机械工程材料1ppt课件

1、第一章第一章 机械工程材料机械工程材料12 12 常用金属资料常用金属资料 金属资料主要包括三大类： 工业工业 用钢用钢 铸铁 有色 金属第一章第一章 机械工程材料机械工程材料一、钢含碳量小于一、钢含碳量小于2.11%的铁碳合金的铁碳合金钢的分类：钢的分类：1 1以含碳量分以含碳量分 按碳的质量分数按碳的质量分数C%C%低碳钢 ( c0.25%)中碳钢(0.25% c 0.6%)高碳钢(0.6% c 2.11%)2 2以化学成份分以化学成份分 按合金成份按合金成份碳素钢以Fe、C成份为主合金钢除Fe、C外，还有其它合金元素第一章第一章 机械工程材料机械工程材料3 3以钢的质量分以钢的质量分 按

2、有害杂质按有害杂质S S、P P含含量量普通钢s0.05% ;p0.045%优质钢 s0.04% ;p0.04%高级优质钢s0.03%；p0.035%4 4以钢的用途分以钢的用途分 按行业运用按行业运用构造钢建筑、机械制造用工具钢工具、刀具、模具等用特殊性能钢防腐蚀、高温、导磁等场所用 5 5按冶炼时脱氧按冶炼时脱氧 程度分程度分 沸腾钢不脱氧F镇静钢脱氧完全Z半镇静钢脱氧不完全b第一章第一章 机械工程材料机械工程材料引见钢的成份、运用特点及运用、牌号：引见钢的成份、运用特点及运用、牌号：一构造钢一构造钢牌号：牌号：1 1、普通碳素构造钢、普通碳素构造钢字母字母Q + Q + 屈服点数值屈服点

3、数值(Mpa) + (Mpa) + 质量等级。质量等级。表示普碳构造钢共分195、215、235、255、275五种。共有A,B,C,D四个级别，A级最差。如：如：Q235AQ235A；Q215BQ215B；第一章第一章 机械工程材料机械工程材料成份：成份：C=0.06 0.38%,S、P含量较高，不需热处置。特点与运用：特点与运用：Q195Q195、Q215Q215钢：塑性和韧度好，制造薄板、冲压钢：塑性和韧度好，制造薄板、冲压件和焊接件；件和焊接件；Q235Q235钢：强度较高，制造钢板、钢筋、农业机械钢：强度较高，制造钢板、钢筋、农业机械用钢和不重要的机械零件，拉杆、连杆和转轴。用钢和不

4、重要的机械零件，拉杆、连杆和转轴。Q255Q255、Q275Q275钢：强度高，质量好制造建筑、桥钢：强度高，质量好制造建筑、桥梁工程上质量要求较高的焊接件。梁工程上质量要求较高的焊接件。第一章第一章 机械工程材料机械工程材料2 2、优质碳素构造钢、优质碳素构造钢牌号：牌号：由两位数字组成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C0.45%的优质碳素构造钢当Mn=0.7 1.2%时，在数字后加Mn如65 Mn表示c=0.65% ,Mn=0.7 1.2%的优质碳钢。第一章第一章 机械工程材料机械工程材料成份：成份：C=0.08 0.85%, S、P含量较低，通常经热处置后运用

5、，以发扬其性能潜力。特点与运用：特点与运用：10251025钢：有较好的塑性、韧度、焊接性和冷成钢：有较好的塑性、韧度、焊接性和冷成型性，主要用于各种冲压件和焊接件。型性，主要用于各种冲压件和焊接件。30553055钢：强度较高，有一定的塑性和韧度，经钢：强度较高，有一定的塑性和韧度，经热处置后，用于齿轮、轴、螺栓等重要零件。热处置后，用于齿轮、轴、螺栓等重要零件。65856585钢：有较高的强度、硬度和弹性，塑性和钢：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。韧性较低，常用于弹簧和耐磨零件。第一章第一章 机械工程材料机械工程材料2 2、合金构造钢、合金构造钢牌号：牌号：

6、数字数字 + + 元素符号元素符号 + + 数字数字表示碳的平均万分含量元素平均百分含量：1.5%不标志， 表示所含合金元素的称号如：20Cr表示c=0.2% ,Cr1.5%的合金构造钢)如：38CrMnAl表示c=0.38% ,Cr、 Mn Al的含量均 1.5%的合金构造钢)如：60Si2Mn表示c=0.6% ,Si=1.5 2.49%，的Mn1%不标志表示所含合金的称号元素平均百分含量：1.5%不标志， 第一章第一章 机械工程材料机械工程材料成份：成份：C=0.3 1.7%, 参与了Cr、Mn、Si、Mn、W、V等合金元素，热处置后运用。如：9CrSi表示含碳量为C0.9% ，Cr1.5

