機(jī)械學(xué)根底課程電子教案機(jī)械學(xué)根底多媒體系列CAI課件授課教師：馬惠萍聯(lián)絡(luò)方式：86413120：mhp@哈工大電氣工程及自動(dòng)化學(xué)院自動(dòng)化測(cè)試與控制系1第5章機(jī)械工程常用資料及其工程性能5.1概述資料金屬資料:無(wú)機(jī)非金屬資料－陶瓷有機(jī)資料－塑料，橡膠，合成纖維非金屬資料:黑色金屬資料－鐵基金屬合金有色金屬資料－銅、鋁、鎂零部件機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)〔資料、熱處置、外形、尺寸〕定原理方案后保證零部件的任務(wù)才干根據(jù)25.2金屬資料的機(jī)械性能機(jī)械性能強(qiáng)度剛度塑性資料抵抗塑性變形和斷裂的才干資料抵抗彈性變形的才干在外力作用下金屬產(chǎn)生塑性變形而不產(chǎn)生斷裂的才干硬度資料抵抗部分塑性變形才干的性能目的－－硬度保證強(qiáng)度、耐磨性和壽命金屬的疲勞當(dāng)應(yīng)力的周期循環(huán)次數(shù)添加到某一數(shù)值N后，資料也會(huì)產(chǎn)生斷裂線膨脹系數(shù)α3延伸率:試件拉斷后單位長(zhǎng)度內(nèi)產(chǎn)生剩余伸長(zhǎng)的百分?jǐn)?shù)；收縮率:試件拉斷后橫截面積相對(duì)收縮的百分?jǐn)?shù)；45.3常用的工程資料黑色

金屬鑄鐵:含碳量大于2.06％的鐵碳合金；

制造底座、支架、任務(wù)臺(tái)合金鋼:為改善鋼的性能，在鋼中參與一種或數(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〕普通碳素構(gòu)造鋼－Q255、Q275、Q235A制造強(qiáng)度要求高的零件－連桿、軸優(yōu)質(zhì)碳素構(gòu)造鋼－鋼號(hào)10、15、20、85－普通零部件運(yùn)用〔0.01％〕碳素工具鋼－T8、T12A〔高級(jí)優(yōu)質(zhì)碳素工具剛〕－普通零部件運(yùn)用〔0.1％〕－高硬度和耐磨性5鑄鐵分類白口鑄鐵：碳以Fe3O存在，斷口呈白亮色－硬度高、脆性大灰口鑄鐵：碳以片狀石墨存在，斷口呈暗灰色－良好的工藝性能和機(jī)械性能－HT100可鍛鑄鐵:石墨呈團(tuán)絮狀存在，白口鑄鐵經(jīng)退火后獲得－塑性和韌性好球墨鑄鐵:石墨呈球狀存在－強(qiáng)度高、鑄造性好—QT400-17鑄鐵特點(diǎn)：含碳量為2.5％－4％的鐵碳合金，雜質(zhì)〔硅、錳、琉、磷〕含量比鋼多，具有良好的鑄造性、耐磨性和切削加工性，消費(fèi)簡(jiǎn)單、價(jià)錢廉價(jià)；蠕墨鑄鐵:石墨呈蠕蟲狀存在；6碳素鋼分類按含碳量分:低碳鋼〔含碳<0.25％〕中碳鋼〔含碳0.25％－0.6％〕高碳鋼〔含碳>0.6％〕普通碳素鋼優(yōu)質(zhì)碳素鋼高級(jí)優(yōu)質(zhì)碳素鋼按鋼的質(zhì)量分:〔有害雜質(zhì)S、P含量〕按用途分:碳素構(gòu)造鋼:〔用于工程構(gòu)件和零件－齒輪、軸、桿－是低碳鋼和中碳鋼〕碳素工具鋼:〔用于制造刀具、模具、量具－是高碳鋼〕7合金鋼分類合金構(gòu)造鋼：刃具鋼量具鋼模具鋼合金工具鋼特殊功能鋼:低合金機(jī)構(gòu)鋼機(jī)械制造用鋼不銹鋼耐熱鋼耐磨鋼鑄鋼:合金鋼優(yōu)點(diǎn)：參與合金元素可使鋼獲得普通碳素鋼達(dá)不到的性能(如硬度、強(qiáng)度、塑性和韌性等)；提高耐磨、防腐、防酸性能；獲得高彈性、高抗磁或?qū)Т判缘龋?有色

