机械工程材料课件ppt2
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工程机械讲义课件PPT(共33页)
顶推门架铰接在履带式基础车台车架的球状支承上，铲刀 可绕其铰接支承升降。
西南交通大学峨眉校区机械工程系
21
3．推土板的结构与型式
• 推土板主要由曲面板和可卸式刀片组成。 推土板断面的结构有开式、半开式、闭 式三种型式。
• 小型推土机采用结构简单的开式推土板； 中型推土机大多采用半开式的推土板； 大型推土机作业条件恶劣，为保证足够 强度和刚度，采用闭式推土板。闭式推 土板为封闭的箱形结构，其背面和端面 均用钢板焊接而成，用以加强推土板的 刚度。
• 斜铲推土机装有回转式铲刀推土装置，其构造 如下图：
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18
1—推土板；2—斜撑杆；3—顶推门架支承；4—推杆球状铰销；5—推土板推杆； 6—顶推门架
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19
回转式铲刀
回转式铲刀可根据施工作业的需要调整铲刀在水平和 垂直平面内的倾斜角度。
铲刀水平斜置后，可在直线行驶状态下实现单侧排土， 回填沟渠，提高作业效率；
铲刀侧倾后，可在横坡上进行推铲作业，或平整坡面， 也可用铲尖开挖小沟。
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20
顶推门架前端应采用球铰连接，铲刀与推杆、铲刀与斜撑杆 之间，也应采用球铰或万向联轴器连接。
当两侧的螺旋推杆分别铰装在顶推门架的中间耳座上时， 铲刀呈正铲状态；当一侧推杆铰装在顶推门架的后耳座上， 而另一侧推杆铰装在顶推门架的前耳座上时，铲刀则呈斜铲 状态；当一侧斜撑杆伸长，而另一侧斜撑杆缩短时，即可改 变铲刀在垂直平面内的侧倾角，铲刀则呈侧铲状态。同时， 调节两侧斜撑杆的长度(左、右斜撑杆的长度应相等)，还可 改变铲刀的切削角。
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14
五轮一带图
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3．推土板的结构与型式
• 推土板主要由曲面板和可卸式刀片组成。 推土板断面的结构有开式、半开式、闭 式三种型式。
• 小型推土机采用结构简单的开式推土板； 中型推土机大多采用半开式的推土板； 大型推土机作业条件恶劣，为保证足够 强度和刚度，采用闭式推土板。闭式推 土板为封闭的箱形结构，其背面和端面 均用钢板焊接而成，用以加强推土板的 刚度。
• 斜铲推土机装有回转式铲刀推土装置，其构造 如下图：
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18
1—推土板；2—斜撑杆；3—顶推门架支承；4—推杆球状铰销；5—推土板推杆； 6—顶推门架
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19
回转式铲刀
回转式铲刀可根据施工作业的需要调整铲刀在水平和 垂直平面内的倾斜角度。
铲刀水平斜置后，可在直线行驶状态下实现单侧排土， 回填沟渠，提高作业效率；
铲刀侧倾后，可在横坡上进行推铲作业，或平整坡面， 也可用铲尖开挖小沟。
西南交通大学峨眉校区机械工程系
20
顶推门架前端应采用球铰连接，铲刀与推杆、铲刀与斜撑杆 之间，也应采用球铰或万向联轴器连接。
当两侧的螺旋推杆分别铰装在顶推门架的中间耳座上时， 铲刀呈正铲状态；当一侧推杆铰装在顶推门架的后耳座上， 而另一侧推杆铰装在顶推门架的前耳座上时，铲刀则呈斜铲 状态；当一侧斜撑杆伸长，而另一侧斜撑杆缩短时，即可改 变铲刀在垂直平面内的侧倾角，铲刀则呈侧铲状态。同时， 调节两侧斜撑杆的长度(左、右斜撑杆的长度应相等)，还可 改变铲刀的切削角。
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五轮一带图
机械工程材料 第二章 金属的晶体结构与结晶
均匀长大
树枝状长大
2-2
晶粒度
实际金属结晶后形成多晶体，晶粒的大小对力学性能影响很大。 晶粒细小金属强度、塑性、韧性好，且晶粒愈细小，性能愈好。
标准晶粒度共分八级， 一级最粗，八级最细。 通过100倍显微镜下的 晶粒大小与标准图对 照来评级。
2-2
• 影响晶粒度的因素
• （1）结晶过程中的形核速度N（形核率） • （2）长大速度G（长大率）
面心立方晶 格
912 °C α - Fe
体心立方晶 格
1600
温 度
1500 1400
1300
1200
1100
1000
900
800
700 600 500
1534℃ 1394℃
体心立方晶格
δ - Fe
γ - Fe
γ - Fe
912℃
纯铁的冷却曲线
α – Fe
体心立方晶 格
时间
由于纯铁具有同素异构转变的特性，因此，生产中才有可能通过 不同的热处理工艺来改变钢铁的组织和性能。
2-3
• 铁碳合金—碳钢+铸铁，是工业应用最广的合金。 含碳量为0.0218% ~2.11%的称钢 含碳量为 2.11%~ 6.69%的称铸铁。 Fe、C为组元，称为黑色金属。 Fe-C合金除Fe和C外，还含有少量Mn 、Si 、P 、 S 、 N 、O等元素，这些元素称为杂质。
