【正文】 型牌號：ZG40Cr、ZG35CrMnSi等。典型用途：食品、化工、原子能設備；一般刀具、醫(yī)療器械；重油燃燒器、家具構件；汽輪機部件；等等。1鑄鐵及其性能特點鑄鐵：～%之間的鐵碳合金。還可對表面進行淬火（如機床導軌），以提高硬度和耐磨性。第五，特殊性能鑄鐵主要有耐熱鑄鐵、耐磨鑄鐵、耐蝕鑄鐵等。所以，缺口敏感性低。工業(yè)高純鋁：～%。流動性良好，適宜于鑄造成型。典型牌號及應用：5A12（LF12）航空軸、5083（LF4）鉚釘。高的導電性、導熱性和耐蝕性，在含CO2空氣中易生成銅綠（銅碳酸鹽）。應用最廣。并命名為TA、TB、TC加上編號，變形鈦合金應用最廣的是TC類。高分子化合物：相對分子質量大于500的化合物。高分子鏈的幾何形狀有：線形、支鏈形、交聯(lián)形（體形或網(wǎng)形）。4高分子材料的反應第一，聚合反應 將低分子化合物（單體）結合成高分子化合物的過程。7常用的熱塑性塑料2005年中國PE產(chǎn)量達到1024萬噸，PVC為880萬噸，PP為823萬噸第一，聚乙烯（PE，polyethylene）熱塑性通用塑料，產(chǎn)量最大，有高壓、中壓和低壓PE三種。PELD 低密度聚乙烯典型應用范圍：碗，箱柜，管道聯(lián)接器注塑模工藝條件：一般不需要干燥。它能被濃氧化酸（如濃硫酸、濃硝酸）所腐蝕，并且也不適用與芳香烴、氯化烴接觸的場合。注射速度：高速（對增強型材料要稍微降低）。PA12的粘性主要取決于濕度、溫度和儲藏時間。PA66的收縮率在1%~2%之間，%~1%。 典型應用范圍：汽車（儀表板，工具艙門，車輪蓋，反光鏡盒等），電冰箱，大強度工具（頭發(fā)烘干機，攪拌器，食品加工機，割草機等），電話機殼體，打字機鍵盤，娛樂用車輛如高爾夫球手推車以及噴氣式雪撬車等。 化學和物理特性： PC/ABS具有PC和ABS兩者的綜合特性。注射速度使用盡可能高的注射速度。PBT的結晶很迅速，這將導致因冷卻不均勻而造成彎曲變形。工業(yè)應用（泵殼體、手工器械等）。模具溫度35~70C。化學和物理特性：堅韌有彈性，即使在低溫下仍有很好的抗蠕變特性、幾何穩(wěn)定性和抗沖擊特性。共聚物型的PP材料有較低的熱扭曲溫度（100C）、低透明度、低光澤度、低剛性，但是有有更強的抗沖擊強度。化學和物理特性：一般都混入了其它熱塑型材料例如PS、PA等。化學和物理特性：大多數(shù)商業(yè)用的PS都是透明的、非晶體材料。載荷下?lián)锨冃螠囟燃s為100C。甲基丙烯酸烯丙酯也有雙官能團特性，可用做交聯(lián)劑和單體中間體。由于模塑溫度條件下的蒸汽壓低，302176。10常用的橡膠第一，天然橡膠聚異戊二烯混合體，來源于橡膠樹的膠乳。是多相固體材料。12常用陶瓷材料第一，普通陶瓷以粘土為原料，經(jīng)配制燒結而成。缺點：耐寒性差、密度大、成本高。應用：層壓塑料、絕緣器件、粘結劑等。一個很重要的應用領域是通訊、計算機、宇航系統(tǒng)中應用的電連接裝置，其他應用包括絕緣體、電位器、電路板、開關、電視元件等方面，這些聚合材料和現(xiàn)代電子精修技術，例如汽相固結技術等有高度的匹配性。近來，又出現(xiàn)了一種改性的雙酚A雙（碳酸烯丙酯），它是一個透明的聚合物，有很高的折光指數(shù)（1．56），比二甘醇雙（碳酸烯丙酯）的折光指數(shù)還高。苯乙烯成份使SA堅硬、透明并易于加工；丙烯腈使SA具有化學穩(wěn)定性和熱穩(wěn)定性。對于阻燃型材料其上限為250C。 注塑模工藝條件：加工前進行2~4小時、100C干燥處理。注射速度高。