助教課件機械常識與鉗工實訓朱仁盛朱勁松主編助教課件機械常識與鉗工實訓朱仁盛朱勁松主編1單元四機械工程材料學習目標常用工程材料常用金屬材料了解金屬材料的類型、用途、力學性能及工藝性能；了解工程用鋼和有色金屬及其合金的規(guī)格、性能、用途，能查閱相關手冊工程塑料了解通用塑料及工程塑料的基本性能和用途單元四機械工程材料學習目標常常用了解金屬材料的類型、用途、2工程材料分類工程材料分類3碳素鋼合金鋼按含碳量分低碳鋼0.0218%<c%≤0.25%中碳鋼0.25%<C%<0.6%高碳鋼0.6%≤C%<2.11%按質量分碳素結構鋼優(yōu)質碳素結構鋼碳素工具鋼鋼的分類合金結構鋼合金工具鋼特殊性能鋼按用途分普通碳素結構鋼高級優(yōu)質碳素結構鋼一、常見工程材料的分類、標識及應用碳合按含碳量分低碳鋼0.0218%<c%≤0.254鋼的牌號及其應用1、碳素結構鋼：Q+屈服點數(shù)值。例如：Q195，Q275等。薄板，鐵絲，釘，小軸，螺栓等。2、優(yōu)質碳素結構鋼：用兩位數(shù)字表示，該數(shù)字表示鋼中平均含碳量的萬倍。例如：08F，20，45，60等。用作各種較重要的機器零件如：齒輪、主軸等。牌號：用途：牌號：用途：鋼的牌號及其應用1、碳素結構鋼：Q+屈服點數(shù)值。例如：53、碳素工具鋼用來制作各種刀具、量具和模具。用“T”加數(shù)字表示，該數(shù)字表示鋼中平均含碳量的千倍。如：T8，T9等。T8：表示碳的平均含碳量為0.8%的碳素工具鋼。

用于澆注成鑄件的鋼。其強度高于各類鑄鐵，同時具有良好的塑性和韌性，適于制造形狀復雜、強度和韌性要求高的零件，如火車輪、大齒輪等。4.鑄鋼：牌號：用途：

用“鑄鋼”兩漢字的漢語拼音字母字頭“ZG”及后面兩組數(shù)字組成：第一組數(shù)字代表屈服點，第二組數(shù)字代表抗拉強度值。如ZG230-450表示屈服點不小于230MPa，抗拉強度不小于450MPa的鑄造碳鋼。

牌號：用途：3、碳素工具鋼用來制作各種刀具、量具和模具。用“T”加數(shù)字6合金元素對鋼性能的影響（1）提高了鋼的力學性能（2）提高了鋼的淬透性（3）使鋼具有某些特殊性能

鈦、釩等合金元素的加入提高了鋼的強度和硬度，細化了晶粒，也提高了塑性與韌性。

鉻、硅、鎳、錳、硼等合金元素的加入提高鋼的淬透性。

鉻、錳等合金元素的加入使鋼具有了耐高溫、耐熱、耐磨、不生銹等特殊性能。合金鋼合金元素對鋼性能的影響（1）提高了鋼的力學性能（2）提高了鋼7合金鋼合金結構鋼合金工具鋼特殊性能鋼機器合金結構鋼

：工程合金結構鋼

：普通低合金結構鋼

不銹鋼、耐熱鋼、耐磨鋼合金刃具鋼：

合金彈簧鋼、合金滲碳鋼合金調質鋼、合金軸承鋼

合金模具鋼

：

合金量具鋼：

低合金刃具鋼、高合金刃具鋼、高速鋼冷作模具鋼、熱作模具鋼

沒有專用鋼種合金鋼的分類與牌號合合金結構鋼合金工具鋼特殊性能鋼機器合金結構鋼：工程合金結8(1)合金結構鋼的牌號(2)合金工具鋼的牌號

兩位數(shù)字+合金元素符號+數(shù)字前兩位數(shù)字表示平均含碳量的萬倍，后面數(shù)字表示合金元素的百倍。如60Si2Mn,40Cr等。

其牌號表示方法與合金結構鋼類似，但其平均Wc>1%時不標出；當Wc<1%前面數(shù)字表示含碳量的千倍。如：9SiCr,Cr12,5CrMnMo等。

但高速鋼不標含碳量，只寫出合金元素符號及其含量。

如:W18Cr4V,W6Mo5Cr4V23、合金鋼的牌號(1)合金結構鋼的牌號(2)合金工具鋼的牌號兩位數(shù)字+9合金結構鋼1、普通低合金結構鋼

低碳，合金含量小于3%。主加元素為Mn其強化了鐵素體，提高了強度；V，Ti等元素使晶粒細化，使韌性提高。在建筑、橋梁、車輛、船舶中應用廣泛。以16Mn為最廣。船舶橋梁合金結構鋼1、普通低合金結構鋼低碳，合金含量小于3102、合金滲碳鋼