2-3
• 铁和碳可形成一系列稳定化合物： Fe3C、 Fe2C、 FeC。 • 含碳量大于Fe3C成分（6.69%）时，合金太脆，已无实用价值。 • 实际所讨论的铁碳合金相图是Fe- Fe3C相图。
2-2
物质从液态到固态的转变过程称为凝固。 材料的凝固分为两种类型：
机械工程材料 ppt课件
机械工程材料
ppt课件
1
工程材料的分类
金属材料 按属性分
钢铁材料（黑色金属：铁、锰、铬ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ 非铁金属（其余为有色金属）
高分子材料（橡胶、塑料等）
非金属材料 无机非金属材料（S、P）
复合材料（金属陶瓷复合材料）
ppt课件
2
精品资料
• 你怎么称呼老师？
• 如果老师最后没有总结一节课的重点的难点，你 是否会认为老师的教学方法需要改进？
表面洛氏硬度——两种压头（金刚石圆锥、直径
1.5875mm球）、三种试验力 （15kgf、 30kgf 、45kgf）组
合而成六种标尺。适用于薄壁件的硬度测量。
ppt课件
9
洛氏硬度的特点及应用：
优点：洛氏硬度试验的压痕小，宜测量薄件、半成品、成 品件的硬度，操作简单，可直接读出硬度值，选用不同的 标尺，可测量所有材料的硬度，测量范围大。
缺点：效率低，试验技术要求较高，试样表面粗糙度要 求较高，通常只用来测试小型精密零件的硬度、表面硬 化层的硬度和有效硬化层深度以及镀层的表面硬度、薄 片材料和细线材的硬度、刀刃附近的硬度等。
硬度试验是材料试验中最简单的一种，硬度与其他力
学性能有一定的关系，可根据硬度估计出零件和材料的
其他力学性能。
ppt课件
正四棱锥体金刚石压头用一定的试验力压入试样表面，
保持规定时间后，卸除试验力，测量试样表面压痕对角
线长度，以压痕单位面积上承受的平均压力大小表示材
料的硬度。（与布氏硬度有相似之处）
ppt课件
10
维氏硬度的特点及其应用：
优点：硬度值与试验力的大小无关，只要是硬度均匀的 材料，可以任意选择试验力，其硬度值不变，使维氏硬 度在一个很宽广的硬度范围内具有一个统一的标尺。目 前工业上所用到的几乎全部金属材料，维氏硬度试验都 可以测量，从很软的材料（几个维氏硬度单位）到很硬 的材料（3000个维氏硬度单位）。维氏硬度试验的试验 力可以很小，压痕非常小，特别适合测试薄小材料。
ppt课件
1
工程材料的分类
金属材料 按属性分
钢铁材料（黑色金属：铁、锰、铬ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ 非铁金属（其余为有色金属）
高分子材料（橡胶、塑料等）
非金属材料 无机非金属材料（S、P）
复合材料（金属陶瓷复合材料）
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2
精品资料
• 你怎么称呼老师？
• 如果老师最后没有总结一节课的重点的难点，你 是否会认为老师的教学方法需要改进？
表面洛氏硬度——两种压头（金刚石圆锥、直径
1.5875mm球）、三种试验力 （15kgf、 30kgf 、45kgf）组
合而成六种标尺。适用于薄壁件的硬度测量。
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9
洛氏硬度的特点及应用：
优点：洛氏硬度试验的压痕小，宜测量薄件、半成品、成 品件的硬度，操作简单，可直接读出硬度值，选用不同的 标尺，可测量所有材料的硬度，测量范围大。
缺点：效率低，试验技术要求较高，试样表面粗糙度要 求较高，通常只用来测试小型精密零件的硬度、表面硬 化层的硬度和有效硬化层深度以及镀层的表面硬度、薄 片材料和细线材的硬度、刀刃附近的硬度等。
硬度试验是材料试验中最简单的一种，硬度与其他力
学性能有一定的关系，可根据硬度估计出零件和材料的
其他力学性能。
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正四棱锥体金刚石压头用一定的试验力压入试样表面，
保持规定时间后，卸除试验力，测量试样表面压痕对角
线长度，以压痕单位面积上承受的平均压力大小表示材
料的硬度。（与布氏硬度有相似之处）
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10
维氏硬度的特点及其应用：
优点：硬度值与试验力的大小无关，只要是硬度均匀的 材料，可以任意选择试验力，其硬度值不变，使维氏硬 度在一个很宽广的硬度范围内具有一个统一的标尺。目 前工业上所用到的几乎全部金属材料，维氏硬度试验都 可以测量，从很软的材料（几个维氏硬度单位）到很硬 的材料（3000个维氏硬度单位）。维氏硬度试验的试验 力可以很小，压痕非常小，特别适合测试薄小材料。
机械工程 完整的ppt课件
机械零件的疲劳大多发生在 －N曲线D点以前，可用下式描
述：
m rN NC (N ND)
D点以后的疲劳曲线呈一水 平线，代表着无限寿命区， 其方程为：
σγ
σγN1 σγN2 σγN
σγ
有限寿命区
无限寿命区
D
rN r N（ N D )
0
N1 N2 N
N0
N
由于ND很大，所以在作疲劳试验时，常规定一个
2）典型变应力及应力循环特征γ
.
