机械工程材料应用
合集下载
相关主题
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
溶质原子溶入溶剂晶格中而仍保持溶剂晶格类型的合
2.3 材料的晶体结构
金相称为固溶体。 (2)金属化合物 金属化合物是合金元素间发生相互作用而生成的 具有金属性质的一种新相，其晶格类型和性能不同于合金中的任 一组成元素，一般可用分子式来表示。
项目十二 机械工程材料选材与质量控制 附录 综合性实验指导
项目一 工程材料与机械制造过程
1)了解机械工程材料的概念与分类。 2)了解工程材料的发展过程。 3)了解现代机械制造的基本过程。 4)了解工程材料在机械制造过程中的地位和作用。 1.1 材料的简要发展过程 1.2 机械工程材料的分类及发展趋势 1.3 机械制造过程与材料 1.4 课程学习指导
1.1 材料的简要发展过程
1.2 机械工程材料的分类及发展趋势
1.3 机械制造过程与材料
图1 - 5 机械制造工艺流程图
1.4 课程学习指导
习题与思考题 1.查找资料，了解《周礼考工记》中有关青铜成分与性能关系的描 述，并初步分析为什么不同的铜锡配比会反映出截然不同的性能。 2.试举出一个你所了解的反映我国在材料应用方面成就的例子。 3.为什么说钢铁材料是机械制造业的支柱？ 4.请举出10个在你身边不同种类工程材料的应用实例。 5.以自行车大链轮为例，试分析其加工工艺过程。 6.说明工程材料在机械制造过程中的地位和作用。 7.完成一个课程报告。
项目二 螺栓、螺母的选材——碳素
结构钢的应用
1)了解并分析螺栓、螺母的工作条件。 2)重点了解机械工程材料的强度、塑性等常用力学性能。 3)了解金属材料内部的晶体结构特点。 4)重点了解碳素结构钢的种类、牌号、性能与应用。 5)学会螺栓、螺母的选材。 2.1 螺纹联接件服役条件分析 2.2 材料的力学性能——强度与塑性 2.3 材料的晶体结构 2.4 金属材料的分类 2.5 碳素结构钢及螺纹联接件的选材
机械工程材料应用
主编
Fra Baidu bibliotek
项目一 工程材料与机械制造过程 项目二 螺栓、螺母的选材——碳素 结构钢的应用 项目三 手锯锯条的选材——碳素 工具钢的应用 项目四 车床主轴的选材—— 优质碳素结构钢的应用 项目五 汽车车架的选材—— 低合金钢的应用 项目六 汽车齿轮的选材——
合金结构钢的应用 项目七 车刀的选材—— 合金工具钢的应用 项目八 叶片的选材—— 特殊性能钢的应用 项目九 箱体的选材——铸铁的应用 项目十 铝合金车轮的选材—— 非铁金属材料的应用 项目十一 汽车保险杠的选材—— 非金属材料的应用
2.3 材料的晶体结构
图2 - 8 多晶体的晶粒与 晶界示意图
2.3 材料的晶体结构
(1)单晶体和多晶体 如果一块金属晶体，其内部的晶格位向完全 一致，则称为单晶体。 (2)晶体缺陷 根据晶体缺陷存在形式的几何特点，通常将它们分 为点缺陷、线缺陷和面缺陷三大类。
图2 - 9 晶格点缺陷示意图
1)点缺陷。 2)线缺陷。
2.3 材料的晶体结构
1.晶体结构的基本概念
图2 - 4 简单立方晶格与晶胞示意图 a)晶体中的原子排列 b)晶格 c)晶胞及晶格参数表示方法
2.三种典型的金属晶体结构
2.3 材料的晶体结构
图2 - 5 体心立方晶胞示意图
2.3 材料的晶体结构
图2 - 6 面心立方晶胞示意图
3.实际金属的晶体结构
1)了解机械工程材料的概念与分类。
2)了解工程材料的发展过程。
3)了解现代机械制造的基本过程。
4)了解工程材料在机械制造过程中的地位和作用。
表1 - 1 单级齿轮减速器部分零件的材料和毛坯选择
表1 - 1 单级齿轮减速器部分零件的材料和毛坯选择
4)了解工程材料在机械制造过程中的地位和作用。
1)了解并分析螺栓、螺母的工作条件。
2)重点了解机械工程材料的强度、塑性等常用力学性能。
3)了解金属材料内部的晶体结构特点。
4)重点了解碳素结构钢的种类、牌号、性能与应用。
5)学会螺栓、螺母的选材。
2.1 螺纹联接件服役条件分析
图2 - 1 螺栓、螺母的工作状态
