《金工实训 工业和信息化高职高专“十二五”规划教材立项项目 教学课件 ppt 作者 周兰菊 项目一实训基础知识》由会员分享，可在线阅读，更多相关《金工实训 工业和信息化高职高专“十二五”规划教材立项项目 教学课件 ppt 作者 周兰菊 项目一实训基础知识（126页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、项目一 实训基础知识,任务1 金属材料牌号及性能,一、金属材料的机械性能 二、常用金属材料 三、知识拓展,一、金属材料的机械性能,金属材料的机械性能，是指金属材料在外力作用下反映出来的抵抗变形和破坏的性能。外力不同，产生的变形也不同，一般分为拉伸、压缩、扭转、剪切和弯曲。变形后所反映的性能有弹性、塑性、强度、硬度和韧性。,1弹性,金属在受到外力作用时发生变形，外力取消后其变形逐渐消失的性质称为弹性。,2塑性,金属材料在受外力时产生显著的变形而不断裂的性能称为塑性。产生变形程度越大的材料，塑性越好。,金属材料在外力作用下，抵抗变形和破坏的能力叫强度。抵抗变形的能力越大，材料的强度越高。,3、强度
2、,4、硬度,金属材料表面抵抗硬物压入的能力称为硬度。硬度值愈大，材料的硬度愈高。常用的有布氏硬度（HB）和洛氏硬度（HRC）。,5韧性,金属材料抵抗冲击载荷而不被破坏的能力称为冲击韧性。用k表示，单位为J/cm2。抵抗冲击能力愈大的材料，韧性愈好,二、常用金属材料,生产中常用的金属材料有碳素钢、合金钢和铸铁。 1碳素钢 含碳量小于2.11%的铁碳合金称为碳素钢，简称碳钢。 （1）碳钢的分类。 按含碳量分类：低碳钢（含碳量0.25%的钢）、中碳钢（含碳量0.25%0.60%的钢）、高碳钢（含碳量0.6%的钢）。 按质量分类：普通碳素钢（含硫、磷较高）、优质碳素钢（含硫、磷量较低）、高级优质碳素钢
3、（含硫、磷量很低）。 按用途分类：碳素结构钢（一般属于低碳钢和中碳钢，按质量又分为普通碳素结构钢和优质碳素结构钢）、碳素工具钢（属于高碳钢）,（2）碳素钢的表示方法。 碳素结构钢。按照国标（GB 70088）规定，碳素结构钢的牌号由代表屈服点的字母、屈服点的数值、质量等级符号、退氧方法符号等四个部分按顺序组成。如Q235-AF牌号中“Q”表示钢材屈服点“屈”字汉语拼音首位字母；“235”表示屈服点为235MPa；“A”表示质量等级为A；“F”表示沸腾钢。, 优质碳素结构钢。优质碳素结构钢是严格按化学成分和机械性能制造的，质量比碳素结构钢高。钢号用两位数字表示，它表示钢平均含碳量的万分之几。如钢
4、号“30”表示钢中含碳量为0.30%。 碳素工具钢。碳素工具钢均为优质钢，含碳量为0.60%1.35%。工具钢的牌号用“T”加数字表示，其数字表示平均含碳量的千分之几。若为高级优质，则在数字后面加“A”。例如，T12钢，表示平均含碳量为1.2%的碳素工具钢。T12A，表示平均含碳量为1.2%的高级优质碳素工具钢。,2合金钢,合金钢是在碳钢中加入一些合金元素的钢。钢中加入的合金元素常有Si、Mn、Cr、Ni、W、V、Mo、Ti等。 （1）合金钢的分类 按用途分类。 合金结构钢：用于制造各种工程构件和重要机械零件，如齿轮、连杆、轴、桥梁等。 合金工具钢：用于制造各种工具，如切削刀具、模具和量具。
5、特种性能钢：用于制造具有某种特殊性能要求的结构零件，包括不锈钢、耐热钢、耐磨钢等。, 按钢中合金元素总量分类 低合金钢：合金元素总量 10%。 （2）合金钢的牌号及用途。 合金结构钢。合金结构钢的牌号用“两位数字元素符号数字”表示。前两位数字表示钢中平均含碳量的万分数；元素符号表示所含合金元素；后面数字表示合金元素平均含量的百分数，当合金元素的平均含量1.5%时，只标明元素，不标明含量。如60Si2Mn（60硅2锰）表示平均含碳量为0.60%、硅含量2%、锰含量1.5%。, 合金工具钢。合金工具钢的平均含碳量比较高（约0.8%1.5%）。钢中还加入Cr、Mo、W、V等合金元素。合金工具钢的牌号
