机械制造基础课件.ppt

机械制造根底

;绪论;一、本课程的性质和内容;;

;1、金属材料的性能;第一节强度与塑性;强度指材料抵抗塑性变形和断裂的能力。;3、抗拉强度;三、塑性;硬度指金属材料抵抗外物压入其外表的能力，也是衡量金属材料软硬程度的一种力学性能指标。工程上常用的有布氏硬度、洛氏硬度和维氏硬度。;优缺点

〔1〕试验简单、方便、迅速〔2〕压痕小，可测成品，薄件〔3〕数据不够准确，应测三点

取平均值

〔4〕不应测组织不均匀材料，

如铸铁。;

指金属材料抵抗冲击负荷的能力，可用摆锤冲击试验机来测定金属材料的冲击值。冲击韧度值可用下式计算。;3、疲劳强度

疲劳强度—机械零件在周期性或非周期性动载荷〔称为疲劳载荷〕的作用下工作发生断裂时的应力，用表示。;1.2金属的晶体结构与结晶;2、晶格与晶胞;3、常见金属的晶格类型;4、金属的实际晶体结构;二、金属的结晶;oC;2、金属的结晶过程;三、纯铁的同素异构转变;1.3铁碳合金;二、合金的相;固溶强化—形成固溶体时，溶剂的晶格产生不同程度的畸变，这种畸变使塑性变形阻力增加，表现为固溶体的强度、硬度增加，这种现象称为固溶强化。;2、金属化合物

金属化合物—各组元按一定的整数比结合而成、并具有金属性质的均匀物质，属单相组织，金属化合物一般具有复杂的晶格，且和各组元的晶格不相同，其性能特征是硬而脆。

例如渗碳体Fe3C是金属化合物，硬度极高800HBS可以划玻璃，塑性韧性极低，伸长率和冲击韧性近于零。

渗碳体是强化相，其组织呈片状、球状、网状等不同形状，渗碳体的数量、形态、和分布对钢的性能影响很大。

渗碳体在一定条件下可发生分解：

Fe3C→3Fe+C石墨;3、机械混合物.

机械混合物是在结晶过程中形成的两相组织，例如可以是纯金属、固溶体、或化合物的混合物，各相保持原有的晶格，混合物的性能介于各组成相之间，和各相的形状、大小、和分布有关。

铁碳合金中的机械混合物有珠光体和莱氏体。;三、铁碳合金的根本组织;2.奥氏体（A）

碳溶于中的固溶体，保持面心立方晶格结构。溶解度（0.77%～2.11%），其强度和硬???略高于铁素体，塑性、韧性较好。;3.渗碳体〔Fe3C〕

铁和碳组成的金属化合物，复杂斜方晶体结构。含碳量为6.69%，其硬度很高，塑性、韧性几乎为零，脆性极大，在一定条件下分解为铁和石墨。;727℃以上为高温Ld〔A+Fe3C〕

727℃以下为低温Ld’〔P+Fe3C〕

力学性能与Fe3C相似，硬而脆;图1-19铁碳合金相图;相图上的特性线和点如下：;6〕ECF线〔共晶线〕。含碳量在2.11%～6.69%的铁碳合金，冷却到此线时〔1148度〕，将发生共晶反响，同时结晶出奥氏体和渗碳体的共晶混合物莱氏体。;10〕PSK线〔共析线〕。含碳量在0.02%～6.69%的铁碳合金，冷却到此线时〔7270C〕，将发生共析反响，从奥氏体中同时结晶出铁素体和渗碳体的共析混合物珠光体。即A1线。;根据含碳量的不同，铁碳合金可分为钢和铸铁两大类：

第一类钢含碳量小于2.11％的铁碳合金，按室温组织不同又可分为三类，以0.77％为界：

*亚共析钢——含碳量＜0.77％

*共析钢——含碳量＝0.77％

*过共析钢——含碳量＞0.77％

第二类铸铁即生铁含碳量为2.11％～6.69％的铁碳合金，安室温组织的不同，分为三类：

*亚共晶铸铁——含碳量＜4.3％

*共晶铸铁——含碳量＝4.3％

*过共晶铸铁——含碳量＞4.3％;六、铁碳合金的组织转变;室温组织：F+P;室温组织：P+Fe3C〔网状〕;2.白口铸铁的结晶过程;过共晶白口铁的室温组织;七、铁碳相图的应用;1.4钢的热处理;一、热处理过程中的组织转变;2.钢在加热时的组织转变;3〕剩余渗碳体的溶解。铁素体先消失，渗碳体继续向奥氏体溶解完；;影响奥氏体化因素;3.钢在冷却时的组织转变;二、钢的热处理工艺;;;;;;;;;;;;1.5常用工程材料;1、碳素钢分类;杂质对钢的性能的影响：

*磷—是有害杂质，使钢的塑性韧性下降，具有冷脆性。

*硫—是有害杂质，可造成钢的热脆，原因是硫在晶界处形成低熔点的共晶体。

*硅—是有益元素，可提高钢的强度和硬度，是作为脱氧剂进入钢的。

*锰—是有益元素，可提高钢的强度和硬度，可抵消硫的有害作用，是作为脱氧剂进入钢的。

;3〕按用途分为：;;;4〕按冶炼时脱氧程度的不同分类

沸腾钢：不脱氧的钢；

镇静钢：完全脱氧钢；

半镇静钢：半脱氧钢。;