熔化溫度190~230C（均聚物材料）或190~210C（共聚物材料）。如果使用較低的模具溫度，那么使用非填充的PET材料也可獲得透明制品。PC有很好的機械特性，但流動特性較差，因此這種材料的注塑過程較困難?；瘜W和物理特性：是最堅韌的工程熱塑材料之一，半結晶材料，有非常好的化學穩(wěn)定性、機械強度、電絕緣特性和熱穩(wěn)定性。 注塑模工藝條件：具有吸濕特性（可導致材料降解）因而要干燥處理。注塑模工藝條件：干燥處理。ABS的特性主要取決于三種單體的比率以及兩相中的分子結構。成型后仍然具有吸濕性，其程度主要取決于材料的組成、壁厚以及環(huán)境條件。很好的電氣絕緣體并且和其它聚酰胺一樣不會因潮濕影響絕緣性能。注塑模工藝條件：很容易吸收水分因此加工前要特別注意干燥。為避免材料降解，一般要用相當?shù)氐淖⑸渌俣?。PHHD的特性主要由密度和分子量分布所控制。添加劑主要有增塑劑、穩(wěn)定劑（防老劑）、填充劑（填料）等。粘流態(tài)：當溫度高于Tf時，高聚物成為粘流熔體的這種物理狀態(tài)。相對分子質量大越大，聚合物的粘度越大、流動性差、成型溫度范圍窄，但強度硬度越高。1非金屬材料的種類高分子材料（塑料、橡膠、合成纖維等）、陶瓷材料（普通陶瓷、工程陶瓷、玻璃等）、復合材料。鈦有兩種同素異構體：α鈦（密排六方）、β鈦（體心立方）?？杉尤隤b、Al、Sn等。典型牌號及應用：ZL102儀表零件、ZL201內燃機活塞、ZL301艦船零件、ZL401結構復雜的飛機、汽車零件。強化機理：析出的Al2Cu（θ相）、Al2CuMg（S相）、Mg2Si（β相）等。自然時效：室溫下進行的時效。但是，強度低（抗拉強度僅70Mpa，可通過熱處理強化），低溫下也有良好的塑性、韌性。第四，消/吸振性石墨質地松軟，能吸收振動能量，因而具有良好的消/吸振性。典型用途：中低壓閥門、汽車/拖拉機差速器殼、凸輪軸、扳手等。由于工藝簡單、價格低廉，用量占鑄鐵總質量的約75%。結晶時的控制和結晶后的熱處理是控制石墨形態(tài)的兩種措施。第十四，量具鋼命名方法：不表明碳含量（通常超過1%）+合金元素符號和含量（不足1%不注明含量）典型牌號：CrGCr1CrWMn等。第六，易切削鋼命名方法：Y+2位數(shù)字（名義含碳量1萬倍）+合金元素符號和含量（不足1%不注明含量）（GB/T8731）。重點和難點：常用合金鋼的分類、典型牌號和用途。第三，淬火淬火：將鋼至臨界點Ac1/Ac3以上30～50℃，保溫燒透后快速冷卻，使奧氏體迅速轉變成馬氏體的熱處理工藝。典型牌號：ZG200400、ZG270500、ZG340640等。碳鋼按含碳量分成低碳鋼（%C）、中碳鋼（～%C）、高碳鋼（%C）三種。主要是因為細小、彌散、均勻分布的Fe3C起強化作用，使強度升高。也稱為同素異型轉變或多型性轉變。2相圖的種類勻晶相圖：兩元素在液態(tài)、固態(tài)均能無限互溶時所構成的相圖（P52 Fig36）。固溶體：就是固態(tài)下組成元素之間能互相溶解而形成均勻的合金。再結晶溫度：進行再結晶的最低溫度。決不允許發(fā)生塑性變形。晶粒：由晶界包圍的晶體。6金屬的結晶結晶：由液態(tài)金屬向原子規(guī)則排列、形成金屬晶體的過程就稱為結晶。3金屬晶體晶體結構：晶體中原子的分布和排列方式。每種材料都具備自己特有的性能，可以應用在特定的場合。機械工程材料培訓教程作者：日期：第0章 緒論目的和要求：本章主要講授材料與機械的關系，其目的是使學生明確常用機械工程材料的分類。正確地為機器零件選用合適的材料是每個工程技術人員應盡的責任和重要的任務。