机械工程材料(钢铁材料——合金钢)

低碳钢和低碳合金钢低碳钢是一种含碳量较低的钢铁材料。

通常情况下，其碳含量在0.05%至0.25%之间。

低碳钢具有良好的可塑性、可焊性和淬火性能，因此在工程领域得到广泛应用。

低碳钢的主要特点是碳含量较低，这使得它具有较高的可塑性。

低碳钢可以通过热处理或冷加工来改变其物理和机械性能，从而适应不同的工程需求。

由于其可塑性好，低碳钢易于加工成各种形状，比如板材、管材、棒材等。

此外，低碳钢还具有较好的可焊性，使得它可以通过焊接等方式与其他材料进行连接，增加了其应用的灵活性。

低碳钢的淬火性能也是其重要的特点之一。

通过淬火处理，低碳钢可以获得较高的硬度和强度，从而适用于一些对强度要求较高的场合。

此外，低碳钢还具有良好的可靠性和耐腐蚀性能，这使得它在建筑、汽车制造、机械制造等领域得到广泛应用。

低碳合金钢是低碳钢的一种变种，其主要特点是在低碳钢的基础上添加了一些合金元素。

这些合金元素可以改变钢的组织结构和性能，从而使得低碳合金钢具有更高的强度和硬度。

与普通低碳钢相比，低碳合金钢的耐热性和抗磨性也有所提高。

低碳合金钢的应用范围较广。

在汽车制造行业，低碳合金钢常被用于制造车身和车架等零部件，以提高汽车的强度和安全性能。

在航空航天领域，低碳合金钢常被用于制造飞机的结构件和发动机零部件，以满足高强度和轻量化的要求。

此外，低碳合金钢还常被用于制造机械设备、石油管道和建筑结构等领域。

低碳钢和低碳合金钢是两种重要的钢铁材料。

低碳钢具有较高的可塑性、可焊性和淬火性能，适用于各种工程需求。

低碳合金钢在低碳钢的基础上添加了合金元素，具有更高的强度和硬度，广泛应用于汽车制造、航空航天等领域。

这两种材料在工程领域的应用为我们的生活带来了很多便利和进步。

珙县职业高级中学教案学科机械基础授课班级 13级机电3班教师姓名梁青鹏Ⅰ教学过程Ⅱ教学辅件——任务书完成下列任务Ⅲ另附多媒体课件：Ⅳ任务完成评价方法说明：对于实施了企业化管理的课堂教学，可以将下表定成册，即“学生综合业绩考核表”，人手一册，记录每一次活动任务的综合表现情况。

对于对于某些科目课堂教学，可以将完成当次任务所组成的临时小组作为考核单元，由指定的任务组长组织组员进行每人当次任务综合表现的评价。

任务完成评价表任务序号：珙县职业高级中学教案学科机械基础授课班级 13级机电3班教师姓名梁青鹏Ⅰ教学过程Ⅱ教学辅件——任务书完成下列任务Ⅲ另附多媒体课件：Ⅳ任务完成评价方法说明：对于实施了企业化管理的课堂教学，可以将下表定成册，即“学生综合业绩考核表”，人手一册，记录每一次活动任务的综合表现情况。

对于对于某些科目课堂教学，可以将完成当次任务所组成的临时小组作为考核单元，由指定的任务组长组织组员进行每人当次任务综合表现的评价。

任务完成评价表任务序号：珙县职业高级中学教案学科机械基础授课班级 13级机电3班教师姓名梁青鹏Ⅰ教学过程Ⅱ教学辅件——任务书完成下列任务Ⅲ另附多媒体课件：Ⅳ任务完成评价方法说明：对于实施了企业化管理的课堂教学，可以将下表定成册，即“学生综合业绩考核表”，人手一册，记录每一次活动任务的综合表现情况。

