1、鐵碳合金鐵碳合金(hjn)相圖相圖第1頁/共41頁第一頁，共42頁。1 1、材料的基本、材料的基本(jbn)(jbn)力學(xué)性能包含哪些力學(xué)性能包含哪些內(nèi)容？?jī)?nèi)容？ 包括包括(boku)(boku)材料的強(qiáng)度、硬度、塑性、韌性、耐磨性和對(duì)缺口的敏感性。材料的強(qiáng)度、硬度、塑性、韌性、耐磨性和對(duì)缺口的敏感性。 第2頁/共41頁第二頁，共42頁。2 2、設(shè)計(jì)中，許用應(yīng)力與材料、設(shè)計(jì)中，許用應(yīng)力與材料(cilio)(cilio)強(qiáng)度有何關(guān)強(qiáng)度有何關(guān) 系？如何確定設(shè)計(jì)中的許用應(yīng)力？系？如何確定設(shè)計(jì)中的許用應(yīng)力？ 對(duì)低碳鋼、中碳鋼、中碳合金鋼、鋁合金等對(duì)低碳鋼、中碳鋼、中碳合金鋼、鋁合金等材料的屈服極限材料

2、的屈服極限s,s, 則許用應(yīng)力則許用應(yīng)力= = ，K K為安全系數(shù)對(duì)塑性、為安全系數(shù)對(duì)塑性、韌性不好的硬、脆材料如鑄鐵，用材料的抗韌性不好的硬、脆材料如鑄鐵，用材料的抗拉強(qiáng)度拉強(qiáng)度(kn(kn l qin l qin d)b, d)b,則許用則許用應(yīng)力應(yīng)力= = 。對(duì)疲勞形式損壞的零件，用。對(duì)疲勞形式損壞的零件，用材料的疲勞強(qiáng)度材料的疲勞強(qiáng)度-1-1則則= = 通常通常 -1=0.5b -1=0.5b（鋼），（鋼）， -1=0.4b -1=0.4b（鑄鐵）（鑄鐵） -1=0.3 -1=0.30.4b0.4b ks kb k1 第3頁/共41頁第三頁，共42頁。3 3、簡(jiǎn)述低、中、高碳鋼劃分標(biāo)準(zhǔn)

3、和各自、簡(jiǎn)述低、中、高碳鋼劃分標(biāo)準(zhǔn)和各自(gz)(gz)性能性能 低碳鋼低碳鋼WcWc0.25%;0.25%;中碳鋼中碳鋼Wc=0.25Wc=0.250.6%;0.6%; 高碳鋼高碳鋼WcWc0.6%0.6% 低碳鋼：高的塑性和韌性，有一定低碳鋼：高的塑性和韌性，有一定(ydng)(ydng)強(qiáng)度，強(qiáng)度，硬度不高。硬度不高。 中碳鋼：有較好的塑性、韌性，有較強(qiáng)的強(qiáng)度和硬中碳鋼：有較好的塑性、韌性，有較強(qiáng)的強(qiáng)度和硬度，綜合力學(xué)性質(zhì)好。度，綜合力學(xué)性質(zhì)好。 高碳鋼：塑性、韌性不好，但有高的硬度和強(qiáng)度。高碳鋼：塑性、韌性不好，但有高的硬度和強(qiáng)度。第4頁/共41頁第四頁，共42頁。4 4、簡(jiǎn)述鐵碳相圖

4、、簡(jiǎn)述鐵碳相圖(xin t)(xin t)的應(yīng)用的應(yīng)用 1 1、為選材提供成分依據(jù)、為選材提供成分依據(jù)(yj) (yj) 2 2、為制定熱加工工藝（包括鑄造、鍛造、焊接、為制定熱加工工藝（包括鑄造、鍛造、焊接、熱處理）提供依據(jù)熱處理）提供依據(jù)(yj)(yj)。 （祥見本書（祥見本書3030頁）頁）第5頁/共41頁第五頁，共42頁。5 5、常用材料硬度、常用材料硬度(yngd)(yngd)測(cè)定法有哪三測(cè)定法有哪三種？種？它們主要適應(yīng)檢驗(yàn)什么材料？它們主要適應(yīng)檢驗(yàn)什么材料？ 硬度測(cè)定法有布氏硬度測(cè)定法有布氏HBHB，洛氏，洛氏HRHR，維氏，維氏HVHV，最常用。低中硬度的用布氏，高硬度的用洛最常

