机械工程材料
机械工程材料-绪论-第一章
二、过量变形失效
1 过量弹性变形及抗力指标
2 （1）零构件发生过量弹性变形失效： 3 Dl[Dl] (拉压或者弯曲条件下） 4 或者 q [q] （扭转条件下） 5 （2）过量弹性变形的原因：零构件的刚度不够 6 （3）抗力指标：弹性模量E或者切变模量G
.
2 过量塑性变形及抗力指标
3 （1）发生条件：塑性变形量超过允许变形量 4 （2）原因：偶而过载或者零构件本身抵抗塑
，符号为s
T
.
（2）给定温度下，在规定时间内使试样产生一
定蠕变总变形量d的应力值，符号为：s
T d
/
t
2 持久强度：材料在高温长期载荷作用下抵抗断裂的 能力。
3 表示方法：用给定温度和规定时间内试样发生 断裂时的应力表示，sTt t---时间；T----温度；
三、高温下零件的失效和防止
加工性能（切削、锻造等） 铸造性能（适合铸造与否） 焊接性能（容易焊接与否） 热处理性能（可热处理强化）
.
三、 学习《机械工程材料》的目的
（1） 获得常用的金属材料、非金属材料的基本理论知 识，了解各种机械工程材料的基本特性和应用范围；
（2）在了解材料性能和设计之间关系的基础上，可根 据零件的工作条件和失效形式，正确设计和合理选材；
.
第五节 零件的腐蚀失效
问题 1 什么是腐蚀？可分为几类？ 2 高温氧化腐蚀常发生在那些零件中？耐热
钢为什么具有抗高温氧化能力？ 3 发生电化学腐蚀的条件是什么？ 4 改善零件腐蚀抗力的主要措施是什么
.
一、腐蚀的定义和分类
1 腐蚀：材料表面和周围介质发生化学反 应或者电化学反应所引起的表面损伤现 象。
5 （2）过程：类似于疲劳断裂，是裂纹萌生和扩展过程。
机械基础：第03章机械工程材料
第3章 机械工程材料
3.2 常用金属材料
3.2.2 合金钢
3.合金工具钢 (2)刃具钢 ②高速钢 用途：主要适宜于制造切削速度较高的刃具（如车刀、钻头等）和形状复杂、负载较重的 成形刀具（如铣刀、拉刀等）。此外高速钢还可用于制造冷冲模、冷挤压模以及某些耐磨 零件。常用的高速钢有钨系高速钢，如W18Cr4V；钼系高速钢，如W6Mo5Cr4V2等。 (3)模具钢 定义：主要用来制造各种模具的钢称为模具钢。 ①冷变形模具钢 用于制造冷态金属成形的钢称为冷变形模具钢。如冷冲模、冷压模等。冷变形模具钢的性 能特点是高的硬度和高耐磨性，具有足够的强度、韧性和疲劳强度。 常用的冷变形模具钢有9SiCr、Cr12和Cr12MoV等。
第3章 机械工程材料
3.2 常用金属材料
3.2.1 碳素钢
2.碳素钢 （1）碳素结构钢 ②优质碳素结构钢 牌号：优质碳素结构钢的牌号用两位数字表示，这两位数字代表钢的平均含碳质量分数的万 之一。例如45表示平均含碳质量分数为0.45%的优质碳素结构钢。 按照钢中锰的含量不同，可分为普通含锰量钢（WMn≤0.80%）和较高含锰量钢（WMn =0.7%～1.2%）两种，如果是后一种钢，则在两位数字后面加上Mn，如45Mn表示平均含碳 量分数为0.45%的较高锰优质碳素结构钢。 用途：优质碳素结构钢既保证力学性能又保证化学成分，而且钢中的有害杂质硫、磷质量分 数较低，质量较高，故广泛用于制造较重要的零件。
根据钢中含有害元素磷、硫质量分数划分。
普通碳素钢 Ws≤0.035%，Wp≤0.035%
优质钢
Ws≤0.030%，Wp≤0.030%
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
机械工程常用材料
J
硬度 HBS
应用举例
ZG30Mn
正火+回火
—
300
558
18
30
———
163
ZG40Mn
正火+回火 ≤100
295
640
12
30
—
——
163
承受摩擦和
正火+回火
395
590
20
55
—
—
—
179 冲击的零件，如
ZG40Mn2
调质
≤100
685
835
13
45
35
—
35 269~302 齿轮
ZG50Mn2
ZG06Cr13Ni6Mo
560 760
15
35 50 600 221~286 造性能尚好，耐泥砂磨损，可用于制作
ZG06Cr16Ni5Mo
600 800
15
大型水轮机转轮（叶片）。适用于壁厚
35
40
500
221~286 200mm 以下的铸件
注：对于壁厚小于 500mm 的铸件，表中力学性能的相应降低数值，应依据不同制造工艺由双方商定。
200 189~288
高温时抗拉强度/MPa 500 600 700 800 900 ℃℃℃℃℃
225 144 — — —
在空气、炉气中耐热温度 /℃
性能及应用举例
炉条、金属型玻璃模、高炉支架式水 550
箱
RTCr2
150 207~288 243 166 — — —
600
煤气炉内灰盆、矿山烧结车挡板
8
400
220
5
≤220
KTB380-12 可用于有特殊要求，焊接后不需热处理的
机械工程材料 名词解释&简答
金属结晶的必要条件是过冷，即实际结晶温度必须低于理论结晶温度。金属结晶过程是由形核、长大两个基本过程组成的，并且这两个过程是同时并进的。
3．指出在铸造生产中细化金属铸件晶粒的途径。
用加大冷却速度，变质处理和振动搅拌等方法，获得细晶小晶粒的铸件。
三、铁碳相图
19．从化学成分、晶体结构、形成条件及组织形态上分析共析渗碳体与共晶渗碳
体的异同点。
共晶渗碳体与共析渗碳体的化学成分、晶体结构是相同的。共晶渗碳体是由共晶成分的液体经共晶转变形成的，为莱氏体的基体。共析渗碳体是由共析成分的奥氏体经共析转变形成的，以片状分布在铁索体基体上。