σ
σ =常数 t
a）静应力：γ= +1 变应力特例
σ
一．载荷和应力的类型
σ
σa
σa σmin
σm σmax t
b）非对称循环变应力γ 在（+1～-1）间变化
σ
σa
σmax
t σmin
c）对称循环变应力γ= -1
.
应力类型
σa
σa
σm
σmax t
d）脉动循环变应力γ= 0
二．机械零件的失效形式及强度条件式
一）零件的失效形式 静应力作用下——过载断裂、塑性变形 变应力作用下——疲劳破坏约占零件损坏事故中的80% 。
二）零件强度条件式：σ ≤ [σ] = σlim / S
材料的极限应力
安全系数
1．静应力作用下 脆性材料制造的零件：σlim =σb 零件极限应力 塑性材料制造的零件：σlim =σS
用表面状态系数 来考虑
综合影响系数
(K )D
K
或
(K )D
K
考虑各因素影响
.
四.机械零件的疲劳强度计算
一）零件的极限应力线图
机械零件的疲劳强度计算1
由于零件几何形状的变化、尺寸大小、加工质量及强化因素等的 影响，使得零件的疲劳极限要小于材料试件的疲劳极限。
机械基础(陈长生)03机械工程材料及其选用PPT课件
一、强度和塑性 （1）强度：材料抵抗变形和断裂的能力
比例极限 p
弹性极限 e 屈服点 s 抗拉强度 b
（2）塑性 材料断裂前塑性变形的能力
•伸长率(延伸率) d
l1l10% 0
l
•断面收缩率ψ
AA110% 0
A
δ < 2 ~ 5% 属脆性材科
δ ≈ 5 ~ 10% 属韧性材料
δ > 10%
（1）回火的目的 回火的目的是减少内应力；稳定 组织，使工件形状、尺寸稳定；调整组织，消除脆性，以 获得工件所需要的使用性能。
（2）回火的方法及应用 1）低温回火（150℃～250℃） 回火后的硬度一般为 58～64HRC。低温回火一般用于表面要求高硬度、高耐磨 的工件，如刀具、量具、冷作模具、滚动轴承、渗碳件、 表面淬火件等。 2）中温回火（350℃～500℃） 中温回火后的硬度为 35～50HRC。中温回火一般用于要求弹性高、有足够韧性 的工件，如弹簧、弹性元件及热锻模具等。 3）高温回火（500℃～650℃）（调质） 高温回火后 的硬度一般为220～330HBS。通常将淬火加高温回火相结 合的热处理称为调质处理，调质处理广泛用于汽车、拖拉 机、机床等重要的结构零件，如连杆、螺栓、齿轮及轴类 。
（2）淬火方法及其应用 为了保证钢淬火后得到马氏体， 同时又防止产生变形和开裂，应选择合适的淬火方法。常 用淬火方法如图3-13所示，图中MS是指马氏体开始转变温 度（约为230oC）。
①单液淬火 ②双液淬火 ③分级淬火 ④等温淬火
3．钢的回火 将淬火钢重新加热到A1以下某一温度 ，保温一定时间，然后冷却到室温的热处理工艺，称为回 火。它是紧接淬火的热处理工序。
2．钢的淬火 淬火是将钢件加热到相变点Ac3或Ac1以 上30～50℃,保温一定时间，然后快速冷却，获得马氏体 （或贝氏体）组织的热处理工艺。淬火是强化钢铁零件最 重要的热处理方法。
机械工程材料(哈工大)讲义PPT课件
14
• 3、共晶相图分析
共晶转变： L →α+β 由一定成分的液相同时结晶出两Байду номын сангаас不同成分固相的转变。
相图特点：液态无限互溶、固态有限互溶或完全不溶，且发生共晶反应， 产物是两相混合物
15
3. 包晶相图分析
包晶转变：L+α→β 由一个一定成分的固 相和一定成分液相生 成另一个一定成分固 相的转变
相图特点： 液态无限互溶、固态 有限互溶
16
4. 不平衡结晶——晶内偏析 （扩散退火消除）
17 17
5.铁碳相图分析
① 铁碳合金的 基本组织与性能
a. 铁素体 b. 奥氏体 c. 渗碳体 d. 珠光体 f. 莱氏体
奥氏体
珠光体
铁素体
18
② 主要的区、线、点 a. 共晶反应 b. 共析反应
19