5、用。低中硬度的用布氏，高硬度的用洛氏，薄片材料氏，薄片材料(cilio)(cilio)或表層硬度和微或表層硬度和微小件硬度用維氏檢驗(yàn)。小件硬度用維氏檢驗(yàn)。 第6頁/共41頁第六頁，共42頁。6 6、畫表金屬材料的分類、畫表金屬材料的分類(fn li)(fn li)：第7頁/共41頁第七頁，共42頁。7 7、材料選用、材料選用(xunyng)(xunyng)的主要依據(jù)：的主要依據(jù)：三大依據(jù)(yj)：按使用性能選材，按工藝要求選材，按經(jīng)濟(jì)原則選材。第8頁/共41頁第八頁，共42頁。補(bǔ)充補(bǔ)充(bchng) 1 1、金屬材料的主要性能有哪些？、金屬材料的主要性能有哪些？主要有：使用性能和工藝性能。主要

6、有：使用性能和工藝性能。使用性能包括力學(xué)性能（強(qiáng)度、硬度、塑性使用性能包括力學(xué)性能（強(qiáng)度、硬度、塑性等）等）物理性能（熔點(diǎn)、導(dǎo)電性、導(dǎo)熱性、熱脹冷縮性，密物理性能（熔點(diǎn)、導(dǎo)電性、導(dǎo)熱性、熱脹冷縮性，密度度等）等）化學(xué)性能（抵抗化學(xué)腐蝕和氧化化學(xué)性能（抵抗化學(xué)腐蝕和氧化(ynghu)(ynghu)的能力等）的能力等）工藝性表示加工的難易程度，包括鑄造性、鍛造（沖工藝性表示加工的難易程度，包括鑄造性、鍛造（沖壓）性、焊接性、熱處理性。壓）性、焊接性、熱處理性。第9頁/共41頁第九頁，共42頁。2、金屬材料有哪些試驗(yàn)、金屬材料有哪些試驗(yàn)(shyn)方法？方法？ 有拉力試驗(yàn)有拉力試驗(yàn)(shyn)，硬度

7、試驗(yàn)，硬度試驗(yàn)(shyn)，沖擊試驗(yàn)沖擊試驗(yàn)(shyn)，化學(xué)成分分析法，金相，化學(xué)成分分析法，金相分析法，無損探傷法等。分析法，無損探傷法等。第10頁/共41頁第十頁，共42頁。3、晶體兩大特性、晶體兩大特性(txng)是什么？是什么？ a a）有一定的熔點(diǎn)）有一定的熔點(diǎn) b b）原子呈有規(guī)律的排列，呈各向異性）原子呈有規(guī)律的排列，呈各向異性( ( xinxin y xn y xn) )現(xiàn)象?，F(xiàn)象。第11頁/共41頁第十一頁，共42頁。4 4、常見晶體三種、常見晶體三種(sn zhn)(sn zhn)結(jié)構(gòu)類型是什結(jié)構(gòu)類型是什么？么？ a）體心立方(lfng)結(jié)構(gòu) b）面心立方(lfng)結(jié)構(gòu)

8、 c）密排六方結(jié)構(gòu)第12頁/共41頁第十二頁，共42頁。5 5、常見、常見(chn jin)(chn jin)的晶體缺陷有哪些？的晶體缺陷有哪些？ a a）點(diǎn)缺陷）點(diǎn)缺陷(quxin) (quxin) b b）線缺陷）線缺陷(quxin) (quxin) c c）面缺陷）面缺陷(quxin)(quxin)第13頁/共41頁第十三頁，共42頁。6 6、細(xì)化晶粒方法、細(xì)化晶粒方法(fngf)(fngf)有哪些？有哪些？ a a）結(jié)晶時(shí)提高冷卻）結(jié)晶時(shí)提高冷卻(lngqu)(lngqu)速度速度 。 b b）液態(tài)金屬中加一些形成晶核的雜質(zhì)粉）液態(tài)金屬中加一些形成晶核的雜質(zhì)粉 末。末。 c c）結(jié)晶時(shí)

