金属材料笔记

传动与金属材料

陈总

传动部分

液压

液体传动

流体传动液力

气体传动

平带、V型带、多偰带

带传动

圆形带、同步带

滚子链

机械传动链传动

一、传动齿形链

圆柱齿轮

斜齿轮

齿轮传动锥齿轮

人字形齿轮

可控硅

电气传动

变频

硬齿面350HB以上

二、齿轮按齿面硬度分

软齿面350HB以下

三、键联接、华健联接

作用：用来实现轴和轴上的零件轴向固定，以传递扭矩。

A型键

平键B型键

C型键

1、分类半圆键

偰型键

切向健

矩形

2、华键联接三角形

压力角45

渐开线

压力角30

圆柱销

四、销联接圆锥销

销轴

开口销

整体式

滑动

分体式

1-双列调心球

2-双列调心滚子五、轴承3-圆锥滚子

5-推力球

6- 深沟球

滚动7-角接触球

8-推力圆锥滚子

N-单列圆柱滚子

NA-滚针有内套

金属材料

第一节金属材料的性能

一、机械性能

1、强度：材料在外力的作用下，所抵抗变形破坏的能力。

2、抗拉强度：外力是拉力时材料所表现的抵抗能力，（抗拉极限）

3、屈服强度：材料承受载荷时，而载荷不再增加所发生的塑性变形的现象（屈服极限）

4、硬度：抵抗比他更硬的物体压入的能力

布氏硬度HB

硬度

洛氏硬度HRC

5、塑性：金属材料在外力的作用下，不发生破坏变形得能力。

6、韧性：金属材料在冲击力的作用下，不发生破坏的能力。

7、刚度：抵抗弹性变形的能力。

三、金属材料的工艺性能

1、切削性能

2、可段性

3、可铸性

4、可焊性

第二节金属材料的分类

炼钢生铁

生铁铸造生铁

合金生铁

黑色金属普通碳素结构刚Q195-460

优质碳素结构钢08-85#

钢低碳钢合金钢(合金元素

小于5%）

合金钢中合金钢（5%-10%）

按化学成分高合金钢（10%以上）

纯铜（纯铜）

铜及铜合金铜锌合金（黄铜）

锡青铜

有色金属铝青铜

铝及铝合金

青合金

钛及钛合金

一般、可锻铸铁、球墨铸铁

铸铁

特殊铸铁（耐磨、耐热、耐酸）

黑色金属

结构钢（工程、机械）

按用途分钢合金钢

铸造合金

轴承合金

合金钢硬质合金

特殊合金

第三节碳钢

1、钢：含碳量小于2%的铁碳合金、称为钢

实际上应用的碳钢含碳量小于等于1.5%，碳钢中除了含碳还有锰硅还有少量的硫和磷有害杂质。

低碳钢C小于0.25% 中C 0.25%-0.6% 高C0.6以上

随着含碳量的增加钢的强度和硬度不断增加但塑性和韧性不断降低。2、元素名称（部分）

碳铁锰钼钛硅铬镍氮

C Fe Mn Mo Ti Si Cr Ni N

氢铝铜磷钒钨锌

H AI Cu P V W Zn

一、硫的含量增加刚在加热时（1000-1200C)锻压时易破裂、即热脆性。

二、磷的含量增加是钢塑性降低即冷脆性。（S<0.07%/P<0.05%）

普通质量钢S不大于0.055%、P不大于0.045% 碳钢按质量优劣分优质钢S<0.0045%、P<0.04%

高级优质钢S<0.02%、P<0.03%

三、优质碳素钢的表示方法：08-85# 例：45#钢表示含碳量0.45%

常用的碳钢15#-20# 用万分之几表示

四、碳素工具钢

含碳量一般在0.65-1.35% 工具钢用：“碳”“T”表示

钢的牌号T7-T13、T12（普通）

高级工具钢T7A-T12A

牌号的表示方法是以含碳量千分之几表示

T7、T8-用于冲模、大锤、木工工具

T11、T10-车刀、丝锥、钻头T12、T13-量具、精车刀、锉刀

碳素工具钢做成工具后，必须经过热处理。

第四节钢的热处理

热处理：通过加热和冷却的手段达到改变金属性能的目的。

*热处理的方法有以下几种：

1、淬火：（见火）把钢加热到一定温度，保温一段时间然后放到水中或油中急速冷却的操作方法叫淬火。

2、回火：工件淬火后硬度和强度提高的同时，韧性大为降低，为了提高韧性和破裂变形，将退火的零件加热到一定温度，保温一定时间然后在空水中或空气中冷却，这种操作叫回火。

