第2章工程材料2.1金屬材料的種類、性能及用途2.1.1金屬材料的性能

1.金屬材料的力學性能指金屬材料在外加載荷作用下所表現(xiàn)出來的抵抗變形或破壞的能力。

2.金屬材料的工藝件能指金屬材料適應于加工制造方法的能力。2.1.2常用的金屬材料常用的金屬材樹可分為黑色金屬和有色金屬兩大類。黑色金屬包括鋼和鑄鐵等；有色金屬是除鋼鐵以外的其它各種金屬及其合金。1.碳素鋼碳素鋼指含碳量小于1.5％。（1）碳素鋼的分類按碳的質(zhì)量分數(shù)分類、按鋼的質(zhì)量分類和按用途分類。（2）碳素鋼牌號及用途普通質(zhì)量碳素鋼、優(yōu)質(zhì)碳素鋼、碳素工具鋼、2.合金鋼（1）合金鋼的分類按合金元素質(zhì)量分數(shù)分類、按用途分類。2）合金鋼的牌號及用途合金結構鋼：用兩位數(shù)＋元素符號＋數(shù)字；合金工具鋼：滾動軸承鋼：不銹鋼和耐熱鋼3.鑄鐵鑄鐵是指ωC>2．11％，主要由鐵、碳和硅組成的合金總稱。（1）鑄鐵的分類1）白口鑄鐵碳主要以游離碳化鐵形式出現(xiàn)的鑄鐵，斷口呈銀白色。2）灰鑄鐵碳主要以片狀石墨形式析出的鑄鐵，斷口呈灰色。

3）可鍛鑄鐵白口鑄鐵通過石墨化或氧化脫碳可鍛化處理，具有較高韌性。

4）球墨鑄鐵石墨大部分或全部呈球狀，有時少量為團絮狀。

5）蠕墨鑄鐵金相組織中石墨形態(tài)主要為蠕蟲狀。6）麻口鑄鐵碳部分以游離碳化鐵形式析出，部分以石墨形式析出。（2）常見鑄鐵的牌號及用途灰鑄鐵：由“HT”及數(shù)字組成。球墨鑄鐵：用“QT”符號及其后面兩組數(shù)字表示。蠕墨鑄鐵：用“RuT”符號及其后面數(shù)字表示?？慑戣T鐵：由三個字母及兩組數(shù)字組成。2.2非金屬材料的種類、性能及用途包括：高分子材料、陶瓷材料、復合材料等。2.2.1高分子材料：是以分子量一般在5000以上的高分子化合物為主要組分的材料。1.塑料塑料是以合成樹脂為主要成分，加入一些用來改善使用性能和工藝性能的添加劑而制成的。（1）塑料的特性質(zhì)輕，其密度為0.9～2.2g／cm3；比強度高；能耐大氣、水、堿、有機溶劑等的腐蝕，化學穩(wěn)定性好；具有優(yōu)異的電絕緣性；減摩、耐磨性好；消聲吸振性好；成形加工性好，且方法簡單；耐熱性差；易燃燒和易老化；導熱性差，熱膨脹系數(shù)大。(2）常用塑料1)熱塑性塑料加熱時變軟，冷卻后變硬，再加熱又可變軟，可反復成形。

2)熱固性塑料加熱時軟化，冷卻后堅硬。固化后再加熱，則不再軟化或熔融，不能再成形。2.橡膠橡膠是以生膠為主要原料，加入適量配合劑而制成的高分子材料。（1）橡膠的性能橡膠彈性大，最高伸長率可達800％～1000％外力去除后能迅速恢復原狀；吸振能力強；耐磨性、隔聲性、絕緣性好；可積儲能量，具有—定的耐腐蝕性和足夠的強度。（2）常用橡膠按原料來源不同，橡膠分為天然橡膠和合成橡膠；根據(jù)應用范圍寬窄，分為通用橡膠和特種橡膠。2.2.2陶瓷材料陶瓷是用粉末冶金法生產(chǎn)的無機非金屬材料。生產(chǎn)過程是：原料粉碎、壓制成形、高溫燒結形成制品。

1.陶瓷的分類根據(jù)用途不同分為：日用陶瓷和工業(yè)陶瓷。按原料不同分為普通陶瓷和特種陶瓷。

2.陶瓷的性能在室溫下無塑性，脆性大，沖擊韌度值很低，耐疲勞性能較差。陶瓷內(nèi)部氣孔多，抗拉強度低，抗壓強度高。陶瓷硬度高于其他材料，一般>1500HV。陶瓷熔點高于金屬，熱硬性高，抗高溫蠕變能力強，高溫強度高，抗高溫氧化性好，抗酸、堿、鹽腐蝕能力強，大多數(shù)陶瓷絕緣性好，具有不可燃燒性和不老化性。3.常用的工業(yè)陶瓷（1)普通陶瓷（2)氧化鋁陶瓷（3)氮化硅陶瓷（4)碳化硅陶瓷（5)氮化硼陶瓷2.2.3復合材料復合材料是由兩種或兩種以上性質(zhì)不同的物質(zhì)，經(jīng)人工組合而成的多相固體材料。1.復合材料的分類：1)按基體不同，分為非金屬基體和金屬基體兩類。

2)按增強相的種類和形狀，分為顆粒、層疊、纖維增強等復合材料。3）按性能，分為結構、功能等復合材料。2.復合材料的性能復合材料比強度和比模量高；抗疲勞性能好；減振性能好；高溫性能好；復合材料還有較好的減摩性、耐蝕性、斷裂安全性和工藝性等。3.常用復合材料（1