9、應(yīng)用機(jī)械振動(dòng)、超聲振動(dòng)等手）結(jié)晶時(shí)應(yīng)用機(jī)械振動(dòng)、超聲振動(dòng)等手 段。段。第14頁/共41頁第十四頁，共42頁。7 7、金屬、金屬(jnsh)(jnsh)金相組織三種類型是什么？金相組織三種類型是什么？第15頁/共41頁第十五頁，共42頁。 8、鐵碳合金(hjn)相圖中，幾種基本組 織，各主要線段，各主要點(diǎn)的了解 （見28頁、29頁、30頁） 第16頁/共41頁第十六頁，共42頁。9 9、什么、什么(shn me)(shn me)是金屬的化學(xué)分析法？是金屬的化學(xué)分析法？ 分析金屬化學(xué)成分，最常用最準(zhǔn)確分析金屬化學(xué)成分，最常用最準(zhǔn)確(zhnqu)(zhnqu)的用各種化的用各種化 學(xué)方法測(cè)量鋼中含碳

10、量、含錳量、含硫、磷等學(xué)方法測(cè)量鋼中含碳量、含錳量、含硫、磷等 方法。（見方法。（見3434頁）頁）第17頁/共41頁第十七頁，共42頁。1010、什么、什么(shn me)(shn me)是金屬材料火花鑒別法？是金屬材料火花鑒別法？ 靠砂輪靠砂輪(shln)磨削金屬產(chǎn)生的流線、節(jié)點(diǎn)、苞花、磨削金屬產(chǎn)生的流線、節(jié)點(diǎn)、苞花、 爆花、尾花和色澤等來鑒別鋼鐵牌號(hào)，適爆花、尾花和色澤等來鑒別鋼鐵牌號(hào)，適 于現(xiàn)場(chǎng)初步判斷。于現(xiàn)場(chǎng)初步判斷。第18頁/共41頁第十八頁，共42頁。1111、什么是金相、什么是金相(jn xin)(jn xin)分析？分析？ a a）包括材料缺陷低倍檢驗(yàn)，即用肉眼或低倍）包括材

11、料缺陷低倍檢驗(yàn)，即用肉眼或低倍 放大鏡觀察鑄件放大鏡觀察鑄件(zhjin)(zhjin)疏松、縮孔、疏松、縮孔、砂眼、白點(diǎn)砂眼、白點(diǎn) 偏析等。偏析等。 b b）斷口分析。用肉眼或光學(xué)顯微鏡、電子顯）斷口分析。用肉眼或光學(xué)顯微鏡、電子顯 微鏡觀察斷口組織及其缺陷。微鏡觀察斷口組織及其缺陷。 c c）顯微組織檢驗(yàn)。通過對(duì)金相的試驗(yàn)用）顯微組織檢驗(yàn)。通過對(duì)金相的試驗(yàn)用10001000 倍放大進(jìn)行金相組織檢驗(yàn)，適于熱處理后倍放大進(jìn)行金相組織檢驗(yàn)，適于熱處理后 滲層，焊縫，及腐蝕層檢驗(yàn)。進(jìn)一步放大滲層，焊縫，及腐蝕層檢驗(yàn)。進(jìn)一步放大 可檢晶粒尺寸、晶界缺陷、金相組織成分可檢晶粒尺寸、晶界缺陷、金相組織成

12、分, , 測(cè)量大多用電子顯微鏡。測(cè)量大多用電子顯微鏡。第19頁/共41頁第十九頁，共42頁。1212、簡(jiǎn)述碳鋼合金鋼牌號(hào)、性質(zhì)、簡(jiǎn)述碳鋼合金鋼牌號(hào)、性質(zhì)(xngzh)(xngzh)和和應(yīng)用應(yīng)用第20頁/共41頁第二十頁，共42頁。 b）碳素工具鋼 T7、T7A，淬火+低溫回火，韌性較高、耐沖擊、硬 度較高做鑿子、打鐵錘子、模及木工工具 T8、T8A，有好韌性和硬度做沖頭、剪刀、木工工具 T10、T10A硬度很高，有脆性、但刃口有少許韌性做 切削速度不高刀具工具如刨刀、沖模、絲錐、板牙、 鋸條及卡尺。 T12、T12A、硬度高，不受沖擊的工具，如鉆頭、絲 錐、銼刀、刮刀。 c）合金結(jié)構(gòu)鋼 d）低