7、%的Si1% ，W1.5%的Mn1.5%合金工具钢；如：3Cr2W8V 表示含碳量为C0.3% ，Cr2%的W8%，V1.5%合金工具钢；第一章第一章 机械工程材料机械工程材料特点与运用：特点与运用：9CrSi、9Cr2：量具刃具钢丝锥、钻头、铣刀、手：量具刃具钢丝锥、钻头、铣刀、手术刀、量规、冷冲模等；术刀、量规、冷冲模等；Cr12MoVCr12MoV、CrWMnCrWMn：冷模具钢；：冷模具钢；5CrNiMo5CrNiMo、4Cr5W2VSi4Cr5W2VSi：热模具钢：热模具钢; ;W18Cr4VW18Cr4V、W6Mo5Cr4V2W6Mo5Cr4V2：高热硬性，用于刀具等。：高热硬性，

8、用于刀具等。*高速工具钢锋钢是合金工具钢中的一类专门用钢。高速工具钢锋钢是合金工具钢中的一类专门用钢。表达特殊 C1.0% w=18% Cr=4% V1.5% 第一章第一章 机械工程材料机械工程材料三特殊性能钢三特殊性能钢1 1、不锈钢主要合金元素为、不锈钢主要合金元素为CrCr和和NiNi牌号：牌号：数字数字 + + 元素符号元素符号 + + 数字数字表示碳的平均千分含量，0.08%时用0表示表示所含合金的称号元素平均百分含量 如：1Cr13表示c0.1% ,Cr13%的不锈钢)；如：1Cr18Ni9表示c0.1% ,Cr18%，Ni9%的不锈钢)；如：2Cr13表示c0.2% ,Cr13%

9、的不锈钢)；第一章第一章 机械工程材料机械工程材料成份：成份：C0.45%, 有较高含量的Cr和Ni。特点与运用：特点与运用：铬不锈钢如铬不锈钢如1Cr13 、 3Cr13 ：随含碳量添加，：随含碳量添加，强度、硬度上升，韧度、耐腐蚀性下降。用于水、强度、硬度上升，韧度、耐腐蚀性下降。用于水、蒸汽、硝酸等弱腐蚀性场所，如汽轮机、水压机蒸汽、硝酸等弱腐蚀性场所，如汽轮机、水压机的零件，医疗器械，食品设备。的零件，医疗器械，食品设备。铬镍不锈钢如铬镍不锈钢如1Cr18Ni9 ：耐腐蚀性、塑性、：耐腐蚀性、塑性、韧性、焊接性优良。用于腐蚀性较大的酸碱、有机韧性、焊接性优良。用于腐蚀性较大的酸碱、有机

10、酸等化工设备、管道以及医疗器械。酸等化工设备、管道以及医疗器械。第一章第一章 机械工程材料机械工程材料2 2、耐热钢、耐热钢牌号：牌号：数字数字 + + 元素符号元素符号 + + 数字数字表示碳的平均千分含量，0.08%时用0表示表示所含合金的称号元素平均百分含量 1.5%不标志， 如：4Cr10Si2Mo表示c0.4% ,Cr10%， Si2% ， Mo1.5%的耐热钢)；如：5Cr2Mn9Ni4N表示c0.5% ,Cr2%， Mn9% ， Ni 4, N1.5 %的耐热钢)；如：0Cr13Al表示c0.08% ,Cr13%， Al 1.5%的耐热钢)；第一章第一章 机械工程材料机械工程材料

11、特点与运用：特点与运用：抗氧化钢如抗氧化钢如3Cr18Mn12Si2N3Cr18Mn12Si2N： Cr Cr、SiSi、AlAl等等合金元素，容易在钢外表构成稳定的氧化物维护合金元素，容易在钢外表构成稳定的氧化物维护膜。主要用于膜。主要用于800800 10001000的锅炉加热、内燃机的锅炉加热、内燃机等设备零件。等设备零件。热强钢如热强钢如4Cr10Si2Mo4Cr10Si2Mo： Ti Ti、NbNb、V V、W W、MoMo、NiNi等合金元素，可提高钢的高温强度。主要用于高等合金元素，可提高钢的高温强度。主要用于高温高载荷的汽车发动机、气轮机等机器中的零件。温高载荷的汽车发动机、气