含碳量為0.1%--0.2%,以保障心部具有足夠的韌性，合金含量小于3%。主加元素為Cr、Mn、Ti、V，提高了淬透性，使晶粒細化，耐磨性提高。

主要用于表面要求硬而耐磨，心部具有足夠強度和韌性的零件，如：汽車變速箱的齒輪等。以20Cr、20CrTiMn為最廣。變速齒輪撥叉2、合金滲碳鋼含碳量為0.1%--0.2%,以保障心113、合金調質鋼

含碳量為0.25%--0.5%,主加元素為Cr、Mn、Si、Ni等以提高淬透性和強化鐵素體.調質鋼具有良好的綜合力學性能。

合金調質鋼廣泛用于制造汽車、拖拉機、機床和其它機器上的各種重要零件，如齒輪、軸類件、連桿等。

曲軸

連桿

3、合金調質鋼含碳量為0.25%--0.5%,主加元素124、合金彈簧鋼它具有高的彈性、疲勞強度及沖動韌度。含碳量為0.5%--0.7%,主加元素為Cr、Mn、Si等以提高淬透性和彈性極限。

合金彈簧鋼是一種專用結構鋼，主要用于制造各種彈簧和彈性元件。

拉力彈簧

圓柱彈簧

4、合金彈簧鋼它具有高的彈性、疲勞強度及沖動韌度。含135、滾動軸承鋼

主要用來制造滾動軸承的滾動體（滾珠、滾柱、滾針）、內外套圈等，屬專用結構鋼。

碳質量分數(shù)一般為0.95%--1.10%，以保證其高硬度、高耐磨性和高強度。鉻為基本合金元素，鉻含量為0.40%--1.65%。高碳低鉻。如：GCr155、滾動軸承鋼主要用來制造滾動軸承的滾動體（滾珠、滾14合金工具鋼

合金工具鋼是制造刃具、量具和模具的鋼種。不僅有更高的硬度和耐磨性,還具有更高的紅硬性。1、合金刃具鋼

用途：主要用于制造各種金屬切削刀具，如車刀、銑刀、鉆頭等。

性能：（1）高硬度，60HRC以上；（2）高的耐磨性；（3）高熱硬性；（4）足夠的塑性和韌性。銑刀

英制模板刀合金工具鋼合金工具鋼是制造刃具、量具和模具的鋼種。不15合金工具鋼的種類及牌號

低合金刃具鋼高速鋼

①高碳：碳質量分數(shù)為0.9%--1.1%，以保證高硬度和高耐磨性。

②Cr、Mn、Si主要是提高鋼的淬透性，Si還能提高鋼的回火穩(wěn)定性；

W、V能提高硬度和耐磨性，并防止加熱時過熱，保持細小的晶粒。

（如：W18Cr4V、W6Mo5Cr4V2

）高速鋼是高合金刃具鋼，具有很高的熱硬性，高速切削中刃部溫度達600℃時，其硬度無明顯下降。

①高碳：碳質量分數(shù)在0.70%以上，最高可達1.5%左右，

②加入Cr、W、Mo、V等合金元素：

Cr提高淬透性。

W、Mo保證高的熱硬性。

V提高耐磨性，細化晶粒。

合金工具鋼的種類及牌號低合金刃具鋼高速鋼

①高碳162、合金量具鋼

用途：量具用鋼用于制造各種測量工具，如卡尺、千分尺、塊規(guī)。性能要求：(1)高硬度（大于56HRC）和高耐磨性；

(2)高尺寸穩(wěn)定性，在存放和使用過程中，尺寸不發(fā)生變化。螺紋規(guī)

