机械工程材料基本知识
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《机械工程材料》基础篇一：填空1. 绝大多数金属具有体心立方、面心立方、和密排立方三种类型，α－Fe是体心立方类型，其实际原子数为 2 。
2．晶体缺陷有点缺陷、线缺陷、和面缺陷。
3．固溶体按溶质原子在晶格位置分为置换固溶体、间隙固溶体。
4．铸造时常选用接近共晶成分（接近共晶成分、单相固溶体）的合金。
5．金属的塑性变形对金属的组织与性能的影响晶粒沿变形方向拉长，性能趋于各向异性、晶粒破碎，位错密度增加，产生加工硬化、织构现象的产生。
6．金属磨损的方式有粘着磨损、磨粒磨损、腐蚀磨损。
7.金属铸件否（能、否）通过再结晶退火来细化晶粒。
8．疲劳断裂的特点有应力低于抗拉极限也会脆断、断口呈粗糙带和光滑带、塑性很好的材料也会脆断。
9．钢中含硫量过高的最大危害是造成热脆。
10．珠光体类型的组织有粗珠光体、索氏体、屈氏体。
11．正火和退火的主要区别是退火获得平衡组织；正火获得珠光体组织。
12. 淬火发生变形和开裂的原因是淬火后造成很大的热应力和组织应力。
13. 甲、乙两厂生产同一批零件，材料均选用45钢，甲厂采用正火，乙厂采用调质，都达到硬度要求。
甲、乙两厂产品的组织各是铁素体＋珠光体、回火索氏体。
14．40Cr，GCr15，20CrMo，60Si2Mn中适合制造轴类零件的钢为 40Cr 。
15．常见的普通热处理有退火、正火、淬火、回火。
16．用T12钢制造车刀，在切削加工前进行的预备热处理为正火、球化退火。
17．量具钢加工工艺中，在切削加工之后淬火处理之前可能的热处理工序为调质（退火、调质、回火）。
18．耐磨钢的耐磨原理是加工硬化。
19．灰口铸铁铸件薄壁处出现白口组织，造成切削加工困难采取的热处理措施为高温退火。
20、材料选择的三原则一般原则，工艺性原则，经济性原则。
21．纯铁的多晶型转变是α-Fe→γ-Fe→δ-Fe。
22．面心立方晶胞中实际原子数为 4 。
23．在立方晶格中，如果晶面指数和晶向指数的数值相同时，那么该晶面与晶向间存在着晶面与晶向相互垂直关系。
重庆大学《机械工程材料》复习知识
机械工程材料复习第一部分 基本知识一、概述⒈目的掌握常用工程材料的种类、成分、组织、性能和改性方法的基本知识（性能和改性方法是重点）。
具备根据零件的服役条件合理选择和使用材料；具备正确制定热处理工艺方法和妥善安排工艺路线的能力。
⒉复习方法以“材料的化学成分→加工工艺→组织、结构→性能→应用” 之间的关系为主线，掌握材料性能和改性的方法，指导复习。
二、材料结构与性能： ⒈材料的性能：①使用性能：机械性能（刚度、弹性、强度、塑性、硬度、冲击韧性、疲劳强度、断裂韧性）； ②工艺性能：热处理性能、铸造性能、锻造性能、机械加工性能等。
⒉材料的晶体结构的性能：纯金属、实际金属、合金的结构（第二章）；纯金属：体心立方（e F -α）、面心立方（e F -γ），各向异性、强度、硬度低；塑性、韧性高 实际金属：晶体缺陷（点：间隙、空位、置换；线：位错；面：晶界、压晶界）→各向同性；强度、硬度增高；塑性、韧性降低。
合金：多组元、固溶体与化合物。
力学性能优于纯金属。
单相合金组织：合金在固态下由一个固相组成；纯铁由单相铁素体组成。
多相合金组织：由两个以上固相组成的合金。
多相合金组织性能：较单相组织合金有更高的综合机械性能，工程实际中多采用多相组织的合金。
⒊材料的组织结构与性能⑴。
结晶组织与性能：F、P、A、Fe3C、Ld；1）平衡结晶组织平衡组织：在平衡凝固下，通过液体内部的扩散、固体内部的扩散以及液固二相之间的扩散使使各个晶粒内部的成分均匀，并一直保留到室温。
2）成分、组织对性能的影响①硬度(HBS)：随C ﹪↑,硬度呈直线增加， HBS 值主要取决于组成相C F e3的相对量。
②抗拉强度(b σ)：C ﹪＜0.9%范围内，先增加，C ﹪＞0.9～1.0％后，b σ值显著下降。
③钢的塑性(δϕ)、韧性(k a )：随着C ﹪↑,呈非直线形下降。
3）硬而脆的化合物对性能的影响：第二相强化：硬而脆的化合物，若化合物呈网状分布：则使强度、塑性下降；若化合物呈球状、粒状（球墨铸铁）：降低应力集中程度及对固溶体基体的割裂作用，使韧性及切削加工性提高；呈弥散分布于基体上：则阻碍位错的移动及阻碍晶粒加热时的长大，使强度、硬度增加，而塑性、韧性仅略有下降或不降即弥散强化；呈层片状分布于基体上：则使强度、硬度提高，而塑性、韧性有所下降。
机械工程材料知识归纳
铸造1.铸造的实质是液态金属凝固而成形，因而具有以下特点：一可以铸造出内腔、外形很复杂的毛培二工艺灵活性大三成本较低2.铸造的不足之处是铸件组织较疏松力学性能差：铸造工序多，难以精确控制3.铸件横断面上的温度分布状况称为铸件的温度场4.温度场的变化速率称为温度梯度即温度分布曲线的斜率反应铸件的冷却速率5.铸件在凝固过程中断面上一般都存在三个区域：液相区、凝固区和固相区6.铸件的凝固方式：一逐层凝固方式，二糊状凝固方式，三中间凝固方式7.这种无凝固区，固相区由表面向中心，层层发展的凝固特征称为卓曾凝固方8.这种凝固区很宽甚至贯穿整个逐渐断面，表层温度高于凝固终止温度Ts的凝固特征称为糊状凝固方式9.铸件断面上的凝固区域宽度介于前两者之间，凝固初期类似逐层凝固，但凝固区预交款，并迅速扩展至中心，凝固后起类似糊状凝固，称为中间凝固方10.影响液态合金充型能力的三个因素主要有：一合金的流动性，二铸件和浇注条件，三铸件结构条件11.液态合金充满型腔，获得形状完整、轮郭清晰的铸件的能力称为充型能力12.合金的化学称为是影响合金流动性的主要因素13.铸件的收缩分为三个方面：一合金的收缩，二铸件的收缩，三缩孔、缩松的形成和防止方法14.逐渐的收缩比金属的收缩复杂得多，当合金成分和温度一定时，铸件的收缩会受到铸型、型芯及本身结构的影响15.合金的收缩分为三个阶段：液态收缩凝固收缩固态收16.铸件的固态收缩受到阻碍而引起的盈利称为铸造应力，按阻碍收缩的原因可分为热应力和机械应力17.热应力是由于铸件壁厚不均匀，各部分冷却速度和线收缩不均衡，相互阻碍而引起的应力18.机械应力是铸件的固态收缩受到助兴、型芯和浇、冒口等外因的机械阻碍而产生的应力19.热烈是在凝固末期高温下形成的裂纹20.关于热烈形成机理主要有两种：液膜理论认为，凝固末期在合金的固、液共存凝固区内，粗大的等轴晶体周围还有少量液体，构成液膜；在拉应力的作用下。
机械知识知识点总结大全