20. 从化学成分、晶体结构、形成条件及组织形态上分析一次渗碳体与二渗碳体的异同点。
-次渗碳体与二次渗碳体的化学成分、晶体结构是相同的。一次渗碳体是从液体合金中结晶出来的，呈宽条状。二次渗碳体是由奥氏体中析出的，在钢中呈断续网状或网状在白日铁电与共晶渗碳体连为一体
四、热处理
21．简述共析钢的奥氏体化过程。
6．形成间隙固溶体的组元通常应具有哪些条件？举例说明。
形成间隙固溶体的两组元原子直径差要大，即d质／d剂<0. 59，所以间隙固溶体的溶质元素为原子直径小的碳、氮、硼；溶剂元素为过渡族金属元素。如铁碳两元素可形成间隙囤溶体。
7．置换固溶体的溶解度与哪些因素有关？
置换固溶体的溶解度与组元的晶体结构、原子直径差和负电性等因素有关。 ．
名词解释
一、性能
1．刚度：材料抵抗弹性变形的能力。
2．抗拉强度：材料抵抗最大均匀塑性变形的能力。
3．屈服强度：材料抵抗微量塑性变形的能力；或材料在屈服（开始产生明显塑性变形）时昀应力。
机械工程材料
机械工程材料机械工程材料是指用于机械制造和工程结构中的材料，它们具有特定的力学性能、物理性能、化学性能和加工性能。
机械工程材料的选择对于机械设计和制造具有至关重要的意义，它直接影响着机械产品的性能、质量和使用寿命。
在机械工程中，常用的材料包括金属材料、塑料材料、陶瓷材料和复合材料等。
金属材料是机械工程中最常用的材料之一，它具有优良的导热性、导电性和可塑性，适用于制造各种零部件和结构件。
常见的金属材料包括钢、铝、铜、铁等。
钢是一种铁碳合金，具有较高的强度和硬度，广泛应用于制造机械零部件和工程结构。
铝具有较低的密度和良好的耐腐蚀性，适用于制造航空器和汽车等轻型结构。
铜具有良好的导电性和导热性，常用于制造电气设备和散热器等。
铁是一种重要的结构材料，广泛应用于桥梁、建筑和机械设备中。
塑料材料是一类轻质、耐腐蚀、绝缘性能良好的材料，适用于制造各种零部件和外壳。
常见的塑料材料包括聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯、聚苯乙烯等。
聚乙烯具有良好的耐磨性和耐冲击性，适用于制造容器和管道等。
聚丙烯具有良好的耐腐蚀性和耐热性，适用于制造化工设备和食品包装等。
聚氯乙烯具有良好的绝缘性能和耐候性，适用于制造电线电缆和建筑材料等。
聚苯乙烯具有良好的隔热性和吸音性，适用于制造保温材料和包装材料等。
陶瓷材料是一类硬度高、耐磨性好、耐高温的材料，适用于制造耐磨零部件和耐火结构。
常见的陶瓷材料包括氧化铝、氮化硅、碳化硅等。
氧化铝具有优良的耐磨性和耐腐蚀性，适用于制造磨料和耐火材料等。
氮化硅具有优良的耐磨性和高温强度，适用于制造刀具和轴承等。
碳化硅具有优良的耐磨性和高温强度，适用于制造耐磨零部件和陶瓷刀具等。
复合材料是由两种或两种以上的材料组成的材料，具有优良的综合性能，适用于制造高性能的结构件和零部件。
常见的复合材料包括玻璃钢、碳纤维复合材料、金属基复合材料等。
玻璃钢具有优良的耐腐蚀性和抗冲击性，适用于制造化工设备和船舶等。
碳纤维复合材料具有优良的强度和刚度，适用于制造航空器和汽车等轻型结构。
机械材料分类
机械材料分类机械材料分类是机械工程中的一个重要内容，根据不同的性质和用途，机械材料可以分为金属材料、非金属材料和复合材料三大类。
一、金属材料金属材料是指由金属元素或金属化合物组成的材料。
金属材料具有良好的导电性、导热性和机械性能，广泛应用于机械工程中。
根据金属的化学性质和组织结构，金属材料可以分为以下几类：1.1 铁素体材料铁素体材料是由铁与碳组成的合金，主要包括普通碳素钢和合金钢。
普通碳素钢具有良好的可焊性和加工性能，适用于制造机械零件；合金钢通过添加合金元素来改善钢的性能，如增加硬度、耐磨性等。
1.2 铸铁材料铸铁材料是由铁与碳、硅等元素组成的合金，具有良好的铸造性能和低成本，广泛应用于制造大型机械零件。
根据组织结构的不同，铸铁可以分为灰铸铁、球墨铸铁和白口铸铁等。
1.3 有色金属材料有色金属材料包括铜、铝、镁、锌、铅等金属及其合金。
有色金属材料具有良好的导电性、导热性和耐腐蚀性，适用于制造电气设备、航空航天器件等。
二、非金属材料非金属材料是指除金属材料以外的材料，主要包括塑料、橡胶、陶瓷和复合材料等。
2.1 塑料材料塑料材料是由聚合物组成的高分子材料，具有良好的耐腐蚀性、绝缘性和机械性能。
根据聚合物的来源和性质，塑料材料可以分为热塑性塑料和热固性塑料两大类。
2.2 橡胶材料橡胶是一种高分子弹性体，具有良好的弹性和耐磨性。
根据橡胶的来源和性质，橡胶材料可以分为天然橡胶和合成橡胶两大类。
2.3 陶瓷材料陶瓷材料是由非金属氧化物、碳化物、氮化物等组成的材料，具有良好的耐高温性和耐腐蚀性，广泛应用于制造高温器件和耐酸碱介质的部件。
三、复合材料复合材料是由两种或两种以上的材料组合而成的材料，具有多种材料的优点。
根据复合材料的组成和结构，可以分为颗粒增强复合材料、纤维增强复合材料和层合复合材料等。
3.1 颗粒增强复合材料颗粒增强复合材料是将颗粒状的增强材料嵌入到基体材料中形成的材料，具有良好的耐磨性和耐冲击性，适用于制造摩擦零件和冲击负荷较大的部件。
机械工程中常用的材料及其特性分析
机械工程中常用的材料及其特性分析机械工程是应用物理学和材料科学的领域，其中涉及到广泛的材料选择。
在机械工程中，材料的选择和使用对于提高产品性能和延长寿命至关重要。
本文将分析机械工程中常用的几种材料及其特性。
1. 金属材料金属材料是机械工程中最常见的材料之一。