游標卡尺千分尺

2、合金量具鋼用途：量具用鋼用于制造各種測量工具，173、合金模具鋼合金模具鋼按其用途分為冷作模具鋼和熱作模具鋼兩大類。

冷作模具鋼

用途：冷模具用于制造各種冷沖模、冷鐓模、冷擠壓模和拉絲模等，工作溫度不超過200℃～300℃。熱作模具鋼如：9Mn2V、CrWMn

用途：熱作模具鋼用于制造各種熱鍛模、熱壓模、熱擠壓模和壓鑄模等，工作時型腔表面溫度可達600℃以上。如：5CrMnMo、5CrNiMo

性能要求：①高硬度，58～62HRC;②高耐磨性;③足夠的韌性和疲勞抗力3、合金模具鋼合金模具鋼按其用途分為冷作模具鋼和熱作模具鋼兩18量具用鋼的選用舉例

量具鋼號平樣板或卡板10、20或50、55、60、60Mn、65Mn一般量規(guī)與塊規(guī)T10A、T12A、9SiCr高精度量規(guī)與塊規(guī)Cr（刃具鋼）、CrMn、GCr15高精度且形狀復雜的量規(guī)與塊規(guī)CrWMn(低變形鋼)抗蝕量具4Cr13,9Cr18(不銹鋼)量具用鋼的選用舉例量具鋼號平樣板或19特殊性能鋼特殊性能鋼是指具有特殊物理和化學性能的一種高合金鋼.它主要包括不銹鋼、耐熱鋼、耐磨鋼等.不銹鋼

（1）鉻不銹鋼1Cr13、2Cr13和3Cr13等，通稱Cr13型不銹鋼

（2）鉻鎳不銹鋼0Cr19Ni9、1Cr18Ni9等，通稱18-8型不銹鋼耐熱鋼

常用的抗氧化鋼有4Cr9Si2、1Crl3SiAl等

常用的熱強鋼有15CrMo、4Cr14Nil14W2Mo等

（2）熱強鋼（1）抗氧化鋼耐磨鋼主要用于承受嚴重摩擦和強烈沖擊的零件

特殊性能鋼特殊性能鋼是指具有特殊物理和化學性能的一20不銹鋼船用螺旋槳不銹鋼剪刀表帶容器不銹鋼船用螺旋槳不銹鋼剪刀表容21履帶

鐵軌分道叉

破碎機顎板挖掘機斗齒履帶鐵軌分道叉破碎機顎板挖掘機斗齒22習題與思考1．根據(jù)含碳量和室溫組織的不同，鋼分為哪幾類？試述它們的含碳量和室溫組織。2．碳素鋼的分類方法有哪些？3．何謂合金鋼？4．合金鋼有哪幾種常用的分類方法？5．合金結構鋼按主要用途可以分為哪幾類？舉例說明應用。6．合金工具鋼按主要用途可以分為哪幾類？舉例說明應用。7．高速鋼的主要特性是什么？它的成分和熱處理有什么特點？8．不銹鋼分哪幾類？含碳量對不銹鋼的性能有何影響？9．高錳鋼ZGMn13為什么耐磨且有很好的韌性？10．說明下列各牌號鋼屬于哪一類鋼？其符號和數(shù)字所代表的意義是什么？Q215-A4516Mn08FT12A20CrMnTi60Si2Mn9SiCrGCr15ZGMn13W18Cr4V1Cr18Ni9習題與思考1．根據(jù)含碳量和室溫組織的不同，鋼分為哪幾類？試述23助教課件機械常識與鉗工實訓朱仁盛朱勁松主編助教課件機械常識與鉗工實訓朱仁盛朱勁松主編24單元四機械工程材料學習目標常用工程材料常用金屬材料了解金屬材料的類型、用途、力學性能及工藝性能；了解工程用鋼和有色金屬及其合金的規(guī)格、性能、用途，能查閱相關手冊工程塑料了解通用塑料及工程塑料的基本性能和用途單元四機械工程材料學習目標常常用了解金屬材料的類型、用途、25工程材料分類工程材料分類26碳素鋼合金鋼按含碳量分低碳鋼0.0218%<c%≤0.25%中碳鋼0.25%<C%<0.6%高碳鋼0.6%≤C%<2.11%按質量分碳素結構鋼優(yōu)質碳素結構鋼碳素工具鋼鋼的分類合金結構鋼合金工具鋼特殊性能鋼按用途分普通碳素結構鋼高級優(yōu)質碳素結構鋼一、常見工程材料的分類、標識及應用碳合按含碳量分低碳鋼0.0218%<c%≤0.2527鋼的牌號及其應用1、碳素結構鋼：Q+屈服點數(shù)值。例如：Q195，Q275等。薄板，鐵絲，釘，小軸，螺栓等。2、優(yōu)質碳素結構鋼：用兩位數(shù)字表示，該數(shù)字表示鋼中平均含碳量的萬倍。例如：08F，20，45，60等。用作各種較重要的機器零件如：齒輪、主軸等。牌號：用途：牌號：用途：鋼的牌號及其應用1、碳素結構鋼：Q+屈服點數(shù)值。例如：283、碳素工具鋼用來制作各種刀具、量具和模具。用“T”加數(shù)字表示，該數(shù)字表示鋼中平均含碳量的千倍。如：T8，T9等。T8：表示碳的平均含碳量為0.8%的碳素工具鋼。

