(jī)

械

工

程

材三、機(jī)械工程材料的成型工藝3.塑料的加工成型東

要市

優(yōu)州塑料型材擠出加工廠塑料加工成型方法料吸，

塑擠

.

塑壓

延吹

塑騰鄭注塑注

塑量吹瓶吹常

用

機(jī)

械

工

程

材

料四、

思考題1.何謂金屬的力學(xué)性能?常用的力學(xué)性能指標(biāo)有哪些?2.簡(jiǎn)述拉伸變形的幾個(gè)階段。3.下面硬度要求和寫法是否正確?為什么?1)12~15HRC2)HRC12-153)550-600HBS

4)250-300HBW4.簡(jiǎn)述鋼與鐵的區(qū)別。5.請(qǐng)問鋼鉚釘用什么鋼材制造?而銑刀又用什么鋼材制造呢?6.汽車廠現(xiàn)有三種鋼材，牌號(hào)為08、45、65

Mn

,分別要用于制造