金屬外形記憶合金在宇航、電子、醫(yī)療等方面運(yùn)用銅及

銅合金不宜制造構(gòu)造零件，常制造電元件和耐磨件，價(jià)錢貴;T1,T2純銅銅與鋅合金，H80、H59(銅含量)、HPb59-1、HMn58-2〔特殊〕黃銅銅與錫鉛等元素的合金

－錫青銅〔銅錫合金〕

－無(wú)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工業(yè)純鋁：L1〔純度最高〕、L2、…、L79非金屬

資料工程塑料陶瓷資料密度小，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；105.4金屬資料的熱處置與外表精飾鋼的熱處置：將鋼在固態(tài)范圍內(nèi)施以不同方式的加熱、保溫暖冷卻，從而改動(dòng)〔或改善〕其組織構(gòu)造以到達(dá)預(yù)期性能的操作工藝。鑄造、鍛造或焊接晶粒粗大、加工硬化、內(nèi)應(yīng)力較大零件毛坯加工方法存在缺陷處理熱處置鋼的熱處置：改善鋼的加工工藝性能；提高鋼的機(jī)械性能；添加壽命和耐磨性;11熱處置普通熱處置外表熱處置退火正火淬火回火外表淬火化學(xué)

熱處置火焰加熱感應(yīng)加熱滲碳氮化氰化12普通

熱處置退火將鋼加熱稍高于臨界溫度－堅(jiān)持一定時(shí)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；消除剩余應(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－堅(jiān)持一定時(shí)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(shí)冷卻過(guò)快產(chǎn)生的內(nèi)應(yīng)力；是淬火后必需程序；135.4金屬資料的熱處置與外表精飾外表

熱處置外表淬火化學(xué)

熱處置快速加熱－－迅速冷卻

目的：使外表變硬；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－改動(dòng)表層化學(xué)成分和組織－使具有特殊的力學(xué)或物理化學(xué)性能；滲碳；氮化；氰化金屬零件的

外表精飾電鍍化學(xué)處置涂漆目的：在金屬外表加覆蓋層，以到達(dá)防腐、改善性能和裝飾作用；145.5機(jī)械零件資料的選擇選擇零件資料的總原那么：在滿足零部件運(yùn)用性能的前提下，同時(shí)兼顧資料的加工工藝性和經(jīng)濟(jì)型。運(yùn)用性能：物理性能：電、磁、熱等；化學(xué)性能：外表氧化、電化學(xué)腐蝕等；力學(xué)性能：強(qiáng)度、塑性、硬度、韌性等－－主要目的分析零件的任務(wù)條件〔受力、振動(dòng)、沖擊、摩擦等〕分析失效方式〔變形、外表?yè)p傷、磨損、斷裂〕結(jié)合力學(xué)計(jì)算確定零件應(yīng)具有的力學(xué)性能目的選擇資料消費(fèi)定熱處置方法15工藝性能：鑄造性：可鍛性：焊接性：切削加工性：熱處置工藝性：16習(xí)題：1.高碳鋼、中碳鋼、低碳鋼是怎樣劃分的？2.以下牌號(hào)表示什么鑄鐵？牌號(hào)中的數(shù)字表示什么含義？

HT250QT700-2HT100QT500-7

3.以下牌號(hào)表示什么資料？牌號(hào)中的數(shù)字表示什么含義？

H82