对于对于某些科目课堂教学，可以将完成当次任务所组成的临时小组作为考核单元，由指定的任务组长组织组员进行每人当次任务综合表现的评价。

任务完成评价表任务序号：珙县职业高级中学教案学科机械基础授课班级 13级机电3班教师姓名梁青鹏Ⅰ教学过程Ⅱ教学辅件——任务书完成下列任务Ⅲ另附多媒体课件：Ⅳ任务完成评价方法说明：对于实施了企业化管理的课堂教学，可以将下表定成册，即“学生综合业绩考核表”，人手一册，记录每一次活动任务的综合表现情况。

对于对于某些科目课堂教学，可以将完成当次任务所组成的临时小组作为考核单元，由指定的任务组长组织组员进行每人当次任务综合表现的评价。

专升本机械工程基础第二章静力学第三章第四章常用机构第五章第六章第七章齿轮传动第八章轮系第九章第十章液压传动第十一章第十二章基础绪论第一节机械的概念与组成•机构•机器一、机器的特征机器实例1：内燃机。

•功能：内燃机是将燃气燃烧时的热能转化为机械能的机器。

第一节机械的概念与组成气缸体1活塞2进气阀3排气阀4连杆5曲轴6凸轮7顶杆8齿轮9一、机器的特征•一、机器的特征运动：••一、机器的特征机器实例2：牛头刨床•经变速机构•床身12）6 3 齿轮4、578•••一、机器的特征第一节机械的概念与组成床身1导杆7齿轮5齿轮4滑块6刨头8一、机器的特征一台完整的机器的组成大致可包括：润滑、显示、照明等辅助系统原动机部分传动部分执行部分传感器传感器传感器控制系统一、机器的特征1、原动机原动机经历了如下发展过程：风力机→蒸汽机、内燃机电动机一、机器的特征一、机器的特征一、机器的特征2、传动机构用来连接原动机机构和执行机构，将原动机的运动形式、运动及动力参数转变为执行部分所需的运动形式、运动及动力参数。

传动部分大多数采用机械传动机构，有时也采用液压或电力传动机构。

如：常用的各种减速和变速装置均可作为传动机构。

一、机器的特征3、执行机构它是一部机器中最接近作业工作端的机构，它通过执行构件与被作业件相接触，以完成作业任务。

如：起重机和挖掘机中的起重吊运和挖掘机构。

一、机器的特征4、控制与辅助系统第一节机械的概念与组成一、机器的特征机器——轿车一、机器的特征123如二、机构、构件和零件1两个以上2、具有以上三个特征前两个特征二、机构、构件和零件常用的机构•连杆机构•凸轮机构•齿轮机构•简谐运动机构•带传动和链传动机构•螺旋机构•组合机构二、机构、构件和零件二、机构、构件和零件二、机构、构件和零件二、机构、构件和零件二、机构、构件和零件3构件的分类：•固定件•原动件•从动件二、机构、构件和零件3、构件：组成机器的各个相对运动的实物。

