【正文】 型牌號(hào)：ZG40Cr、ZG35CrMnSi等。典型用途：食品、化工、原子能設(shè)備；一般刀具、醫(yī)療器械；重油燃燒器、家具構(gòu)件；汽輪機(jī)部件；等等。1鑄鐵及其性能特點(diǎn)鑄鐵：～%之間的鐵碳合金。還可對(duì)表面進(jìn)行淬火（如機(jī)床導(dǎo)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(dòng)性良好，適宜于鑄造成型。典型牌號(hào)及應(yīng)用：5A12（LF12）航空軸、5083（LF4）鉚釘。高的導(dǎo)電性、導(dǎo)熱性和耐蝕性，在含CO2空氣中易生成銅綠（銅碳酸鹽）。應(yīng)用最廣。并命名為TA、TB、TC加上編號(hào)，變形鈦合金應(yīng)用最廣的是TC類。高分子化合物：相對(duì)分子質(zhì)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(yīng)第一，聚合反應(yīng) 將低分子化合物（單體）結(jié)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(dá)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(yīng)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(duì)增強(qiáng)型材料要稍微降低）。PA12的粘性主要取決于濕度、溫度和儲(chǔ)藏時(shí)間。PA66的收縮率在1%~2%之間，%~1%。 典型應(yīng)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(qiáng)度工具（頭發(fā)烘干機(jī)，攪拌器，食品加工機(jī)，割草機(jī)等），電話機(jī)殼體，打字機(jī)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(xué)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(jié)晶很迅速，這將導(dǎo)致因冷卻不均勻而造成彎曲變形。工業(yè)應(yīng)用（泵殼體、手工器械等）。模具溫度35~70C?；瘜W(xué)和物理特性：堅(jiān)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(qiáng)的抗沖擊強(qiáng)度。化學(xué)和物理特性：一般都混入了其它熱塑型材料例如PS、PA等?；瘜W(xué)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(tuán)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(jié)而成。缺點(diǎn)：耐寒性差、密度大、成本高。應(yīng)用：層壓塑料、絕緣器件、粘結(jié)劑等。一個(gè)很重要的應(yīng)用領(lǐng)域是通訊、計(jì)算機(jī)、宇航系統(tǒng)中應(yīng)用的電連接裝置，其他應(yīng)用包括絕緣體、電位器、電路板、開關(guān)、電視元件等方面，這些聚合材料和現(xiàn)代電子精修技術(shù)，例如汽相固結(jié)技術(shù)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(gè)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(jiān)硬、透明并易于加工；丙烯腈使SA具有化學(xué)穩(wěn)定性和熱穩(wěn)定性。對(duì)于阻燃型材料其上限為250C。 注塑模工藝條件：加工前進(jìn)行2~4小時(shí)、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(jī)械特性，但流動(dòng)特性較差，因此這種材料的注塑過程較困難?；瘜W(xué)和物理特性：是最堅(jiān)韌的工程熱塑材料之一，半結(jié)晶材料，有非常好的化學(xué)穩(wěn)定性、機(jī)械強(qiáng)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(dǎo)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(jié)構(gòu)。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(huì)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(dāng)?shù)氐淖⑸渌俣取HHD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(dāng)溫度高于Tf時(shí)，高聚物成為粘流熔體的這種物理狀態(tài)。相對(duì)分子質(zhì)量大越大，聚合物的粘度越大、流動(dòng)性差、成型溫度范圍窄，但強(qiáng)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(fù)合材料。鈦有兩種同素異構(gòu)體：α鈦（密排六方）、β鈦（體心立方）。可加入Pb、Al、Sn等。典型牌號(hào)及應(yīng)用：ZL102儀表零件、ZL201內(nèi)燃機(jī)活塞、ZL301艦船零件、ZL401結(jié)構(gòu)復(fù)雜的飛機(jī)、汽車零件。強(qiáng)化機(jī)理：析出的Al2Cu（θ相）、Al2CuMg（S相）、Mg2Si（β相）等。自然時(shí)效：室溫下進(jìn)行的時(shí)效。但是，強(qiáng)度低（抗拉強(qiáng)度僅70Mpa，可通過熱處理強(qiáng)化），低溫下也有良好的塑性、韌性。第四，消/吸振性石墨質(zhì)地松軟，能吸收振動(dòng)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(jī)差速器殼、凸輪軸、扳手等。由于工藝簡單、價(jià)格低廉，用量占鑄鐵總質(zhì)量的約75%。結(jié)晶時(shí)的控制和結(jié)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(hào)和含量（不足1%不注明含量）典型牌號(hào)：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(hào)和含量（不足1%不注明含量）（GB/T8731）。重點(diǎn)和難點(diǎn)：常用合金鋼的分類、典型牌號(hào)和用途。