1、版权所有, 1997 (c) Dale Carnegie & Associates, Inc.,工程材料,前言,工程材料是构成机械的物质基础。机械的性能取决于其使用的材料，机械的进步依赖于材料的进步。目前，用于机械制造的材料有上千种，常用的也有上百种，并且还有许多新的材料不断地被创造出来。要想在众多材料中作出正确的选择。既能保证使用性能、便于加工，经济性又好。只有了解这些材料，认识这些材料。,工程材料的分类,金 属非 金 属复合材料,碳钢 合金钢 铸铁 铝合金 铜合金 钛合金,钢铁,有色金属,塑料,橡胶,聚合物基复合材料 金属基复合材料,聚合物,陶瓷,碳钢,碳钢又称碳素钢，其主要合金元素为碳，
2、含量在0.11.3%之间。由于原料和冶炼工艺的限制，实际使用的钢中都含有硅、锰、硫、磷等杂质元素。,碳钢分类,碳钢常用的分类方法有三种： 1. 按碳含量进行分类 可分为低碳钢(0.25%C)、中碳钢(0.25-0.55%C)、高碳钢(0.55%C)。 2. 按其用途进行分类 可分为结构钢和工具钢两大类，前者用来制造各种金属构件和机械零件，后者用来制造各种刀具、模具和量具。 3. 按其质量等级分类 可分为普通碳素钢、优质碳素钢和高级优质碳素钢。,碳钢的编号方法,普通碳素结构钢的牌号由代表屈服点的字母、屈服点数值、质量等级符号、脱氧方法符号等四个部分组成。例：Q235 AF 其中Q表示屈服点“屈”
3、字汉语拼音第一个字母；235表示钢材厚度16mm时的屈服点值不小于235MPa；A表示质量等级A、B、C、D四级中的A级，F表示沸腾钢。除此以外b表示半镇静钢，Z表示镇静钢，TZ表示特殊镇静钢。,碳钢的编号方法,优质碳素结构钢的牌号以平均碳含量的万分数，用两位数字表示。 例如平均碳含量为0.45%的钢，其牌号表示为45。高级优质钢则在其后加一个“A”字。如45A。,碳钢的编号方法,碳素工具钢的牌号是以其平均含碳量的千分之几表示，并在数字之前冠以“T”字。例如：T10钢表示平均含碳量为1.0%的碳素工具钢。如为高级优质钢，则在数字之后再加一个“A”字，如T10A。,合金钢,铁、碳和合金元素是合金
4、钢的基本组元。或者说：合金钢是加入合金元素的钢。 合金钢的强度高，塑韧性优于碳钢，抗腐蚀性和抗氧化性也好。,合金钢分类,1. 按合金元素的含量分 低合金钢 合金元素总含量5% 中合金钢 合金元素总含量5-10% 高合金钢 合金元素总含量10% 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,合金钢的编号方法,合金钢编号方法用汉字或化学元素符号代表合金元素。碳含量与合金元素含量用数字表示。对于结构钢，碳含量以万分一为单位，用两位数字表示；对于工具钢和不锈钢，碳含量以千分之一为单位，用一位数字表示。合金元
5、素以百分之一为单位，当含量小于1.5%时，一般不标出含量。 例如：牌号为30CrMnSiA表示含0.30%C、0.95%Cr、1.05% Mn、1%Si的高级优质钢。,有色金属材料,除钢、铸铁之外的金属叫有色金属。 工程中常用的有色金属有铝、铜、镁、钛金属及其合金等。,高分子材料,塑料 合成纤维 橡胶,高分子材料 （聚合物）,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， 塑料由组成 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
6、。 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.,橡胶,橡胶也是以有机高分子化合物为基础的材料，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 (1)生胶：未经硫化的橡胶叫生胶，是橡胶主要成份，对橡胶性能起决定作用，但单纯生胶高温发粘，低温性脆，常加入各种助剂并经硫化制成橡胶材料。 (2)硫化剂：提高橡胶的弹性和强度，常用硫磺。 (3)软化剂：增加橡胶塑性、降低硬度，常用凡士林。 (4)补强剂：提高橡胶强度，耐磨性。目前效果最好的补强剂是碳黑。 此外还有硫化促进剂、填充剂、防老化剂、着色剂等。,陶瓷,用纯度较高
7、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。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。,陶瓷,普通陶瓷,工程陶瓷,common ceramics,engineering ceramics,复合材料,由两种或更多材料经人工复合而成的，性能优于单一材料的合成材料。如玻璃钢。 复合材料中主要起增强作用的叫强化相；主要起粘接作用的叫基体。 按基体分：聚合物基、金属基、陶瓷基 按强化相分：颗粒增强、纤维增强、层叠复合,复合材料,两种或多种材料，人工合成的新材料。 基体matrix金属、聚合物、陶瓷 强化相 reinforce materials,composites,