6、与合金结构钢大体相同。不同的是，合金工具钢的平均含碳量大于1.0%时不标出，小于1.0%时以千分数表示。 特殊性能钢。特殊性能钢的编号方法基本与合金工具钢相同。如2Crl3表示平均含碳量0.2%，平均含铬量13%的不锈钢。,含碳量大于2.11%的铁碳合金称为铸铁。 （1）铸铁的分类。 根据碳在铸铁中存在的形态不同，可将铸铁分为白口铸铁、灰铸铁、可锻铸铁及球墨铸铁。 白口铸铁。这类铸铁中的碳绝大多数以Fe3C的形式存在，断口呈亮白色，其硬度高、脆性大，很难进行切削加工，主要用作炼钢或可锻铸铁的原料。,3铸铁, 灰铸铁。铸铁中的碳大部分以片状石墨形式存在，其断口呈暗灰色，故称灰铸铁。 球墨铸铁。铸
7、铁中的碳绝大部分以球状石墨存在，故称球墨铸铁。 可锻铸铁。它由白口铸铁经高温石墨化退火而制得，其组织中的碳呈团絮状。 （2）铸铁的牌号及用途。 灰铸铁的牌号由“HT”及后面的一组数字组成，数字表示其最低抗拉强度；可锻铸铁由“KT”或“KTZ”及两组数字组成，“KT”是铁素体可锻铸铁的代号，“KTZ”珠光体可锻铸铁的代号，前、后两组数字分别表示最低抗拉强度和伸长率；球墨铸铁的牌号由“QT”和两组数字组成，其含义和可锻铸铁表示方法完全一致。,三、知识拓展金属材料的热处理 1退火 把钢加热到一定温度并在此温度下进行保温，然后缓慢冷却到室温，这一热处理工艺称为退火。 2正火 将钢加热到一定温度，保温一
8、段时间，然后在空气中冷却的热处理方法称为正火。正火与退火的目的基本相同，但正火的冷却速度比退火快，得到的组织较细，硬度、强度较退火高。,3淬火 将钢加热到一定温度，经保温后快速在水（或油）中冷却的热处理方法。它是提高材料的强度、硬度、耐磨性的重要热处理方法。 4回火 将淬火后的钢重新加热到临界点以下的温度，并保温一定的时间，然后以一定的方式冷却至室温，这种热处理方法称回火。回火是淬火的继续，经淬火的钢件须进行回火处理。,任务二 常用量具,【相关知识】,图1.2.1 钢板尺,一、钢直尺与卡钳 （一）钢直尺 钢直尺是不可卷的钢质板状量尺，如图1.2.1所示。长度有150mm、300mm、500mm
9、、1000mm等，一般尺面除有米制刻线外，有的还有英制刻线，可直接检测长度尺寸。测量准确度米制为0.5mm，英制为1/32或1/64。钢直尺的使用和读数方法如图1.2.2和图1.2.3所示。,图1.2.2 钢板尺的使用,图1.2.4 卡钳,卡钳是一种间接量具，使用时须有钢直尺或其它刻线量具的配合。卡钳有外卡钳和内卡钳之分，如图1.2.4所示，前者测量外表面，后者测量内表面。卡钳的正确使用需要靠经 验，过松、过紧或歪测，均会造成较大测量误差。卡钳的使用方法如图1.2.5所示，尺寸的确定如图1.2.6所示。可在精度要求不高的情况下使用。生产中，除较大尺寸外，一般已不使用。,（二）卡钳,图1.2.6
10、 卡钳尺寸的确定,游标卡尺是带有测量量爪并用游标读数的量尺。测量精度较高，结构简单，使用方便，可以直接测出零件的内径、外径、宽度、长度和深度的尺寸值，是生产中应用最广的一种量具。 （一）游标卡尺的刻线原理与读数方法 游标卡尺的结构如图1.2.7所示，主要由主尺（尺身）和副尺（游标）组成。游标卡尺的测量精度有0.1mm，0.05mm，0.02mm三种，其规格有125mm、200mm、300mm、500mm等几种。其刻线原理与读数方法如表1-6。,二、游标卡尺,1、未经加工的毛面不要用游标卡尺测量，以免损伤量爪的测量面，降低卡尺测量精度。 2、使用前应看主、副尺零线在量爪闭合时是否重合，如有误差，
11、测量读数时注意修正。 3、游标卡尺测量方位应放正，不可歪斜。如测量内、外圆直径时应垂直于轴线4、测量时用力适当，不可过紧，也不可过松，特别是抽出卡尺读数时，最爪极易松动。,（二）使用游标卡尺的注意事项,图1.2.8 高度游标尺,其他游标量具还有专门用来测量深度尺寸的高度游标尺，如图1.2.8所示。深度游标尺如图1.2.9所示，可以测量一些零件的高度尺寸，同时还可以用来进行精密划线。,表1-6 游标卡尺的刻线原理及读数方法 （单位：mm）,三、千分尺与百分表,（一）千分尺 千分尺是精密量具，测量精度为0.0lmm，有外径千分尺、内径千分尺及深度千分尺。 1、外径千分尺 外径千分尺的规格有0 25