③ 钢铁的分界 与分类
④ 钢、铁的 凝固过程分析
24
§2 金属塑性变形
变形方式：1.滑移 2.孪生 1.滑移 ：切应力导致
施密特定律: 滑移面上沿滑移方的分切应力达 到临界值c时晶体开始滑移。 c＝scoscos ①滑移特点：沿密排面（滑移面）和密排
晶向（滑移方向）进行 ② 滑移系： ③滑移结果：产生滑移带并伴有晶体转动
25
④滑移的微观机制：通过滑移面上位错的运动来实现
⑤ 含碳量对室 温平衡组织的 影响
20
⑥含碳量对钢的力学性能影响
⑦含碳量对钢的工艺性能影响
a. 铸造性能 b. 锻造性能 c. 焊接性能 d. 切削加工
6.凝固与结晶理论的应用
① 控制晶粒措施 a. 增加冷速 b. 孕育处理 c. 震动、搅拌 ② 单晶制备 ③ 非晶制备
• 3、共晶相图分析
共晶转变： L →α+β 由一定成分的液相同时结晶出两Байду номын сангаас不同成分固相的转变。
相图特点：液态无限互溶、固态有限互溶或完全不溶，且发生共晶反应， 产物是两相混合物
15
3. 包晶相图分析
包晶转变：L+α→β 由一个一定成分的固 相和一定成分液相生 成另一个一定成分固 相的转变
相图特点： 液态无限互溶、固态 有限互溶
16
4. 不平衡结晶——晶内偏析 （扩散退火消除）
17 17
5.铁碳相图分析
① 铁碳合金的 基本组织与性能
a. 铁素体 b. 奥氏体 c. 渗碳体 d. 珠光体 f. 莱氏体
奥氏体
珠光体
铁素体
18
② 主要的区、线、点 a. 共晶反应 b. 共析反应
19
③ 钢铁的分界 与分类
④ 钢、铁的 凝固过程分析
24
§2 金属塑性变形
变形方式：1.滑移 2.孪生 1.滑移 ：切应力导致
施密特定律: 滑移面上沿滑移方的分切应力达 到临界值c时晶体开始滑移。 c＝scoscos ①滑移特点：沿密排面（滑移面）和密排
晶向（滑移方向）进行 ② 滑移系： ③滑移结果：产生滑移带并伴有晶体转动
25
④滑移的微观机制：通过滑移面上位错的运动来实现
⑤ 含碳量对室 温平衡组织的 影响
20
⑥含碳量对钢的力学性能影响
⑦含碳量对钢的工艺性能影响
a. 铸造性能 b. 锻造性能 c. 焊接性能 d. 切削加工
6.凝固与结晶理论的应用
① 控制晶粒措施 a. 增加冷速 b. 孕育处理 c. 震动、搅拌 ② 单晶制备 ③ 非晶制备
机械工程材料-2章2 晶体结构、结晶与相图
碳存在于八面体间隙中
500个晶胞中最多有1个碳原子。
铁素体性能：Rm = 230MPa, A = 50%,
50～80HBS。
奥氏体( A )
碳溶于γ-Fe中形成的间隙固溶体。 面心立方晶格。1148℃时固溶度最大， 2.11%，727℃时固溶度为0.77%。固溶 度最大时：
C原子 2.11 / 12 14 2.11 ＝ 0.10059 Fe原子 (100 2.11) / 56 3 97.89
不同晶格金属的滑移系
晶格
体心立方
面心立方
密排六方
晶胞
滑移面
滑移 方向 滑移系 数量
6个
2个 6×2＝12
4个
3个 4×3＝12
1个
3个 1×3＝3
外力P使单晶体零件内部在 如图所示的滑移面和滑移方向上 发生了滑移，下面求此滑移方向 上的切应力分量τc的大小。
P 横截面 A A A / cos
Fe3C塑性极差，合金的塑性变形全部 由F提供。所以随碳含量的增大，F量不断 减少时，塑性连续下降。到合金成为白口 铸铁时，塑性就接近于零。
3 Fe-FeC3相图的应用
1)在选材方面的应用
若需要塑性、韧性高的材料，应选用低 碳钢 (Wc=0.10%～0.25%)； 需要强度、塑性及韧性都较好的材料， 应选用中碳钢 (Wc=0.25%～0.60%)； 当要求硬度高、耐磨性好的材料时，应 选用高碳钢 (Wc=0.60%～1.3%)。 例如：铸造成型的零件尽量选择共晶成 分合金。问：不锈钢水杯？锉刀？
奥 氏 体
