《机械制造技术基础》1 零件材料与热处理工艺的确定.pptx

学习情境1零件材料与热处理工艺的确定（1） 2是指在机械、船舶、化工、建筑、车辆、仪表、航空航天等工程领域中用于制造工程构件和机械零件的材料。可分为以下四类：　机械工程材料1. 金属材料 ① 黑色金属—铁和铁基合金(钢、铸铁等) ② 有色金属—黑色金属以外的所有金属及其合金2．高分子材料 ① 塑料—分热塑性和热固性塑料 　　　 ② 合成纤维—由单体聚合成再经过机械处理成纤维材料 　　　 ③ 橡胶—经硫化处理后具有优良弹性的聚合物　　　　 　　　④ 胶粘剂—分树脂型、橡胶型和混合型 33．陶瓷材料　　　① 普通陶瓷—主要为硅、铝氧化物的硅酸盐材料　　　② 特种陶瓷—高熔点的氧化物、碳化物、氮化物 等烧结材料　　　③ 金属陶瓷—用生产陶瓷的工艺来制取的金属与 碳化物或其它化合物的粉末制品4．复合材料　　由两种或两种以上的材料组合成的材料。　　　①按基体相种类分：聚合物基、金属基、　　　　　 陶瓷基、 石墨基等　　　②按用途分：结构、功能、智能复合材料 4知识目标掌握金属材料常用的性能指标。掌握常用金属材料的分类、牌号、特点及应用。掌握常用非金属材料的分类、代号、特点及应用。掌握钢热处理的特点、方法及应用。能力目标能根据零件的使用要求选择合适的材料。能根据零件的使用要求制定热处理工艺，并能进行正火、退火、淬火、回火等常规热处理操作。 5工作任务根据零件的使用要求，选择合适的材料，并制订其热处理工艺。工作任务案例图1-1为减速器传动轴，试为该轴选择一种合适的材料，并制定其热处理工艺。 6图1-1 减速器传动轴 71.1 任务1 认识金属材料的力学性能 引言：1.金属材料的性能使用性能　指材料在使用过程中所表现的性能，主要包括力学性能、物理性能（）和化学性能（耐酸、碱性、抗氧化性等）。工艺性能 指在制造机械零件的过程中，材料适应各种冷、热加工和热处理的性能. 包括铸造性能、锻造性能、焊接性能、冲压性能、切削加工性能和热处理工艺性能等。 2.力学性能 (又称机械性能) 指材料在外力作用下表现出来的性能，主要有强度、弹性、塑性、硬度、冲击韧度和疲劳强度等。 8§1.1.1 强度１. 材料的拉伸曲线材料拉伸实验（1）OE段：直线、弹性变形（2）HB段：水平线（略有波动）,明显的塑性变形,屈服阶段，作用的力基本不变，试样连续伸长。（3）BM段：强化阶段（4）MK段：局部颈缩阶段 在M点出现缩颈现象，即试样局部截面明显缩小，试样承载能力降低，拉应力达到最大值，之后拉应力下降，在K点试样断裂。材料拉伸实验的意义等效应力低碳钢拉伸曲线B 9圆形拉伸试样 按GB/T228.1-2010制成拉伸实验 10电子式万能材料实验机 11液压式材料试验机 12强度指材料抵抗塑性变形和断裂的能力。２. 强度的指标（1） 屈服强度 试样发生屈服而力首次下降前的最大应力。FH ——试样发生屈服而力首次下降前的最大载荷（N)S0 ——试样原始横截面积（mm2 ）ReH = FH /S0 ① 上屈服强度 ReH 13② 下屈服强度 ReL （相当于旧国标σs）试样在屈服期间，不计初始瞬时效应时的最小应力（即不计图中a点所对应的应力）。FL ——试样在屈服期间，不计初始瞬时效应时的最小载荷（N)S0 ——试样原始横截面积（mm2 ）ReL = FL /S0 14（2） 抗拉强度Rm （旧国标用σb 表示）指试样拉断前所能承受的最大拉应力。其物理意义是在于它反映了最大均匀变形的抗力。Rm = Fm/S0 当材料的内应力R ＞ Rm时，材料将产生断裂。Rm常用作脆性材料的选材和设计的依据。Fm ——试样断裂前能承受的最大载荷（N） 15 塑性是材料在外载荷作用下产生塑性变形而不破坏的能力。评定指标是断后伸长率和断面收缩率。（1） 断后伸长率A （注：旧国标用δ表示）（2） 断面收缩率Z (注：旧国标用Ψ表示) 　指试样拉断后标距的伸长量与原始标距的百分比。指试样拉断后缩颈处横截面积的最大缩减量与原始横截面积的百分比。A=(Lu-L0)/L0 ×100%L0 ——原始标距（本实验L0=100）Lu ——拉断后的试样标距。将断口密合在一起，用卡尺直接量出。Z =(S0-SU)/S0 ×100%S0 ——试样原始横截面积（mm2） 。SU ——试样断后最小横截面积（mm2），用卡尺直接量出。 §1.1.2 塑性 16引言：1. 定义：