机械知识知识点总结大全一、机械工程基础知识1. 机械工程概述机械工程是利用各种能源和原材料进行制造加工，生产各种机械设备和零部件的工程技术。
它涉及到机械结构、机械动力、机械传动、机械设计、机械制造、机械装配以及机械维护等多个方面。
2. 基本原理与概念（1）力学与运动学：涉及到牛顿运动定律、动力学、静力学、动力学等基本原理和概念。
（2）材料力学：包括材料的力学性能、应力分析、应变分析等。
（3）热工学：涉及到热力学基本概念、热传递、热力循环等。
（4）流体力学：包括流态特性、流体运动、流体压力等内容。
3. 机械结构机械结构是机械设备的基础部件，包括机床、传动装置、工作装置、装置等，是机械设备实现功能的基础。
4. 机械动力学机械动力学是机械工程中的一个基本概念，也是机械设备的工作基础。
它涉及到动力传递、动力转换、功率传递等内容。
二、机械设计1. 设计基础知识（1）机械设计的基本原则：包括安全可靠、节能环保、经济合理等原则。
（2）设计过程：包括定位、调研、方案制定、方案评审、详细设计、制作图纸、试验验证、修改完善等内容。
2. 机械设计基础（1）机械设计基础知识：包括机械设计基础概念、机械设计原理、机械设计基本过程等内容。
（2）机械元件设计：包括轴、螺纹、联轴器、弹簧、齿轮等机械元件的设计原则、计算方法、制作要求等。
3. 机械设计方法（1）规范计算法：根据工程设计规范和标准，进行机械设计计算。
（2）试验法：通过试验数据进行机械设计。
（3）仿生学设计法：借鉴自然界的设计原则，进行机械设计。
4. 机械设计软件（1）CAD软件：包括AutoCAD、SolidWorks、Pro/E等。
（2）CAE软件：包括ANSYS、ABAQUS等。
（3）CAM软件：包括MasterCAM、UG等。
5. 机械设计案例分析根据不同工程案例，对机械设计进行分析和评估，总结经验教训。
三、机械制造1. 制造工艺知识（1）金属材料的制造过程：包括锻造、铸造、焊接、冷加工等。
机械工程材料重要知识点
第一章 金属材料的力学性能钢：含碳量介于0.0218%--2.11%的铁碳合金。
铁是含碳量大于2.11%的铁碳合金。
工业纯铁：含碳量小于0.0218%的铁碳合金。
使用性能：材料在使用过程中所表现的性能。
包括力学性能、物理性能和化学性能。
常用的力学性能材料在外力的作用下将发生形状和尺寸变化，称为变形。
刚度：材料受力时抵抗弹性变形的能力。
指标为弹性模量E 。
抗拉强度σb ：材料断裂前所承受的最大应力值。
屈服强度σs ：材料发生微量塑性变形时的应力值。
塑性：材料受力破坏前可承受最大塑性变形的能力。
指标为：伸长率、断面收缩率。
冲击韧性是指材料抵抗冲击载荷作用而不破坏的能力。
材料在外力的作用下将发生形状和尺寸变化，称为变形。
外力去除后能够恢复的变形称为弹性变形。
外力去除后不能恢复的变形称为塑性变形。
e ，即材料承受最大弹性变形时的应力。
刚度：材料受力时抵抗弹性变形的能力。
指标为弹性模量E 。
强度：材料在外力作用下抵抗变形和破坏的能力。
s 的重复交变应力作用下发生断裂的现象。
材料在规定次数应力循环后仍不发生断裂时的最大应力称为疲劳极限。
通过改善材料的形状结构，减少表面缺陷，提高表面光洁度，进行表面强化等方法可提高材料疲劳抗力。
硬度：材料抵抗表面局部塑性变形的能力。
压头为钢球时，布氏硬度用符号HBS 表示，适用于布氏硬度值在450以下的材料。
压头为硬质合金球时，用符号HBW 表示，适用于布氏硬度在650以下的材料。
HRA 用于测量高硬度材料, 如硬质合金、表淬层和渗碳层。
HRB 用于测量低硬度材料, 如有色金属和退火、正火钢等。
HRC 用于测量中等硬度材料，如调质钢、淬火钢等。
机械工程材料包括：金属材料、高分子材料、陶瓷材料、复合材料。
第二章 金属与合金的晶体结构晶体与非晶体的相同点与不同点：晶体，原子（离子或分子）在三维空间中有规则地周期性重复排列构成的物质称为晶体。
非晶体：组成物质的微粒无规则排列。
如：玻璃、松香。
机械基础必学知识点
机械基础必学知识点1.力学：力学是研究物体的运动和受力的学科。
机械工程师需要了解力的概念、受力状态、力的平衡以及力的作用效果等基本概念。
2.静力学和动力学：静力学研究力的平衡问题，动力学研究物体运动的原因和规律。
机械工程师需要了解力的平衡条件以及静力学和动力学之间的关系。
3.静力学中的力矩和力矩平衡：力矩是力对物体产生转动效果的能力。
机械工程师需要了解力矩的概念、计算方法以及力矩平衡的条件。
4.工程材料力学性质：机械工程师需要了解各种材料的力学性质，如弹性模量、抗拉强度、屈服强度等，以便在设计中选择合适的材料。
5.刚体力学：刚体力学研究刚体的运动和受力问题。
机械工程师需要了解刚体的概念，刚体的平衡条件以及与刚体相关的运动学和动力学。
6.液体静力学和动力学：机械工程师需要了解液体在静态和动态条件下的受力和运动规律，以便设计和分析液压系统、液压机械等。
7.热力学基础：热力学研究物质的能量转化和传递规律。
机械工程师需要了解热力学基本概念，如热力学系统、热平衡、热力学过程等。
8.工程流体力学：工程流体力学研究流体在管道、泵站、水轮机等工程设备中的运动和力学性质。
机械工程师需要了解流体的性质、流体运动的方程和常用流体力学实验方法。
9.振动学：振动学研究物体在周期性力的作用下的振动规律。
机械工程师需要了解振动的基本概念、振动的分类、振动的表征参数以及振动的控制方法。
10.控制工程基础：控制工程研究如何使系统按照既定要求运行。
机械工程师需要了解控制工程的基本概念、控制系统的组成和功能以及常用的控制方法。
机械工程基础知识点汇总
第一章常用机构一、零件、构件、部件零件，是指机器中每一个最基本的制造单元体。
在机器中，由一个或几个零件所构成的运动单元体，称为构件。
部件，指机器中由若干零件所组成的装配单元体。
二、机器、机构、机械机器具有以下特征：（一）它是由许多构件经人工组合而成的；（二）构件之间具有确定的相对运动；（三）用来代替人的劳动去转换产生机械能或完成有用的机械功。
具有机器前两个特征的多构件组合体，称为机构。
机器和机构一般总称为机械。
三、运动副使两构件直接接触而又能产生一定相对运动的联接称为运动副。
四、铰链四杆机构由四个构件相互用铰销联接而成的机构，这种机构称为铰链四杆机构。
四杆机构的基本型式有以下三种：（一）曲柄摇杆机构两个特点：具有急回特性，存在死点位置。
（二）双曲柄机构（三）双摇杆机构曲柄滑块机构是由曲柄、连杆、滑块及机架组成的另一种平面连杆机构。
六、凸轮机构（一）按凸轮的形状分：盘形凸轮机构，移动凸轮机构，圆柱凸轮机构。
