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机械工程材料概述PPT(共 72张)

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机械工程材料课件

机械工程材料课件
详细描述
陶瓷材料是以天然矿物或人工合成的无机非金属单质为原料，经过高温烧结而 成的无机非金属材料。由于其硬度高、耐磨性好、耐腐蚀性强等特点，陶瓷材 料在机械、化工、电子、航空航天等领域得到广泛应用。
复合材料
总结词
复合材料是由两种或两种以上材料组成的新材料，具有单一材料所不具备的优异性能。
详细描述
复合材料是由两种或两种以上材料组成，通过物理或化学的方法将它们结合在一起，形 成一种新的材料。这种新的材料可以发挥各组成材料的优点，弥补它们的不足，从而获 得更优异的性能。复合材料具有轻质高强、耐腐蚀、隔热隔音等特点，被广泛应用于航
空航天、汽车、建筑、体育器材等领域。
04
材料的选择与运用
材料的选择原则
适用性原则
材料应适用于机械工程应用，满足设计要求和加 工工艺要求。
安全性原则
材料应具有足够的力学性能、耐久性和稳定性， 以确保机械设备的运行安全。
经济性原则
在满足性能要求的前提下，应选择成本较低、资 源丰富的材料，以降低制造成本。
铜及铜合金
具有良好的导电性和导热性，广泛用 于电气、电子和建筑等领域。
铝及铝合金
质轻、耐腐蚀，广泛应用于航空、汽 车和包装等领域。
金属材料的加工工艺
铸造工艺
通过将熔融态的金属倒入 模具中，冷却凝固后形成 铸件。
锻造工艺
通过施加外力使金属坯料 变形，以获得熔融金属或其焊接材 料，使两块金属连接在一 起。
材等领域。
材料在机械工程中的应用
制造机械零件
各种材料在机械零件制造中扮 演着重要的角色，如金属、塑
料、陶瓷等。
增强机械强度
通过选用高强度材料，可以有 效地提高机械结构的强度和刚 度，从而提高机械的整体性能 。

机械工程材料ppt课件

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1,纯铁(重要特性是结晶过程具有同素
目 录 异构转变 );
2, 铁素体 :是碳溶于α-Fe中形成的固
上一页 溶体，常用符号“α”或“F”表示。
下一页
3,奥氏体 :奥氏体是碳溶于γ-Fe中形
成的固溶体，用“γ”或“A”表示。
4,渗碳体:是铁与碳的稳定化合物Fe3C，
退出

其碳的质量分数为6.69％。 渗碳体在高温下可以分解形成石墨态的自
第3章 合金的相结构与二元合金相图
目录
上一页 下一页 退出
• 3.1 合金的相结构 • 3.2 匀晶相图 • 3.3 共晶相图 • 3.4 合金的性能与相图的关系
2020/11/4
7
常见心律失常心电图诊断的误区诺如 病毒感 染的防 控知识 介绍责 任那些 事浅谈 用人单 位承担 的社会 保险法 律责任 和案例 分析现 代农业 示范工 程设施 红地球 葡萄栽 培培训 材料
4.3 铁碳合金的平衡结晶过程及组织
目
录
•
铁碳合金按其碳的质量分数及室温平衡组织 分为三大类，即工业纯铁、钢和铸铁。
• 4.3.1 工业纯铁: (Wc<0．0218％)室温平衡组织
上一页 为铁素体加少量Fe3CⅢ;
下一页 • 4.3.2 共析钢 :室温平衡组织为珠光体 ; • 4.3.3 亚共析钢 :在室温下的组织由先共析铁素
再结晶 • 第3章 合金的相结构与二
元合金相图 • 第4章 铁碳合金 • 第5章 钢的热处理 • 第6章 合金钢 • 第7章 铸铁
• 第8章 有色金属及其合金 • 第9章 非金属材料 • 第10章 纳米材料与功能材料 • 第11章 铸造 • 第12章 金属压力加工 • 第13章 焊接 • 第14章 机械零件的选材及工