螺纹联接件的失效分析
2.2 材料的力学性能——强度与塑性
表1 - 1 单级齿轮减速器部分零件的材料和毛坯选择
4)了解工程材料在机械制造过程中的地位和作用。
图1 - 1 单级齿轮减速器 1—窥视孔盖 2—箱盖 3—螺栓 4—螺母 5—弹簧垫圈 6—箱体
4)了解工程材料在机械制造过程中的地位和作用。
图1 - 1 单级齿轮减速器(续) 7—调整环 8—端盖 9—齿轮轴 10—挡油盘 11—滚动轴承 12—轴 13—齿轮
2.3 材料的晶体结构
图2 - 10 刃型位错几何模型
3)面缺陷。
2.3 材料的晶体结构
图2 - 11 金属强度与位错密度的关系
2.3 材料的晶体结构
图2 - 12 面缺陷示意图 a)晶界 b)亚晶界
2.3 材料的晶体结构
4.合金的晶体结构
(1)固溶体
图2 - 13 固溶体结构示意图 a)置换固溶体 b)间隙固溶体
图2 - 2 拉伸试样与应力-应变曲线 1—退火低碳钢的应力-应变曲线 2—拉伸试样 3—拉断后的试样
2.2 材料的力学性能——强度与塑性
2.2.1 强度 1.弹性极限 2.屈服强度 3.抗拉强度 2.2.2 塑性 1.断后伸长率 2.断面收缩率 表2 - 1 新旧标准性能名称对照
2.2 材料的力学性能——强度与塑性
表2 - 1 新旧标准性能名称对照
2.3 材料的晶体结构
2.3.1 材料的结合方式 1.结合键
图2 - 3 金属键模型
2.3 材料的晶体结构
2.晶体与非晶体 (1)晶体 几乎所有的金属、大部分陶瓷以及一些聚合物在其凝固 时都要发生结晶，形成原子本身在三维空间按一定几何规律重复 排列的有序结构，这种结构称为晶体。 (2)非晶体 某些工程上常用的材料，包括玻璃、绝大多数的塑料 和少数从液态快速冷却下来的金属，还包括人们所熟悉的松香、 沥青等，其内部原子无规则地堆垛在一起，这种结构为非晶体。 (3)晶体与非晶体的转化 非晶体结构从整体上看是无序的，但在 有限的小范围内观察，还具有一定的规律性，即是近程有序的； 而晶体尽管从整体上看是有序的，但由于有缺陷，在很小的尺寸 范围内也存在着无序性。 2.3.2 金属材料的晶体结构
2.3 材料的晶体结构
金相称为固溶体。 (2)金属化合物 金属化合物是合金元素间发生相互作用而生成的 具有金属性质的一种新相，其晶格类型和性能不同于合金中的任 一组成元素，一般可用分子式来表示。
项目十二 机械工程材料选材与质量控制 附录 综合性实验指导
项目一 工程材料与机械制造过程
1)了解机械工程材料的概念与分类。 2)了解工程材料的发展过程。 3)了解现代机械制造的基本过程。 4)了解工程材料在机械制造过程中的地位和作用。 1.1 材料的简要发展过程 1.2 机械工程材料的分类及发展趋势 1.3 机械制造过程与材料 1.4 课程学习指导
1.1 材料的简要发展过程
1.2 机械工程材料的分类及发展趋势
1.3 机械制造过程与材料
图1 - 5 机械制造工艺流程图
1.4 课程学习指导
习题与思考题 1.查找资料，了解《周礼考工记》中有关青铜成分与性能关系的描 述，并初步分析为什么不同的铜锡配比会反映出截然不同的性能。 2.试举出一个你所了解的反映我国在材料应用方面成就的例子。 3.为什么说钢铁材料是机械制造业的支柱？ 4.请举出10个在你身边不同种类工程材料的应用实例。 5.以自行车大链轮为例，试分析其加工工艺过程。 6.说明工程材料在机械制造过程中的地位和作用。 7.完成一个课程报告。
项目二 螺栓、螺母的选材——碳素
结构钢的应用
1)了解并分析螺栓、螺母的工作条件。 2)重点了解机械工程材料的强度、塑性等常用力学性能。 3)了解金属材料内部的晶体结构特点。 4)重点了解碳素结构钢的种类、牌号、性能与应用。 5)学会螺栓、螺母的选材。 2.1 螺纹联接件服役条件分析 2.2 材料的力学性能——强度与塑性 2.3 材料的晶体结构 2.4 金属材料的分类 2.5 碳素结构钢及螺纹联接件的选材
机械工程材料应用
主编
Fra Baidu bibliotek