液 相
碳在铁中最大溶解度点
P（0.0218，727）：α-Fe 中 E（2.11，1148）：γ-Fe 中 Q（0.0008，RT）：室温下 F（6.69,1148) 渗碳体 K (6.69,727) 渗碳体 S（0.77，727）：共析（A＋F ＋Fe3C） C（4.3，1148）：共晶（ A ＋L ＋Fe3C）
机械基础：第03章机械工程材料
10
第3章 机械工程材料
3.2 常用金属材料
3.2.1 碳素钢
3.碳素工具钢 由于碳素结构钢要求高硬度和高耐磨性，故工具钢含碳质量分数都在0.7%以上，都是优 质钢和高级优质钢。 牌号：以汉语拼音字母“T”后面加阿拉伯数字表示，其数字表示钢中平均含碳质量分数 的 千分之几。 例如T8表示含碳质量分数为0.80%的碳素工具钢。若为高级优质碳素工具钢，则在牌号后 面标以字母A，如T12A表示平均含碳质量分数为1.20%的高级优质碳素工具钢 。 用途：主要用于制造刃具、模具、量具以及其他工具
12 高合金钢 合金元素总含量＞10%
第3章 机械工程材料
3.2 常用金属材料
3.2.2 合金钢
2.合金结构钢 合金结构钢按用途可分为：低合金结构钢和机械制造用钢两大类。 （1）合金结构钢牌号表示方法： 合金结构钢的牌号采用两位数字（表示平均含碳质量分数万分之几）+元素符号（表示钢中 含有主要合金元素）+数字（表示合金元素含量，凡合金元素含量＜1.5%时不标出；如果平 均含量为1.5～2.5%时，则标为2；如果平均含量为2.5～3.5%时标为3；以此类推）。 （2）低合金结构钢 低合金结构钢虽然是一种低碳、低合金的钢，但具有高的屈服强度和良好的塑性和韧性，具 有良好的焊接性和一定的耐蚀性，因此广泛用于桥梁、船舶、车辆等领域。
普通碳素钢 Ws≤0.035%，Wp≤0.035%
优质钢
Ws≤0.030%，Wp≤0.030%
7
高级优质钢 Ws≤0.020%，Wp≤0.025%
第3章 机械工程材料
3.2 常用金属材料
3.2.1 碳素钢
碳素钢：含碳质量分数小于2.11%而不含有特意加入合金元素的钢，称为碳素钢。 1.碳素钢的分类
第3章 机械工程材料
3.2 常用金属材料
3.2.1 碳素钢
3.碳素工具钢 由于碳素结构钢要求高硬度和高耐磨性，故工具钢含碳质量分数都在0.7%以上，都是优 质钢和高级优质钢。 牌号：以汉语拼音字母“T”后面加阿拉伯数字表示，其数字表示钢中平均含碳质量分数 的 千分之几。 例如T8表示含碳质量分数为0.80%的碳素工具钢。若为高级优质碳素工具钢，则在牌号后 面标以字母A，如T12A表示平均含碳质量分数为1.20%的高级优质碳素工具钢 。 用途：主要用于制造刃具、模具、量具以及其他工具
12 高合金钢 合金元素总含量＞10%
第3章 机械工程材料
3.2 常用金属材料
3.2.2 合金钢
2.合金结构钢 合金结构钢按用途可分为：低合金结构钢和机械制造用钢两大类。 （1）合金结构钢牌号表示方法： 合金结构钢的牌号采用两位数字（表示平均含碳质量分数万分之几）+元素符号（表示钢中 含有主要合金元素）+数字（表示合金元素含量，凡合金元素含量＜1.5%时不标出；如果平 均含量为1.5～2.5%时，则标为2；如果平均含量为2.5～3.5%时标为3；以此类推）。 （2）低合金结构钢 低合金结构钢虽然是一种低碳、低合金的钢，但具有高的屈服强度和良好的塑性和韧性，具 有良好的焊接性和一定的耐蚀性，因此广泛用于桥梁、船舶、车辆等领域。
普通碳素钢 Ws≤0.035%，Wp≤0.035%
优质钢
Ws≤0.030%，Wp≤0.030%
7
高级优质钢 Ws≤0.020%，Wp≤0.025%
第3章 机械工程材料
3.2 常用金属材料
3.2.1 碳素钢
碳素钢：含碳质量分数小于2.11%而不含有特意加入合金元素的钢，称为碳素钢。 1.碳素钢的分类
