机械基础_常用机械工程材料

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,常用机械工程材料,这一章主要内容,机械工程材料的基础知识,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。,力学性能是在载荷作用时所表现的性能。这些性能是材料选择、,加工工艺评定及材料检验等的重要依据。,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,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,强度,是材料在受外加载荷作用下，,抵抗其永久变形和断裂的能力。,“拉、压、弯、剪、扭，我都不怕，还怕你砸吗？”,塑性,是材料在受外加载荷作用下，,产生塑性变形而不破坏的能力。,硬度,是材料抵抗其他更硬物体压入其,表面的能力，反应软硬程度。,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,韧性,是材料在受冲击载荷作用下，,断裂前吸收能量和进行塑性变,形的能力。,疲劳强度,是材料在受交变载荷或周期性载,荷作用下，抵抗疲劳断裂的能力。,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,强度和塑性,根据载荷作用方式不同，进行试验测定。强度可分为抗拉、抗压、抗弯、抗,剪和抗扭强度。大小通常用,应力,（单位面积所能承受的力,MPa,）来表示。,在工程中大部分零件工作时不允许出现屈服现象（塑性变形）。,断后延伸率,A,和断后收缩率,Z,是测定塑性的指标。,塑性好的金属材料可以进 行冲压、焊接加工。,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测试指标,有一定硬度的材料才可以进行切削、打磨、抛光加工。,硬度,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,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。,温度降低,脆性增加,韧性降低,疲劳强度,疲劳试验是模拟实际中的工作情况进行的破坏性试验。目前还没有完全标准化。引起疲劳断裂的应力很低，常常低于材料的屈服点。,每种材料都有一个韧脆转变温度，选择材料时，应考虑周围环境温,度的最低 温度必须高于材料的韧脆转变温度。否则将出现脆断问题。,零件采用合理结构、提高表面粗糙度、避免表面划伤和腐蚀、,降低残余应力等都可以防止疲劳破坏的发生。,常用机械工程材料,二、机械工程材料的选择,1.,钢铁材料的选择,铁碳合金中的主要杂质是,碳,，但还含有少量的,硅、锰、硫、磷,等,元素。其中硅、锰是有利元素，按一定的比例存在于钢铁中可以,显著提高材料的强度、硬度和耐磨耐腐性，而硫、磷则有害，会,分别造成钢铁的热脆性和冷脆性，降低材料使用性能。,钢与铁的区别,常用机械工程材料,二、机械工程材料的选择,1.,钢铁材料的选择,常用机械工程材料,二、机械工程材料的选择,1.,钢铁材料的选择,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,在受热后分子结构转化成网状而固化成型，变硬后即使加热也不能使它再软化。这种材料的特点是质地坚硬，耐热性好，尺寸比较稳定，不溶于溶剂。,在受热条件下软化熔融，冷却后定型，并可多次反复而始终具有可塑性，加工时所起的是物理变化。,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,常用热塑性,塑料,-,结晶型,PE,聚乙烯,无毒无味、强度较差,PP,聚丙烯,(,百折胶）,不怕折、耐高温、强度较好,POM,聚甲醛,(,赛钢）,强度很高、高弹性模量和密度,PA,聚酰胺,(,尼龙,),良好的韧性、延伸性和强度,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,二、机械工程材料的选择,2.,塑料材料的选择,常用热塑性,塑料,-,无定型,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,PS,聚苯乙烯（硬胶）,性脆易裂、透明性好、,价格低,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,PMMA,（有机玻璃）,聚甲基丙烯酸甲酯,透明性很好、质硬性脆,TPU,热塑性聚氨酯弹性体,减振性突出，耐寒、耐磨,常用机械工程材料,三、机械工程材料的成型工艺,1.,金属零件的热加工成型,铸造,锻造,焊接,常用机械工程材料,三、机械工程材料的成型工艺,2.,金属零件的冷加工成型,钻孔加工,车加工,铣加工,镗孔加工,常用机械工程材料,三、机械工程材料的成型工艺,3.,塑料的加工成型,常用机械工程材料,四、思考题,1.,何谓金属的力学性能？常用的力学性能指标有哪些？,2.,简述拉伸变形的几个阶段。,3.,下面硬度要求和写法是否正确？为什么？,1,）,1215HRC 2,）,HRC12-15,3,）,550-600HBS 4,）,250-300HBW,4.,简述钢与铁的区别。,5.,请问钢铆钉用什么钢材制造？而铣刀又用什么钢材制造呢？,6.,汽车厂现有三种钢材，牌号为,08,、,45,、,65Mn,，分别要用于制造,仪表板、汽车弹簧、变速箱传动轴，请问这三种零件分别要选择,哪种钢材来制造才合理？,7.,简述什么样的塑料是热塑性塑料？列出,3,个热塑性塑料的英文简,称及中文名称。,8.,现有一款鼠标新产品，请问针对鼠标外壳和该产品的透明包装,壳，应该选择怎样的加工成型方法？又分别要用什么塑胶材料来,生产？,9.,简述注塑加工工艺过程。,谢谢,