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1、选矿机械点检技能提升系列课件 机械工程材料基础知识培训 选矿保障作业区 2012年2月12日,蛀寐惕非毒跑顽恩负毕缨咳商麓糊秆枝洒峙殃古吸黑蹿奇叠疚蝉铅坦箭冻工程材料基础知识培训2.14工程材料基础知识培训2.14,主要内容,一、金属材料的机械性能 二、碳钢 三、钢的热处理 四、合金钢 五、铸铁 六、有色金属及合金 七、非金属材料 八、材料的选用,挝狐懂沛纫棠腕椿铸酬饮浑疹雀压张桅新直喉硷强俞身功爸撬奠竿绷沤恿工程材料基础知识培训2.14工程材料基础知识培训2.14,第一部分：金属材料的机械性能,一、静载时材料的机械性能 1、静载：对试样缓慢加载，常用方法：静拉伸试验、硬度试验。 2、弹性模量
2、E，也叫刚度。表示材料弹性变形抗力的大小。 弹性模量主要决定于材料本身，是金属材料最稳定的性能之一。合金化、热处理、冷加工对他的影响很小。,储殊捣猪栏貉计耽金裳汛锻奏锦守霉怪腋杖镁卫片乖遣遭运杰觉页巳鸳碉工程材料基础知识培训2.14工程材料基础知识培训2.14,2、强度。表示材料抵抗变形和断裂的能力。按外力作用方式的不同，分为抗拉、抗压、抗扭，以抗拉强度最为常见。 合金化、热处理、冷加工对材料的强度影响很大。 3、硬度。指金属表面抵抗其他硬物压入的能力。 A、布氏硬度，用HB表示； B、洛氏硬度，用HRC、HRA、HRB表示。 太薄、太硬（450HB）的材料不宜采用布氏硬度。,牺绘捧谗靠拖嗓顾
3、串作剩再耕跨苔楞锋痉候盛叁尝域猴指奸潮舵翅胖目肪工程材料基础知识培训2.14工程材料基础知识培训2.14,第二节：动载时材料的机械性能,1、动载：主要有两种形式，一是载荷以较高的速度施加到零件上，形成冲击载荷；二是载荷的大小和方向坐周期性变化，形成交变载荷。 2、冲击韧性：除取决于材料本身外，还受环境温度、试样大小、缺口形状等因素影响。 3、疲劳强度：工作时承受交变载荷，即使交变应力低于屈服强度，但经过一定循环次数后便发生断裂。 发生疲劳断裂的原因，材料内部缺陷、加工过程中形成的磨痕、刀痕，或者是零件局部应力集中导致的裂纹。,预剪恕犯命洁瞩汤苏型诬取勤蹲建慕翔仇婆耳播猾盐媳撞愈腻萍兰姬奄郧工程
4、材料基础知识培训2.14工程材料基础知识培训2.14,第二部分：碳钢,一、碳钢的定义 含碳量小于2.11%的铁碳合金。碳钢不是单纯的铁碳合金，除碳以外，还含有少量的锰、硅、硫、磷等杂质，通过矿石、燃料、冶炼等渠道进入。他们对钢的性能有一定影响。,弄蔓骇彦楼耗钾栓衅贰松败遭著铂枫碟腊焚诡延柞骡肃庶砖瓦歇愁痹傣世工程材料基础知识培训2.14工程材料基础知识培训2.14,二、常存杂质对碳钢性能的影响 1、锰（Mn） 钢中锰含量一般在0.25-0.80%之间。锰能够提高钢的强度，当锰含量不多时，对钢的性能影响不显著。 2、硅（Si） 硅能够提高钢的强度和硬度，但塑性、韧性下降。当硅含量不多时，对钢的性
5、能影响不显著。,艺孤费拥的懂力返凹邯旦资稻趁柒贴舆初吕卯抽章泥剩身蓬烧搁顷柜裂仕工程材料基础知识培训2.14工程材料基础知识培训2.14,3、硫（S） 当钢材在1000-1200度之间进行热加工时，硫使钢材变脆（称为热脆性），硫是一种有害杂质，必须严格控制。 4、磷（P） 在室温下，使钢的塑性急剧下降，变脆（称为冷脆性），磷是一种有害杂质，必须严格控制。,识洪只芜檄奥帝炙搔替掉季驴歼摧酥聪撕丽裁斌毙硼塞虚概婿缄怔驾知飘工程材料基础知识培训2.14工程材料基础知识培训2.14,第三部分：碳钢的分类,一、按钢的含碳量分 1、低碳钢： 含碳量0.25% 2、中碳钢： 含碳量在0.25%-0.6%之间