（二）按从动杆的型式分：尖顶从动杆凸轮机构，滚子从动杆凸轮机构，平底从动杆凸轮机构。
七、螺旋机构螺旋机构的基本工作特性是将回转运动变为直线移动。
螺纹的导程和升角：螺纹的导程L与螺距P及线数n的关系是L = n P根据从动件运动状况的不同，螺旋机构有单速式、差速式和增速式三种基本型式。
第二章常用机械传动装置机械传动装置的主要功用是将一根轴的旋转运动和动力传给另一根轴，并且可以改变转速的大小和转动的方向。
常用的机械传动装置有带传动、链传动、齿轮传动和蜗杆传动等。
一、带传动带传动的工作原理：带传动是用挠性传动带做中间体而靠摩擦力工作的一种传动。
带传动的速比计算公式为：i = n1/n2 = D2/D1主要失效形式为打滑和疲劳断裂。
在进行V带传动计算和选用时，可先按下列公式计算基准长度Ld的近似值Ld':Ld ' = 2 a + p（D1 + D2）/2 + （D1-D2）/ 4 a式中a为主、从二带轮的中心距；D1、D2为主、从二带轮的基准直径。
机械工程专业基础知识
机械工程专业基础知识一、介绍机械工程是一门应用科学，研究如何设计、制造和运用各种机械设备的工程学科。
本文将介绍机械工程专业的基础知识，包括力学、热学、材料学和流体力学等方面的内容。
二、力学1. 静力学静力学是研究物体处于平衡状态的力学学科。
它涉及到力的平衡、杠杆原理、力的分解和合成等内容。
2. 动力学动力学是研究物体在施加力的情况下的运动状态的力学学科。
它包括牛顿运动定律、加速度和力的关系等内容。
三、热学1. 热力学热力学是研究能量转换和能量传递的物理学分支。
它涉及热力学定律、热功和热量的关系等。
2. 热传导热传导是指热量在物质内部的传递过程。
它与材料的导热性能有关，涉及到导热方程和热传导系数等。
四、材料学1. 材料结构材料结构包括晶体结构和非晶体结构。
晶体结构涉及晶格参数、晶系和晶格缺陷等内容。
非晶体结构包括胶体和非晶态材料。
2. 材料力学性能材料力学性能是指材料在外力作用下的变形和破坏行为。
它包括弹性模量、屈服强度和断裂韧性等。
五、流体力学1. 流体静力学流体静力学是研究静止流体的力学学科。
它涉及压力、密度和浮力等内容。
流体静力学常用于设计和分析水压系统。
2. 流体动力学流体动力学是研究流体在运动状态下的力学学科。
它涉及速度、流量和雷诺数等内容。
流体动力学常用于设计和分析管道系统和空气动力学问题。
六、结论以上是机械工程专业的基础知识的简要介绍。
力学、热学、材料学和流体力学是机械工程师必须熟悉的基础学科。
掌握这些知识能够帮助机械工程师更好地进行设计、制造和运用机械设备。
在实践中，机械工程师还需要结合具体的工程问题应用这些基础知识。
机械工程师必背知识点总结
机械工程师必背知识点总结1. 材料力学1.1 应力在材料力学中，应力是指单位面积受到的力的大小。
常见的应力有拉应力、压应力、剪应力等。
材料在受到外力作用时，会产生应力，了解材料在不同应力下的性能是机械工程师必备的知识。
1.2 应变应变是材料在受到应力作用时产生的变形程度。
不同的应力会导致材料产生不同的应变，这对于设计和选择合适的材料至关重要。
1.3 杨氏模量杨氏模量是材料的一项重要参数，它描述了材料在受到拉伸或压缩时的弹性性能。
不同的材料具有不同的杨氏模量，工程师需要了解各种材料的杨氏模量，以确保设计的合理性。
1.4 弹性极限材料在受到应力作用时会发生弹性变形，当达到一定应力时，材料会产生塑性变形，这个应力值被称为弹性极限。
了解材料的弹性极限可以帮助工程师评估材料的使用范围和安全系数。
1.5 疲劳在实际工程中，材料会受到交变应力的作用，这会导致疲劳破坏。
了解材料的疲劳性能可以帮助工程师设计出更加耐用的机械结构。
2. 制图基础2.1 线条符号机械工程师需要掌握各种线条符号的含义，例如实线、虚线、粗实线、细实线等，这些线条符号在图纸上代表不同的物体和结构，工程师应当清楚其含义。
2.2 尺寸标注图纸上的尺寸标注是非常重要的，它决定了设计的准确性和可行性。
工程师需要灵活运用各种尺寸标注方法，结合实际情况进行合理标注。
2.3 图纸投影机械工程师需要掌握正投影和等轴投影的简单原理和应用，以确保绘制出的图纸符合实际的尺寸和形状。
2.4 公差在机械制图中，尺寸的精度和公差是非常重要的。
工程师需要了解各种公差的表示和计算方法，保证制图的准确性。
3. 机械设计原理3.1 受力分析在机械设计中，受力分析是至关重要的一环。
工程师需要了解不同零件在受到外力作用时的受力情况，以确保设计的可靠性和稳定性。
3.2 传动原理机械传动是指利用各种传动装置将动力从一个部件传递到另一个部件的过程。
工程师需要了解各种传动装置的原理和工作方式，以确定最合适的传动方式。
工程材料及机械制造基础
工程材料及机械制造基础工程材料及机械制造基础是机械制造领域的核心知识，它包括了工程材料的基础知识以及机械制造方面的相关技术。
工程材料的选择和机械制造的工艺直接影响着机械产品的质量和性能。
因此，掌握工程材料及机械制造基础知识对于机械相关专业的学生来说至关重要。
本文将介绍工程材料及机械制造基础的一些重要知识点，供读者参考和学习。
一、工程材料工程材料是指在机械制造、建筑、化工、航空航天等工程领域中使用的材料。
工程材料的种类很多，涵盖了金属材料、非金属材料和复合材料等多种类型。
其中，金属材料是最常用的一种工程材料，由于其在强度、重量比等方面的优势，在机械制造行业中被广泛应用。
1. 金属材料金属材料是机械制造中最基础、最重要的材料之一。
金属材料的强度、耐磨性、耐腐蚀性等性能决定了机械产品的使用寿命和性能。
常用的金属材料有铁、钢、铜、铝、锌、镁、钛等。
其中，铁和钢是最常用的材料，它们在制造汽车、火车、船舶、建筑等方面有着广泛的应用。
2. 非金属材料非金属材料是指不包含金属元素的材料，如陶瓷、玻璃、橡胶、塑料等。
这些材料常被用于制造密封件、冷却系统、耐高温、耐低温、耐腐蚀等零部件。
非金属材料通常具有轻便、耐磨、耐腐蚀等特点。
3. 复合材料复合材料是由两种或两种以上材料组合而成的材料，具有单一材料所不具备的性能。
复合材料常用于制造高强度、高硬度、高温耐性、耐腐蚀、轻便等零部件。
常见的复合材料有碳纤维复合材料和玻璃纤维复合材料等。
二、机械制造机械制造是制造机器和设备的生产过程，它包括了机械零部件的加工技术、机械产品的设计和制造等方面。
机械制造在现代工业中发挥着至关重要的作用。
下面将介绍机械制造中的一些常见工艺和技术。
1. 压力加工压力加工是指通过施加力量使材料发生形变和变形的加工过程，包括了锻造、拉伸、挤压、压缩等多种工艺。