13、合金結(jié)構(gòu)鋼 e）合金滲碳鋼 f）合金調(diào)質(zhì)(dio zh)鋼 g）合金彈簧鋼 h）滾珠軸承鋼 i）合金工具鋼 j）其它合金鋼 第21頁/共41頁第二十一頁，共42頁。1313、簡(jiǎn)述鑄鐵、簡(jiǎn)述鑄鐵(zhti)(zhti)牌號(hào)、性質(zhì)和用途牌號(hào)、性質(zhì)和用途 a）灰鑄鐵(zhti)HT b）球墨鑄鐵(zhti)QT c）可鍛鑄鐵(zhti)KT d）蠕墨鑄鐵(zhti) e）合金鑄鐵(zhti)第22頁/共41頁第二十二頁，共42頁。1414、有色金屬的牌號(hào)、有色金屬的牌號(hào)(piho)(piho)、性質(zhì)、用、性質(zhì)、用途途第23頁/共41頁第二十三頁，共42頁。其它其它(qt)工程材料工程材料1、常用(c

14、hn yn)材料有哪三大類？金屬材料（金屬鍵結(jié)合原子） 高分子材料（原子已共價(jià)鍵和 分子鍵結(jié)合） 陶瓷材料（離子鍵）第24頁/共41頁第二十四頁，共42頁。2、高分子材料、高分子材料(cilio)主要分哪幾類？主要分哪幾類？ 工程塑性和橡膠材料3、工程塑性通常(tngchng)有哪些特性和用途？ 有較高機(jī)械強(qiáng)度、耐高溫、耐腐蝕 性（和一般塑性比）。 可代替金屬 做某些機(jī)械零件。第25頁/共41頁第二十五頁，共42頁。4、工程塑性、工程塑性(sxng)分類及其主要特性有哪分類及其主要特性有哪些？些？a）聚酰胺尼龍 尼龍6，尼龍66，尼龍1010，數(shù)字是高分子鏈節(jié)中 碳原子數(shù)。 有較高韌性、強(qiáng)度、

15、低的摩擦系數(shù)，自潤(rùn)滑、耐磨。 應(yīng)用：齒輪、軸承、導(dǎo)軌 芳香尼龍：耐磨、耐熱(nai r)、耐輻射、絕緣性好。 應(yīng)用：絕緣材料、宇宙服、耐磨零件b）聚甲醛 高強(qiáng)度、耐疲勞、自潤(rùn)滑、耐腐蝕、絕緣性好、價(jià) 格低、易燃、易老化。 應(yīng)用：做機(jī)器零件，特適宜不用油的齒輪、軸承。第26頁/共41頁第二十六頁，共42頁。 c）聚碳酸酯 耐沖擊，耐低溫（-100-130）絕緣性好，但易腐 蝕，有透明性，做防彈玻璃，燈罩、安全帽、機(jī)械零件 d）ABC塑性 高彈性、韌性，耐沖擊，耐油、耐蝕，絕緣性好。不耐 高溫和低溫、做方向盤、儀表盤、窗框、隔音板、齒輪、葉輪、手柄等。 e）聚四氟乙烯（塑料王） 化學(xué)穩(wěn)定性好，耐蝕

16、、耐寒、耐熱、（-195250） 自潤(rùn)滑、吸濕性小，絕緣性好 以上是熱塑性塑料，下面(xi mian)是熱固性塑料 f）酚醛塑料（電木） 適于做電器開關(guān)，電器外殼等電絕緣產(chǎn)品，也做齒輪、凸輪、齒輪皮帶輪、但不耐沖擊，曬了成黑色。 g）環(huán)氧塑料 做模具、量具絕緣器件。第27頁/共41頁第二十七頁，共42頁。5 5、簡(jiǎn)述工程塑料加工、簡(jiǎn)述工程塑料加工(ji gng)(ji gng)工藝路線工藝路線 第28頁/共41頁第二十八頁，共42頁。6 6、塑性的優(yōu)點(diǎn)和使用、塑性的優(yōu)點(diǎn)和使用(shyng)(shyng)之間有什之間有什么關(guān)系？么關(guān)系？a a）廉價(jià)性）廉價(jià)性: : 做外殼、手柄、手輪、支架、做外