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。

机械基础复习资料含习题答案（李世维版）-图文第二部分机械基础第四章金属材料和热处理本章重点1．掌握：强度、硬度、塑性、韧性、疲劳强度的含义。

2．了解：工艺性能的含义。

3．了解：热处理的概念及目的。

4．熟悉：退火、正火、淬火、回火，表面热处理的方法。

5．掌握：碳素钢的概念、分类、牌号的表示方法及性能。

6．掌握：合金钢的牌号及表示方法。

7．熟悉：铸铁分类牌号及用途。

本章内容提要一．金属材料的性能1．物理、化学性能物理性能是指金属材料的密度、熔点、导电性、导热性、热膨胀性、磁性等具有物理特征的一些性能。

化学性能是指金属在化学作用下所表现的性能。

如：耐腐蚀性、抗氧化性和化学稳定性。

2．金属材料的机械性能金属材料在外力作用下所表现出来的性能就是力学性能。

主要有强度、塑性、硬度、韧性和疲劳强度等。

（1）强度强度是材料在静载荷作用下抵抗变形和破坏的能力。

可分为抗拉强度、抗压强度、抗剪强度和抗扭强度。

常用的强度是抗拉强度。

工程上常用的强度指标是屈服点和抗拉强度。

（2）塑性塑性是金属材料在静载荷作用下产生永久变形的能力。

常用塑性指标是伸长率和断面收缩率。

LLδ1o100%伸长率：是指试样拉断后的伸长与原始标距的百分比。

Lo式中，L0表示试样原长度（mm），L1表示试样拉断时的长度（mm）。

断面收缩率：是指试样拉断后，缩颈处横截面积（A1）的最大缩减量与原始横截面积（A0）的百分比。

AA1ψ0100%A0（3）硬度硬度是金属材料表面抵抗比它更硬的物体压入时所引起的塑性变形能力；是金属表面局部体积内抵抗塑性变形和破裂的能力。

目前最常用的硬度是布氏硬度（HB）、洛氏硬度（HRC、HRB、HRA）和维氏硬度（HV）。

（4）韧性韧性是脆性的反意，指金属材料抵抗冲击载荷的能力。

工程技术上常用一次冲击弯曲试验来测定金属抵抗冲击载荷的能力。

（5）疲劳强度疲劳强度是指材料在无限多次交变载荷作用下不发生断裂的最大应力。

一般规定，钢铁87材料的应力循环次数取10，有色金属取10。

合金钢材1. 简介合金钢是一种由铁和其他元素（如碳、铬、镍、钼等）合金化制成的钢材。

相比普通钢材，合金钢具有更高的强度、硬度和耐磨性。

由于其出色的性能，合金钢广泛用于制造工程机械、汽车零部件、航空航天器材和船舶等领域。

2. 合金钢的种类合金钢可以根据其成分和性能分为多种不同的类型，下面介绍几种常见的合金钢。

2.1. 碳钢碳钢中主要合金元素是碳，通常含碳量在0.2%至2.11%之间。

碳可以提高钢的硬度和强度，但会降低其韧性。

碳钢广泛应用于建筑和桥梁等领域。

2.2. 铬钢铬钢中添加了铬元素，通常含铬量在12%至30%之间。

铬能提高钢的耐腐蚀性和抗氧化性能。

铬钢常用于制造不锈钢、汽车零部件和压力容器等。

2.3. 镍钢镍钢中加入了镍元素，通常含镍量在3%至25%之间。

镍能提高钢的韧性和耐腐蚀性。

镍钢广泛应用于船舶和航空航天器材等领域。

2.4. 钼钢钼钢中添加了钼元素，通常含钼量在0.25%至5%之间。

钼能提高钢的强度和韧性，同时还具有耐磨性和耐高温性能。

钼钢常用于制造高速切削工具和先进的合金材料。

3. 合金钢的制造合金钢的制造过程可以分为以下几个步骤：3.1. 配料首先，根据合金钢的配方要求，将铁矿石、废钢、回炉料等原料按照一定比例混合。

同时，根据不同的合金元素要求，加入适量的合金元素粉末。

3.2. 炼钢配料完成后，原料进入炼钢炉进行冶炼。

在冶炼过程中，高温下的还原剂将氧化铁还原为金属铁，并与合金元素结合，形成合金钢。

3.3. 出钢冶炼完成后，将熔融的合金钢浇铸成坯料。

根据需要，坯料可以进一步加工成不同形状的钢材，如板材、型材、圆钢等。

3.4. 热处理为了提高合金钢的性能，常常需要进行热处理。

常见的热处理方法包括退火、正火、淬火和回火等。

通过热处理，可以改善合金钢的硬度、强度和韧性。

4. 合金钢的应用合金钢由于其优异的性能，被广泛应用于各个领域。

•在工程机械制造中，合金钢可用于制造挖掘机斗齿、履带链轮以及高强度的传动轴等零部件。