压力加工能够提高材料的韧性和强度，契合精度提高，可用于制造齿轮、轴等机械零部件。
2. 切削加工切削加工是指通过旋转或移动刀具来削除工件材料的加工工艺。
机械工程材料知识点汇总
1大学课程《机械工程材料》知识点汇总第一章金属的晶体结构与结晶一、解释下列名词过冷度：实际结晶温度与理论结晶温度之差称为过冷度。
自发形核：在一定条件下，从液态金属中直接产生，原子呈规则排列的结晶核心。
非自发形核：是液态金属依附在一些未溶颗粒表面所形成的晶核。
变质处理：在液态金属结晶前，特意加入某些难熔固态颗粒，造成大量可以成为非自发晶核 的固态质点，使结晶时的晶核数目大大增加，从而提局了形核率，细化晶粒，这 种处理方法即为变质处理。
变质剂：在浇注前所加入的难熔杂质称为变质剂。
二、常见的金属晶体结构有哪几种？答：常见金属晶体结构：体心立方晶格、面心立方晶格、密排六方晶格；五、实际晶体中的点缺陷，线缺陷和面缺陷对金属性能有何影响？答：如果金属中无晶体缺陷时，通过理论计算具有极高的强度，随着晶体中缺陷的增加，金 属的强度迅速下降，当缺陷增加到一定值后，金属的强度又随晶体缺陷的增加而增加。
因此，无论点缺陷，线缺陷和面缺陷都会造成晶格崎变，从而使晶体强度增加。
同时晶 体缺陷的存在还会增加金属的电阻，降低金属的抗腐蚀性能。
六、过冷度与冷却速度有何关系？它对金属结晶过程有何影响？对铸件晶粒大小有何影响？答：①冷却速度越大，则过冷度也越大。
②随着冷却速度的增大，则晶体内形核率和长大速 度都加快，加速结晶过程的进行，但当冷速达到一定值以后则结晶过程将减慢，因为这 时原子的扩散能力减弱。
③过冷度增大，AF 大，结晶驱动力大，形核率和长大速度都 大，且N 的增加比G 增加得快，提高了 N 与G 的比值，晶粒变细，但过冷度过大，对 晶粒细化不利，结晶发生困难。
7、金属结晶的基本规律是什么？晶核的形成率和成长率受到哪些因素的影响？答：①金属结晶的基本规律是形核和核长大。
②受到过冷度的影响，随着过冷度的增大，晶 核的形成率和成长率都增大，但形成率的增长比成长率的增长快；同时外来难熔杂质以及 振动和搅拌的方法也会增大形核率。
机械工程材料知识点
机械工程材料知识点第一韋金属材料的力学性能及其测定金属材料的力学性能是指材料在外加栽荷作用下所表现出来的性能.任何机械零件或工具，在使用过程中，往往要受到冬种形式外力的作用。
如起重机上的钢索， 受到悬e 物拉力的作用；柴油机上的连杆，崔传递动力时，不仅受到拉力的作用，而且还受 到冲击力的作用；轴类零伴要受到夸矩、扭力的作用等等。
这就要求金属材料必须具有一种 承受机械栽荷而不超过许可变形或不破坏的能力。
这种能力就是材料的力学性能。
栽荷分为錚栽荷（力的大小方向不变或变化很慢）和交变栽荷（力的大小方向周期性变化） 金属表现来的诸如我脑圧度、侵度、硬度、塑性和韧性等特征就是用来衡童金属材料材料在 外力作用下表现出力学性能的指标。
i.i 強度强度是指金属材料在静载荷作用下抵亢变形和斯裂的能力。
孫度指标一般用单位血积所承受的栽荷即力表示，符号为6 单位为MPa 0工程中常用的孫度指标有（1）弾性极限（公（2）屈服点（公式：（J s = 匸对于高碳钢、 力0屈服茂度是指金雋材料在外力作用下，产生屈服现象时的应1.1拉伸的线图力，或开始出现塑性变形时的最低应力值，用os 表示。
抗拉强度是指金属材料在拉力的作用下，被拉断萌所能承受的我大应力值，用ob 表示。
对于大多數机械.零件，工作时不允许产生笔性变形， 所以屈服賤度是零件强度设计的依据；对于因断裂而失效的零件，而用抗拉強度作为其强度 设计的依据。
1.2塑性塑性是指材料在斯裂前产生永久变形的能力.工殺中常用的卷性指标有断后伸长辜（公式：6 = 牛100%）和斷面收缩率（公式:屮二竺也 x 100%。
仲长率指试样拉斷后的仲长童与原来长度之比的百分率，用符号 力o 5農示。
断由收缩率指试样拉断后，断対缩小的面积与原来截面积之比，用y 表示。
伸长率和断知收缩率越大，其塑性越好；反之，塑性越差。
良好的塑性是金属材料进行压力 加工的必要条件，也是保证机械零件工作安全，不发生突然脆断的必要条件。
机械工程材料整理的知识点
第一章⑴晶体：结构具有周期性和对称性的固体，原子或分子排列规则。
⑵晶格：用假想的直线将原子中心连接起来所形成的三维空间格架。
⑶液态金属在理论结晶温度以下开始结晶的现象称过冷。
⑷理论结晶温度与实际结晶温度的差∆T称过冷度∆T= T0 –T1第二章⑴合金是由两种或两种以上金属元素或金属和非金属组成的具有金属特性的物质⑵合金中凡成分相同、结构相同、聚集态相同,并与其它部分有界面分开的均匀组成部分称为相⑶固溶强化：固溶体中晶格畸变较大，随溶质原子增加合金强度和硬度提高，塑性和韧性降低。
⑷以固溶体为基，弥散分布金属间化合物，可提高强度、硬度和耐磨性，即第二相质点强化或称弥散强化.⑸晶内偏析：溶质原子在液相能够充分扩散,在固相内来不及扩散,以致固溶体内先结晶的中心和后结晶的部分成分不同.一个枝晶范围内成分不均匀的现象称作枝晶偏析.冷速越大，枝晶偏析越严重。
枝晶偏析会影响合金的力学、耐蚀、加工等性能.第三章⑴滑移：一部分晶体沿着某一晶面和晶向相对于另一部分晶体滑动。
光滑试样在拉伸过程中，表面会出现许多相平行的倾斜线条的痕迹，称滑移带。
滑移的结果在晶体表面形成台阶,称滑移线，若干条滑移线组成一个滑移带。
⑵位错密度增加,导致金属强度和硬度的提高,塑性和韧性下降,称为加工硬化或形变强化⑶再结晶:当变形金属加热到超过回复的某一温度时，将通过形核及核长大的过程重新形成内部缺陷较少的等轴小晶粒,并且该小晶粒不断向变形金属中扩展,直到变形晶粒消失为止. 再结晶也是一个晶核形成和长大的过程，但不是相变过程，再结晶前后新旧晶粒的晶格型和成分完全相同。
与结晶区别：没有新相生成。
⑷低于再结晶温度的加工称为冷加工;而高于再结晶温度的加工称为热加工影响1、热加工可使铸态金属与合金中的气孔焊合,使粗大的树枝晶或柱状晶破碎,从而使组织致密、成分均匀、晶粒细化，力学性能提高.2、热加工使铸态金属中的非金属夹杂沿变形方向拉长，形成彼此平行的宏观条纹，称作流线，由这种流线体现的组织称纤维组织。
机械工程基础知识点汇总
机械工程基础知识点汇总一、工程力学基础。
1. 静力学基本概念。
- 力：物体间的相互机械作用，使物体的运动状态发生改变（外效应）或使物体发生变形（内效应）。
力的三要素为大小、方向和作用点。
- 刚体：在力的作用下，大小和形状都不变的物体。
这是静力学研究的理想化模型。
