工程训练 教学课件 作者 马壮 赵越超 徐萍萍第一章.ppt

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1、第一章　工程材料基础知识第一章　工程材料基础知识第一节　工程材料分类第二节　金属材料第三节　非金属材料第四节　复合材料第一节　工程材料分类一、工程材料的分类二、工程材料的应用一、工程材料的分类工程材料有各种不同的分类方法。常用的工程材料(按成分)可分为以下类型：工程材料金属材料钢铁材料钢铸铁非铁金属非金属材料高分子材料塑料合成纤维合成橡胶陶瓷材料硅酸盐材料工业陶瓷复合材料纤维增强复合材料颗粒增强复合材料层叠增强复合材料二、工程材料的应用金属材料来源丰富，并具有优良的使用性能和加工性能，是机械工程中应用最普遍的材料，常用以制造机械设备、工具、模具，广泛应用于工程结构中，

2、如船舶、桥梁、锅炉等。第二节　金属材料一、金属材料的性能二、常用的钢材三、钢铁材料鉴别四、常用铸铁五、常用非铁金属一、金属材料的性能1.金属材料的力学性能2.金属材料的工艺性能1.金属材料的力学性能(1)强度　它是指材料抵抗外力作用下变形和断裂的能力，符号为σ，单位为MPa。(2)塑性　即在外力作用下，材料产生永久变形而不被破坏的能力。(3)硬度　它是指材料抵抗局部塑性变形的能力，是衡量材料软硬程度的力学性能指标。(4)冲击韧度　它是指材料在冲击载荷作用下，抵抗冲击力的作用而不被破坏的能力。(1)强度它是指材料抵抗外力作用下变形和断裂的能力，符号为σ，单位为MPa。(

3、2)塑性即在外力作用下，材料产生永久变形而不被破坏的能力。(3)硬度它是指材料抵抗局部塑性变形的能力，是衡量材料软硬程度的力学性能指标。(4)冲击韧度它是指材料在冲击载荷作用下，抵抗冲击力的作用而不被破坏的能力。2.金属材料的工艺性能(1)锻造性能　它是指材料是否易于进行压力加工的性能。(2)铸造性能　它是指浇注铸件时，材料能充满比较复杂的铸型并获得优质铸件的能力。(3)焊接性能　它是指材料是否易于焊接在一起并能保证焊缝质量的性能，一般用焊接处出现各种缺陷的倾向来衡量。(4)热处理工艺性能　钢的热处理工艺性能主要考虑其淬透性，即钢在淬火时淬透的能力。(5)切削加工性　

4、它是指材料是否易于切削加工的性能。(1)锻造性能它是指材料是否易于进行压力加工的性能。锻造性能好坏主要以材料的塑性和变形抗力来衡量。一般来说，钢的锻造性能较好，而铸铁锻造性能极差，不能锻造。(2)铸造性能它是指浇注铸件时，材料能充满比较复杂的铸型并获得优质铸件的能力。(3)焊接性能它是指材料是否易于焊接在一起并能保证焊缝质量的性能，一般用焊接处出现各种缺陷的倾向来衡量。(4)热处理工艺性能钢的热处理工艺性能主要考虑其淬透性，即钢在淬火时淬透的能力。(5)切削加工性它是指材料是否易于切削加工的性能。它与材料种类、成分、硬度、韧性、导热性及内部组织状态等因素有关。有利切削

5、的硬度为170～230HBW，切削加工性好的材料，切削容易，刀具磨损小，加工表面光洁。二、常用的钢材1.钢的分类2.钢的牌号、性能及应用1.钢的分类(1)按化学成分　可分为碳素钢和合金钢。(2)按用途　可分为结构钢、工具钢和特殊性能钢。(3)按质量　可分为普通质量钢(wS，P≤0.05%)、优质钢(wS，P≤0.04%)、高级优质钢(wS，P≤0.03%)。(1)按化学成分　可分为碳素钢和合金钢。1)碳素钢。2)合金钢。(2)按用途　可分为结构钢、工具钢和特殊性能钢。1)结构钢。2)工具钢。3)特殊性能钢。(3)按质量可分为普通质量钢(wS，P≤0.05%)、优质钢(

6、wS，P≤0.04%)、高级优质钢(wS，P≤0.03%)。2.钢的牌号、性能及应用(1)碳素钢　它可分为普通碳素结构钢、优质碳素结构钢和碳素工具钢。(2)合金钢　为了提高钢的力学性能、工艺性能或某些特殊性能，在冶炼中有目的地加入一些合金元素，这种钢称为合金钢。(1)碳素钢1)普通碳素结构钢。2)优质碳素结构钢。3)碳素工具钢。(2)合金钢表1-1　常用合金钢的名称、牌号及用途三、钢铁材料鉴别1.火花鉴别2.色标鉴别3.断口鉴别4.音响鉴别1.火花鉴别(1)火花的形成和组成　火花由火花束、流线、节点、爆花和尾花组成。(2)常用钢铁的火花特征　碳是钢铁材料火花的基本元素

7、，也是火花鉴别法测定的主要成分。(1)火花的形成和组成图1-1　火花束(1)火花的形成和组成图1-2　流线、节点、爆花、尾花(1)火花的形成和组成图1-3　爆花的形成(2)常用钢铁的火花特征1)碳素钢的火花特征。2)铸铁的火花特征。3)合金钢的火花特征。1)碳素钢的火花特征。图1-4　20钢的火花特征1)碳素钢的火花特征。图1-5　40钢的火花特征2)铸铁的火花特征。图1-6　T12钢的火花特征2)铸铁的火花特征。图1-7　HT200的火花特征3)合金钢的火花特征。图1-8　W18Cr4V的火花特征2.色标鉴别生产中为了表明金属材料的牌号、规格等，在