用于澆注成鑄件的鋼。其強度高于各類鑄鐵，同時具有良好的塑性和韌性，適于制造形狀復雜、強度和韌性要求高的零件，如火車輪、大齒輪等。4.鑄鋼：牌號：用途：

用“鑄鋼”兩漢字的漢語拼音字母字頭“ZG”及后面兩組數(shù)字組成：第一組數(shù)字代表屈服點，第二組數(shù)字代表抗拉強度值。如ZG230-450表示屈服點不小于230MPa，抗拉強度不小于450MPa的鑄造碳鋼。

牌號：用途：3、碳素工具鋼用來制作各種刀具、量具和模具。用“T”加數(shù)字29合金元素對鋼性能的影響（1）提高了鋼的力學性能（2）提高了鋼的淬透性（3）使鋼具有某些特殊性能

鈦、釩等合金元素的加入提高了鋼的強度和硬度，細化了晶粒，也提高了塑性與韌性。

鉻、硅、鎳、錳、硼等合金元素的加入提高鋼的淬透性。

鉻、錳等合金元素的加入使鋼具有了耐高溫、耐熱、耐磨、不生銹等特殊性能。合金鋼合金元素對鋼性能的影響（1）提高了鋼的力學性能（2）提高了鋼30合金鋼合金結構鋼合金工具鋼特殊性能鋼機器合金結構鋼

：工程合金結構鋼

：普通低合金結構鋼

不銹鋼、耐熱鋼、耐磨鋼合金刃具鋼：

合金彈簧鋼、合金滲碳鋼合金調質鋼、合金軸承鋼

合金模具鋼

：

合金量具鋼：

低合金刃具鋼、高合金刃具鋼、高速鋼冷作模具鋼、熱作模具鋼

沒有專用鋼種合金鋼的分類與牌號合合金結構鋼合金工具鋼特殊性能鋼機器合金結構鋼：工程合金結31(1)合金結構鋼的牌號(2)合金工具鋼的牌號

兩位數(shù)字+合金元素符號+數(shù)字前兩位數(shù)字表示平均含碳量的萬倍，后面數(shù)字表示合金元素的百倍。如60Si2Mn,40Cr等。

其牌號表示方法與合金結構鋼類似，但其平均Wc>1%時不標出；當Wc<1%前面數(shù)字表示含碳量的千倍。如：9SiCr,Cr12,5CrMnMo等。

但高速鋼不標含碳量，只寫出合金元素符號及其含量。

如:W18Cr4V,W6Mo5Cr4V23、合金鋼的牌號(1)合金結構鋼的牌號(2)合金工具鋼的牌號兩位數(shù)字+32合金結構鋼1、普通低合金結構鋼

低碳，合金含量小于3%。主加元素為Mn其強化了鐵素體，提高了強度；V，Ti等元素使晶粒細化，使韌性提高。在建筑、橋梁、車輛、船舶中應用廣泛。以16Mn為最廣。船舶橋梁合金結構鋼1、普通低合金結構鋼低碳，合金含量小于3332、合金滲碳鋼