- 平衡：物体相对于惯性参考系（如地球）保持静止或作匀速直线运动的状态。
2. 静力学公理。
- 二力平衡公理：作用在刚体上的两个力，使刚体保持平衡的必要和充分条件是：这两个力大小相等、方向相反且作用在同一直线上。
- 加减平衡力系公理：在已知力系上加上或减去任意的平衡力系，并不改变原力系对刚体的作用效果。
- 力的平行四边形公理：作用于物体上同一点的两个力，可以合成为一个合力，合力的大小和方向由这两个力为邻边所构成的平行四边形的对角线来表示。
- 作用力与反作用力公理：两物体间的作用力与反作用力总是大小相等、方向相反、沿同一条直线，且分别作用在这两个物体上。
3. 受力分析与受力图。
- 约束：对非自由体的某些位移起限制作用的周围物体。
常见约束类型有柔索约束（只能承受拉力，约束反力沿柔索背离被约束物体）、光滑面约束（约束反力垂直于接触面指向被约束物体）、铰链约束（分为固定铰链和活动铰链，固定铰链约束反力方向一般未知，用两个正交分力表示；活动铰链约束反力垂直于支承面）等。
- 受力图：将研究对象从与其相联系的周围物体中分离出来，画出它所受的全部主动力和约束反力的简图。
4. 平面力系的合成与平衡。
- 平面汇交力系：合成方法有几何法（力多边形法则）和解析法（根据力在坐标轴上的投影计算合力）。
平衡条件为∑ F_x=0和∑ F_y=0。
- 平面力偶系：力偶是由大小相等、方向相反且不共线的两个平行力组成的力系。
力偶只能使物体产生转动效应，力偶矩M = Fd（F为力偶中的力，d为两力作用线之间的垂直距离）。
平面力偶系的合成结果为一个合力偶，平衡条件为∑ M = 0。
机械工程材料基本知识
任何机械零件或者工具，在使用过程中，往往要受到各种形式外力的作用。
如起重机上的钢索，受到悬吊物拉力的作用；柴油机上的连杆，在传递动力时，不仅受到拉力的作用，而且还受到冲击力的作用；轴类零件要受到弯矩、扭力的作用等等。
这就要求金属材料必须具有一种承受机械荷而不超过许可变形或者不破坏的能力。
这种能力就是材料的力学性能。
金属表现来的诸如弹性、强度、硬度、塑性和韧性等特征就是用来衡量金属材料材料在外力作用下表现出力学性能的指标。
1.1.1 强度强度是指金属材料在静载荷作用下反抗变形和断裂的能力。
强度指标普通用单位面积所承受的载荷即力表示，符号为σ，单位为MPa。
工程中常用的强度指标有屈服强度和抗拉强度。
屈服强度是指金属材料在外力作用下，产生屈服现象时的应力，或者开始浮现塑性变形时的最低应力值，用表示。
抗拉强度是指金属材料在拉力的作用下，被拉断前所能承受的最大应力σs值，表示。
用σb对于大多数机械零件，工作时不允许产生塑性变形，所以屈服强度是零件强度设计的依据；对于因断裂而失效的零件，而用抗拉强度作为其强度设计的依据。
1.1.2 塑性塑性是指金属材料在外力作用下产生塑性变形而不断裂的能力。
工程中常用的塑性指标有伸长率和断面收缩率。
伸长率指试样拉断后的伸长量与原来长度之比的百分率，用符号6 表示。
断面收缩率指试样拉断后，断面缩小的面积与原来截面积之比，用表示。
伸长率和断面收缩率越大，其塑性越好；反之，塑性越差。
良好的塑性是金属材料进行压力加工的必要条件，也是保证机械零件工作安全，不发生蓦地脆断的必要条件。
1.1.3 硬度硬度是指材料表面反抗比它更硬的物体压入的能力。
硬度的测试方法不少，生产中常用的硬度测试方法有布氏硬度测试法和洛氏硬度试验方法两种。
(一)布氏硬度试验法布氏硬度试验法是用向来径为D 的淬火钢球或者硬质合金球作为压头，在载荷P 的作用下压入被测试金属表面，保持一定时间后卸载，测量金属表面形成的压痕直径d，以压痕的单位面积所承受的平均压力作为被测金属的布氏硬度值。
机械工程材料基础
机械工程材料基础机械工程材料基础是机械工程领域中非常重要的一门学科，它对机械工程的发展和应用起着至关重要的作用。
本文将介绍机械工程材料基础的相关知识和理论。
一、机械工程材料的分类机械工程材料可以根据其组成及性质的不同进行分类。
常见的机械工程材料包括金属材料、聚合物材料和陶瓷材料等。
1. 金属材料：金属材料是机械工程中使用最广泛的材料之一。
金属材料通常具有良好的导热性、导电性和可塑性。
常见的金属材料有铁、铜、铝等。
2. 聚合物材料：聚合物材料是由大量重复单元组成的高分子化合物。
聚合物材料通常具有较低的密度、良好的绝缘性能和化学稳定性。
常见的聚合物材料有塑料、橡胶等。
3. 陶瓷材料：陶瓷材料是由非金属元素组成的材料。
陶瓷材料通常具有较高的硬度、耐磨性和耐高温性能。
常见的陶瓷材料有瓷器、陶瓷板等。
二、机械工程材料的性能与测试机械工程材料的性能是指材料在受到外力作用下的力学、热学和电学性能等。
为了保证材料在实际应用中的可靠性，需要对材料的性能进行测试和评估。
1. 力学性能测试：力学性能测试包括拉伸试验、压缩试验、扭剪试验等。
通过这些测试可以获得材料的强度、刚度、韧性等力学性能指标。
2. 热学性能测试：热学性能测试包括热膨胀系数测量、导热系数测量等。
这些测试可以了解材料在温度变化下的性能表现。
3. 电学性能测试：电学性能测试包括电导率测量、绝缘电阻测量等。
这些测试可以评估材料的导电性、绝缘性等电学性能指标。
三、机械工程材料的选用与应用在机械工程领域，材料的选用要考虑到材料的性能、成本、制造工艺等因素。
不同的工程要求对材料的性能指标有着不同的要求。
1. 力学性能要求：对于需要承受较大力和载荷的部件，需要选择具有高强度和刚度的材料。
例如，汽车引擎的曲轴通常采用高强度的合金钢材料。
2. 耐腐蚀性能要求：对于在腐蚀环境中使用的部件，需要选择具有较好抗腐蚀性能的材料。
例如，海洋工程中使用的钢材通常会进行特殊的防腐处理。
机械工程材料知识总结
三条重要的特征线
1、ES线是碳在奥氏体中的溶解度曲线 2、PQ线是碳在铁素体中的溶解度曲线 3、GS线通常称为A3线，它是在冷却过程中
由奥氏体中析出铁素体的开始线，或者说是 加热时铁素体溶于奥氏体的终止线。
一、材料力学性能
材料力学性能（materials,mechanical properties of）是指材料在常温、静载作用下的宏观力学性能。 是确定各种工程设计参数的主要依据。
防止和减少缩松缩孔危害的措施
（1）合理选用铸造合金 （2）按照定向凝固原则进行凝固（采用各种措施保 证铸件结构上各部分按照远离冒口的部分先凝固， 然后是靠近冒口部分，最后是冒口本身的凝固） （3）合理选择浇注系统和浇注位置 （4）合理地应用冒口、冷铁和补贴等工艺措施。
纯金属的凝固过程
