第8章 机械结构钢.pdf

第七章 机械结构钢 机械制造结构钢是用来制造各种机械零件的钢种。 常见的机械零件是汽车、拖拉机、机床、电站设备、 矿山机械、轧机等机器上的轴类、齿轮、连杆、弹簧、齿 轮轴、紧固件等。 第七章 机械结构钢 汽车车体和各种悬挂件用各种合金结构钢 第七章 机械结构钢 电站用特殊合金钢 新型超级奥氏体和马氏 体型耐热钢 第七章 机械结构钢 一般为亚共析钢，低合金或中合金，优质钢或高级优质钢。根 据钢的生产工艺和用途，可分为： 调质钢 低碳马氏体钢 超高强度结构钢 渗碳钢、氮化钢 弹簧钢 轴承钢 易削钢 第七章 机械结构钢 1、服役条件 1）受力分析  形式：机械零件在工作时将承受拉伸、压缩、弯曲、剪切、 扭转、冲击、震动、摩擦等力的作用，或几种力的同时作 用；  性质：在机械零件的截面上产生张、压、切等应力。  方式：这些应力可以是恒定的或变化的；在方向上可以是 单向的反复的；在加载上可以是逐渐的或是骤然的。 2 ）工作环境：温度一般是-50℃--100℃之间；介质是：大气、 自然水、润滑油及其它介质的腐蚀作用。 2、机械结构钢失效形式 2、失效形式 规定用来制造某种零件的钢材的性能要求时，必须从零件 在工作条件下损坏的情况出发。因此，必须了解零件的失 效形式。 （1）过载变形和断裂  特别是承受动载荷的情况下，由于不正常的超负荷，当应 力超过构件的屈服强度时，构件就要发生变形；  当应力超过该材料的断裂强度时，构件就要发生断裂。 （2 ）疲劳破坏 承受交变载荷的构件，若在高于一定的应力水平下长期工 作，就容易发生疲劳断裂。 2、机械结构钢失效形式 疲劳裂纹 疲劳裂纹 疲劳断口 裂纹源在一个氧化铝夹杂物处，以夹杂物为疲劳源，周围是 光滑细微的疲劳源区，由此，向四周呈放射状快速扩展断裂 2、机械结构钢失效形式 Al O 2 3 由Al O 产生的表面裂纹劈开 浅表面裂纹与表面裂纹已经 2 3 金属表面向下扩展 连接，即将产生剥落 疲劳剥落的产生过程 2、机械结构钢失效形式 剥落坑 浅表面裂纹与表面裂纹已经 剥落坑的俯视图，在坑中或 连接，即将产生剥落 边有Al O 铝酸钙等夹杂物 2 3 疲劳剥落的产生过程 2、机械结构钢失效形式 （3 ）脆性断裂 如果钢材的塑性和韧性不足，在承受突然冲击或过载的 情况下，由于钢件不能发生相应的塑性变形，以吸收部分 冲击能量而松弛钢件所受的应力，钢件就会在只发生小量 形变或甚至不发生形变的情况下突然脆断。 （4 ）腐蚀破坏 钢件与腐蚀介质长期接触，特别是有应力作用的情况下， 逐渐被腐蚀而损坏。