含碳量為0.1%--0.2%,以保障心部具有足夠的韌性，合金含量小于3%。主加元素為Cr、Mn、Ti、V，提高了淬透性，使晶粒細化，耐磨性提高。

主要用于表面要求硬而耐磨，心部具有足夠強度和韌性的零件，如：汽車變速箱的齒輪等。以20Cr、20CrTiMn為最廣。變速齒輪撥叉2、合金滲碳鋼含碳量為0.1%--0.2%,以保障心343、合金調質鋼

含碳量為0.25%--0.5%,主加元素為Cr、Mn、Si、Ni等以提高淬透性和強化鐵素體.調質鋼具有良好的綜合力學性能。

合金調質鋼廣泛用于制造汽車、拖拉機、機床和其它機器上的各種重要零件，如齒輪、軸類件、連桿等。

曲軸

連桿

3、合金調質鋼含碳量為0.25%--0.5%,主加元素354、合金彈簧鋼它具有高的彈性、疲勞強度及沖動韌度。含碳量為0.5%--0.7%,主加元素為Cr、Mn、Si等以提高淬透性和彈性極限。

合金彈簧鋼是一種專用結構鋼，主要用于制造各種彈簧和彈性元件。

拉力彈簧

圓柱彈簧

4、合金彈簧鋼它具有高的彈性、疲勞強度及沖動韌度。含365、滾動軸承鋼

主要用來制造滾動軸承的滾動體（滾珠、滾柱、滾針）、內外套圈等，屬專用結構鋼。

碳質量分數(shù)一般為0.95%--1.10%，以保證其高硬度、高耐磨性和高強度。鉻為基本合金元素，鉻含量為0.40%--1.65%。高碳低鉻。如：GCr155、滾動軸承鋼主要用來制造滾動軸承的滾動體（滾珠、滾37合金工具鋼

合金工具鋼是制造刃具、量具和模具的鋼種。不僅有更高的硬度和耐磨性,還具有更高的紅硬性。1、合金刃具鋼

用途：主要用于制造各種金屬切削刀具，如車刀、銑刀、鉆頭等。

性能：（1）高硬度，60HRC以上；（2）高的耐磨性；（3）高熱硬性；（4）足夠的塑性和韌性。銑刀

英制模板刀合金工具鋼合金工具鋼是制造刃具、量具和模具的鋼種。不38合金工具鋼的種類及牌號

低合金刃具鋼高速鋼

①高碳：碳質量分數(shù)為0.9%--1.1%，以保證高硬度和高耐磨性。

②Cr、Mn、Si主要是提高鋼的淬透性，Si還能提高鋼的回火穩(wěn)定性；

W、V能提高硬度和耐磨性，并防止加熱時過熱，保持細小的晶粒。

（如：W18Cr4V、W6Mo5Cr4V2

）高速鋼是高合金刃具鋼，具有很高的熱硬性，高速切削中刃部溫度達600℃時，其硬度無明顯下降。

①高碳：碳質量分數(shù)在0.70%以上，最高可達1.5%左右，

②加入Cr、W、Mo、V等合金元素：

Cr提高淬透性。

W、Mo保證高的熱硬性。

V提高耐磨性，細化晶粒。

合金工具鋼的種類及牌號低合金刃具鋼高速鋼

①高碳392、合金量具鋼

用途：量具用鋼用于制造各種測量工具，如卡尺、千分尺、塊規(guī)。性能要求：(1)高硬度（大于56HRC）和高耐磨性；

(2)高尺寸穩(wěn)定性，在存放和使用過程中，尺寸不發(fā)生變化。螺紋規(guī)

游標卡尺千分尺

2、合金量具鋼用途：量具用鋼用于制造各種測量工具，403、合金模具鋼合金模具鋼按其用途分為冷作模具鋼和熱作模具鋼兩大類。

冷作模具鋼

用途：冷模具用于制造各種冷沖模、冷鐓模、冷擠壓模和拉絲模等，工作溫度不超過200℃～300℃。熱作模具鋼如：9Mn2V、CrWMn

用途：熱作模具鋼用于制造各種熱鍛模、熱壓模、熱擠壓模和壓鑄模等，工作時型腔表面溫度可達600℃以上。如：5CrMnMo、5CrNiMo

性能要求：①高硬度，58～62HRC;②高耐磨性;③足夠的韌性和疲勞抗力3、合金模具鋼合金模具鋼按其用途分為冷作模具鋼和熱作模具鋼兩41量具用鋼的選用舉例

量具鋼號平樣板或卡板10、20或50、55、60