机械基础第一章教案

课堂教学安排

二、纯铝的牌号及用处

1、概念：平均铝的质量分数不小于99.00%的非铁金属。

2、特性：密度小、熔点低、导电性、导热性、耐大气腐蚀性、塑性好、强度低。

3、牌号：四位数字或四位字符表示，如1A97，1A99等。

4、用处：主要用于熔炼铝合金，制造电线、电缆及强度要求不高的机电构件等。

5、铝合金

概念：在纯铝中参与一种或几种其他元素形成的非铁金属。

分类:防锈铝、硬铝、变形铝合金超硬铝锻铝、铸造铝合金

6、铝合金的牌号和用处

〔1〕变形铝合金：是通过冲压、弯曲、轧、挤压等工艺使其组织、形态发生变更的铝合金。

5A02：热处理不能强化，强度不高，塑性及耐腐蚀性好，焊接性好在液体介质中工作的零件，如油箱、油管、液体容器、防锈蒙皮等 3A02 硬铝

2A12 ：可热处理强化，力学性能良好，但耐腐蚀性不高

中等强度的零件和构件，如飞机上骨架零件，蒙皮，铆钉等

7A04 ：可热处理强化，室温强度高，塑性较低，耐腐蚀性不高

高载荷零件，如飞机上的大梁，桁条，加强框，起落架

锻铝

2A50 ：高强度锻铝，锻造性能好，耐腐蚀性不高，切削加工性能好形态困难和中等强度的锻件，冲压件

7、铸造铝合金：

概念：是指可用铸造成形工艺干脆获得零件的铝合金。

分类：按所加合金元素的不同，主要有AL-Si系、AL-Cu系、AL-Mg系、AL-Zn系合金等

牌号：由铝和主要合金元素符号及表示主要合金元素养量百分含量的数字组成，并在牌号前面冠以“铸〞字汉语拼音字母的字首“Z〞。如，ZALSi12，表示WSI=12%,WAL=88%的铸造铝合金。

用处：用于制作质量轻、导热性好、耐腐蚀的汽缸体、箱体、活塞、框架、壳体等。

三、铜及其合金

纯铜

1. 组织构造及性能

纯铜又称紫铜，具有面心立方晶格，无同素异晶转变。密度为8.96g -3，熔点1083℃，导电性、导热性优良，抗大气腐蚀性能良好。塑性好〔δ=45%~50%〕，简洁进展冷、热塑性加工，强度和硬度较低〔σb=230~250Mpa，30~40HBS〕，通过冷变形可使之强化。

2. 代号

工业纯铜有T1、T2、T3三个代号。代号中的“T〞为铜的汉语拼音字首，其后的数字表示序号，序号愈大，纯度愈低。T1、T2、T3的铜质量分数分别为wCu=99.95％、wCu=99.90％、wCu=99.70％，其余为杂质。

3. 应用

纯铜主要用于制造电线、电缆、电子元件和配制合金。纯铜和铜合金的低温力学性能很好，所以是制造冷冻设备的主要材料。

铜合金

是以铜为基体，参与合金元素形成的合金。铜合金及纯铜比较，不仅强度高，而且具有优良的物理、化学性能，故工业中广泛应用的是铜合金。常用的铜合金可分为：黄铜、青铜和白铜。

1. 黄铜

黄铜是以锌为主加元素的铜合金，黄铜可分为：一般黄铜和特别黄铜。〔1〕一般黄铜

一般黄铜是铜锌二元合金，分为单相黄铜和双相黄铜。当锌的含量小于39％时，锌全部溶于铜中形成α固容体，即单相黄铜；当锌的含量大于等于39％时，除了有α固容体外，组织中还出现化合物CuZn为基体的β固容体，即α＋β的双相黄铜。应用：单相黄铜塑性很好，适用于冷、热变形加工。双相黄铜强度高，热状态下塑性良好，适用于热变形加工。一般黄铜牌号：用“H〞＋数字表示。其中“H〞表示一般黄铜的黄字汉语拼音字母的字头，数字表示平均含铜量的百分数。例如：H90。

〔2〕特别黄铜

在一般黄铜中参与其他合金元素所组成的合金，称为特别黄铜。参与的合金元素有锡、硅、锰、铅和铝等，分别称为锡黄铜、硅黄铜、锰黄铜、铅黄铜、铝黄铜等。锡进步黄铜的强度和在海水中的抗蚀性，又称海军黄铜。压力加工特别黄铜牌号用“H+主加合金元素符号+铜的平均质量分数+合金元素平均质量分数〞表示。例如HPb59-1表示平均wCu=59%、wPb=1%，其余为锌的铅黄铜。

课堂教学安排

一、钢的分类

1〕按化学成分将钢分为碳素钢、低合金钢和合金钢三类。碳素钢即为非合金钢，非合金钢并不是钢中一点合金元素也没有，而是其合金元素的含量很低，对钢的性能不起主要影响作用。

2〕按质量等级将钢分为一般质量钢、优质钢和特别质量钢三种。合金钢仅有后二种。

二、合金钢牌号的表示方法

用“汉语拼音＋化学符号＋数字〞来表示。 1〕合金构造钢用于制造零件和工程构造。

如60Si2Mn，表示平均含碳量为0.60％，含硅量为2％，含锰量为小于1％。2〕合金工具钢用于制造刀具、模具和量具。

如9SiCr，表示平均含碳量为0.9％，硅和铬的平均含量都小于1.5％，用于制造丝锥。但高速钢W18Cr4V不标注碳的含量。

3〕滚动轴承钢特地用于制造滚动轴承。

如GCr15SiMn，G是滚动轴承滚的汉语拼音首位字母，铬的平均含量为1.5％，硅和锰的平均含量均小于1.5％。

4〕不锈钢和耐热钢表示方法及合金工具钢一样。

三、合金元素对钢性能的影响

在钢中有意参与合金元素铬、锰、硅、镍等，可进步钢的强度和韧性，改善热处理工艺性，或获得某些特别性质，如耐腐蚀性和耐磨损性等。

四、钢的性能特点和应用 1. 低合金钢

1〕低合金高强度构造钢是一类以锰因素为主还有其他元素的低碳低合金钢。具有高强度、韧性及良好的焊接性，用于制造桥梁、车辆、船舶、容器和建筑用钢筋、构造钢。

2〕低合金专业用钢如锅炉、压力容器、汽车等专业用钢。

1〕机械构造和工程构造用钢用于制造机械零件如40Cr、GCr15和60SiMn 等。

2〕合金工具钢和高速钢用于制造量具和刀具，如9SiCr用于制造板牙、丝锥，5CrMnMo用于制造模具，W18Cr4V用于制造加工刀具。

3〕不锈钢及耐热钢如1Cr13、2Cr13、3Cr13用做不锈钢，0Cr19Ni9、4Cr9Si 等用做耐热钢。此外，还有一些特别性能的合金钢，如硬磁钢和软磁钢等。碳素钢的分类

五、依据钢的含碳量分类