12、轮机等机器中的零件。C0.45%, 参与Cr、Si、Al或 Ti、Nb、V、W、Mo、Ni等合金元素。成份：成份：第一章第一章 机械工程材料机械工程材料牌号：牌号：字母字母 + + 数字数字 数字数字表示钢片的轧制方法表示钢片“铁热损值10后的值表示钢片的磁化频率比如：JDR54050JDR5405050Hz的磁化频率铁损值为5.4热轧DQ13330DQ13330冷轧有取向DW13330DW13330冷轧无取向3 3、软磁钢硅钢片、软磁钢硅钢片第一章第一章 机械工程材料机械工程材料成份：成份：钢中Si=1 4.5%,含杂质较少。 特点与运用：特点与运用：有较高的磁通性能，主要用于变压器中的硅钢

13、片。四铸钢牌号：牌号：字母字母ZG + ZG + 数字数字 数字数字表示铸钢表示抗拉强度b Mpa表示屈服点sMpa第一章第一章 机械工程材料机械工程材料成份：成份： 可分为铸造碳钢、铸造低合金钢、铸造高合金钢。普通C=0.2 0.6%, 铸造合金钢中参与了Cr、Mo、Si、V等合金元素.如ZG230450表示含碳量屈服点为s=230MPa,抗拉强度为的b=450Mpa的碳素铸钢；特点与运用：特点与运用： 由于铸造特性，普通用于制造外形复杂，难以切削加工、尺寸大，难以锻造加工的重要零件，如：大型齿轮、缸体、变速箱机架等。第一章第一章 机械工程材料机械工程材料二、铸铁含碳量大于二、铸铁含碳量大于

14、2.11%的铁碳合金的铁碳合金1 1、白口铸铁、白口铸铁牌号：无牌号标志牌号：无牌号标志成份：成份：C=2.11 6.69%,碳以Fe3C化合物的方式存在，并含有Si、Mn、P、S等杂质特点与运用：特点与运用： 断面呈白色，性能硬而脆，不能切削加工，普通不用来制造机械零件，主要用作炼钢的原料。第一章第一章 机械工程材料机械工程材料2 2、灰口铸铁、灰口铸铁牌号：牌号：字母字母HT + HT + 数字数字表示灰口铸铁表示最低抗拉强度b Mpa如：HT150(表示最低抗拉强度为b= 150MPa的灰口铸铁；成份：成份：C=2.8 4.0%, 有一定含量的Si、Mn及杂质。在钢的基体上分布着片层状石

15、墨碳组织，断面呈灰色。第一章第一章 机械工程材料机械工程材料特点与运用：特点与运用： 强度、塑性、韧性不如钢，软而脆；片层状石墨上的微裂纹尖端会产生应力集中，故抗压强度高，抗拉强度低。有良好的耐磨性、减震性和切削性；石墨有自光滑作用。常用于床身、机架、底座、箱体、壳体、导轨、缸体、活塞环、带轮等零件。3 3、可锻铸铁、可锻铸铁牌号：牌号：字母字母KTH(KTZ) + KTH(KTZ) + 数字数字 数字数字KTH表示“黑心可锻铸铁KTZ表示“珠光体可锻铸铁表示最低抗拉强度b Mpa表示最低伸长率%第一章第一章 机械工程材料机械工程材料如：KTH30006(表示最低抗拉强度为b=300MPa，

16、=6%的黑心可锻铸铁；如：KTZ45004(表示最低抗拉强度为b=450MPa， =4%的珠光体可锻铸铁；成分：成分：C=3.8 4.0%, 有一定含量的Si、Mn及杂质。在白口铸铁根底上经“可锻化处置长时高温退火，在钢的基体上分布着团絮状石墨碳组织。第一章第一章 机械工程材料机械工程材料特点与运用：特点与运用： 黑心可铁：塑性、韧性高、强度低。珠光体可铁：强度、硬度和耐磨性较高；团絮状石墨对基体割裂作用小，宜制造外形复杂，要求一定塑性、韧性，接受冲击和震动的薄壁铸件。如汽车、迁延机零件、管道、阀门等。4 4、球墨铸铁、球墨铸铁牌号：牌号：字母字母QT+ QT+ 数字数字 数字数字表示球墨铸铁

17、表示最低抗拉强度b Mpa表示最低伸长率 %第一章第一章 机械工程材料机械工程材料如：QT40018(表示最低抗拉强度为b=400MPa， =18%的球墨铸铁；成分：成分：C=3.8 4.0%, 有一定含量的Si、Mn、Mg及杂质。在浇注前参与球化剂，在钢的基体上产生球状石墨碳组织。特点与运用：特点与运用： 球状石墨对基体的割裂作用小，综合力学性能较高，并具有良好的减震性和耐磨性，有些性能目的接近.第一章第一章 机械工程材料机械工程材料于钢。可替代部分钢和合金钢制造一些受力复杂、强度韧性和耐磨性较高的零件，如曲轴、凸轮轴、齿轮、蜗杆、伐门、机座、汽车后桥等。三、有色金属三、有色金属除钢铁黑色金