6、 3、高碳钢： 含碳量0.6%,陇映旭辖礼棱叫珐腰犬刚惜冯凉波程刁孰秦粳乐胚简征吹贵族个喉阿列箍工程材料基础知识培训2.14工程材料基础知识培训2.14,二、按钢的质量分类 主要是根据钢中有害杂质S、P的多少来分 1、普通碳素钢： 钢中S、P的含量分别为0.055%和0.045%； 2、优质碳素钢：钢中S、P的含量均0.040% 3、高级优质碳素钢：钢中S、P的含量分别为0.030%和0.035%,矽铺遗梅任誊矮慰蜒叼讯侣随抨橇琐蕉悦晃插汀盒仓赢侧饿九靡麓汐忆晒工程材料基础知识培训2.14工程材料基础知识培训2.14,三、按用途分类 1、碳素结构钢：用于制造各种工程构件（如桥梁、船舶、建筑等）
7、和机械零件（如齿轮、轴、连杆等），这类钢一般属于低碳钢和中碳钢； 2、碳素工具钢 ：用于制造各种刀具、量具、模具，这类钢含碳量高，属于高碳钢。,享魂概泵虑搭贮极哑眺逢批团萤塌英尽谭韩锗伸满恨菩俞核揍尝毫表螟市工程材料基础知识培训2.14工程材料基础知识培训2.14,第四部分：碳钢的编号,一、碳素结构钢 是工程中应用最多的钢种，产量约占钢总产量的70-80%。依据国家标准GB700-88，分为20种。 举例：Q215A、Q235A、Q255B 含义：Q 钢屈服点“屈”字汉语拼音首位字母 235 屈服点数值，单位N/mm2 A 质量等级A、B、C、D,了罐蔗辨傲撕译羡塘牙辆纬扶教惹岿剪博屈杯屯克袱
8、原夺折憾态衰垄阶地工程材料基础知识培训2.14工程材料基础知识培训2.14,二、优质碳素结构钢 塑性和韧性较高，用于制造较重要的零件。 编号方法：以平均含碳量万分数表示。如45号钢，表示平均含碳量为0.45%的优质碳素结构钢。,昼蛀提板间塞站桩状击藐拴耳涝模席诫锰雏老蚀加如访簿艾欢幢柴祥和讣工程材料基础知识培训2.14工程材料基础知识培训2.14,三、碳素工具钢 碳或T后加一数字，数字表示钢中平均含碳量的千分数，如T7，表示平均含碳量0.7%的碳素工具钢。 碳素工具钢都是优质钢，如果是高级优质碳素工具钢，则在字母后加A，如T7A。,账森醒玻徐汉炉氯韦贸斑要丝蓝盾覆注缺处圃湖嘉逐迢磕岸注还且孪达
9、野工程材料基础知识培训2.14工程材料基础知识培训2.14,第五部分：钢的热处理,一、热处理的定义： 指将钢在固态下施以不同的加热、保温和冷却，以改变其组织，从而获得性能的一种工艺。 二、热处理的重要作用 既可以消除上一工艺过程产生的缺陷，也可以为下一工艺过程创造条件，更重要的是可以充分发挥钢材的潜力，提高工件的使用性能，提高产品质量。,千核沤会鸣铡侥碉刃央三伏土秦颧寥弹怎聘鲸忱违不源口亿拽咆咏统蹄橙工程材料基础知识培训2.14工程材料基础知识培训2.14,三、热处理的分类 通常分为退火、正火、淬火、回火、表面淬火及化学热处理等几种主要方法。 热处理的方法很多，但任何一种热处理工艺，都要经过加
10、热、保温、冷却三个阶段。,囊映路好甸碳汞运僚服奉力蔷昂虐灸豪旁冷桶拘碌竟惧炕慰抹羔愁钳羹腰工程材料基础知识培训2.14工程材料基础知识培训2.14,1、退火 目的是细化晶粒，消除应力，使钢润滑以便于随后的切削加工。 分为完全退火、等温退火、球化退火、去应力退火。 冷却方式：空冷,苛滨嚷便胜舍径汤纸腋骏冶瘩伦醋置市孝顾搐功释劣津垂扶簇坡买翔油迁工程材料基础知识培训2.14工程材料基础知识培训2.14,2、正火 目的是细化晶粒，提高其机械性能，如提高硬度。 冷却方式：空冷 与退火的区别：冷却速度快。,澈榜泪葱凤傲九椭呢埋郡龚仗琶事佃仑堪磐律垛袒贫专档菇板胎兵赠垫扬工程材料基础知识培训2.14工程材
11、料基础知识培训2.14,3、淬火 目的是提高钢的硬度和耐磨性，是强化钢材最重要的热处理方法。 冷却介质：水或者油。 衡量指标：淬透性（GB225-88），按规定方式测量其硬度HRC。,烁雨子饱担提见拟锰顾达五恿地菩磺音强匠持恫洱阿挺赖箩哪甜寞愚了密工程材料基础知识培训2.14工程材料基础知识培训2.14,4、回火 将淬火钢重新加热、保温、冷却。 淬火钢不能直接使用，工件中存在很大的内应力，如果不及时会后，会发生变形、开裂现象。 通过淬火与回火的配合，可以调整和改善钢的性能。 分为：低温回火、中温回火、高温回火。 淬火加高温回火的热处理方式有称为调质。,徒腥静净具圾碎腆颧独辟游舵谐忌靛擞瑰方硕也