17、殼、手柄、手輪、支架、 底座、蓋板等大件用來降低產(chǎn)品成本。底座、蓋板等大件用來降低產(chǎn)品成本。b b）自潤(rùn)滑性）自潤(rùn)滑性 : : 做導(dǎo)軌做導(dǎo)軌 軸承軸承 活塞環(huán)，活塞環(huán)， 齒輪齒輪(chln)(chln)等。等。c c）高耐蝕性）高耐蝕性 : : 做化工器皿做化工器皿d d）輕質(zhì)）輕質(zhì) : : 做汽車、飛機(jī)、零件，減輕做汽車、飛機(jī)、零件，減輕 重量重量e e）絕緣性）絕緣性 : : 做電器零件做電器零件第29頁/共41頁第二十九頁，共42頁。7 7、什么是陶瓷材料，有哪些、什么是陶瓷材料，有哪些(nxi)(nxi)特點(diǎn)？特點(diǎn)？ 陶瓷是無機(jī)非金屬材料，由粉末壓成型再由高陶瓷是無機(jī)非金屬材料，由粉末

18、壓成型再由高 溫?zé)Y(jié)而成，是多晶材料，性質(zhì)是高硬度、高溫?zé)Y(jié)而成，是多晶材料，性質(zhì)是高硬度、高 耐溫，抗氧化性、耐蝕，脆性大，熱脹性小，耐溫，抗氧化性、耐蝕，脆性大，熱脹性小， 無塑性，韌性低，不同無塑性，韌性低，不同(b tn)陶瓷還有各不陶瓷還有各不相同特性。相同特性。第30頁/共41頁第三十頁，共42頁。8 8、簡(jiǎn)述、簡(jiǎn)述(jin sh)(jin sh)陶瓷的主要品種。陶瓷的主要品種。 氧化鋁陶瓷氧化鋁陶瓷可作內(nèi)燃機(jī)火花塞，火箭導(dǎo)流罩，可作內(nèi)燃機(jī)火花塞，火箭導(dǎo)流罩，化工泵密封環(huán)，坩鍋，熱電偶套管，刀具，拉絲?；け妹芊猸h(huán)，坩鍋，熱電偶套管，刀具，拉絲模等。等。 氮化硅陶瓷氮化硅陶瓷軸承、

19、其它軸承、其它(qt)同氧化鋁制品。同氧化鋁制品。 碳化硅碳化硅火箭噴嘴，鑄造用澆道口，爐管，氣輪火箭噴嘴，鑄造用澆道口，爐管，氣輪機(jī)葉片、高溫軸承等。機(jī)葉片、高溫軸承等。 氮化硼氮化硼玻璃制品模具，高溫絕緣材料，其它玻璃制品模具，高溫絕緣材料，其它(qt)同氧化鋁制品。同氧化鋁制品。 金屬陶瓷金屬陶瓷軸承、齒輪、凸輪、刀具、襯套、冷軸承、齒輪、凸輪、刀具、襯套、冷拔板、冷沖模。拔板、冷沖模。第31頁/共41頁第三十一頁，共42頁。9 9、陶瓷材料加工、陶瓷材料加工(ji gng)(ji gng)方法方法 第32頁/共41頁第三十二頁，共42頁。1010、簡(jiǎn)述光纖種類、簡(jiǎn)述光纖種類(zhngl

20、i)(zhngli)和用途和用途第33頁/共41頁第三十三頁，共42頁。1111、什么是納米材料？有什么主要、什么是納米材料？有什么主要(zhyo)(zhyo)特性？特性？ 納米是納米是1/10001/1000微米，微米，1nm=1/1000m1nm=1/1000m。 當(dāng)物質(zhì)由微顆粒達(dá)到納米級(jí)（當(dāng)物質(zhì)由微顆粒達(dá)到納米級(jí)（0.10.1100m100m） 后經(jīng)收集壓制成塊狀成納米材料，性能后經(jīng)收集壓制成塊狀成納米材料，性能(xngnng)(xngnng)異于異于 常規(guī)，有活性表現(xiàn)在抗菌，防污、耐磨、高常規(guī)，有活性表現(xiàn)在抗菌，防污、耐磨、高 強(qiáng)度，在電、聲、光、磁方面有特點(diǎn)可制晶強(qiáng)度，在電、聲、光、