金属具有良好的导电性、热传导性和可塑性。
常用的金属材料包括钢、铝、铜和铁等。
- 钢：钢具有强度高、硬度大的特点，同时具有较好的塑性。
它被广泛应用于制造机械零件和结构件。
- 铝：铝具有较低的密度和良好的耐腐蚀性，适用于制造轻型结构和航空航天器件。
- 铜：铜具有良好的导电性和导热性，广泛应用于电子设备和导线等领域。
- 铁：铁是常见的结构材料，具有良好的韧性和可塑性。
2. 塑料材料塑料是一种具有可塑性、耐腐蚀性和绝缘性的高分子化合物。
它们在机械工程领域中得到了广泛应用。
- 聚乙烯（PE）：聚乙烯具有较高的强度和良好的耐化学性，常用于制造管道、储罐和塑料零件等。
- 聚丙烯（PP）：聚丙烯是一种具有良好耐腐蚀性和高韧性的材料，常用于汽车零部件和容器等领域。
- 聚氯乙烯（PVC）：聚氯乙烯是一种广泛使用的塑料材料，它具有优异的耐化学性和电绝缘性能，常用于制造管道、电线等。
- 聚苯乙烯（PS）：聚苯乙烯具有低成本、良好的耐冲击性和绝缘性能，在包装和电子器件等领域有广泛应用。
3. 纤维材料纤维材料是由纤维形状的颗粒组成的材料，常用于机械工程领域的结构件和强度要求较高的零件。
- 碳纤维：碳纤维具有极高的强度和刚度，同时重量很轻，被广泛应用于航空航天、汽车和体育器材等领域。
- 玻璃纤维：玻璃纤维具有优异的强度、耐腐蚀性和绝缘性能，在船舶、风力发电和建筑等领域有广泛应用。
- 聚酰胺纤维（ARAMID）：聚酰胺纤维具有很高的强度和耐热性，广泛用于防弹材料、绳索和高温隔热材料等。
4. 陶瓷材料陶瓷材料是一类脆性材料，具有良好的耐磨、耐高温和绝缘性能。
在机械工程中，陶瓷材料主要用于制造轴承、绝缘体和切削工具等。
机械工程材料
机械工程材料The latest revision on November 22, 2020机械工程材料的基本概念失效------零件若失去设计要求的效能即为失效。
变形------材料在外力作用下的形状或尺寸的变化叫变形。
弹性------是指材料弹性变形的大小。
弹性塑性变形------外力去除后能够恢复的变形叫弹性变形，不能够恢复的叫塑性形变。
弹性模量E---是材料抵抗弹性变形的性能指标。
主要取决于材料中原子本性和原子间结合力。
熔点越高E越高。
反映原子间结合力强弱，跟温度的变化而变化。
刚度------零件在受力时抵抗弹性形变的能力。
强度------材料抵抗变形或断裂的能力。
------是材料开始产生塑性形变的应力。
屈服强度δs----是材料开始产生最大均匀塑性形变的应力。
抗拉强度δb塑性-是指材料断裂前发生塑性变形的能力。
断后伸长率δ，断面收缩率ψ。
硬度------是表征材料软硬程度的一种性能。
韧性------表示材料在塑性变形和断裂过程中吸收能量的能力，它是材料强度和塑性的综合表现。
韧性好，发生脆性断裂的倾向小。
冲击韧性A---是指材料在冲击载荷作用下吸收塑性变形功和断k裂功的能力。
断裂韧性K------是指材料抵抗裂纹失稳扩展的能力。
Ic应力腐蚀------是指材料在拉应力和特定的化学介质联合作用下所产生的低应力脆性断裂现象。
蠕变------材料在长时间的恒温，恒应力作用下缓慢的产生塑性变形的现象称为蠕变。
由于这种变形而引起的断裂称蠕变断裂。
（碳钢在300—350℃）蠕变极限-高温长期载荷作用下材料对塑性变形的抗力指标。
持久强度------材料在高温长期载荷作用下抵抗断裂的能力。
过冷现象----液体温度达到T0时并不能结晶，必须到T以下的某一温度Tn时才开始结晶，称为实际结晶温度。
在实际结晶过称中总是低于T，这种现象称为过冷现象。
过冷度------两者之间的温度差ΔT== T0——Tn称为过冷度。
机械工程材料的定义和分类
绪论一、机械工程材料的定义和分类1 定义：机械工程材料主要指用于机械工程、电器工程、建筑工程、化工工程、航空航天工程等领域的材料。
2、分类按化学成分分为: 金属材料(用量最大、应用范围最广)高分子材料(质轻、耐腐蚀、化工、机械、航空航天等)陶瓷材料（高电强、高硬度、耐腐蚀、绝缘、勇于电器化工等）复合材料（轻、高强度、结合两种材料的性能优点，用于航空航天等领域）二（机械）工程材料的性能力学性能（）保证构件安全可靠（1）材料的使用性能物理性能包括两方面化学性能切削加工性能保证构件容易制备铸造性能材料的工艺性能焊接性能热处理性能：实际进行机械设计时：主要考虑的是材料的使用性能，其中有以力学性能最为重要。
原因：如果力学性能不能瞒住工作的要求时，将引起重大事故，带来灾难。
（如泰坦尼克巨轮的沉没，哥伦比亚号航天分级的解体和坠毁等）这些都是由于零件（部件）的失效引起的。
第一章机械零件的失效分析简介：一失效的定义1任何一个机械零件或部件都要具有一定的功能：（零件设计功能）（1）P、T、M 下，保持一定的几何形状和尺寸(最基本的要求，桥梁，钢轨等)（2）实现规定的机械运动（发动机中的活塞和衢州，把直线运动转换成沿圆周运动）（3）传递力和能（齿轮，传递力矩，水轮机江水能转变成电能）2失效：零件失去设计要求的效能（功能）----失效形式多样，常见的分为以下几种方式。
过量变形断裂磨损腐蚀2引起失效的原因：外界载荷、温度、介质等材料又损害作用（外界对材料的损害）材料本身：抵抗损害的能力。
（这种能力是有限的）若：前者大于后者------失效前者等于后者-------临界状态前者小于后者------正常工作二研究失效的意义1通过失效分析-----找出失效原因------确定相应的抗力指标-----为选材和制定工艺提供依据；2通过失效分析----减少和预防机械产品类事故的重复发生，提高产品质量、减少经济损失；3失效分析工作是机械产品维修工作的基础,确定维修的技术和方法,提高维修工作的质量和效益；4失效分析可以为人仲裁事故责任、侦破犯罪等提高可靠的技术依据。
