第2章常用工程材料碳钢、有色金属.ppt

工程材料;;材料分类;;;钢的分类;; 金属材料1.非合金钢(碳钢);杂质元素和合金元素在钢中的作用;不管是杂质元素、还是合金元素，;一、杂质元素对钢性能的影响;1、Si的作用;2、Mn的作用;3、S的作用;4、P的作用;杂质元素总结：;;;非合金钢（碳钢）;三、碳素结构钢：;例：;碳素结构钢;如表2-4（P40）;四、优质碳素结构钢：;08F;优质碳素结构钢;如表2-5（P40）;五、碳素工具钢：;碳素工具钢;如表2-6（P41）;六、铸造碳钢：;铸造碳钢;如表2-7（P42）;碳; 由于碳钢成本低，是通常制造各种构件的基本材料。但是，碳钢有以下局限性： (1) 碳钢的强度很难超过690MPa，除非塑性和韧性有明显的下降。 (2) 厚截面碳钢零件淬火时无法全部得到马氏体组织，即不能淬透。 (3) 碳钢的抗腐蚀性和抗氧化性较差。 ;2.合金钢;合金钢分类;普碳、优碳、工具钢合金钢的牌号、成分、性能 40#、Q295, 40Cr, 20CrMnTi、T8钢的碳含量和用途？;钢铁材料的编号方法（一）;钢铁材料的编号方法（二）;钢铁材料的编号方法（三）;钢铁材料的编号方法（四）;(2)按主要用途分: 合金结构钢:渗碳钢、调质钢、弹簧钢、轴承钢 合金工具钢:刃具钢、模具钢、量具钢 特殊性能钢:不锈钢、耐热钢、耐磨钢、磁钢 ;合金结构钢 ; 1.普通低合金钢; 2.合金结构钢;有色金属;有色金属材料（一）;有色金属材料（二）;有色金属材料（三）;有色金属的编号方法（一）;有色金属的编号方法（二）; 比较;铸铁;6.5非金属及复合材料;高分子的化学组成：;高聚物的力学状态;1.塑料- 塑料是由聚合物为基础添加各种助剂而成的混合体系。 塑料组成 树脂：树脂是塑料的主要成份，它联系和粘结其它组分，对塑料的性能起决定性作用。 填充剂：弥补或改善树脂的性能不足，另外可以显著地降低成本。 增塑剂:增加材料塑性。 固化剂：使线型高分子交联成体型网络结构。 稳定剂：用来抵抗老化延长塑料寿命物质。 其它诸如发泡剂，抗静电剂，染料，润滑剂等等. ; 塑料分类; 工程塑料;2.橡胶 橡胶-在宽阔的温度范围内有良好高弹性的高分子材料。由柔性高分子量线形高分子链，经硫化组成， H CH3 H H C C C C H S S H 它具有高弹性和蓄能作用，因此是工程制造中不可缺少的弹性材料、密封材料和减震材料。; 橡胶组成;橡胶分类;几种橡胶的性能; 6.5.3 陶瓷 属于无机材料。由金属元素和非金属元素通过化合键结合在一起。 Al2O3 TiO2 CaF2 常见的有氧化物、氮化物、碳化物、硼化物等，而特种陶瓷除烧结体外还包括单晶(晶须)、纤维、薄膜及超细粉体等。 ; 用纯度较高的人工合成原料制造的，能满足高温、高强、功能性等要求的特种陶瓷。 增韧与提高高温断裂强度是发展陶瓷的两大难题。 ; 6.4.6 复合材料 ; 天然复合材料;常用复合材料 (1)纤维增强复合材料： 常用纤维增强复合材料有玻璃纤维增强复合材料、碳纤维复合材料等。 玻璃纤维增强复合材料：玻璃拉成纤维后，比强度和比模量均高于钢。以玻璃纤维和塑料基体复合，组成玻璃纤维—树脂复合材料，俗称玻璃钢。玻璃钢的比强度高，可超过高级合金钢，耐蚀性、介电性高，加工成型性好，但刚度差、易变形、耐热性差、易老化和易蠕变。玻璃钢主要用于自重轻的受力构件，如汽车和机车车身、轻型船体、飞机螺旋桨等以及耐腐蚀结构件，如化工管道、阀门等。 ;碳纤维复合材料 碳纤维的抗拉强度高于玻璃纤维，弹性模量是玻璃纤维的4—6倍，它的高温性能也很好。碳纤维—树脂复合材料是目前比强度和比模量最高的复合材料，它的抗冲击性能、减摩耐磨性能、耐蚀性及耐热性都很优良。碳纤维复合材料目前主要用于制作承载、耐磨、耐腐蚀零件，如齿轮、连杆、轴承、密封圈、活塞、化工泵体、管道、容器等制作。此外，它还用于制作航空航天的构件，如飞机尾翼、起落架，发动机的压气机叶片，火箭喷嘴等。 ;层合复合材料和颗粒复合材料 ;复合材料的性能特点 (1)比强度、比模量高：如碳纤维增强塑料的比强度是钢材的七倍，比模量是钢材的三倍。 (2)疲劳