18、属以外的其它金属资料。1 1、铝及铝合金、铝及铝合金1纯铝第一章第一章 机械工程材料机械工程材料旧牌号：旧牌号：L1、L2、L3、L4、-序号越大，纯度越低序号越大，纯度越低新牌号：新牌号：1070、1060、1050、1040、-纯度依次降低纯度依次降低特点及运用：特点及运用：轻，密度低 配置铝合金 导电导热性好 导线、电容 抗大气腐蚀 包覆资料 加工性能好 包装资料 强度低 不能作为接受载荷的构造资料运用 第一章第一章 机械工程材料机械工程材料2 2铝合金铝合金牌号：牌号：LF2 LF2 防锈、防锈、LY11 LY11 硬铝、硬铝、 LC3 LC3 超硬铝超硬铝LD5 LD5 锻铝锻铝-旧

19、变形铝合金旧变形铝合金新变形铝合金新变形铝合金5A025A02防锈、防锈、2A112A11硬铝、硬铝、 7A03 7A03 超硬铝超硬铝2A502A50锻铝锻铝-铸造铝合金代号铸造铝合金代号ZLZL铝合金组别表示除铝以外的主要合金A表示原始合金,其它字母为改型合金区分同组的不同合金表示所含合金成分第一章第一章 机械工程材料机械工程材料特点及运用：特点及运用： 铝锰合金防锈铝合金：抗蚀性高，塑性好。运用于油箱、 油管罐、铆钉等。铝铜合金又称硬铝：强度较高，塑性好。主要用于飞机构件，如飞机蒙皮、螺旋桨、叶片等重要零件。铝锌合金超硬铝：强度很高，耐热性、抗蚀性差。运用于飞机大梁、起落架等主要受力构件

20、。铝镁合金锻铝合金：塑性好、易于压力加工。运用于航空工业中的管道、铆钉等。 变形铝合金：制成各种型材、棒料、板、管、变形铝合金：制成各种型材、棒料、板、管、线、箔等。线、箔等。第一章第一章 机械工程材料机械工程材料 铸造铝合金以硅和铝元素构成的铝合金称作铸造铝合金以硅和铝元素构成的铝合金称作“硅铝明硅铝明：力学性能不如变形铝合金，铸造性能好，用于消费外：力学性能不如变形铝合金，铸造性能好，用于消费外形复杂，或体积很大的零件。形复杂，或体积很大的零件。 简单硅铝明ZL102ZALSi12：铸造性能好，强度低，用于外形复杂、受力不大的零件，如仪表外壳等。 复杂硅铝明在ALSi根底上参与其它合金元素

21、Cu,Mn,Ni,Mg等：铸造性能好，有较高的强度和耐磨性、耐热性。用于制造外形复杂中等强度的零件，如发动机活塞、气缸体、风机叶片、液压泵壳体等。第一章第一章 机械工程材料机械工程材料2 2、铜及铜合金、铜及铜合金1 1纯铜紫铜纯铜紫铜牌号：牌号：T1、T2、T3、T4、-序号越大，纯度越低序号越大，纯度越低特点及运用：特点及运用： 玫瑰红色,外表构成氧化膜后呈紫色,故普通称为紫铜。有良好的导电性、导热性、极好的塑性和耐蚀性。主要用于电线、电缆、电子元件及导热器件等。2 2铜合金铜合金第一章第一章 机械工程材料机械工程材料a a黄铜铜锌合金黄铜铜锌合金牌号：牌号：普通黄铜：普通黄铜：H平均含铜

22、量的百分数特点及运用：特点及运用： 对海水和大气有良好的耐蚀性，普通用于制造弹壳、散热器、垫片、油管等器件。b b青铜铜锡、铜铝、铜硅、铜铅等合金的总称青铜铜锡、铜铝、铜硅、铜铅等合金的总称牌号：牌号：对压力加工的锡青铜：对压力加工的锡青铜：QSnSn含量的百分数对铸造青铜：对铸造青铜：ZCu除铜外其它元素的符号和含量的百分数第一章第一章 机械工程材料机械工程材料特点及运用：特点及运用： 消费中最常用的有，锡青铜：有较高的抗蚀性、耐磨性，多用于制造轴瓦、轴套等耐磨零件。铝青铜：有较高的强度、抗蚀性、耐磨性、耐热性和焊接性，常用于铸造接受重载的耐磨件，如齿轮、蜗轮、轴套、船舶等零件。第一章第一章 机械工程材料机械工程材料课课 后后 小小 结结含碳量小于含碳量小于2.11%的铁碳合金的铁碳合金1以含碳量 C%0.6%高2以化学成份 碳素钢，合金钢3以钢