机械工程材料 第二章 金属的晶体结构与结晶
2-3 根据组元数, 一般分为二元相图、三元相图。 三元相图
Fe-C二元相 图
2-3 同素异构转变 有些物质在固态下其晶格类型会随温度变化而发生变化，这 种现象称为同素异构转变。 锡，四方结构的白锡在13℃下转变为金刚石立方结构的灰 锡。 同素异构转变同样也遵循形核、长大的规律，但它是一个 固态下的相变过程，即固态相变。 除锡之外，铁、锰、钴、钛等也都存在着同素异构转变。
位错密度增加，能提高金属强度。
2-1
（3）面缺陷
呈面状分布的缺陷，主要是晶界和亚晶界。 晶体缺陷产生晶格畸变，使金属的强度、硬度提高，韧性下降。
2-1
二、合金的晶体结构 1.合金的基本概念
合金：两种或两种以上的金属与金属，或金属与非金属经一定方法合成的 具有金属特性的物质。 例如，钢和生铁是Fe与C的合金，黄铜是Cu和Zn的合金。 组元：组成合金最基本的物质。可以是元素，也可以是化合物。 黄铜的组元是铜和锌；青铜的组元是铜和锡。铁碳合金中的Fe3C，镁硅合 金中的Mg2Si。 合金系：组元不变，当组元比例发生变化，可配制出一系列不同成分、不 同性能的合金，这一系列的合金构成一个“合金系统”，简称合金系。
2-1
（2）金属化合物
合金组元间发生相互作用而形成一种具有金属特性的物质。
1.正常价化合物：如Mg2Si, Mg2Sn, Mg2Pb, Cu2Se等。
2.电子化合物：不遵守原子价规律，但有一定的电子浓度的化合物。
如Cu3Al, CuZn3, Cu5Zn8等。
3.间隙化合物：由过渡族金属元素与碳、氮、氢、硼等原子半径较
通常在钢中加入铝、钒，向铸铁液中加入硅铁合金。
（3）机械振动、超声振动、电磁搅拌： 使结晶过程中形成的枝晶折断裂碎，增加晶核数，达到细化晶粒的目的。
机械工程学ppt课件
空间力系也可以简化为一个主矢和一个主矩。
2 2 2 F ' ( F ) ( F ) ( F ) R x y z
2 2 2 M [ M ( F ) ] [ M ( F ) ] [ M ( F ) ] o x y z
• 空间力系的平衡方程 平衡的必要与充分条件：
A Fy
x
2.力对轴之矩
合力矩定理 ： 如一空间力系由F1、F2、…、Fn组成，其合
力为FR，则合力FR对某轴之矩等于各分力对同一 轴之矩的代数和。
M ( F ) M ( F ) z R z
(1-30)
例1：图示力F=1000N，求F对z轴的矩Ｍz。
FZ
z
5 15
Fy
Fxy
y
Fx
xy面:
RAH x FT
y
RBH
L F R t L B H 0 2
F 1 2 8 4 . 8 t R N 6 4 2 . 4 N B H 2 2
R FR 0 A H t B H
R F R 1 2 8 4 . 8 6 4 2 . 4 N 6 4 2 . 4 N A H t B H
B
MT
y
L1
解： xz面:
x RAH RBH Ft
z RBV RAV
MT
M ( F ) 0
A
Fr
d MT F t 0 2
d 2 8 2 . 5 M F 1 2 8 4 . 8 N m m T t 2 2
1 8 1 4 8 1 N m m
yz面:
RAV
z
RBV Fr y
课堂练习题
如图所示传动轴，带拉力T1、T2及齿轮径向压力Fr向下，已知 T1 / T2 =2， Fr =1KN,压力角α =20°，R=500mm，r=300mm, a=500mm，试求切向力Ft及 轴承A及B的约束反力。
《机械工程》PPT课件
齿轮油泵装配图
1〕概括了解 ◆标题栏中了解装配体的名称,借阅有关资料了解其用途和使用性能. ◆明细栏中了解零件的名称、数量和复杂程度,了解它在部件中的位置. ◆视图配置、尺寸和技术要求,可知装配体大小、结构特点及工作原理. 2〕齿轮油泵工作原理
3〕分析视图 弄清各视图名称、采用的表达方法和表达主要内容及投影关系.