工程机械材料汇总表
工程机械材料汇总表1. 前言本文档旨在对工程机械常用材料进行汇总和介绍，以便于在工程机械设计和选择材料时提供参考。
2. 常用材料2.1 金属材料2.1.1 钢材•优点：强度高、刚性好、耐磨性好、可焊接性好、容易加工•缺点：易生锈•应用场景：工程机械主体结构、承载部件2.1.2 铝合金•优点：密度低、强度高、耐腐蚀、导热性好•缺点：易受磨损•应用场景：工程机械外壳、轻量化构件2.1.3 铸铁•优点：强度高、刚性好、耐磨性好•缺点：易生锈、脆性大•应用场景：工程机械基座、齿轮箱、曲轴箱2.2 非金属材料2.2.1 聚合物•优点：重量轻、成本低、绝缘性好、耐磨性好•缺点：耐高温性能差•应用场景：工程机械密封件、橡胶零件2.2.2 复合材料•优点：强度高、刚度大、耐腐蚀、重量轻•缺点：成本较高•应用场景：工程机械结构件、车身部件2.3 其他材料2.3.1 润滑油•作用：减小机械零件之间的摩擦、冷却润滑、防止磨损和腐蚀•分类：矿物油、合成油、生物基润滑油等•应用场景：工程机械润滑系统2.3.2 涂料•作用：保护表面、美化外观、防止腐蚀和氧化•分类：底漆、面漆、防腐涂料、防火涂料等•应用场景：工程机械表面处理3. 材料选择原则在工程机械设计中，选择合适的材料至关重要。
以下是一些常用的材料选择原则：•强度要求：根据工程机械的设计要求和工作环境决定材料的强度和刚度。
•寿命要求：考虑材料的耐久性、耐磨性和抗腐蚀性，以满足机械的使用寿命要求。
•成本考虑：根据工程机械的预算和性能需求，选择经济合理的材料。
•生产工艺：考虑材料的可加工性和焊接性，以保证制造过程的顺利进行。
•环境因素：根据工作环境的特点，选用耐腐蚀、耐高温或防火等特殊材料。
4. 材料性能参数表下表列出了一些常见工程机械材料的性能参数，供参考：材料强度导热性耐磨性抗腐蚀性重量钢材高中等高中等中等铝合金中等高中等高低铸铁高中等高中等中等聚合物低低高低低复合材料高中等高高低润滑油N/A N/A 高高N/A涂料N/A N/A 中等高N/A5. 结论本文档汇总了工程机械常用的材料，并介绍了它们的优点、缺点和应用场景。
机械原材料汇总表
机械原材料汇总表1. 简介机械原材料是指用于制造机械产品的各种材料。
机械原材料的选择对于机械产品的品质和性能具有重要影响。
为了给机械工程师和制造商提供一个清晰的参考，本文档将汇总常见的机械原材料及其特性。
2. 金属材料2.1. 碳钢•特性：具有良好的可焊性和加工性，适用于制造常见的机械零部件。
•常见牌号：Q235、Q345、C45等。
2.2. 不锈钢•特性：具有耐腐蚀性、高温强度和机械性能，适用于制造要求较高的零部件。
•常见牌号：304、316、410等。
2.3. 铝合金•特性：具有较低的密度、优良的导热性和可塑性，适用于制造轻量化的机械产品。
•常见牌号：6061、7075、2024等。
2.4. 铜合金•特性：具有良好的导电性和导热性，适用于制造电子设备和导热器件。
•常见牌号：纯铜、黄铜、青铜等。
2.5. 钛合金•特性：具有高强度、低密度和抗腐蚀性，适用于制造航空航天器件和生物医疗器械。
•常见牌号：Ti-6Al-4V、Ti-3Al-2.5V等。
3. 非金属材料3.1. 塑料•特性：具有较低的密度、良好的绝缘性和成型性，适用于制造绝缘件和轻型零部件。
•常见类型：聚乙烯(PE)、聚氯乙烯(PVC)、聚丙烯(PP)等。
3.2. 橡胶•特性：具有良好的耐磨性和弹性，适用于制造密封件和减震件。
•常见类型：丁苯橡胶(BR)、丁腈橡胶(NBR)、氯丁橡胶(CR)等。
3.3. 纤维复合材料•特性：具有高强度、低密度和良好的抗腐蚀性，适用于制造高强度和轻量化的结构件。
•常见类型：碳纤维复合材料、玻璃纤维复合材料、芳香族聚酰亚胺复合材料等。
4. 其他材料4.1. 磁性材料•特性：具有良好的磁导性和磁性，适用于制造电机和传感器。
•常见类型：软磁铁氧体、硬磁材料等。
4.2. 导电材料•特性：具有良好的导电性和导热性，适用于制造电子元件和散热器。
•常见类型：铜箔、银浆等。
5. 结论机械原材料的选择对于机械产品的性能和品质具有重要影响。
机械常用的材料
材质1、A2-70”是不锈钢螺栓、螺钉、螺柱和螺母的性能标记，“-”前的“A2”表示的是材料组别，即奥氏体钢第二组A2，“-”后的数字部分“70”表示产品的性能等级，其数字为公称抗拉强度的1/10，即，此产品的性能抗拉强度为700N/（mm*mm)。
2、8.8级螺栓的含义是螺栓强度等级标记代号由“•”隔开的两部分数字组成。
标记代号中“•”前数字部分的含义表示公称抗拉强度，碳钢：公制螺栓机械性能等级可分为：3.6、4.6、4.8、5.6、5.8、6.8、8.8、9.8 、13.58.8级螺栓的前一个8的含义是每平方毫米的抗拉强度是800牛也就是80公斤的拉力，后一个八的意思是8.8级产品的屈服点为6400N/mm2。
3、65Mn、锰提高淬透性，φ12mm的钢材油中可以淬透，表面脱碳倾向比硅钢小，经热处理后的综合力学性能优于碳钢，但有过热敏感性和回火脆性。
用作小尺寸各种扁、圆弹簧、座垫弹簧、弹簧发条，也可制作弹簧环、气门簧、离合器簧片、刹车弹簧及冷拔钢丝冷卷螺旋弹簧。