*按回火的温度不同

低温回火150C~250C、消除内应力，防变形

提高韧性和强度、即硬又耐磨，如尺子、钻头、滚动轴承。

中温回火350C~500C，弹簧、钢条。

高温回火500C~650C提高综合性能用于轴类，也叫调质。

3、退火：将钢加热到一定温度，保温然后缓冷（随炉冷却）这种操作方法叫退火。其目的：

对中高碳钢可降低硬度，改善加工性能。

对铸焊件的毛坯可消除应力，改善机械性能。

4、正火：将钢加热到退火温度，保温一段时间然后在空气中冷却叫正火或常化。其作用：

降低应力提高塑性以利于切削加工

细化晶粒使组织比较均匀，部分提高材料的硬度、韧性，为下一步热处理做准备。

5、化学处理：通过改变钢件的表面的成分，从而改变表层性能的方法。方法：

渗碳：将含碳量（10~25#）使介质中的活性原子渗入工件表层以改善表层的化学成分和组织

渗氮：利用氮的化合物，在500~600 °C之间的活性炭原子深入工件表面，工件表面呈的白亮色（渗氮后的工件不许热处理）

氮化：也叫碳氮共渗是碳氮共同渗入工件的表面以提高工件的耐磨性、耐腐性。

6、发黑处理：把所有零件放入浓碱或化学制剂溶液中通过加热氮化使金

属表面生成四氧化三铁薄层的过程，叫发黑处理

作用：美观，防锈还可以消除退火应力

7、时效：把零件、阻焊件或铸造件长时间的放到室外让其自然消除应力的方法，叫时效。

合金钢的牌号表示方法：

用化学符号CrMoTi或汉字40Cr

符号开头的两个数字是指碳的平均含量，（单位与碳相同万分之几)

化学符号后面的数字是指该元素近似含量（单位百分之几）例:20Cr2合金<2%不标。

普通合金工具钢

二、合金工具钢

高速钢（高合金工具钢）

与碳素工具钢（T7~T13)比淬火变形量小，不宜产生裂纹，热硬性好，用于制作低速切削工具、钻头、丝锥、板牙。

2、高速钢（高合金工具钢）合金含量在10~20%以上热硬性可达600度，可用于高速切削，因而得名高速钢又因在空气中淬火故叫凤钢，其代号W9Cr4V、

第六节铸铁

铸铁：含碳量>2%的铁碳合金叫铸铁。

灰口铸铁HT

铸铁白口铸铁

球墨铸铁QT 可锻铸铁KT

复习题

1、材料的性能指标有几个？

答：物理性能有：比重、比热、导电、抗腐蚀性、切削加工性能、

可段性、可铸性、可焊性。

2、金属材料的机械性能有哪些？

答：强度、塑性、韧性、刚度

3、抗拉强度：外力是拉力时材料所表现的抵抗能力，（抗拉极限）δb

屈服强度：材料承受载荷时，而载荷不再增加所发生的塑性变形的现象（屈服极限）δS

4、机械制造中常用的硬度有哪两种？

答：布氏HB和洛氏HRC

5、碳素钢、合金钢其代号是怎样表示的？

答：碳素钢-数字表示含碳量万分之几。例：45#含碳量0.45% 合金钢-前面的数字是含碳量，后面是合金元素符号，最后是元素含量百分之几。例：20CrMnTi 18Cr2Ni4WA A-高级

6、什么是热处理？常用的方法有几种？其目的是什么？

热处理：通过加热和冷却的手段达到改变金属性能的目的。

常用的方法：淬火、回火、退火、正火

其目的：淬火、提高硬度和耐磨性。

回火、1获得所需要机械性能。

2稳定组织、稳定尺寸。

3消除内应力。

退火、细化晶粒、均匀组织、降低硬度、充分消除应力

正火、提高强度和硬度。

7、熟知常用合金元素

碳铁锰钼钛硅铬镍氮

C Fe Mn Mo Ti Si Cr Ni N

氢铝铜磷钒钨锌

H AI Cu P V W Zn

8、常用长度单位、压强单位、容积单位的换算

?长度单位：米、分米、厘米、毫米、丝米、忽米（丝）

1米=10分米=10厘米=10毫米=10丝米=10忽米（丝）。1毫米=100丝

?压强单位

1MPa=103KPa=103Pa

?容积单位

1立方水=1000千克1升水=1公斤1升=1000毫升

9、什么叫渗碳钢、调质钢、高速钢？

1渗碳钢：低碳钢、低碳合金钢。2 调质钢：中碳钢、中碳合金钢。

3高速钢：高合金钢。

10、灰口铁用什么代号表示，含义是什么？

HT-“灰”和“铁”的语拼音第一个大写字母

11、写出你熟悉的零件（材料）名称及代号含义？

12、铸铁用什么代号？

ZG200-400 Z-铸 G-钢 200-σs 400-σb