21、磁方面有特點(diǎn)可制晶 體管、導(dǎo)線、芯片，電磁屏蔽材料，手機(jī)高體管、導(dǎo)線、芯片，電磁屏蔽材料，手機(jī)高 保真，高清晰、高抗干涉，抗輻射，做防彈保真，高清晰、高抗干涉，抗輻射，做防彈 衣、宇宙服等。衣、宇宙服等。第34頁/共41頁第三十四頁，共42頁。 熱處理1、什么(shn me)是鋼的熱處理？ 將鋼在固態(tài)下加熱將鋼在固態(tài)下加熱(ji r)到預(yù)定溫度，保溫一段時(shí)到預(yù)定溫度，保溫一段時(shí)間，然后以一定冷卻速度冷卻，以此來改變鋼的內(nèi)間，然后以一定冷卻速度冷卻，以此來改變鋼的內(nèi) 部組織，提高鋼的性能，這種工藝稱鋼的熱處部組織，提高鋼的性能，這種工藝稱鋼的熱處 理工藝。理工藝。第35頁/共41頁第三十五頁，共

22、42頁。 2、鋼的整體熱處理工藝、鋼的整體熱處理工藝(gngy)有哪些？有哪些？其目的是什么？其目的是什么？ a a）退火：將鋼加熱到適當(dāng)溫度，保溫，然后緩慢）退火：將鋼加熱到適當(dāng)溫度，保溫，然后緩慢冷卻，可以完全退火、不完全退火、去應(yīng)力退火、冷卻，可以完全退火、不完全退火、去應(yīng)力退火、等溫退火。等溫退火。 目的：細(xì)化晶粒，降低硬度目的：細(xì)化晶粒，降低硬度(yngd)(yngd)，改善切削，改善切削，去除內(nèi)應(yīng)力，減小變形等。去除內(nèi)應(yīng)力，減小變形等。 b b）正火）正火 將鋼加熱到一定溫度，保溫、在靜止空氣中冷卻。將鋼加熱到一定溫度，保溫、在靜止空氣中冷卻。 目的：消除過共析鋼中網(wǎng)狀滲碳體，對(duì)低

23、碳鋼有退目的：消除過共析鋼中網(wǎng)狀滲碳體，對(duì)低碳鋼有退火功能，但時(shí)間短?；鸸δ埽珪r(shí)間短。第36頁/共41頁第三十六頁，共42頁。 c c）淬火：）淬火： 加熱加熱Ac1Ac1或或Ac3Ac3以上某溫度，保溫，然后以上某溫度，保溫，然后(rnhu)(rnhu)以快的以快的 冷卻速度冷卻以獲得馬氏體組織（少數(shù)獲下貝冷卻速度冷卻以獲得馬氏體組織（少數(shù)獲下貝 氏體組織）氏體組織） 目的：提高材料的硬度和剛度。目的：提高材料的硬度和剛度。 d d）回火）回火 鋼在淬火后，再加熱鋼在淬火后，再加熱Ac1Ac1以下某溫度、保溫、以下某溫度、保溫、 然后然后(rnhu)(rnhu)冷卻。分低溫回火（加熱冷卻。

24、分低溫回火（加熱250250）中溫回中溫回 火（加熱火（加熱250250500500）高溫回火（加熱）高溫回火（加熱400400600600）調(diào)質(zhì)處理。）調(diào)質(zhì)處理。 目的目的 低溫回火低溫回火 消除內(nèi)應(yīng)力提高韌性消除內(nèi)應(yīng)力提高韌性 中溫回火中溫回火 提高彈性極限提高彈性極限 高溫回火高溫回火 獲得綜合力學(xué)性質(zhì)獲得綜合力學(xué)性質(zhì)第37頁/共41頁第三十七頁，共42頁。3、什么是鋼的表面淬火？有幾種、什么是鋼的表面淬火？有幾種(j zhn)形式？形式？ 將鋼表面快速加熱到奧氏體區(qū)，在心部來改變組將鋼表面快速加熱到奧氏體區(qū)，在心部來改變組織情況下迅速冷卻，使表層獲得馬氏體組織，硬織情況下迅速冷卻，使表層獲得馬氏體組織，硬度高、耐磨，而心部性質(zhì)不變。稱表