有优良的综合性能，如力学性能(特别是弹性极限、强度极限、屈强比)、抗弹减性能(即抗弹性减退性能，又称抗松弛性能)、疲劳性能、淬透性、物理化学性能(耐热、耐低温、抗氧化、耐腐蚀等)。
为了满足上述性能要求，弹簧钢具有优良的冶金质量(高的纯洁度和均匀性)、良好的表面质量(严格控制表面缺陷和脱碳)、精确的外形和尺寸。
65Mn 钢板强度、硬度、弹性和淬透性均比65号钢高，具有过热敏感性和回火脆性倾向，水淬有形成裂纹倾向。
退火态可切削性尚可，冷变形塑性低，焊接性差。
受中等载荷的板弹簧，直径达7-20mm的螺旋弹簧及弹簧垫圈.弹簧环。
高耐磨性零件，如磨床主轴，弹簧卡头。
精密机床丝杆。
切刀。
螺旋辊子轴承上的套环。
铁道钢轨等。
4、HT200材料名称：灰铁200 指的是最低抗拉强度为200MPa的灰铸铁。
抗拉强度和塑性低，但铸造性能和减震性能好，主要用来铸造汽车发动机汽缸、汽缸套、车床床身等承受压力及振动部件。
机械基础下册知识点总结
机械基础下册知识点总结1. 机械基础概述机械基础是指机械工程专业学生必须掌握的基本知识和技能，这些基础知识和技能包括机械加工、传动、控制、测量与检测等方面的基础知识。
在学习机械基础的过程中，学生需要学习各种机械零件的分类、结构和性能，了解机械传动的基本原理和种类，掌握机械控制系统的基本知识，熟悉测量与检测仪器的使用和原理等。
2. 机械工程材料机械工程材料是机械工程中非常重要的一部分，它包括金属材料、非金属材料和高分子材料三大类。
金属材料是机械制造中使用最广泛的材料，其主要特点是硬度高、强度大、耐磨性好、导热性能好、耐腐蚀性好等。
非金属材料主要包括陶瓷材料、高分子材料和复合材料等，这些材料广泛应用于机械工程中的制造和设计。
3. 机械加工工艺机械加工是机械制造的一项重要工艺，其目的是通过加工制造零件和构件，以满足各种规格、精度和表面光洁度的要求。
机械加工工艺包括车削、铣削、钻削、镗削、磨削等多种加工方法。
在机械加工工艺中，需要注意加工中产生的热量和切削压力，以及对加工表面的要求等问题。
4. 机械传动机械传动是指利用齿轮、皮带、链条、联轴器、减速器、机械连杆等传动机构实现机械设备工作运动和能量传递的过程。
机械传动系统主要包括传动元件、传动系统、传动机构及其工作原理、传动布置和传动设计等方面的内容。
在机械传动系统的设计与运用中，需要考虑传动效率、传动稳定性、传动噪声、传动精度和传动寿命等问题。
5. 机械控制系统机械控制系统是指利用各种控制元件和控制方法，实现机械设备运行和工艺过程的自动化、智能化和精确化控制。
机械控制系统主要包括机械传动控制系统、液压传动控制系统、气动传动控制系统等。
在机械控制系统的设计与运用中，需要考虑控制系统的稳定性、控制精度、控制速度和控制灵敏性等问题。
6. 机械测量与检测机械测量与检测是指利用各种测量技术和检测方法，实现对机械设备和工艺过程中各种参数和性能指标的测量和检测。
机械测量与检测主要包括机械尺寸测量、机械形位公差测量、机械表面质量检测、机械工艺过程参数检测、机械产品性能检测等方面的内容。
机械制造中的机械工程材料与应用
机械制造中的机械工程材料与应用机械工程是一个广泛而重要的领域，它涉及到许多不同类型的机械设备和系统的设计、制造和维护。
在机械制造中，使用适当的机械工程材料对于提高产品的质量和性能至关重要。
本文将探讨机械工程材料的种类和其在机械制造中的应用。
一、金属材料金属材料是机械工程中最常用的材料之一。
金属具有良好的强度、硬度和导热性能，使其非常适合机械零部件的制造。
常见的金属材料包括钢、铝、铜和铁等。
1. 钢：钢是机械制造中最常用的金属材料之一。
它具有优异的强度和韧性，可以用于制造各种零部件，如轴、齿轮和轮毂等。
钢的不同成分和处理方式可以产生不同的特性，如不锈钢、弹簧钢和合金钢等。
2. 铝：铝是一种轻质金属，具有良好的导热性和抗腐蚀性能。
它被广泛应用于航空、汽车和电子行业中，用于制造飞机结构、汽车车身和电子外壳等部件。
3. 铜：铜具有良好的导电性和导热性能，因此它常用于制造电气设备、线缆和管道等。
此外，铜还具有良好的抗腐蚀性能，使其在海洋工程和化学工业中广泛应用。
4. 铁：铁是一种常见的金属材料，在机械制造中被广泛使用。
它可以通过锻造、铸造和焊接等工艺进行加工，用于制造结构零件、轴承和齿轮等。
二、非金属材料除了金属材料外，机械工程中还广泛使用一些非金属材料，如塑料、复合材料和陶瓷等。
这些材料具有独特的性能，适用于特定的机械制造应用。
1. 塑料：塑料是一种轻质、耐腐蚀的材料，具有良好的绝缘性能。
它在机械制造中常用于制造塑料零件、密封件和绝缘材料等。
常见的塑料材料有聚乙烯、聚丙烯和聚氯乙烯等。
2. 复合材料：复合材料是由两种或更多种材料组合而成的材料。
它通常由纤维增强材料和基体材料组成，例如碳纤维增强塑料和玻璃纤维增强复合材料。
复合材料具有优异的强度和轻质化特性，在航空航天、汽车和体育器材等领域得到广泛应用。
3. 陶瓷：陶瓷是一种硬、脆且耐高温的材料。
它具有优异的耐磨性和耐腐蚀性能，被广泛应用于制造刀具、轴承和瓷器等产品。
机械工程材料的定义和分类
机械工程材料的定义和分类一、机械工程材料的定义机械工程材料是指用于机械工程中各种零件制造的原材料，是机械制造工业的基础，它直接影响机械工程的质量、性能和使用寿命。
机械工程材料包括金属材料、非金属材料和复合材料三大类，主要用于机械制造工业中各种零部件的制造。
二、机械工程材料的分类1. 金属材料金属材料是机械工程材料中最为常见的一类材料，主要使用各种金属(包括铁、铜、铝、钛、锌、镁等)及其合金。