12、mm、25 50mm、5075mm、75 l00mm，图1.2.10是025mm的外径千分尺。尺架左端有砧座l，测微螺杆2与微分筒4是连在一起的，转动微分筒时，测微螺杆即沿其轴向移动。测微螺杆的螺距为0.5mm，固定套筒3上轴向中线上下相错0.5mm各有一排刻线，每格为1mm。微分筒4锥面边缘沿圆周有50等分的刻度线，当测微螺杆端面与砧座接触时，微分筒上零线与固定套筒中线对准，同时微分筒边缘也应与固定套筒零线重合。 测量时，先从固定套筒上读出毫米数，若0.5mm刻线也露出活动套简边缘，加0.5mm；从微分筒上读出小于0.5mm的小数，二者加在一起即测量数值。如图1.2.11所示例子，读数为：8
13、.5mm+ 0.0lmm27mm=8.77mm。 其他规格的外径千分尺，零线对准时，测微螺杆与砧座间的距离就是该测量范围的起点值，对零线时应使用相应的校准杆，如图1.2.12所示。,图1.2.11 千分尺读数示例,图1.2.12校准杆的使用,内径千分尺有两种形式，如图1.2.13所示普通内径千分尺，图1.2.14所示为杆式内径千分尺。,2、内径干分尺,图1.2.13 普通内径千分尺,3.深度千分尺 外形类似深度游标尺,如图1.2.15所示。 内径千分尺与深度千分尺的刻线原理与读数方法和外径千分尺相同,图1.2.15 深度千分尺,百分表是一种测量精度为0.0lmm的机械式量表，是只能测出相对数值
14、不能测出绝对数值的比较量具。百分表用于检测零件的形状和表面相互位置误差（如圆度、圆柱度、同轴度、平行度、垂直度、圆跳动等），也常用于零件安装时的校正工作。 百分表有钟表式与杠杆式两种：,（二）百分表,钟表式百分表的外形如图1.2.16a所示，图1.2.16b是其传动原理。测量杆l 上齿条齿距为0.625mm，齿轮2齿数为16，齿轮3和齿轮6齿数均为100，齿轮4齿数为10，齿数2与3连在一起，表面长针5装于齿轮4上，短针8装于齿轮6上。当测量杆移动1mm时，齿条则移动1/0.625=1.6齿，使齿轮2转过1.6/16=1l0r，齿轮3也同时转过1/l0r，即转过10个齿，正好使齿轮4转过一转，
15、使长针5转过一周。由于表盘圆周分成100格，故长针每转过一格时测量杆移动量为1/100=,1、钟表式百分表,0.0lmm。长针转一周的同时，齿轮4传动齿轮6也转过l/l0r(即10/100)，一般百分表量程为5mm，故表盘上短针转动刻有5个格，每转过一格，表示测量杆移动1mm。 图1.2.17b中，游丝7总使轮齿一侧啮合，消除间隙引起的测量误差。弹簧9总使测量杆处于起始位置。,2.杠杆式百分表 杆式百分表外形如图1.2.17a所示，图1.2.17b为其传动原理。,杆式百分表是利用杠杆和齿轮的放大原理制造的。具有球面触头的测量杆1靠摩擦与扇形齿轮2连接，当测量杆摆动时，扇形齿轮2带动齿轮3转动，
16、再经端齿轮4和齿轮5带动指针6转动。和钟表式百分表一样，表盘上也沿圆周刻100格，每格代表0.0lmm。改变表侧扳把位置，可变换测量杆的摆动方向。,图1.2.18 内径百分表,图1.2.19 内径百分表的使用,测量内径及形状精度，常用内径百分表。内径百分表的结构如图1.2.18所示，它由百分表与测量杆系统组成，测量范围有6l0mm、1018mm、1835mm、3550mm、50l00mm、100160mm等几种。,从图1.2.19可见：内径百分表是将百分表安装于测杆1上，以适当的压力与杆2接触。测量头一端装有可换量杆6（在测量范围内长度可换），另端是活动最杆5。测量时，活动量杆5的伸缩通过杠杆4以及杆3和杆2，将测量值变化传至百分表。使用内径百分表需先根据被测尺寸选定测量范围，装上合适的可换量杆，以被测公称尺寸为准用外径百分尺校对内径百分表，即用基本尺寸将表对零。测量时，将测量杆放进内孔，适当摆动，即可