一、过冷：金属的实际结晶温度低于理论结晶温度 的现象。二者之差称为过冷度，用 T表示，过冷度 越大，实际结晶温度越低。 二、液态金属要结晶必须过冷。金属在液态与固态 之间存在的自由能差（ G）是促使液体金属结晶的 驱动力。过冷度越大，液、固两相的自由能差越大， 即结晶驱动力越大，结晶速度越快。
3、工艺设计的原因 （1）浇注系统设计不合理 浇注系统设计与铸件的凝固原则相矛盾 时，可能会导致铸件产生缩孔或缩松。主要表现为浇注位置不合适， 不利于顺序凝固，内浇口的位置及尺寸不正确。对于灰铸铁和球墨 铸铁，如果将内浇口开在铸件厚壁处，同时内浇口尺寸较厚，浇注 后，内浇口则长时间处于液体状态。在铁水凝固发生石墨化膨胀的 作用下，铁水会经内浇口倒流回直浇道，从而使铸件产生缩孔和缩 松。 （2）冒口设计不合理 冒口位置、数量、尺寸及冒口颈尺寸未能促 进铸件顺序凝固，都可能导致铸件产生缩孔和缩松。如果在暗冒口 顶部未放置出气冒口，或冷铁使用不当，也会导致铸件产生缩孔和 缩松。 （3）型砂、芯砂方面的原因 型砂（芯砂）的耐火度及高温强度太 低，热变形量太大。当在金属液的静压力或石墨化膨胀力的作用下， 型壁或芯壁会产生移动。使铸件实际需要的补缩量增加或在膨胀部 位出现新的热节，导致铸件产生缩孔和缩松。这种现象对大中型铸 件是很敏感的。另外，如果型砂中水分含量太高，将使型壁表面的 干燥层厚度减少和水分凝聚区的水分增加，范围扩大，从而使型壁 的移动能力增加，导致缩孔及缩松的产生。 （4）浇注方面的原因 浇注温度太高，使液态金属的液态收缩量增 加；太低时，又会降低冒口的补缩能力，特别是采用底注式浇注系 统时更明显，铸件往往在下部产生缩孔和缩松。当冒口没有浇满或 对大中型铸件没有用金属液对明冒口进行补浇时，这将降低冒口的 补缩能力，引起铸件产生缩孔或缩松。
机械工程材料知识点
（1) 结晶过程是依靠两个密切联系的基本过程来实现的，这两个过程是（生核）和 (长大) . (2) 当对金属液体进行变质处理时，变质剂的作用是（增加晶核的数量或者阻碍晶核的长大，使金属的晶粒细化) . (3) 液态金属结晶时，结晶过程的推动力是（金属液态和固态之间存在的自由能差（Δ F ) ) ，阻力是（建立液、固界面所 需要的表面能 A 0) . (4) 过冷度是指（理论结晶温度 T 0 与开始结晶温度 T n 之差) ，其表示符号为（Δ T ) . (5) 典型铸锭结构的三个晶区分别为（细等轴晶区) 、 (柱状晶区）和（粗等轴晶区) . (6) 固溶体的强度和硬度比溶剂的强度和硬度（高) . (7) 固溶体出现枝晶偏析后，可用（扩散退火）加以消除。 (8) 一合金发生共晶反应，液相 L 生成共晶体(α+β)。共晶反应式为（L→(α+β)) ，共晶反应的特点是（恒温进行，三相共 存，三相成分确定) . (9) 一块纯铁在 912℃发生α-Fe→γ-Fe 转变时，体积将(缩小). (10) 珠光体的本质是(铁素体与渗碳体的共析混合物). (11) 在铁碳合金室温平衡组织中，含 Fe 3C II 最多的合金成分点为( E 点)，含 Le′最多的合金成分点为( C 点). (12) 用显微镜观察某亚共析钢，若估算其中的珠光体体积分数为 80%，则此钢的碳的质量分数为（0.62%) . (13) 钢在常温下的变形加工称为（冷）加工，而铅在常温下的变形加工则称为（热）加工。 (14) 造成加工硬化的根本原因是（位错密度增加，位错间的交互作用增强，相互缠结，造成位错运动阻力的增大) . (15) 滑移的本质是（晶体内部位错在切应力作用下发生滑移运动的结果) . (16) 变形金属的最低再结晶温度与熔点的关系是（ T 再=(0.35～0.4)T 熔点) . (17) 再结晶后晶粒度的大小主要取决于（加热温度）和（预先变形度) . (18) 在过冷奥氏体等温转变产物中，珠光体与屈氏体的主要相同点是（都为铁素体和渗碳体的机械混合物，渗碳体呈层片状分 布在铁素体基体上) ，不同点是（珠光体转变温度较高，渗碳体层间距较大。屈氏体转变温度较低，渗碳体层间距较小) . (19) 用光学显微镜观察，上贝氏体的组织特征呈（羽毛）状，而下贝氏体则呈（黑色针）状。 (20) 马氏体的显微组织形态主要有（板条马氏体) 、 (针状马氏体）两种，其中（板条马氏体）的韧性较好。 (21) 钢的淬透性越高，则其 C 曲线的位置越（靠右) ，说明临界冷却速度越（小) . (22) 马氏体是一种（铁）磁相，在磁场中呈现磁性；而奥氏体是一种（顺）磁相，在磁场中无磁性。 (23) 球化退火加热温度略高于 A c1， 以便保留较多的 （未溶碳化物粒子） 或较大的奥氏体中的 （碳浓度分布的不均匀性) ， 促进球状碳化物的形成。 (24) 球化退火的主要目的是（使二次渗碳体及珠光体中的渗碳体球状化，以降低硬度，改善切削加工性能；并为以后的淬火作 组织准备) ，它主要适用于（共析钢和过共析）钢。 (25) 亚共析钢的正常淬火温度范围是（Ac3 以上 30～50℃) ，过共析钢的正常淬火温度范围是（Ac1 以上 30～50℃) . (26) 淬火钢进行回火的目的是 （为了消除内应力、 尺寸稳定并获得所要求的组织和性能)， 回火温度越高， 钢的强度与硬度越 （小) . (27) 合金元素中，碳化物形成元素有（Mn、Cr、Mo、W、V、Nb、Zr、Ti) . (28) 促进晶粒长大的合金元素有（Mn、P、B) . (29) 除（Co) 、 (Al）外，几乎所有的合金元素都使 M s、 M f 点下降，因此淬火后相同碳质量分数的合金钢比碳钢 相比，残余奥氏体（要多) ，使钢的硬度（下降) . (30) 一些含有合金元素（Mn、Cr、Ni）的合金钢，容易产生第二类回火脆性，为了消除第二类回火脆性，可采用（回火后快冷） 和（加入适当 Mo 或 W) . (31) 在电刷镀时，工件接直流电源（负）极、镀笔接直流电源（正）极，可以在工件表面获得镀层。 (32) 利用气体导电(或放电)所产生的（等离子弧）作为热源进行喷涂的技术叫等离子喷涂。 体心立方晶格密排面{110}，密排方向<111>，面心 {111} <110> (1) 同非金属相比，金属的主要特性是（良好的导电性和导热性。正的电阻温度系数。金属不透明并呈现特有的金属光泽。金属 具有良好的塑性变形能力，金属材料的强韧性好) . (2) 晶体与非晶体结构上最根本的区别是（晶体中原子(离子或分子)规则排列。非晶体中原子(离子或分子)无规则排列) . (3) 在立方晶系中，{120}晶面族包括（ (120) 、 (102) 、 (012) 、 (021) 、 (210) 、 (201) 、 (120) 、 (102) 、 (012) 、 (021) 、 (210) 、 (201) ）等晶面。 (4) γ-Fe 的一个晶胞内的原子数为（4 个) . (5) 高分子材料大分子链的化学组成以（C、H、O）为主要元素，根据组成元素的不同，可分为三类，即（碳链大分子) 、 (杂 链大分子）和（元素链大分子) . 1、共晶转变和共析转变的产物都属于 两 相混合物。 2、塑性变形后的金属经加热将发生回复、 再结晶、晶粒长大的变化。 3、共析钢的含碳量为 0.77％ 。 4、Q235 钢的含义是为 屈服点数值（屈服强度）为 235MPa 的碳素结构钢。 5、单晶体塑性变形中滑移的实质是 在切应力作用下，位错沿滑移面的运动 。 6、体心立方晶格的致密度为 68％ 。
