机械结构设计基础..

聚四氟乙烯 F-4 ABwk.baidu.com塑料 聚砜
PSF 主要用于制造汽车零件、齿轮、仪表、泵叶轮、凸轮等
具有很好的耐热性、耐寒性，可在100-150℃的范围内长时间工作，具 有很好的稳定性、电绝缘性
常用的热处理和表面处理
名词 退火 标注举例 Th 目的 适用范围 ①消除在前一下序（锻造、冷拉等)中所产生的内应 加热到临界温度以上，保温一定时间，然后缓 力；②降低硬度．改善加工性能；③增加塑性和韧 完全退火适用于含碳量0.83%以下的铸锻焊件；为消除内应 慢冷却(例如在炉中冷却) 性；④使材料的成分或组织均匀，为以后的热处理准 力的退火主要用要于铸件和焊件 备条件 加热到临界温度以上，保温一定时间，再在空 ①得到细密的晶粒；②与退火后相比，强度略有增 用于低、中碳钢。常用于低碳钢以代替退火 气中冷却 高．并能改善低碳钢的切削加工性能 用于中、高碳钢。淬火后钢件必须回火 说明
①合金代号中，“ZH”为“铸”、 “黄”两字汉语拼音的第一个字 母，基元素为铜，化学元素符号为 第一个主要添加元素并以次分组， 其后数字为该合金的成分数字组 ②铸造方法代号：S-砂型铸造；J金属铸造
①铸造方法代号：S-砂型铸造；J金属型铸造；B-变质处理。 ②热处理种类代号：T1-人工时效； T2—一退火；T5-淬火和部分时效； T6-淬火和完全时效；T7-淬火和稳 定回火；T8-淬火和软化回火。 ③合金代号中“ZL”为“铸”、“ 高耐蚀性或在高温下工作的零件 铝”汉语拼音的第一个字母，其后 第—位数为合金分组号；第二、第 铸造性能好，可不热处理，用于制造形状复杂的大型薄壁零件， 三位数为顺序号 耐蚀性差
10 15 20 25 30 35 优质碳素结构钢 40 45 50 55 60 30Mn 40Mn 50Mn 60Mn
常用金属材料与非金属材料－钢
分类名称 钢 号 应 用 举 例 说 明
15Cr 20Cr 铬钢 合金结构钢 30Cr 40Cr 45Cr 18CrMnTi 铬锰钛钢 30CrMnTi 40CrMnTi 铸钢 ZG230-450 ZG310-570
“HT”灰铸 铁代号。其 后数字表示 抗拉强度(单 位为MPa）
QT900-2 280-360 QT800-2 245-335 QT700-2 225-305 球墨铸铁 QT600-3 190-270 QT500-7 170-230 QT450-10 160-200 QT400-15 130-180 QT400-18 130-180
渗碳齿轮、凸轮、活塞销、离合器 较重要的渗碳件 重要的调质零件：齿轮、轮轴、摇杆、螺栓 较重要的凋质零件：齿轮、进气阎、辊子、轴 强度及耐磨性高的轴、齿轮、螺栓 汽车上重要渗碳件：齿轮 汽车拖拉机上强度特高的渗碳齿轮 强度高、耐磨性高的大齿轮、主轴 机座、箱体、支架 齿轮、飞轮、机架 “ZG”表示铸钢，数字 表示屈服点及抗拉强度 ①合金结构钢前面两位 数字表示钢中合碳量的 万分数；②合金元素以 化学符号表示；③合金 元索含量小于15％时仅 注出元素符号
可塑性好的零件：管于、垫片、渗碳件 拉杆、卡头、垫片、焊件 渗碳件、紧固件、冲模锻件、化工贮器 杠杆、轴套、钩、螺丝钉、渗碳件与氰化件 轴、辊子、连接器、紧固件中的螺栓、螺母 曲轴、转轴、轴销、连杆、横梁、星轮 曲轴、摇杆、拉杆、键、销、螺栓 齿轮、齿条、链轮、凸轮、轧辊、曲柄轴 齿轮、轴、联轴器、衬套、活塞销、链轮 活塞杆、轮轴、齿轮、不重要的弹簧 齿轮、连杆、扁弹簧、轧辊、偏心轮、轮圈、轮缘 叶片、弹簧 螺栓、扛杆、制动板 用于承受疲劳载荷零件：轴、曲轴、万向联铀器 用于高负荷下耐磨的热处理零件：齿轮、凸轮、摩擦片 弹簧、发条 含锰量0.70～1.2的优质 碳素钢 数字表示钢中平均含碳 量的万分数，例如“45 ”表示平均含碳量为 0.45%。序号表示抗拉强 度、硬度依次增加，延 伸率依次降低
常用金属材料与非金属材料－铸铁