金属材料的优点是具有良好的机械性能，高强度、高韧性、耐磨性、耐腐蚀性和导电性及热导性能，因此它们适用于制造各种零部件。
根据材料的特性，金属材料又可以分为钢、铜、铝、镁、钛、锌等几大类。
2. 非金属材料非金属材料是机械工程材料中较为多样化的一类，以其特殊的性质在大量的场合中得到了应用。
非金属材料包括塑料、橡胶、陶瓷、复合材料、玻璃、纤维、橡胶、绝缘材料等。
非金属材料主要用于制造不同于金属材料的零部件，如塑料、橡胶等材料就非常适合用于制造一些耐腐蚀或不需要高强度的零件。
3. 复合材料复合材料是指由两种或两种以上的材料以一定的比例和方法交织或贴合在一起形成的材料，其重量比、强度比和成本比均优于单一材料。
技术进步和应用广泛使复合材料已成为一类重要的机械工程材料。
复合材料具有高强度、高刚度、低重量、耐腐蚀、耐磨损、耐腐蚀性能为普通材料的十多倍。
由于它们的高性能和轻量化，它们正被广泛应用于汽车、飞机、火箭、船舶和航天等领域。
4. 其他材料除了以上三类基本材料以外，机械制造行业中还有其他材料的应用，如铸造材料、导电材料、电子材料、各种涂料材料和粘合剂等。
这些材料和其它使用领域，如建筑、家庭、农业、矿业，也是机械工程材料中存在的，供各类专业制造企业采购和制造使用。
总之，机械工程材料是机械工程制造不可缺少的材料，分类清晰，用途广泛。
其材料选择、特性和加工等方面都是机械工程师需要熟悉和掌握的知识，因为选材的不当或加工失误，都可能会导致相关零部件的品质不好或损坏，所以关于机械工程材料准确的了解和使用对于机械工程领域有着十分重要的意义。
机械工程材料
机械工程材料机械工程材料是指用于制造机械零部件和构件的各种材料，包括金属材料、非金属材料和复合材料等。
在机械工程中，材料的选择对于产品的性能、质量和寿命都有着重要的影响。
因此，了解不同材料的特性和应用是非常重要的。
金属材料是机械工程中最常用的材料之一，其主要包括钢、铝、铜、铁等。
钢是一种铁碳合金，具有良好的强度和韧性，广泛应用于各种机械零部件的制造中。
铝具有较低的密度和良好的导热性能，常用于制造航空器和汽车零部件。
铜具有良好的导电性和导热性，常用于制造电气设备和导热元件。
铁是一种常见的金属材料，具有良好的磁性和加工性能，广泛应用于各种机械构件的制造中。
非金属材料包括塑料、陶瓷、橡胶等，它们具有较低的密度、良好的耐腐蚀性和绝缘性能，在机械工程中也有着重要的应用。
塑料是一种轻质、耐腐蚀的材料，常用于制造各种零部件和外壳。
陶瓷具有优异的耐磨性和耐高温性能，广泛应用于制造轴承、刀具和瓷砖等。
橡胶具有良好的弹性和密封性能，常用于制造密封件和减震元件。
复合材料是由两种或两种以上的材料组合而成的，它们综合了各种材料的优点，具有良好的强度、刚度和耐磨性能。
碳纤维复合材料具有较高的强度和刚度，广泛应用于航空航天和汽车工业中。
玻璃钢复合材料具有良好的耐腐蚀性和绝缘性能，常用于制造化工设备和管道。
在选择机械工程材料时，需要根据产品的使用环境、工作条件和要求来进行合理的选择。
不同的材料具有不同的特性和适用范围，只有根据实际情况进行合理的选择，才能保证产品具有良好的性能和质量。
总之，机械工程材料的选择对产品的性能和质量有着重要的影响，不同的材料具有不同的特性和应用范围，只有根据实际情况进行合理的选择，才能保证产品具有良好的性能和质量。
希望本文能够帮助大家更好地了解机械工程材料，为实际工程应用提供参考和指导。
机械工程材料的定义和分类
机械工程材料的定义和分类
机械工程材料是指用于制造机械零件、机械设备、工具和结构件等的材料。
它是机械制造行业中不可或缺的重要组成部分，直接影响着机械产品的性能、质量和寿命。
机械工程材料可以根据不同的标准进行分类，常见的分类方式包括：
1. 金属材料：包括黑色金属和有色金属，如钢、铁、铜、铝、镁等。
金属材料具有良好的力学性能、导电性、导热性和可塑性等特点，广泛应用于机械制造领域。
2. 非金属材料：包括塑料、橡胶、陶瓷、复合材料等。
非金属材料具有密度低、比强度高、耐腐蚀、隔热、隔音等特点，常用于制造机械零件、密封件、绝缘材料等。
3. 复合材料：由两种或两种以上不同性质的材料组成，具有比单一材料更优异的综合性能。
常见的复合材料包括纤维增强复合材料、层压复合材料等，广泛应用于航空航天、汽车制造、体育器材等领域。
4. 功能材料：具有特殊物理、化学或生物功能的材料，如磁性材料、光敏材料、生物医用材料等。
功能材料常用于制造传感器、电子元件、医疗器械等高性能产品。
总之，机械工程材料的分类是多样的，不同的材料具有不同的特点和应用领域。
在机械设计和制造过程中，选择合适的材料是至关重要的，它直接影响着产品的性能、质量和成本。
因此，了解各种机械工程材料的特点和分类，对于提高机械产品的设计和制造水平具有重要意义。
机械工程材料
机械工程材料机械工程材料是指用于制造机械和设备的材料。
它们具有特定的物理、化学和机械性能，能够承受各种负荷和环境的影响，并满足设计和制造要求。
机械工程材料主要包括金属材料、非金属材料和复合材料。
金属材料是机械工程中最常用的材料之一。
常见的金属材料有钢、铁、铝、铜、镁等。
金属材料具有良好的导电、导热和强度特性，适用于制造结构件和传动件等机械零件。
不同种类的金属材料具有不同的力学性能和耐腐蚀性，可以根据不同的应用要求选择合适的金属材料。
非金属材料主要包括塑料、橡胶、陶瓷等。
塑料具有轻质、耐腐蚀、可塑性好等特点，适用于制造机械外壳、密封件等部件。
橡胶具有弹性好、抗老化和耐磨损等特性，常用于制造密封件和弹性元件。