机械基础_常用机械工程材料ppt
常用机械工程材料
二、机械工程材料的选择
2.塑料材料的选择
PC聚碳酸酯（防弹胶） 透明性好，耐冲击、耐高温 、价格较贵、疲劳强度低
ABS丙烯腈、丁二烯 和苯乙烯共聚物（不碎胶） 综合机械性能良好、产品尺寸 稳定、有光泽、耐热性较差
常用热塑性 塑料-无定型
PS聚苯乙烯（硬胶） 性脆易裂、透明性好、
价格低
常用机械工程材料
一、机械工程材料的基础知识
3.机械工程材料力学性能的测试指标 ②硬度
有一定硬度的材料才可以进行切削、打磨、抛光加工。
常用机械工程材料
一、机械工程材料的基础知识
3.机械工程材料力学性能的指标 ③韧性
常用一次摆锤冲击弯曲试验、小能量多次冲击试验来测定金属材料 的韧性。大小用冲击韧度来表示。冲击韧度越大，表示材料的韧性越 好。
常用机械工程材料
二、机械工程材料的选择
2.塑料材料的选择
POM聚甲醛(赛钢） 强度很高、高弹性模量和密度
PE聚乙烯 无毒无味、强度较差
常用热塑性 塑料-结晶型
PA聚酰胺(尼龙) 良好的韧性、延伸性和强度
PP聚丙烯(百折胶） 不怕折、耐高温、强度较好
PET 聚对苯二甲酸乙二醇酯 韧性最好、不耐热、不耐碱
常用机械工程材料
这一章主要内容
1. 机械工程材料的基础知识 2. 机械工程材料的选择 3. 机械工程材料的成型工艺
常用机械工程材料
一、机械工程材料的基础知识
1.机械工程材料的分类
目前世界上的材料已达到40余万种， 后面将重点介绍常用钢材和工程塑料。
常用机械工程材料
一、机械工程材料的基础知识
2.机械工程材料的性能
二、机械工程材料的选择
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机械工程材料基本知识1.1 金属材料的力学性能任何机械零件或工具，在使用过程中，往往要受到各种形式外力的作用。
如起重机上的钢索，受到悬吊物拉力的作用；柴油机上的连杆，在传递动力时，不仅受到拉力的作用，而且还受到冲击力的作用；轴类零件要受到弯矩、扭力的作用等等。
这就要求金属材料必须具有一种承受机械荷而不超过许可变形或不破坏的能力。
这种能力就是材料的力学性能。
金属表现来的诸如弹性、强度、硬度、塑性和韧性等特征就是用来衡量金属材料材料在外力作用下表现出力学性能的指标。
1.1.1 强度强度是指金属材料在静载荷作用下抵抗变形和断裂的能力。
强度指标一般用单位面积所承受的载荷即力表示，符号为σ，单位为MPa。
工程中常用的强度指标有屈服强度和抗拉强度。
屈服强度是指金属材料在外力作用下，产生屈服现象时的应力，或开始出现塑性变形时的最低应力值，用σs 表示。
抗拉强度是指金属材料在拉力的作用下，被拉断前所能承受的最大应力值，用σb表示。
对于大多数机械零件，工作时不允许产生塑性变形，所以屈服强度是零件强度设计的依据；对于因断裂而失效的零件，而用抗拉强度作为其强度设计的依据。
1.1.2 塑性塑性是指金属材料在外力作用下产生塑性变形而不断裂的能力。
工程中常用的塑性指标有伸长率和断面收缩率。
伸长率指试样拉断后的伸长量与原来长度之比的百分率，用符号δ表示。
断面收缩率指试样拉断后，断面缩小的面积与原来截面积之比，用 表示。
伸长率和断面收缩率越大，其塑性越好；反之，塑性越差。
良好的塑性是金属材料进行压力加工的必要条件，也是保证机械零件工作安全，不发生突然脆断的必要条件。
1.1.3 硬度硬度是指材料表面抵抗比它更硬的物体压入的能力。
硬度的测试方法很多，生产中常用的硬度测试方法有布氏硬度测试法和洛氏硬度试验方法两种。
（一）布氏硬度试验法布氏硬度试验法是用一直径为D的淬火钢球或硬质合金球作为压头，在载荷P的作用下压入被测试金属表面，保持一定时间后卸载，测量金属表面形成的压痕直径d，以压痕的单位面积所承受的平均压力作为被测金属的布氏硬度值。
布氏硬度指标有HBS和HBW，前者所用压头为淬火钢球，适用于布氏硬度值低于450的金属材料，如退火钢、正火钢、调质钢及铸铁、有色金属等；后者压头为硬质合金，适用于布氏硬度值为450~650的金属材料，如淬火钢等。
布氏硬度测试法，因压痕较大，故不宜测试成品件或薄片金属的硬度。
（二）洛氏硬度试验法洛氏硬度试验法是用一锥顶角为120°的金刚石圆锥体或直径为?1.558mm （1/16英寸）的淬火钢球为压头，以一不定的载荷压入被测试金属材料表面，根据压痕深度可直接在洛氏硬度计的指示盘上读出硬度值。
常用的洛氏硬度指标有HRA、HRB和HRC三种。
采用120?金刚石圆锥体为压头，施加压为600N时，用HRA表示。
其测量范围为60～85，适于测量合金、表面硬化钢及较薄零件。
采用?1.588mm淬火钢球为压头，施加压力为1000N时，用HRC表示，其测量硬度值范围为25～100，适于测量有色金属、退火和正火钢及锻铁等。
采用120?金刚石圆锥体为压头，施加压力为1500N时，用HRC表示，其测量硬度值范围为20～67，适于测量淬火钢、调质钢等。
洛氏硬度测试，操作迅速、简便，且压痕小不损伤工件表面，故适于成品检验。
硬度是材料的重要力学性能指标。
一般材料的硬度越高，其耐磨性越好。
材料的强度越高，塑性变形抗力越大，硬度值也越高。
1.1.4 冲击韧性金属材料抵抗冲击载荷的能力称为冲击韧性，用a k表示，单位为J/cm2。
冲击韧性常用一次摆锤冲击弯曲试验测定，即把被测材料做成标准冲击试样，用摆锤一次冲断，测出冲断试样所消耗的冲击A K，然后用试样缺口处单位截面积F上所消耗的冲击功a k表示冲击韧性。
a k值越大，则材料的韧性就越好。
a k值低的材料叫做脆性材料，a k值高的材料叫韧性材料。
很多零件，如齿轮、连杆等，工作时受到很大的冲击载荷，因此要用a k值高的材料制造。
铸铁的a k值很低，灰口铸铁a k值近于零，不能用来制造承受冲击载荷的零件。