零
轴
件
上
无
切
法
槽
定
位
错误
孔 边 倒 角
〔2〕防松结构的合理性 不合理 合理
〔3〕有利于装拆的合理结构 衬套结构
扳手空间
轴承安装结构
轴承拆卸
5.读装配图和拆画零件图
〔1〕读装配图 读装配图是工程技术人员必备的能力,在设计、装配、安装、调试以 及进行技术技术交流时,都需要读懂装配图.
返回第7章
读装配图的方法和步骤
第五步.画其他装配线 阀芯、阀杆、填料压紧盖、扳手
第六步.画细部结构 填料、螺栓、螺母、密封圈等.
第六步.完成装配图
检查无误后加深图线,画剖面线,标注尺寸,对零件 进行编号,填写明细栏、标题栏,书写技术要求等,完 成装配图.
7.3 焊 接 图
焊接是将零件连接处加热熔化,或者加热加压熔化〔用或不用填充材 料〕,连接处熔合为一体的不可拆制造工艺.
〔5〕指引线
指引线采用细实线绘制,一般由带箭头的指引线〔称为箭头线〕和两条基 准线〔其中一条为实线,另一条为虚线,基准线一般与图纸标题栏的长边平行〕 必要时可以加上尾部〔90°夹角的两条细实线〕.
箭头对于焊缝的位置一般没有特殊的要求
当箭头线直接指向焊缝时,可以指向焊缝的正面或反面.但当标注单边V形 焊缝、带钝边的单边V形焊缝、带钝边的单边J形焊缝时,箭头线应当指向有 坡口一侧的工件.如图a、b所示.
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三、铸锭
1、铸锭结构 2、铸锭缺陷
二、结晶
绪论及第一章小结
1、工程材料分类 2、材料性能分类、内容 3、三种晶格形式及特点 4、三种晶格缺陷 5、纯金属结晶特点 6、铸锭结构和缺陷 本章重要定义： 各向异性 变质处理 细晶强化
第二章 塑性变形与再结晶
3、形变织构 一、塑性变形 4、残余应力 1、塑性变形 三、回复与再结晶 2、单晶体的塑性变形 1、加热时变形金属 的 3、多晶体的塑性变形 变化 二、塑性变形的影响 2、再结晶影响因素 1、显微组织 3、热加工 2、亚结构
第五章 钢的热处理
三、过冷奥氏体转变曲线 一、钢加热时的转变 四、钢的退火和正火 1、奥氏体的形成和长大 1、退火 2、奥氏体的晶粒度 二、过冷奥氏体的转变产物 2、正火 五、钢的淬火和回火 1、珠光体类型 1、淬火 2、贝氏体类型 2、回火 3、马氏体类型
第五章
小结
1、三种奥氏体 2 、三种过冷奥氏体转变产物及组织形态、 性能。 3、退火、正火的分类和特点。 4、淬火的目的和应用。 5、回火的分类和特点。
第六章 合金钢
三、合金钢的分类 一、定义 分类方式: 二、合金元素在钢中的作用 用途、合金含量 1、存在形式 1、合金结构钢 2、对奥氏体A的影响 2、合金工具钢 3、对热处理的影响
第六章 小结
钢的分类 掌握并区分各种钢的牌号、意义，热处理 特点、用途等。
示例： 20CrMnTi 含碳量0.2%，含Cr、Mn、Ti小于1.5％普通低合 金结构钢，常用热处理方式为退火或正火，常用于车辆、 桥梁、船舶等中的零件和结构件。 60Si2Mn含碳量0.6%，含Si量在1.5%-2.5%、含Mn量小于 1.5％的弹簧钢，常用热处理方式为去应力退火，淬火加 中温回火，常用于各种车辆、仪器仪表等中的弹簧。
本书小结
考试范围： 每章小结 考试题型：（共计50分） 1、名词区别 2、判断 3、问答 4、综合题
感谢同学们的配合! 预祝大家期末考试 顺利通过！
工程材料分类
工程材料
1、金属材料：包括钢铁材料和有色金属（铝、 镁、钛、镍、铜等）。 2、陶瓷材料： 新型陶瓷原料如Al2O3，SiC，Si3N4，TiC等 主要性能：重量轻；化学稳定性好，耐蚀性 好；压缩强度好，可与金属相比；熔点高， 耐高温；耐磨性好，硬度高；电和热的绝缘 材料。 缺点：易脆断，不易加工成型。
第七章 铸铁