也簡稱結構。結晶產(chǎn)品可以只是半成品（鑄錠），也可以是成品（鑄件）。7實際使用的工程材料——金屬都是多晶體，晶體內是有缺陷的：點缺陷（空位、間隙原子、置換原子）、線缺陷（位錯）、面缺陷（亞晶界、晶界）。2變形及其分類變形：金屬在外力作用下，發(fā)生形狀和尺寸的改變。一般T再=（～）Tm二次再晶粒：一次再結晶后，少數(shù)晶粒擇優(yōu)生長成為特大晶粒、其他晶粒被吞食的這種現(xiàn)象。有間隙固溶體和置換固溶體兩種。共晶相圖：兩元素液態(tài)無限互溶、固態(tài)有限互溶，并有共晶轉變構成的相圖（如CuNi系構成的Fig39，P52）。典型的例子就是鐵：912℃以下是體心立方的α鐵，912～1394℃是面心立方的γ鐵，1394～1538℃又為體心立方的α鐵（為區(qū)別而稱為δ鐵）。%時，F(xiàn)e3C沿晶界分布成網(wǎng)狀，易產(chǎn)生裂紋，強度反而降低。按質量分成普通碳素鋼（S、P含量比較高）、優(yōu)質碳素鋼（、P含量較低）和高級優(yōu)質碳素鋼（S、P含量低）三種。典型用途：受力不大、韌性良好、可焊接的機座、殼體；強度較高、有一定塑性、可焊接的軋鋼機機架、連桿、曲軸；高強度、高耐磨性、能切削加工的齒輪、棘輪等。淬火的目的是提高鋼的強度和硬度。學時的分配：3學時。典型牌號：Y12Pb、Y45Ca等。典型用途：塞規(guī)、樣板、千分尺等。這都是本章所應當講授的內容。其他：灰口鑄鐵冷卻過程中，由于截面或壁厚不均，會產(chǎn)生應力。其他：可鍛鑄鐵并不真正可以鍛造，只是有一定的塑性和韌性。一般振動能量衰減率不低于10%（鋼只有2～3%）。3純鋁及其牌號、用途工業(yè)純鋁：～%。人工時效：加熱條件下進行的時效。典型牌號及應用：4A11（LD11）航空發(fā)動機活塞等重載荷模鍛件。注意事項：一般經(jīng)熱處理使用。Zn含量0～50%。℃發(fā)生同素異構轉變。2高分子材料高分子材料：以高分子化合物為主要組成部分的材料。碳是組成高分子鏈的主要元素，碳的四個共價鍵呈對稱的三維棱錐形態(tài)?？梢酝ㄟ^噴絲、吹塑、擠壓、模鑄等方法進行加工，應力、溫度、冷卻方式和模具形狀影響組織和性能。還有固化劑、潤滑劑、著色劑、發(fā)泡劑、阻燃劑等，視情況加入。適用于注塑模的PEHD分子量分布很窄?；瘜W和物理特性：一種非結晶性材料，在實際使用中經(jīng)常加入穩(wěn)定劑、潤滑劑、輔助加工劑、色料、抗沖擊劑及其它添加劑。熔化溫度230~280C，模具溫度80~90C（模具溫度顯著影響結晶度，從而影響塑件的機械特性）。很好的抗沖擊性、化學穩(wěn)定性。在產(chǎn)品設計時，一定要考慮吸濕性對幾何穩(wěn)定性的影響。這就可以在產(chǎn)品設計上具有很大的靈活性，并且由此產(chǎn)生了市場上百種不同品質的ABS材料。熔化溫度230~300C，模具溫度50~100C。熔化溫度340~400C（普通類型材料）或340~415C（增強類型材料）。PBT吸濕特性很弱。在選用何種品質的PC材料時，要以產(chǎn)品的最終期望為基準。PMMA（聚甲基丙烯酸甲酯）典型應用范圍：汽車工業(yè)（信號燈設備、儀表盤等），醫(yī)藥行業(yè)（儲血容器等），工業(yè)應用（影碟、燈光散射器），日用消費品（飲料杯、文具等）。模具溫度80~105C。如果制品表面出現(xiàn)了缺陷，那么應使用較高溫度下的低速注塑。熔化溫度240~320C。模具溫度40~50C。SA具有很強的承受載荷的能力、抗化學反應能力、抗熱變形特性和幾何穩(wěn)定性。