電大機械制造基礎(chǔ)課程重要概念

1、本課程中重要的基本概念（1）1金屬材料的力學(xué)性能p.2 金屬材料的機械性能(力學(xué)性能 ) 是指在外載荷作用下其抵抗變形或破壞的能力。材料在不同的載荷狀態(tài)下會呈現(xiàn)不同的特性，常用的機械性能有強度、塑性、硬度、韌性、疲勞強度等。2強度p.2 金屬材料在外載荷的作用下抵抗塑性變形和斷裂的能力稱為強度，強度可分為屈服強度、抗拉強度、抗壓強度、抗彎強度、抗剪強度等。屈服強度p.3 常用的強度指標(biāo)有屈服強度和抗拉強度。材料產(chǎn)生屈服現(xiàn)象時的最小應(yīng)力值稱為屈服強度，用符號s (mpa)表示：抗拉強度p.3 材料被拉斷前所能承受的最大載荷時的應(yīng)力值稱為抗拉強度，用符號 b(mpa)表示：3硬度p.4 硬度是指金

2、屬材料抵抗比它更硬的物體壓入其表面的能力，即抵抗局部塑性變形的能力。1 / 8p.5 布氏硬度：用符號hbs( 用淬火鋼球作壓頭)或 hbw( 用硬質(zhì)合金球作壓頭 )表示。p.6 洛氏硬度：洛氏硬度表示的方法為在符號前寫出硬度值。每一種標(biāo)度用一個字母在hr 后加以注明其中最常用的是hra 、 hrb 、hrc三種。4. 疲勞強度p.8 金屬材料經(jīng)受無數(shù)次交變載荷作用而不引起斷裂的最大應(yīng)力值稱為材料的疲勞強度。5蠕變強度p.8 在長期高溫載荷的作用下，材料沒有達到屈服極限時產(chǎn)生的塑性變形稱為蠕變強度。6鐵碳合金相圖及應(yīng)用p.9 簡化的鐵碳合金相圖如圖l-7 所示。圖中橫坐標(biāo)表示含碳量(小于6.6

3、9的部分 )，因為含碳量大于 6.69的鐵碳合金在工業(yè)上沒有實用意義。當(dāng)含碳量為 6.69時鐵和碳形成較穩(wěn)定的滲碳體，可作為合金的一個組元。鐵合金相圖就以純鐵 fe 為一組元， fe3c 為另一組元組成，故又稱fe-fe3c 相圖。p.10 鐵碳合金相圖可在選擇材料方面、鑄造方面、鍛造方面和熱處理方面應(yīng)用。2 / 87鋼的普通熱處理工藝熱處理是將金屬材料在固態(tài)下加熱、保溫和冷卻，改善金屬材料機械性能的一種工藝。普通熱處理有退火、正火、淬火、回火四個基本環(huán)節(jié)。其中，退火和正火大多屬于預(yù)先熱處理工藝，淬火、回火屬于最終熱處理。8退火p.12 是指將金屬或合金加熱到適當(dāng)溫度，保持一定時間，然后緩慢隨

4、爐冷卻的熱處理工藝。退火工藝可以分為完全退火、等溫退火、球化退火和去應(yīng)力退火等。9正火p.13 正火是將鋼材或鋼件加熱到臨界溫度ac3 （或 accm ）以上 3050oc 或更高的溫度， 保溫適當(dāng)時間后 （達到完全奧氏體化和奧氏體均勻化后），在靜止的空氣中冷卻的熱處理工藝。10淬火p.14 是將鋼加熱到ac3 或 ac1 以上 30 50，保溫后快速冷卻以獲得馬氏體的熱處理工藝。11回火3 / 8是將淬火后的零件，加熱到 ac1 點以下某一溫度，保溫一段時間，然后在油中、水中或空氣中冷卻。根據(jù)回火溫度的不同，可分為低溫回火、中溫回火及高溫回火三種。調(diào)質(zhì)是鋼淬火后再高溫回火的操作稱為調(diào)質(zhì)處理。

5、12表面淬火p.18 是把鋼的表面迅速加熱到淬火溫度，而心部溫度仍保持在臨界溫度以下，然后快速冷卻，使鋼的表面至一定深度的組織轉(zhuǎn)變?yōu)轳R氏體，而心部組織不變 (即為原來的韌性、塑性較好的退、正火或調(diào)質(zhì)狀態(tài)的組織)。4 / 8本課程中重要的基本概念（2）1碳鋼及分類p.25 含碳量小于2.11的鐵碳合金稱為碳素鋼，簡稱碳鋼。p.25-26 常用分類方法如下。1）按含碳量分根據(jù)鋼中含碳量的多少，分為低碳鋼(wc 0.25 )、中碳鋼 (0.25 wc 0.60 )和高碳鋼 (wc 0.60 )。2） 按質(zhì)量分根據(jù)鋼中有害雜質(zhì)硫、磷含量的多少，分為普通碳素鋼(ws0.050，wp 0.045 )、優(yōu)質(zhì)