陶瓷具有高强度、高硬度和耐高温等特点，适用于制造高温部件和摩擦材料。
复合材料是由两种或两种以上的不同材料组成的材料。
常见的复合材料有纤维增强复合材料和金属基复合材料等。
纤维增强复合材料由纤维和基体材料组成，具有轻质、高强度和良好的抗冲击性能。
金属基复合材料由金属基体和强化相组成，具有高强度、高温抗氧化性和耐热疲劳性能。
复合材料广泛应用于航空、航天、汽车和船舶等领域。
机械工程材料在机械制造过程中起着至关重要的作用。
合适的材料选择可以提高机械的耐磨、抗腐蚀和抗冲击性能，延长使用寿命，降低维修成本。
因此，在机械设计和制造时，需要根据具体的工作条件和要求选择合适的材料，并进行必要的表面处理和热处理，确保材料的性能和可靠性。
总之，机械工程材料是机械制造中不可或缺的重要组成部分。
通过合理的材料选择和处理，可以提高机械的性能和可靠性，满足不同场合下的使用需求。
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机械工程材料This manuscript was revised by the office on December 10, 2020.机械工程材料的基本概念失效------零件若失去设计要求的效能即为失效。
变形------材料在外力作用下的形状或尺寸的变化叫变形。
弹性------是指材料弹性变形的大小。
弹性塑性变形------外力去除后能够恢复的变形叫弹性变形，不能够恢复的叫塑性形变。
弹性模量E---是材料抵抗弹性变形的性能指标。
主要取决于材料中原子本性和原子间结合力。
熔点越高E越高。
反映原子间结合力强弱，跟温度的变化而变化。
刚度------零件在受力时抵抗弹性形变的能力。
强度------材料抵抗变形或断裂的能力。
屈服强度δs------是材料开始产生塑性形变的应力。
抗拉强度δb----是材料开始产生最大均匀塑性形变的应力。
塑性-是指材料断裂前发生塑性变形的能力。
断后伸长率δ，断面收缩率ψ。
硬度------是表征材料软硬程度的一种性能。
韧性------表示材料在塑性变形和断裂过程中吸收能量的能力，它是材料强度和塑性的综合表现。
韧性好，发生脆性断裂的倾向小。
冲击韧性A k---是指材料在冲击载荷作用下吸收塑性变形功和断裂功的能力。
断裂韧性K Ic------是指材料抵抗裂纹失稳扩展的能力。
应力腐蚀------是指材料在拉应力和特定的化学介质联合作用下所产生的低应力脆性断裂现象。
蠕变------材料在长时间的恒温，恒应力作用下缓慢的产生塑性变形的现象称为蠕变。
由于这种变形而引起的断裂称蠕变断裂。
（碳钢在300—350℃）蠕变极限-高温长期载荷作用下材料对塑性变形的抗力指标。
持久强度------材料在高温长期载荷作用下抵抗断裂的能力。
过冷现象----液体温度达到T0时并不能结晶，必须到T0以下的某一温度T n时才开始结晶，称为实际结晶温度。
在实际结晶过称中总是低于T0，这种现象称为过冷现象。
过冷度------两者之间的温度差ΔT== T0——T n称为过冷度。
过烧---------钢材在奥氏体单项区温度范围内锻造或轧制，温度过高钢材氧化严重或发生奥氏体晶界熔化称过烧。
一般控制在固相线以下100---200度，过高晶粒粗大，过低塑性差，导致产生裂纹。
自由能----物质能够对外做功的能量。
自然界的一切自发转变过程总是从其能量较高的状态倾向能量较低的状态，同一物质的液体和固体，由于状态不同就有不同的自由能。
固体与液体间的自由能差为结晶驱动力。
结晶------物质从液体转变为晶体的过程为结晶。
欲使液体结晶就必须有一定得过冷度，以提供结晶驱动力，冷却速度大，过冷度大，过冷度大，自由能大，自由能大，结晶驱动力大，结晶倾向大，晶核多。
单晶体-----一块晶体只有一个晶核长成，只有一个晶粒，称之为单晶体。
如：单晶硅。
实际使用中的金属材料通常为多晶体。
晶体结构----晶体中原子在空间的具体排列就成为晶体结构。
常见的有三种:体心立方，面心立方，密排立方。
各项异性---不同晶面上和晶向上的原子排列情况不同，故在不同方向上的性能不同。
（单晶体）（多晶体-织构）晶体缺陷-----在实际晶体中会出现许多原子排列不规则的区域称之为晶体缺陷。
细晶强化-----材料的晶粒越细，晶界越多，强度越高。
通过细化晶粒而使材料强度提高的方法称为细晶强化同素异构-----同一种元素在固态下随温度变化而发生的晶体结构转变称为同素异构转变。
工业纯铁-----含有少量杂质的纯铁称为工业纯铁。
室温下为α-Fe，具有体立方结构，强度低，塑性，韧性很好。
铁和碳的相互作用表现为两个方面：形成固溶体，化合物。
固溶体------就是固体溶液，它是溶质原子溶入溶剂中形成的晶体，保持着溶剂元素的晶体结构。
化合物----它的特点就是晶体结构和性能都不同于其组成元素铁素体-----人们把碳溶于α-Fe中形成的间隙固溶体称为铁素体，用α或F表示具有体心立方结构。
（max0.0218％）奥氏体------人们把碳溶于γ-Fe中形成的间隙固溶体称为奥氏体，用γ或A表示具有面心立方结构。
（max2.11％）固溶强化-----通过融入某种溶质元素形成固溶体（固体溶液）而使材料的强度升高的现象称为固溶强化。
渗碳体-----碳和铁形成的化合物，特点：晶体结构和性能都不同与其组成元素，具有复杂的晶体结构，熔点高，硬而脆。
Fe3C熔点1227℃。
能轻易划破玻璃。
如果他在铁碳合金中以网状或粗大片状或作为基体出现时，将导致材料的脆性增加，如果以球状或细小片状出现时，将起强化作用。