1.2 常用金属材料金属材料来源丰富，并具有优良的使用性能和加工性能，是机械工程中应用最普遍的材料，常用以制造机械设备、工具、模具，并广泛应用于工程结构中。
金属材料大致可分为黑色金属两大类。
黑色金属通常指钢和铸铁；有色金属是指黑色以外的金属及其合金，如铜合金、铝及铝合金等。
1.2.1 钢钢分为碳素钢（简称碳钢）和合金两大类。
碳钢是指含碳量小于2.11%并含有少量硅、锰、硫、磷杂质的铁碳合金。
工业用碳钢的含碳量一般为0.05%～1.35%。
为了提高钢的力学性能、工艺性能或某些特殊性能（如耐腐蚀性、耐热性、耐磨性等），冶炼中有目的地加入一些合金元素（如Mn、Si、Cr、Ni、Mo、W、V、Ti等），这种钢称为合金钢。
（一）碳钢1．碳钢的分类碳钢的分类方法有多种，常见的有以下三种。
（1）按钢的含碳量多少分类分为三类：低碳钢，含碳量?0.25%；中碳钢，含碳量为0.25%～0.60%；高碳钢，含碳量?0.60%。
（2）按钢的质量（即按钢含有害元素S、P的多少）分类分为三类：普通碳素钢，钢中S、P含量分别≤0.055%和0.045%；优质碳素钢，钢中S、P含量均≤0.040%；高级碳素钢，钢中S、P含量分别≤0.030%和0.035%。
（3）按钢的用途分类分为两类：碳素结构钢，主要用于制造各种工程构件和机械零件；碳素工具钢，主要用于制造各种工具、量具和模具等。
2．碳钢牌号的表示方法（1）碳素结构钢碳素结构钢的牌号由屈服点“屈”字汉语拼音第一个字母Q、屈服点数值、质量等级符号（A、B、C、D）及脱氧方法符号（F、b、Z）等四部分按顺序组成。
其中质量等级按A、B、C、D顺序依次增高，F代表沸腾钢，b代表镇静钢，Z代表镇静钢等。
如Q235-A·F表示屈服强度为235Mpa的A 级沸腾碳素结构钢。
（2）优质碳素结构钢优质碳素结构钢的牌号用两位数字表示。
这两位数字代表钢中的平均含碳量的万分之几。
例如45钢，表示平均含碳量为0.45%的优质碳素结构钢。
08钢，表示平均含碳量为0.08%的优质碳素结构钢。
（3）碳素工具钢碳素工具钢的牌号是用碳字汉语拼音字头T和数字表示。
其数字表示钢的平均含碳量的千分之几。
若为高级优质，则在数字后面加“A”。
例如，T12钢，表示平均含碳量为1.2%的碳素工具钢。
T8钢，表示平均含碳量为0.8%的碳素工具钢。
T12A，表示平均含碳量为1.2%的高级优质碳素工具钢。
3．碳钢的用途举例Q195、Q215，用于铆钉、开口销等及冲压零件和焊接构件。
Q235、Q255，用于螺栓、螺母、拉杆、连杆及建筑、桥梁结构件。
Q275，用于强度较高转轴、心轴、齿轮等。
Q345，用于船舶、桥梁、车辆、大型钢结构。
08钢，含碳量低，塑性好，主要用于制造冷冲压零件。
10、20钢，常用于制造冲压件和焊接件。
也常用于制造渗碳件。
35、40、45、50钢属中碳钢，经热处理后可获得良好的综合力学性能，主要用制造齿轮、套筒、轴类零件等。
这几种钢在机械制造中应用非常广泛。
T7、T8钢，用于制造具有较高韧性的工具，如冲头、凿子等。
T9、T10、T11钢，用作要求中等韧性、高硬度的刃具，如钻头、丝锥、锯条等。
T12、T13钢，用于要求更高硬度、高耐磨性的锉刀、拉丝模具等。
（二）合金钢合金钢的分类方法有多种，常见的有以下两种。
（1）按用途分类分为三类：合金结构钢，用于制造各种性能要求更高的机械零件和工程构件；合金结构钢，用于制造各种性能要求更高的刃具、量具和模具；特殊性能钢，具有特殊物理和化学性能的钢，如不锈钢、耐热钢、耐磨钢等。
（2）铵合金元素总含量多少分类分为三类：低合金钢，合金元素总含量小于5%；中合金钢，合金元素总含量为5%～10%；高合金钢，合金元素总含量大于10%。
2．合金钢牌号的表示方法合金钢是按钢材的含碳量以及所含合金元素的种类和数量编号的。
①钢号首部是表示含碳量以及所含合金结构钢与碳素结构钢相同，以万分之一的碳作为单位，如首部数字为45，则表示平均含碳量为0.45%；合金工具钢以千分之一的碳作为单位，如首部数字为5，则表示平均含碳量为0.5%。
②在表示含碳量的数字后面，用元素的化学符号表示出所含的合金元素。
合金元素的含量以百分之几表示，当平均含量小于 1.5%时，只标明元素符号，不标含量。
如25Mn2V，表示平均含碳量为0.25%，含锰量约为2%，含钒量小于1.5%的合金结构钢。
又如9SiCr，表示平均含碳量为0.9%，含硅、铬都少于1.5%的合金工具钢。
③对于含碳量超过 1.0%的合金工具钢，则在牌号中不表示含碳量。
如CrWMn钢，表示含碳量大于1.0%并含有铬、钨、锰三种合金元素的合金工具钢。
但也有特例，高速钢的含碳量小于1.0%，牌号中也不表示含碳量。
如W18Cr4V 钢，其含碳量仅为0.7%～0.8%。
④特殊性能钢牌号中也不表示方法基本上与合金工具钢相同。
如2Cr13，表示平均含碳量为0.2%，含铬量约为13%的不锈钢。
⑤有些特殊用钢，则用专门的表示方法，如滚动轴承钢，其牌号以G表示，不标含碳量，铬的平均含量用千分之几表示。
如GCr15，表示含铬量为1.5%的滚动轴承钢。
⑥对于高级优质钢，在钢号末尾加一个“A”字，如38CrMoAIA。
3．合金钢的用途举例09MnNb、16Mn、15MnTi钢属低合金结构钢，用于制造桥梁、车辆、锅炉、油罐、建筑结构和化工容器等。
14MnVTiRe、14MnMoV、18MnNb、14CrMnMoVB钢用于制造大型船舶、重要桥梁、电站设备及锅炉、化工、石油等中高压容器。
20Cr、20MnV钢，适于制造渗碳小齿轮、小轴、活塞销等。
20CrMnTi钢，常用于制造汽车、拖拉机上的齿轮。
18Cr2Ni4WA、15CrMn2SiMo、20Cr2Ni4A钢，常用于制造大型渗碳齿轮和轴类件。
40MnB、40Cr、35CrMo、40CrMnMo钢，用于制造重要调质件，如主轴、曲轴、连连杆和齿轮等机械零件。
65Mn、60Si2Mn钢属弹簧钢，主要用于制造截面小于25mm的弹簧，如车箱板簧和机车板簧、扭杆簧等。
GCr15、GsiMnMoV钢属轴承钢，主要用于制造滚动轴承的内圈、外圈和滚动体，也可用于制造冷冲模、冷轧辊等。
CrWMn、CrMn、9Mn2V钢，用于制造测量工具，如卡尺、千分尺、量规、块规塞规等。
W18Cr4V、W6Mo5C4V2钢，用于制造高速切削的刃具，如钻头、铣刀、滚刀、拉刀、铰刀车刀等。
5CrMnMo、3Cr2W8V钢，属热模具钢，用于制造热锻模、热压模、压铸模等。
Cr12、Cr12MoV钢，属冷模具钢，用于制造冷冲模具、冷切剪刀具等。