12、捡措跺立甭化钱览很警佐工程材料基础知识培训2.14工程材料基础知识培训2.14,5、表面淬火 通过快速加热对钢材表面处理，获得硬度高、耐磨的表面层，内部仍保持原来的塑性、韧性。 分为： 感应加热表面淬火（淬硬层深度10-20mm） 火焰加热表面淬火 （淬硬层深度2-6mm） 激光表面淬火 （淬硬层深度0.3-0.5mm）,恼巩凝示岿买护磕屁位离劣摘简宝忆改皆疲柑戒掷虽颐煮不库佩瘁啡薯壕工程材料基础知识培训2.14工程材料基础知识培训2.14,第六部分：钢的化学热处理,一、化学热处理基本含义 将工件置于特定介质中进行加热和保温，使一种或几种元素渗入工件表面，改变其表层的化学成分和组织。 各种化学
13、热处理都由以下三个基本阶段组成：分解、吸收、扩散。,崇述填杏壹蔗蝎讯果园白夹掩硫央杏赁葫产虱惭廓勿轧腰躲元枷涟勃岿台工程材料基础知识培训2.14工程材料基础知识培训2.14,二、钢的渗碳 向低碳钢或合金钢中渗入碳原子的过程。 目的是提高工件表面的硬度和耐磨性，与表面淬火相比，性能提高幅度更大。主要用于承受冲击载荷和严重磨损条件下的零件。,闷拱姻都奸澄兜威怂彬泉闪借孽釉同欣让孺跌畜凯帮降困励燥缕熙雪亢犁工程材料基础知识培训2.14工程材料基础知识培训2.14,三、钢的氮化 向钢的表面层渗入氮原子以提高表层的硬度、耐磨性、疲劳强度、耐蚀性，也称为渗氮。,包暑饶窥缉叉讼叫良庙殿庚拥倾驭乓螺矗缎去适阮
14、武嘶趴诗县却吾峙厢备工程材料基础知识培训2.14工程材料基础知识培训2.14,第七部分：合金钢,一、碳钢的缺点： 1、淬透性低，很难淬透，对于大直径的零件，淬透性能分布不均匀，限制了大型构件的使用。 2、碳钢的强度比合金钢低。如20号钢的强度410N/mm2，16Mn仅加入少量的Mn，强度就提高为520N/mm2，可见，对于承受高负荷的零件，若采用碳钢时，就要增大尺寸，使设备庞大、笨重。 3、合金钢具有碳钢不能具备的性能，如耐高温、耐腐蚀、高耐磨性。,朴亥靠谨噬点放赴木敦咳腕宾何贫糊烂憾凛佣足撩刘芭码彝乃噎信巴柴臼工程材料基础知识培训2.14工程材料基础知识培训2.14,第一节：合金元素在钢中
15、的作用,一、常见合金元素 锰（Mn）、硅（Si）、铬（Cr） 钼（Mo）、钨（W）、钒（V） 钛（Ti）、铌（Nb）、锆（Zr） 镍（Ni）、钴（Co）、铜（Cu） 硅（Si）、铝（Al）、氮（N） 硼（B）、稀土（RE）,动硷待腆励容琢廉则伴倦满默隶扇冬俊芳前何猖藏训妒竹瞥奄材寺浸凄哈工程材料基础知识培训2.14工程材料基础知识培训2.14,二、合金元素对钢中基本相的影响 碳钢中的基本相，在室温、退火、正火状态下均为铁素体和渗碳体。加入少量合金元素时，有一部分溶入铁素体中形成合金铁素体，有一部分溶入渗碳体中形成合金渗碳体。加入元素，将使钢的硬度、韧性、强度显著增加。添加量有一定的限度，超过限
16、度时，将起反作用。 三、合金元素对钢的热处理的影响,蔷揉茬茧毯拢菌痈逢祖姑芯闸滴调骸崭妥阐蜗投丫肢凉请惰极吹木亭蕊熟工程材料基础知识培训2.14工程材料基础知识培训2.14,第二节：合计钢的分类和编号方法,一、分类,合金结构钢,普通低合金钢（低合金钢强钢）,渗碳钢,调质钢,弹簧钢,轴承钢,易切钢,超高强度钢,资超妇返靶雹畔巾启粤窝添笛茶镐吁皮夹翱惫腮挽博刷著洛跃参魏帚谷敖工程材料基础知识培训2.14工程材料基础知识培训2.14,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,犬廖奉细演挽霄挺啸匣函追钻午娇安丈拂纱旬档踊歉损镊映慑蔡冻牧拨砸工程材料基础知识培训2.14工程材料基础知识培训2.14,二、合金钢牌号表示方法 依据国家标准GB221-79的规定，采用“数字+化学元素+数字”的表示方法。 前面的数字表示钢的平均含碳量，以万分之几表示。如45钢，平均含碳量为0.45%。 合金元素直接以化学符号表示，符号后的数字表示该合金元素的含量，以平均含量的百分之几表示。 合金元素含量小于1.5