另外，還有一種改性型用于透鏡設計中，可改變透鏡的設計。烯丙酯類樹脂預浸漬在玻璃布或粗紗上，可制作管、導管、天線罩、接線盒、飛機和導彈部件等。9橡膠橡膠是線性分子高分子材料，加入硫化劑后使線性分子交聯(lián)成網(wǎng)狀結構，保持良好彈性的同時，使之具有既不溶解、也不熔融、還不發(fā)粘的性質。應用：三角皮帶、運輸帶、腐蝕介質輸送管、膠粘劑等。主要晶相是莫來石（3Al2O3陶瓷一般以天然硅酸鹽為原料，經(jīng)粉碎—配制—制坯—燒結而成。橡膠的組成：生膠、增塑劑、硫化劑、硫化促進劑、防老劑、填充劑（填料）等。一些烯丙酯類單體廣泛用作預成型聚酯或氈片粘接劑的交聯(lián)劑，和層合預浸坯料或濕鋪料交聯(lián)劑，也廣泛用于純料、粒料和預混模塑料中，以及玻璃布與裝飾層合物的加工成型中。這是一類高反應能力的三官能團單體，含有兩種可供聚合的雙鍵。SA的維卡軟化溫度約為110C。注射速度：建議使用快速的注射速度。注射壓力600~1500bar。由于均聚物型的PP溫度高于0C以上時非常脆，因此許多商業(yè)的PP材料是加入1~4%乙烯的無規(guī)則共聚物或更高比率乙烯含量的鉗段式共聚物。注射速度中等或偏高。熔化溫度240~270C。PET（聚對苯二甲酸乙二醇酯）典型應用范圍：汽車工業(yè)（結構器件如反光鏡盒，電氣部件如車頭燈反光鏡等），電器元件（馬達殼體、電氣聯(lián)結器、繼電器、開關、微波爐內部器件）。玻璃添加劑過多將導致材料變脆。注射壓力700~1500bar。注射速度：盡可能地高。ABS材料具有超強的易加工性，外觀特性，低蠕變性和優(yōu)異的尺寸穩(wěn)定性以及很高的抗沖擊強度。粘性較低，因此流動性很好（但不如PA6）。PA12對強氧化性酸無抵抗能力。注射壓力一般在750~1250bar之間（取決于材料和產(chǎn)品設計）。PVC對氧化劑、還原劑和強酸都有很強的抵抗力?？梢酝ㄟ^使用很低流動特性的材料以減小內部應力，從而減輕開裂現(xiàn)象。還可按應用范圍分成通用塑料、工程塑料和特種塑料。橡膠：常溫下處于高彈態(tài)的高聚物。也稱之為碳鏈。低分子化合物：相對分子質量小于500的化合物。變形鈦合金按照加入元素對同素異構轉變的影響，分成α鈦合金、β鈦合金和α+β鈦合金三類。性能特點：良好的機械性能、較好的耐蝕性能、易于加工成型、價格低廉、色澤美麗。熔點1083℃，面心立方結構。 強化機理：固溶強化。鑄造鋁合金：能發(fā)生共晶反應、形成低熔點共晶組織。用作防腐機械零件、鉚釘、日用品等。第五，缺口敏感性石墨強度低，相當于有許多小缺口?？慑戣T鐵可以進行石墨化退火?；蛘邔⑵浼訜岬?50～900℃保溫后緩慢冷卻，促使其石墨化（石墨化退火）來改善切削加工性。學時的分配：2學時。命名方法：2位數(shù)字（名義含碳量1萬倍）+合金元素符號和含量（不足1%不注明含量）（GB/T12201992）典型牌號：00Cr18Ni9（304）、1Cr18Ni9Ti（321）；1～4Cr13；1Cr11Cr17Mo；0Cr17Ni4Cu4Nb等。第七，合金鑄鋼命名方法：ZG+2位數(shù)字（名義含碳量1萬倍）+合金元素符號和含量（不足1%不注明含量）。合金元素：為改善和提高鋼的性能而有意加入的元素?；鼗鸬哪康氖鞘勾慊鸬玫降牟环€(wěn)定組織轉變成穩(wěn)定的組織、消除應力防止變形和開裂、調整制件的強度塑性和韌性。本章作業(yè)：自教材P95～96中選取。第一，普通碳素結構鋼命名方法： Q（屈服強度屈的聲母）、屈服強度、質量等級、脫氧方