一、概述 三、小结 1、定义：Wc＞2.11%的铁 铸铁分类，特点。 碳合金。 作业： 2、石墨化过程及影响因素 P190:1 3、分类 二、常用铸铁 1、灰铸铁 2、可锻铸铁 3、球墨铸铁
第八章 有色合金
一、铝及铝合金 1、纯铝特点与分类 2、铝合金分类和特点 二、铜及铜合金 1、紫铜 2、黄铜：季裂 3、青铜 三、轴承合金 性能及组织要求 小结 了解有色合金。 季裂 作业： P217：1、2、7
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材料的性能
使用性能：
1、物理性能：比重ρ 、熔点t、热膨胀系数 α 、磁性、光泽、导电性 2、化学性能：抗蚀性、抗氧化性 3 、机械性能（力学性能）：弹性（ σe ）、刚 度（E） 、塑性（延伸率δ 和断面收缩率ψ )、 强度（ σs ）、硬度 [HB ； HR （ A 、 B 、 C ）； HV] 、冲击韧性（AK）、疲劳强度（σ-1）、 蠕变极限等
第四章
小结
1、铁碳相图、结晶分析，相含量计算 2、含碳量对铁碳合金组织、性能的影响 3、碳钢分类 重要概念： 热脆:硫元素不溶于铁，而以FeS形式存在， FeS和Fe 形成低熔点共晶，并分布于奥氏体晶界上，当对钢 进行热加工时FeS-Fe共晶容易熔化，使晶粒脱开， 造成钢材脆化开裂，这种现象称为热脆。 冷脆:磷在钢中溶于铁素体F中，室温下钢的塑性和韧 性急剧下降，尤其在低温时脆性更大，这种现象称 为冷脆。
材料的性能
工艺性能：
1、铸造性能：流动性、熔点、氧化性 2、焊接性能：氧化性、导热性、热膨胀性 3 、可锻性：热压力加工难易度、一定温度 下的塑性、允许热压温度、体积变化 4、切削加工性能：切削抗力、表面粗糙度、 韧性、强度
三、合金性能与相图的 关系 1、力学性能 弥散强化 2、工艺性能
第三章 小结
1、相结构分类 2、相图：三种基本相图，杠杆定律 重要概念： 相、组织、 固溶强化、弥散强化
Байду номын сангаас四章 铁碳合金
一、铁碳相图 三、铁碳相图的应用 1、基本组元 1、含碳量对组织的影响 2、基本组织 2、含碳量对机械性能和 3、铁碳相图 工艺性能的影响 二、铁碳合金结晶过程 四、碳钢 1、工业纯铁 1、钢中的杂质元素 2、共析钢 2、碳钢分类 3、亚共析钢 4、过共析钢 3、碳钢牌号及用途
工程材料
3 、高分子材料 ：又称聚合物（ Polymorization ），一 种或多种简单低分子化合物聚合而成相对分子质量 很大的化合物，主要元素为：C、H、N、O。按特 性分为：橡胶、塑料、纤维、粘结剂、涂料 塑料分为通用和工程两种。工程塑料的力学性能好， 主要用于工程构件中。聚酰胺（PA俗称尼龙）、聚 碳酰胺（ PC ）、有机玻璃（ PMMA ）、聚四氟乙 烯（PTFE）。 4 、复合材料 ：将传统材料相互结合起来，发挥各自 的优势，克服弱点产生较大的使用价值。一般分为 三大类，塑料基、金属基、陶瓷基。
绪
一、工程材料：
论
主要用于工程结构和机器零件的材料。
金属材料、陶瓷材料、高分子材料、复合材料
二、材料的性能：
主要分为使用性能和工艺性能
三、课程主要内容：
金属学、热处理、金属材料
第一章
一、晶体结构
1、基本结构 2、晶向和晶面 3、各向异性 4、实际结构
晶体结构和结晶
1、结晶过程 2、形核长大 3、影响因素
第二章
小结
1、变形：塑性、韧性、刚性、强度 2、断裂：脆性、韧性 3、单晶体变形特点 4、多晶体变形特点 5、塑性变形影响 6、回复和再结晶的目的、作用 7、热加工对性能的影响 重要概念：韧性断裂、脆性断裂、细晶强化、加工硬 化、冷加工、热加工
第三章 合金结构与相图
一、相结构 1、固溶体 2、金属间化合物 二、合金相图 1、匀晶相图 2、共晶相图 3、包晶相图