机械工程材料ppt课件

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13
渗碳体硬度极高（800HBW）,塑性和韧性极低，脆 性大，是一种硬而脆的相。在铁碳合金中，渗碳体常以 片状、网状、粒状等形态与其他相共存。渗碳体主要作 为强化相存在于钢铁中，它的数量、形态（片状、网状、 粒状等）、大小和分布对钢铁材料的性能有重要影响。 渗碳体是一种亚稳定相，在一定条件下可以分解出石墨。
维氏硬度试验原理——将顶部两相对面具有规定角度的 正四棱锥体金刚石压头用一定的试验力压入试样表面， 保持规定时间后，卸除试验力，测量试样表面压痕对角 线长度，以压痕单位面积上承受的平均压力大小表示材 料的硬度。（与布氏硬度有相似之处）
8
维氏硬度的特点及其应用：
优点：硬度值与试验力的大小无关，只要是硬度均匀的 材料，可以任意选择试验力，其硬度值不变，使维氏硬 度在一个很宽广的硬度范围内具有一个统一的标尺。目 前工业上所用到的几乎全部金属材料，维氏硬度试验都 可以测量，从很软的材料（几个维氏硬度单位）到很硬 的材料（3000个维氏硬度单位）。维氏硬度试验的试验 力可以很小，压痕非常小，特别适合测试薄小材料。
12
+ 铁碳合金基本相
铁素体——碳溶于α-Fe中形成的间隙固溶体，用符号“F” 表示。铁素体保持α-Fe的体心立方晶格类型。铁素体的 强度、硬度较低，塑性、韧性较好。是工业纯铁的主要 组织。
奥氏体——碳溶于γ-Fe中形成的间隙固溶体，用符号“A” 表示。奥氏体保持γ-Fe的面心立方晶格类型。奥氏体具 有一定的强度和硬度，塑性、韧性较好。奥氏体属于高 温组织，具有良好的塑性和小的变形抗力，是锻造加工 的理想组织。
高分子材料（橡胶、塑料等）
非金属材料 无机非金属材料（S、P）
复合材料（金属陶瓷复合材料）
2
材料的性能是机械制造过程中正确选用零件材料的重要 依据。

机械工程材料-PPT

机械工程材料-PPT

(1)屈服强度(σS) (2)抗拉强度(σb)
加载荷 弹性变形 塑性变型形 断裂 σS==Fs/S0 屈服
σb==Fb/S0
(3)伸长率(δ) δ=Lk－L0/L0 × 100 ％ ( 4 )断面收缩率(Ψ ) Ψ =S0－Sk/s0 × 100 ％
1.2 硬度 ------金属材料抵抗其他 物体压入其表面的能力 布氏硬度-----HBS(适用测量硬度值小于450 的材料) -----HBW(适用测量硬度值小于650 的材料)
2.3
合金的晶体结构和相图
1,合金------二个或二个以上的金属元素 熔合在一起(Fe+C=铁碳合金,Cu+Zn=黄铜) 2,组元------组成合金的独立单元 (Fe, Cu, C, Fe3C) 3,合金系--------(铁碳合金,铝硅合金等) 4,相-------结构相同,化学成分相同(液相,固相等) 5,组织-------反映相的大小,形态及分布情况.在 显微镜下能观察到的金属的微观形态和面貌. 又称金相组织.
第 3节 合金工具钢 (刃具钢,模具钢,量具钢)
(1)刃具钢 ▲低合金工具钢(9SiCr,Cr2,9Mn2V,CrWMn) 含量特点: 碳素工具钢+5%合金元素 热处理特点:锻造→退火→机械加工→淬火→ 低温回火→ ▲高速钢(W18Cr4V, W6Mo5Cr4V2) 含量特点: 碳素工具钢+大于10%合金元素 热处理特点:P.57图5.6
常用金属的晶体结构
1、体心立方晶格：
(BCC; BodyCentered Cubic)
2、面心立方格： (FCC; FaceCentered Cubic)
3、密排六方格：
(HCP; Hexagonal Close-packed)

机械工程材料课件(ppt)