相------指系统中具有同一聚集状态，同一化学成分，同一结构并以界面相互隔开的均匀组成部分。
（铁素体，奥氏体，渗碳体）组织组成物-----构成显微组织的独立成分，它可以是单项，也可以是两项混合物或三项混合物。
（铁素体，奥氏体，渗碳体，珠光体，莱氏体）组织组成物的类型，数量，大小，形态，分布状况不同,就构成不同的显微组织。
分析材料的显微组织必须考虑两方面的情况：一是该组织组成物的类型如F；P等；二是组成物的数量（多或少），大小（粗或细），形状（片，球，网，针等）和分布（均匀或沿晶界，相界等）相图-----表示合金在缓慢冷却的平衡状态下相或组织与温度，成分间关系的图形，又称平衡图或状态图。
匀晶转变----在共存的两项区直接从液相中结晶出固溶体即：L→α这种转变称为匀晶转变。
显微偏析-----先结晶和后结晶的固溶体的化学成分不同，这种固溶体成分的微观不均匀现象称为显微偏析。
杠杆定律------在固液两相共存时，随着温度变化，液相和固相的成分分别沿着液相线和固相线变化。
如何知道两个相的相对质量的计算方法。
与力学中的杠杆定律相似。
它只适用于两相区。
（分子相反法则）包晶转变------在恒温下（1495℃），有一定成分的液相和一定成分的固相相互作用生成一个一定成分的新固相的转变。
（L+α→β）。
共晶转变-----在恒温下（1148℃），有一定成分的液相同时转变成两种一定成分的固相的转变。
（L→α+β）。
（晶粒细化，温度最低，流动性好，铸造，保险丝共晶合金）莱氏体Ld。
共析转变------在恒温下（727℃），有一定成分的固相同时转变成两种一定成分的新固相的转变。
（α→β1+β2）。
（晶粒更细化，易过冷，形核率大，产生内应力）珠光体P。
铁碳合金按碳的质量分数和室温下平衡组织可分为三类：A 工业纯铁（ωc＜0.0218％） F, FeCⅢB 钢（ωc为 0.0218％～2.11％）亚共析刚（ωc＜0.77％） F P共析钢（ωc＝0.77％） P过共析钢（ωc＞0.77％） P FeCⅡC 白口铸铁（ωc为2.11％～6.69％）亚共晶白口铸铁（ωc＜4.3％） P FeCⅡLd共晶白口铸铁（ωc＝4.3％） Ld过共晶白口铸铁（ωc＞4.3％） Ld FeCⅠ低碳钢：（ωc为0.10％～0.25％）容器建筑结构中碳钢：（ωc为0.25％～0.60％）轴类高碳钢：（ωc为0.60％～1.30％）工具热脆-------当钢材在1000----2000℃锻造或轧制时，FeS 和γFe的共晶体会融化，使钢材变脆，沿奥氏体晶界开裂，这种现象称为热脆。
S的作用。
冷脆--------P元素固熔于F中，有强化作用，但它剧烈的降低了钢的塑性和韧性，特别是低温韧性，是刚在低温下变脆，这种现象叫冷脆。
P可以增强钢在大气中的抗腐蚀性，添加少量稀土，钛等元素，可以抑制冷脆。
氢脆---------H在钢中的含量达到0.5----3mL／100g会导致钢的塑性，韧性显着下降导致零件在使用中突然断裂的现象。
镇静钢------钢液在浇筑前用锰铁，硅铁，铝进行充分脱氧，注入锭摸后钢液不发生碳，氧反应处于镇静状态。
沸腾钢------钢液在冶炼的后期加入少量的锰铁进行轻度脱氧，钢液氧含量高，注入锭摸后发生碳氧反应，析出CO大量气体，引起钢液沸腾。
区域偏析------钢锭先结晶部位和后结晶部位化学成分不同，性能不一样的现象。
形变强化------人们把金属材料经冷塑性变形后，随变形度增加，强度，硬度升高，塑性，韧性降低的现象。
（加工强化）如：冷拔丝。
回复--------工件在经冷加工变形后，在加热温度不高的情况下，基本保持加工硬化效果。
这个阶段称回复，工业称去应力退火。
再结晶------工件在经冷加工变形后，当温度继续升高，原子活动能力增大，破碎的晶粒，拉长的晶粒变成细小均匀的等轴晶粒内应力完全消除，加工硬化消除，这个阶段称为再结晶，或再结晶退火。
工业纯铁在800度时已经完全再结晶。
钢的再结晶退火一般选用600---700℃，这样既保证完全再结晶又不止使晶粒粗化。
晶粒长大----再结晶结束后，如果温度继续升高或演唱加热时间，便会出现大晶粒吞并小晶粒的现象，这一阶段叫晶粒长大。
热加工，冷加工-------再结晶温度是冷加工和热加工的分界线，高于它为热加工反之为冷加工。
500℃钢：锡，铅，常温加工。
高级优质碳素钢：ωs＜0.020％, ωp＜0.030％(压力容器)实际晶粒度------在具体加热条件下所得到的奥氏体晶粒大小称为奥氏体的实际晶粒度。
本质晶粒度------只表示钢在加热时奥氏体晶粒长大倾向的大小。
过冷奥氏体------通常将在临界点（A1 A3 A cm）以下尚为发生转变的不稳定奥氏体称为过冷奥氏体。
奥氏体等温转变相图孕育期-------奥氏体转变为铁素体开始时所需时间长短为孕育期。
珠光体-------铁素体跟渗碳体所形成的相间片状组织。
（P,S,T）贝氏体------过饱和铁素体和渗碳体组成的混合物。
（B上B下）马氏体M------碳在铁素体中的过饱和固溶体。
体心正立方结构，其硬度高，强度高必须进行回火后才能使用。
临界冷却速度------V临，（V C V K）由奥氏体直接转变为马氏体的最小冷却速度。
P95钢的淬透性------刚在淬火时获得淬硬层深度大小的能力称为钢的淬透性。
除钴以外，其它元素都能挺高钢的淬透性。
除钴以外，所有的合金元素融入奥氏体后都能使奥氏体等温转变图右移，除钴和铝外，其他元素融入奥氏体后都使奥氏体等温转变图的Ms和Mf点降低。