名称 牌号 HT100 HT150 灰铸铁 HT200 HT250 HT300 HT350 硬度 应用举例 说明 114-173 机床中受轻负荷．磨损无关重要的铸件，如托盘、把手、手轮等 承受中等弯曲应力，摩擦面间压强高于500kPa的铸件，如机床底座、工作 132-197 台、汽车变速箱、泵体、阀体、阀盖等 承受较大弯曲应力．要求保持气密性的铸件．如机床立柱、刀架、齿轮箱 151-229 体、床身、液压缸、泵体、阀体、皮带轮、轴承盖等 承受较大弯曲应力．要求保持气密性的铸件．如气缸套、齿轮、机床床身 180-269 、立柱、齿轮箱体、液压缸、阀体等 207-313 承受高弯曲应力、拉应力、要求高度气密件的铸件．如高压油缸、阀体等 238-357 轧钢滑板、炼焦柱塞等 具有高强度、耐磨件、较高的弯曲疲劳强度，用于制造内燃机中的凸轮、 “QT”球墨 拖拉机的齿轮、汽车中的螺旋锥齿轮等 铸铁代号。 具有较高强度、耐磨性及一定的韧性。用于制作机床的轴、空压机、缸体 其后第一组 数字表示抗 、缸套等 拉强度(单位 具有中等强度和韧性，用于制作内燃机中油泵齿轮、汽轮机的中汽缸隔板 为MPa)，第 二组数字表 、水轮机阀门体等 示延伸率 韧性高，低温性能好．且有一定的耐蚀性．用于制作汽车 (％) 拖拉机中的轮毂、壳体、离合器拨叉等
常用金属材料与非金属材料－有色金属及合金
合金牌号及名称 铸造方法 热处理种类 应用举例 ZH62 S、J 用于一般零件 普通黄铜 ZHSi80-3-3 S、J 用于轴承和衬套 硅黄铜 ZHPb48-3-2-1 S、J 各种化工，造船用零件，如阀门、轴承、垫圈等 铅黄铜 ZHPb59-1 黄铜 S、J 滑动轴承的轴承套 铅黄铜 ZHAl66-6-3-2 S、J 用于制造丝扛、螺母、受重负荷的蜗杆和大型蜗轮轮缘等 铅黄铜 ZHFe59-1-1 S、J 液压系统零件 铁黄铜 ZHMn58-2-2 强度高、耐磨性及铸造性好。用于制造铀瓦、轴套和其他耐磨零 S、J 锰黄铜 件 ZL102 S、J、B T2 汽缸活塞以及高温工作的承受冲击负荷的复杂薄壁零件 铝硅合金 ZL103 T1、T2、T5 S、J、B 溶化工艺简单，做一般零件用．如航空仪表的外壳 铝硅合金 、T7、T8 ZL104 形状复杂的高温静负荷或受冲击作用的大型零件，如扇风机叶 S、J、B T1、T6 片，水冷汽缸头 铝合金 铝硅合金 ZL302 铝硅合金 ZL401 铝硅合金 S、J、B S、J、B T1、T2 说明
常用金属材料与非金属材料－有色金属及合金
合金牌号及名称 ZQSn5-5-5 铸造锡青铜 ZQSn6-6-3 铸造锡青铜 ZQSn10-5 青铜 铸造锡青铜 ZQSn10-1 铸造锡青铜 ZQAl9-4 铸造无锡青铜 ZQAl10-3-1.5 铸造无锡青铜 铸造方法 热处理种类 S、J S、J S、J S、J S、J S、J 应用举例 说明
用于高碳钢制造的工具、量具、刃具用低温(150-250℃)回 火；弹簧用中温(270-450℃)回火 用于重要的轴、齿轮以及丝杆等零件
H54(火焰加热淬火 后，回火至52用火焰或高频电流将零件表面迅速加热至临界 使零件表面获得高硬度，和心部保持一定的韧性，使 表面淬火 58HRC)；G52(高频 用于重要的齿轮以及曲轴、活塞销等 温度以上，急速冷却 零件既耐磨又能承受冲击 淬火后，回火至 50-55HRC）
切削加工性能好，适用于成型铸造和离心铸造。用于受中等冲击 负荷和在或半液体润滑及耐蚀条件下工作的零件，如轴承、轴瓦 ①青铜的表示方法是由青铜的汉话 、螺母及压力1MPa以下的蒸汽和水配件 拼音第一个字母“Q”加第一个主要 添加元素符号及除基元素铜以外的 成分数宇组成．字头“Z”为铸造的 适用于制造耐磨轴承 汉语拼音第一个字母。例如ZQRn6硬度适中，热稳定性好，适于离心铸造、用于重要的耐磨、耐冲 6-3，Sn(锡)为第一个主要添加元索 。左边第—个6为锡的含量(％)，3 击零件，如齿圈、螺母及主轴轴承等 强度高，减磨性、耐蚀性、受压和铸造性均良好。用于在蒸汽和 为铅的含量（％)。 海水条件下工作的零件及受摩擦和腐蚀的零件，如衬套和轧钢机 ②铸造方法代号：S-砂型铸造；J金属型铸造。 压下螺母等 制造高强度、高耐磨件、高耐蚀件的零件。如螺母、轴套、齿轮 等；制造棒材、管刷扁件和防锈零件
常用金属材料与非金属材料－工程塑料