机械工程材料课件(ppt)
晶体与非晶体的区别
内部原子的排列是否有规则； 晶体有固定的熔点，而非晶体没有固定的熔点； 晶体具有各向异性，而非晶体呈各向同性。
晶体 非晶体
第一节 金属的晶体结构 二、金属的晶体结构 1.金属晶体结构的基本概念
第一节 金属的晶体结构 二、金属的晶体结构 1.金属晶体结构的基本概念 晶格—假设通过原子结点的中心划出许多空间直线所形成的空间格架。 晶胞—能反映晶格特征的最小组成单元。 晶格常数—晶胞的三个棱边的长度a,b,c
晶格常数：底面边长a， 底面间距c， c/a=1.633 原子半径：a/2 原子个数：6 配位数：12 致密度：0.74 常见金属： Be、Mg、Zn、Cd、 - Ti等
密排六方晶格
r四=0.29 r原子 r八=0.15 r原子
r四=0.225 r原子 r八=0.414 r原子
r四=0.225 r原子 r八=0.414 r原子
第二章 金属材料的基础知识
机械工程材料课件 (ppt)
SDUST
机械工程材料
优选机械工ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ材料课件
第一节 金属的晶体结构 第二节 合金的相结构 第三节 纯金属的结晶 第四节 合金的结晶 第五节 铁-碳合金相图
第一节 金属的晶体结构 一、晶体与非晶体 晶体：凡内部原子呈规则排列的物质称为晶体。
非晶体：凡内部原子无规则排列的物质称为非晶体。
α-Fe等
体心立方晶格
第一节 金属的晶体结构
二、金属的晶体结构
2.典型的晶体结构
面心立方晶格
晶格常数：a(a=b=c) 原子半径： 原子个数：4 配位数：12 致密度：0.74 常见金属： -Fe、Cu、Al、Ni、Au、 Ag、Pt等
面心立方晶格
第一节 金属的晶体结构 二、金属的晶体结构 2.典型的晶体结构 密排六方晶格
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第2章 机械工程材料
§2-4 其他工程材料及应用
复习：
工程材料的分类
铸铁
黑色金属 碳钢
金属材料
合金钢
铝合金 有色金属 铜合金
其它有色金属
塑料 高分子材料 橡胶
非金属材料 陶瓷材料 合成纤维
复合材料
新授： §2-4 其他工程材料及应用
一、有色金属及硬质合金
1、有色金属 ——指黑色金属（钢铁）以外的所有 金属及其合金，也称为非铁金属。
HPb59-1：表示平均含铜量为59%、含铅量为1%的特殊黄铜。
常用牌号有HPb63-3、HAl60-1-1、HSn62-1、 HFe59-1-1、ZCuZn38Mn2Pb2、ZCuZn16Si4等，主要 用于船舶及化工零件，如冷凝管、齿轮、螺旋桨、 轴承、衬套及阀体等。
2)青铜 ——除黄铜和白铜外的其他铜合金。 牌号：Q 元素符号数字-数字

常用硬铝合金如 飞机翼梁(腹板为
硬铝合金)
LY11 (2A11)、 LY12
(2A12)等，用于制造
冲压件、模锻件和铆
接件，如螺旋桨、梁、
铆钉等。
③ 超硬铝合金
——属Al-Zn-Mg-Cu系 合金，并含有少量Cr和Mn。
热态塑性好，但耐蚀性差。
常用合金有 LC4 (7A04 )、LC9 (7A09 ) 飞 等，主要用于工作温度 机
形成的，分别称锌白铜、锰白铜、铝白铜等。
其耐蚀性、强度和塑性高，成本低。
常用牌号如BMn40-1.5(康铜)、BMn43-0.5(考铜)。
用于制造精密机械、仪表零件及
医疗器械等。
康铜热偶
白铜型材
（2）铝及铝合金
①纯铝 纯铝具有银白色金属光泽，密度小，熔点低,
导电、导热性能优良；耐大气腐蚀，易于加工成 形；无磁性。
常用牌号有QSn4-3、 QSn6.5-0.4、 ZCuSn10Pb1等。
船用青铜软 管快速接头 阀(锡青铜阀 体、阀盖)
锡青铜管
主要用于耐蚀承载件, 如弹簧、轴承、齿轮 轴、蜗轮、垫圈等。
② 铝青铜 以铝为主加元素
的铜合金，铝含 量为5~11%。 强度、硬度、耐
大型水力发电设备中的抗磨环
常用的有色金属有铜及铜合金、铝及 铝合金、钛及钛合金、轴承合金等。
（1）铜及铜合金
①纯铜 纯铜呈紫红色，又称为紫铜。 纯铜具有优良的导电性和导热性，在大气、
淡水和冷凝水中有良好的耐蚀性。塑性好。
②铜合金 铜合金常加元素为Zn、Sn、Al、Mn、Ni、
Fe、Be、Ti、Zr、Cr等，既提高了强度，又保 持了纯铜特性。
②铝合金 铝合金既具有高强度又保持纯铝的优良特性。 铝合金常加入的元素主要有Cu、Mn、Si、
Mg、Zn等，此外还有Cr、Ni、Ti、Zr 等辅加元素。
铝合金可分为变形铝合金和铸造铝合金两类。
铝合金制造的机翼
铝合金的分类及旧牌号
防锈铝合金：LF+序号 硬铝合金： LY +序号 超硬铝合金：LC +序号 锻铝合金： LD +序号
常用的铜合金可分为：黄铜、青铜和白铜。
1)黄铜 ——以锌为主加元素的铜合金。
普通黄铜 黄铜
特殊黄铜
①普通黄铜
牌号：H
平均含铜量的百分数
“黄”字汉语拼音首字母
H62：表示平均含铜量为62%的普通黄铜。
常用牌号
H80、H70、H68：适于制造冷变形零件，如弹
壳、冷凝器管等；
H59、H62： 适于制造受力件，如垫圈、弹簧、
具有高的强度、弹性极限、耐磨性、耐蚀性，良好的 导电性、导热性、冷热加工及铸造性能，但价格较贵。
常用牌号有QBe2、QBe1.7、 QBe1.9等 。
铍青铜制品
用于重要的弹性件、耐磨 件，如精密弹簧、膜片，
高速、高压轴承及防爆工
具、航海罗盘等重要机件。
3)白铜 ——以镍为主要合金元素的铜合金。
白铜可分普通白铜和特殊白铜。
①普通白铜: 具有较高的耐蚀 性和抗腐蚀疲劳性能及优良 的冷热加工性能。
白铜件
牌号：B 数字
白铜
镍的平均百分含量
B5：表示平均含镍量为5%的白铜。
常用牌号有B5、B19等 。用于在蒸汽和海水
环境下工作的精密机械,仪表零件及冷凝器,蒸馏器,
热交换器等.
②特殊白铜:

——在普通白铜基础上添加Zn、Mn、Al等元素
磨性、耐热性及耐蚀性高于黄铜和锡青铜，铸造性 能好，但焊接性能差。
常用牌号有QAl5、QAl7、ZCuAl8Mn13Fe3Ni2等。
主要用于制造船舶、飞机及仪器中的高强、耐磨、 耐蚀件，如齿轮、轴承、蜗轮、轴套、螺旋桨等。
③ 铍青铜
以铍为主加元素的铜合金，铍含量为1.7~2.5%。
导管、散热器等
②特殊黄铜
——在普通黄铜中加入其他合金元素所组成 的合金。
特殊黄铜强度、耐蚀性比普通黄铜好，铸造 性能改善。
加入的合金元素有锡、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。
特殊黄铜的牌号 H 元素符号数字-数字
主加元素符 号（除锌外）
铜的百 分数
主加元素含 量的百分数
常用的Al-Mg系合金有 LF5（ 5A05 ），其密度比纯
铝 小 ， 强 度 比 Al-Mn
汽化
合金高，在航空工业
器(热 交换
中得到广泛应用，如管为 ຫໍສະໝຸດ F21)制造管道、容器、铆
钉及承受中等载荷的
零件。
② 硬铝合金
——主要是Al-Cu-Mg系合金，并含少量Mn。
强度、硬度高，加工性能好，耐蚀性低于防锈铝。
“青”字汉语 拼音首字母
例：Q Sn4 - 3
平均含锌量为3% 平均含锡量为4% 青铜
余量为铜
常用青铜有锡青铜、铝青铜、铍青铜、硅 青铜、铅青铜等。
① 锡青铜 是以锡为主加元素的铜合金，
锡含量一般为3~14%。 锡青铜铸造流动性差，铸件密
度低，易渗漏，但体积收缩率 在有色金属中最小 。 锡青铜耐蚀性良好，在大气、 海水及无机盐溶液中的耐蚀性 比纯铜和黄铜好，但在硫酸、 盐酸和氨水中的耐蚀性较差。
铝是可以回收利用的金属
铝 合 金 制 品 铝合金波纹管
(1) 变形铝合金
① 防锈铝合金
——主要是Al-Mn和Al-Mg系合金。
Mn和Mg主要 作用是提高抗蚀能 力和塑性，并起固 溶强化作用。
卫星天线 （LF2）
常用的Al-Mn系合金有 LF21（ 3A21 ），其抗蚀性 和强度高于纯铝，用于制造油罐、油箱、管道、铆 钉等需要弯曲、冲压加工的零件。