6、碳素鋼 (ws 0.035， wp 0.035)和高級優(yōu)質(zhì)碳素鋼(ws 0.020， wp 0.030)。3）按用途分p.26 根據(jù)鋼的用途不同，分為碳素結(jié)構(gòu)鋼、碳素工具鋼和鑄鋼。按冶煉方法不同，可分為平爐鋼、轉(zhuǎn)爐鋼和電爐鋼。按冶煉時脫氧程度不同，又可分為沸騰鋼 (脫氧不完全 )、鎮(zhèn)靜鋼 (脫氧較完全 )和半鎮(zhèn)靜鋼 (脫氧程度介于沸騰鋼和鎮(zhèn)靜鋼之間 )。2鋼的牌號、性能和用途5 / 8普通碳素結(jié)構(gòu)鋼：牌號是由代表鋼材屈服強度的漢語拼音首位字母、屈服強度值、質(zhì)量等級符號、脫氧方法符號四個部分按順序組成。優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼：牌號用兩位數(shù)字表示，這兩位數(shù)字具體表示鋼中含碳量的萬分之幾。碳素工具鋼：主要用

7、于制造刀具、模具和量具。這類鋼要求高硬度和高耐磨性，因此其含碳量在 0.65 1.35之間，全都屬于優(yōu)質(zhì)或高級優(yōu)質(zhì)的高碳鋼。p.27 鑄造碳鋼： 牌號用 “zg+兩組數(shù)字 ”來表示。 其中， “zg”是“鑄鋼 ”兩字漢語拼音字首，后面兩組數(shù)字中，第一組表示其屈服強度值，第二組表示其抗拉強度值(該數(shù)值適用于厚度為100mm 以下的鑄鋼件 )。3合金鋼就是在碳鋼的基礎(chǔ)上有目的地加入一定量合金元素的鋼。常用的合金元素有：錳 ( 0.8)、硅 (0.4)、鉻、鎢、鎳、鉬、釩、鋁、銅、鈦、硼、鈮等。p.28 低合金高強度結(jié)構(gòu)鋼：是在普通碳素鋼的基礎(chǔ)上加入少量合金元素( 3)制成的。合金結(jié)構(gòu)鋼：按處理工藝

8、特征不同，合金結(jié)構(gòu)鋼又分為合金滲碳鋼 和合金調(diào)質(zhì)鋼 等。6 / 8p.29 合金彈簧鋼 ：用于制造各種彈簧或彈性元件的合金鋼稱為合金彈簧鋼。合金彈簧鋼碳的質(zhì)量在0.45 0.7之間，加入的主要元素有mn 、si、 cr 等。p.29 滾動軸承鋼 ：用于制造滾動軸承中的滾動體(滾珠、滾柱、滾針)和套圈的合金鋼稱為滾動軸承鋼。p.29 合金工具鋼 ：用于制造各種工模具的合金鋼稱為合金工具鋼。p.30 合金工具鋼按用途一般分為合金刃具鋼、合金模具鋼和合金量具鋼。p.31 特殊性能鋼 ：特殊性能鋼是指具有特殊的物理或化學(xué)性能，并兼有一定力學(xué)性能的合金鋼。它包括不銹鋼、耐熱鋼和耐磨鋼等。不銹鋼按其組織狀

9、態(tài)分為馬氏體不銹鋼、鐵素體不銹鋼和奧氏體不銹鋼等幾大類。其牌號表示法與低合金工具鋼相同。4鑄鐵p.32 鑄鐵是含碳量 大于 2.11的鐵碳合金。它是以鐵、碳、硅為主，并含有較多的錳、硫、磷等雜質(zhì)的多元合金。5鑄造p.45 鑄造是指熔煉金屬，制造鑄型，并將熔融的金屬澆入鑄型，凝固后獲得一定形狀和性能的鑄件的成形方法。7 / 8鑄造生產(chǎn)的特點：鑄造能生產(chǎn)形狀復(fù)雜，特別是內(nèi)腔復(fù)雜的毛坯。鑄造的適應(yīng)性廣。鑄造的成本低。鑄造可以節(jié)約金屬材料，減少切削加工工作量。6鍛壓p.52 鍛壓屬于金屬塑性加工的范疇金屬塑性加工是指固態(tài)金屬在外力作用下產(chǎn)生塑性變形，獲得一定形狀、尺寸和力學(xué)性能的材料、毛坯或零件的成形加工方法。鍛壓主要包括鍛造、沖壓、軋制、擠壓和拉撥等。7焊接p.59 是指通過加熱、加壓或兩者并用，使連接件達到原子結(jié)合的一種加工方法。它屬于永久性連接