安徽工程科技學(xué)院機(jī)械工程系：龔建成《機(jī)械基礎(chǔ)》課程CAI課件1第4章機(jī)械工程常用材料及其工程性能4.1概述材料金屬材料無機(jī)非金屬材料有機(jī)材料-塑料，橡膠，合成纖維非金屬材料黑色金屬材料－鐵基金屬合金有色金屬材料24.2金屬材料的機(jī)械性能機(jī)械性能強(qiáng)度剛度塑性材料抵抗塑性變形和斷裂的能力材料抵抗彈性變形的能力在外力作用下金屬產(chǎn)生塑性變形而不產(chǎn)生斷裂的能力硬度材料抵抗局部塑性變形能力的性能指標(biāo)金屬的疲勞當(dāng)應(yīng)力的周期循環(huán)次數(shù)增加到某一數(shù)值N后，材料也會產(chǎn)生斷裂線膨脹系數(shù)α3材料在軸向拉伸或壓縮時的機(jī)械性質(zhì)力變形應(yīng)力應(yīng)變44.3常用的工程材料黑色金屬鑄鐵含碳量大于2.06％的鐵碳合金；

制作底座、支架、工作臺合金鋼為改善鋼的性能，在鋼中加入一種或數(shù)種合金元素的鋼－鉻錳鎳硅鋁鎢碳素鋼（含碳量0.04%-1.7％的鐵碳合金稱為鋼）普通碳素結(jié)構(gòu)鋼－Q244、

Q274制造強(qiáng)度要求高的零件－連桿、軸優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼－鋼號10、

14、

20、

84－一般零部件應(yīng)用（0.01％）碳素工具鋼－T8、

T12A（高級優(yōu)質(zhì)碳素工具剛）－一般零部件應(yīng)用（0.1％）5有色金屬形狀記憶合金在宇航、電子、醫(yī)療等方面應(yīng)用銅及銅合金不宜制造結(jié)構(gòu)零件，常制作電元件和耐磨件，價格貴純銅銅與鋅合金，H80、H49(銅含量)、HPb49-1

、HMn48-2（特殊）黃銅銅與錫鉛等元素的合金

－錫青銅（銅錫合金）

－無錫青銅（含鋁鈹錳等元素）青銅鋁及鋁合金鑄鋁合金變形鋁合金超硬鋁合金6非金屬材料工程塑料陶瓷材料密度小，質(zhì)量輕，耐腐蝕性好，易加工；硬度高、耐高溫、抗氧化、耐腐蝕人工合成礦物寶石石英橡膠耐腐蝕性好，耐磨損和耐放射性；74.4金屬材料的熱處理與表面精飾熱處理普通熱處理鋼的熱處理：將鋼在固態(tài)范圍內(nèi)施以不同形式的加熱、保溫和冷卻，從而改變（或改善）其組織結(jié)構(gòu)以達(dá)到預(yù)期性能的操作工藝。表面熱處理退火正火淬火回火表面淬火化學(xué)熱處理火焰加熱感應(yīng)加熱滲碳氮化氰化8普通熱處理退火將鋼加熱稍高于臨界溫度－保持一定時間－緩慢冷卻；

目的：軟化鋼件，以利于切削，細(xì)化晶粒，改善組織以提高化學(xué)性能；消除殘余應(yīng)力，以防止變形、干裂；正火淬火回火將鋼加熱稍高于臨界溫度－保持一定時間－在空氣中冷卻；

目的：強(qiáng)度硬度比退火后高；利于切削加工將鋼加熱高于臨界溫度－保溫－在水或油中迅速冷卻；

目的：提高零件硬度和耐磨性；將淬火后零件－重新加熱低于臨界溫度－保溫－在水或油中迅速冷卻；

目的：消除淬火時冷卻過快產(chǎn)生的內(nèi)應(yīng)力；是淬火后必須程序；94.4金屬材料的熱處理與表面精飾表面熱處理表面淬火化學(xué)熱處理快速加熱－－迅速冷卻

目的：使表面變硬；內(nèi)部塑性和韌性較好；－－齒輪、蝸桿、絲桿、軸頸；將工件在一定介質(zhì)中加熱和保溫－使介質(zhì)中活性原子滲入表層－改變表層化學(xué)成分和組織－使具有特殊的力學(xué)或物