项目一 工程材料与机械制造过程 项目二 螺栓、螺母的选材——碳素 结构钢的应用 项目三 手锯锯条的选材——碳素 工具钢的应用 项目四 车床主轴的选材—— 优质碳素结构钢的应用 项目五 汽车车架的选材—— 低合金钢的应用 项目六 汽车齿轮的选材——
合金结构钢的应用 项目七 车刀的选材—— 合金工具钢的应用 项目八 叶片的选材—— 特殊性能钢的应用 项目九 箱体的选材——铸铁的应用 项目十 铝合金车轮的选材—— 非铁金属材料的应用 项目十一 汽车保险杠的选材—— 非金属材料的应用
2.3 材料的晶体结构
图2 - 8 多晶体的晶粒与 晶界示意图
2.3 材料的晶体结构
(1)单晶体和多晶体 如果一块金属晶体，其内部的晶格位向完全 一致，则称为单晶体。 (2)晶体缺陷 根据晶体缺陷存在形式的几何特点，通常将它们分 为点缺陷、线缺陷和面缺陷三大类。
图2 - 9 晶格点缺陷示意图
1)点缺陷。 2)线缺陷。
2.3 材料的晶体结构
1.晶体结构的基本概念
图2 - 4 简单立方晶格与晶胞示意图 a)晶体中的原子排列 b)晶格 c)晶胞及晶格参数表示方法
2.三种典型的金属晶体结构
2.3 材料的晶体结构
图2 - 5 体心立方晶胞示意图
2.3 材料的晶体结构
图2 - 6 面心立方晶胞示意图
3.实际金属的晶体结构
1)了解机械工程材料的概念与分类。
2)了解工程材料的发展过程。
3)了解现代机械制造的基本过程。
4)了解工程材料在机械制造过程中的地位和作用。
表1 - 1 单级齿轮减速器部分零件的材料和毛坯选择
表1 - 1 单级齿轮减速器部分零件的材料和毛坯选择
4)了解工程材料在机械制造过程中的地位和作用。
1)了解并分析螺栓、螺母的工作条件。
2)重点了解机械工程材料的强度、塑性等常用力学性能。
3)了解金属材料内部的晶体结构特点。
4)重点了解碳素结构钢的种类、牌号、性能与应用。
5)学会螺栓、螺母的选材。
2.1 螺纹联接件服役条件分析
图2 - 1 螺栓、螺母的工作状态
螺纹联接件的失效分析
2.2 材料的力学性能——强度与塑性
表1 - 1 单级齿轮减速器部分零件的材料和毛坯选择
4)了解工程材料在机械制造过程中的地位和作用。
图1 - 1 单级齿轮减速器 1—窥视孔盖 2—箱盖 3—螺栓 4—螺母 5—弹簧垫圈 6—箱体
4)了解工程材料在机械制造过程中的地位和作用。
图1 - 1 单级齿轮减速器(续) 7—调整环 8—端盖 9—齿轮轴 10—挡油盘 11—滚动轴承 12—轴 13—齿轮
2.3 材料的晶体结构
图2 - 10 刃型位错几何模型
3)面缺陷。
2.3 材料的晶体结构
图2 - 11 金属强度与位错密度的关系
2.3 材料的晶体结构
图2 - 12 面缺陷示意图 a)晶界 b)亚晶界
2.3 材料的晶体结构
4.合金的晶体结构
(1)固溶体
图2 - 13 固溶体结构示意图 a)置换固溶体 b)间隙固溶体
图2 - 2 拉伸试样与应力-应变曲线 1—退火低碳钢的应力-应变曲线 2—拉伸试样 3—拉断后的试样
2.2 材料的力学性能——强度与塑性
2.2.1 强度 1.弹性极限 2.屈服强度 3.抗拉强度 2.2.2 塑性 1.断后伸长率 2.断面收缩率 表2 - 1 新旧标准性能名称对照
2.2 材料的力学性能——强度与塑性
表2 - 1 新旧标准性能名称对照
2.3 材料的晶体结构
2.3.1 材料的结合方式 1.结合键
图2 - 3 金属键模型
2.3 材料的晶体结构
2.晶体与非晶体 (1)晶体 几乎所有的金属、大部分陶瓷以及一些聚合物在其凝固 时都要发生结晶，形成原子本身在三维空间按一定几何规律重复 排列的有序结构，这种结构称为晶体。 (2)非晶体 某些工程上常用的材料，包括玻璃、绝大多数的塑料 和少数从液态快速冷却下来的金属，还包括人们所熟悉的松香、 沥青等，其内部原子无规则地堆垛在一起，这种结构为非晶体。 (3)晶体与非晶体的转化 非晶体结构从整体上看是无序的，但在 有限的小范围内观察，还具有一定的规律性，即是近程有序的； 而晶体尽管从整体上看是有序的，但由于有缺陷，在很小的尺寸 范围内也存在着无序性。 2.3.2 金属材料的晶体结构