分类名称 符号 酚醛塑料 应 用 举 例 说 明 用于制作摩擦、磨损零件。如轴承、齿轮、离合器片、 PF 此材料亦称“电木”，它耐热耐燃，可在150-200℃范围内使用 刹车片 用于制作轴承、齿轮、管子、泵体、阀门、零件、垫圈 它亦称为“尼龙”．具有较高的抗拉强度良好的冲击韧性、硬度和疲 、密封圈、薄膜、汽车零件及油箱等 劳强度，耐油性好，摩擦系数低 强度、削度、硬度、耐磨性、耐冲击性是其他材料无法比拟的，它吸 水性低，制作的产品使用寿命长
机械结构设计基础
王宏江
常用金属材料与非金属材料－钢
分类名称 钢 号 应 用 举 例 说 明 Q195(Al，B1) 受轻载荷机件、铆钉、螺钉、垫片、外壳、焊件 Q25l-A(A2) 碳素结构钢 Q235-A(A3) Q235-B(C3) Q255-A(A4) Q275(C5) 08F 受力不大的铆钉、螺钉、轴、轮轴、凸轮、焊件、渗碳件 螺栓、螺母、拉杆、连杆、楔、轴、焊件 金属构造物中一般机件、拉杆、轴、焊件 重要的螺钉、拉杆、钩、楔、连杆、轴、销、齿轮 键、牙嵌离合器、链板、闸带、受大静载荷的齿轮、轴 Q表示屈服点，数字表示屈 服点数值，A、B等表示质 量等级。括号内表示旧标准 牌号
正火
Z
C62(淬火后回火至 60-65HRC）； 加热到临界温度以下保温一定时间，并在冷却 淬火 ①提高硬度及强度；②提高耐磨性 Y35(油冷淬火后回 剂(水、油或盐水)中急速地冷却 火至30-40HRC） 经淬火后再加热到临界温度以下的某一温度， 回火 回火 在该温度停留一定时间，然后迅速地或缓慢地 ①消除淬火时产生的内应力；②增加韧性和强度 在水、油或空气中冷却 T235(调质至220凋质 在450-650℃进行高温回火称“调质” 可以完全消除内应力，并获得较高的综合力学性能 256HB）
聚酰胺塑料 PA 聚甲醛 聚碳酸酯
POM 用于制造汽车、机械、仪表、农机、化工等设备的零件 PC
用于制造齿轮、汽车外壳、仪表及电动工具外壳、座舱 冲击韧件为已知工程翅性材料之冠．抗拉、抗压强度较高，具有良好 盘、仪表板，也可制作防护玻璃、安全帽等 的耐热耐寒性 用于制作冷冻工业中贮放液态气体的低温设备，化工上 亦称为“塑料王”，与浓酸、浓碱、强氧化剂等有机溶剂及王水均不 的反应罐、过渡板、各类管子、接头、耐磨零件 反应，耐磨性很好，耐候性好 主要用于电器设备、仪表等外壳，还用于容器、管子、 具有较高的强度、硬度、耐磨性及耐候性 汽车等某些结构零件
常用的热处理和表面处理
标注举例 说明 目的 适用范围 S0.5-C59(渗碳层 在渗碳剂中加热到900-950℃，停留—定时间， 渗碳淬火 深0.5，淬火硬度 将碳渗入钢表面，深度约0.5-2mm，在淬火后回 增加零件表面硬度和耐磨性，提高材料的疲劳强度 适用于含碳量为0.08％-0.25%的低碳钢及低合金钢 56-62HRC) 火 D0.3-900(氮化深 适用于含铝、铬、钼、锰等的合金钢，例如要求耐磨的主 氮化 度0.3，硬度大于 使工作表面饱和氮元素 增加表面硬度、耐磨性、疲劳强度和耐蚀性 轴、量规、样板等 850HV) Q59(氰化淬火后， 氰化 使工作表面同时饱和碳和氮元素 增加表面硬度、耐磨性、疲劳强度和耐蚀性 适用于碳素钢及合金结构钢，也适用于高速钢的切削工具 回火至56-62HRC) ①天然时效：在空气中长期存放半年到一年以 使铸件或淬过火的工件慢慢消除其内应力而稳定其形 时效处理 时效处理 上；②人工时效；加热到200℃左右，在这个温 用于机床床身等大型铸件 状和尺寸 度保持10-20h或更长时间 冰冷处理 冰冷处理 将淬火钢继续冷却至室温以下的处理方法 进一步提高硬度、耐磨性，并使其尺寸趋于稳定 用于滚动轴承的钢球 氧化处理。用加热办法使工件表面 发蓝发黑 发蓝或发黑 防腐蚀、美观 用于一般常见的紧固件 形成一层氧化铁所组成的保护性薄膜 HB(布氏硬度) 材料抵抗硬的物体压入零件表面的能力称“硬 ①用于经退火、正火、调质的零件及铸件的硬度检查 硬度 HRC(洛氏硬度) 度”。根据测定方法的不同，可分布氏硬度、 硬度测定是为了检验材料经热处理后的力学性能 ②用于经淬火、回火及表面化学热处理的零件的硬度检查 HV(维氏硬度) 洛氏硬度、维氏硬度等 ③用于薄层硬化零件的硬度检查 名词