第三，淬火淬火：將鋼至臨界點(diǎn)Ac1/Ac3以上30～50℃，保溫?zé)负罂焖倮鋮s，使奧氏體迅速轉(zhuǎn)變成馬氏體的熱處理工藝。典型牌號(hào)：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?yàn)榧?xì)小、彌散、均勻分布的Fe3C起強(qiáng)化作用，使強(qiáng)度升高。也稱為同素異型轉(zhuǎn)變或多型性轉(zhuǎn)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(shí)所構(gòu)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(jié)晶溫度：進(jìn)行再結(jié)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(jié)晶結(jié)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(jié)晶。3金屬晶體晶體結(jié)構(gòu)：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(yīng)用在特定的場合。機(jī)械工程材料培訓(xùn)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(jī)械的關(guān)系，其目的是使學(xué)生明確常用機(jī)械工程材料的分類。正確地為機(jī)器零件選用合適的材料是每個(gè)工程技術(shù)人員應(yīng)盡的責(zé)任和重要的任務(wù)。也簡稱結(jié)構(gòu)。結(jié)晶產(chǎn)品可以只是半成品（鑄錠），也可以是成品（鑄件）。7實(shí)際使用的工程材料——金屬都是多晶體，晶體內(nèi)是有缺陷的：點(diǎn)缺陷（空位、間隙原子、置換原子）、線缺陷（位錯(cuò)）、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(jié)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(zhuǎn)變構(gòu)成的相圖（如CuNi系構(gòu)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(shí)，F(xiàn)e3C沿晶界分布成網(wǎng)狀，易產(chǎn)生裂紋，強(qiáng)度反而降低。按質(zhì)量分成普通碳素鋼（S、P含量比較高）、優(yōu)質(zhì)碳素鋼（、P含量較低）和高級(jí)優(yōu)質(zhì)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(jī)座、殼體；強(qiáng)度較高、有一定塑性、可焊接的軋鋼機(jī)機(jī)架、連桿、曲軸；高強(qiáng)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(qiáng)度和硬度。學(xué)時(shí)的分配：3學(xué)時(shí)。典型牌號(hào)：Y12Pb、Y45Ca等。典型用途：塞規(guī)、樣板、千分尺等。這都是本章所應(yīng)當(dāng)講授的內(nèi)容。其他：灰口鑄鐵冷卻過程中，由于截面或壁厚不均，會(huì)產(chǎn)生應(yīng)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(dòng)能量衰減率不低于10%（鋼只有2～3%）。3純鋁及其牌號(hào)、用途工業(yè)純鋁：～%。人工時(shí)效：加熱條件下進(jìn)行的時(shí)效。典型牌號(hào)及應(yīng)用：4A11（LD11）航空發(fā)動(dòng)機(jī)活塞等重載荷模鍛件。注意事項(xiàng)：一般經(jīng)熱處理使用。Zn含量0～50%?！姘l(fā)生同素異構(gòu)轉(zhuǎn)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(gè)共價(jià)鍵呈對(duì)稱的三維棱錐形態(tài)。可以通過噴絲、吹塑、擠壓、模鑄等方法進(jìn)行加工，應(yīng)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(xué)和物理特性：一種非結(jié)晶性材料，在實(shí)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(jié)晶度，從而影響塑件的機(jī)械特性）。很好的抗沖擊性、化學(xué)穩(wěn)定性。在產(chǎn)品設(shè)計(jì)時(shí)，一定要考慮吸濕性對(duì)幾何穩(wěn)定性的影響。這就可以在產(chǎn)品設(shè)計(jì)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(zhì)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(qiáng)類型材料）。PBT吸濕特性很弱。在選用何種品質(zhì)的PC材料時(shí)，要以產(chǎn)品的最終期望為基準(zhǔn)。PMMA（聚甲基丙烯酸甲酯）典型應(yīng)用范圍：汽車工業(yè)（信號(hào)燈設(shè)備、儀表盤等），醫(yī)藥行業(yè)（儲(chǔ)血容器等），工業(yè)應(yīng)用（影碟、燈光散射器），日用消費(fèi)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(yīng)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(qiáng)的承受載荷的能力、抗化學(xué)反應(yīng)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(shè)計(jì)中，可改變透鏡的設(shè)計(jì)。烯丙酯類樹脂預(yù)浸漬在玻璃布或粗紗上，可制作管、導(dǎo)管、天線罩、接線盒、飛機(jī)和導(dǎo)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(jié)構(gòu)，保持良好彈性的同時(shí)，使之具有既不溶解、也不熔融、還不發(fā)粘的性質(zhì)。應(yīng)用：三角皮帶、運(yùn)輸帶、腐蝕介質(zhì)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(jié)而成。橡膠的組成：生膠、增塑劑、硫化劑、硫化促進(jìn)劑、防老劑、填充劑（填料）等。一些烯丙酯類單體廣泛用作預(yù)成型聚酯或氈片粘接劑的交聯(lián)劑，和層合預(yù)浸坯料或濕鋪料交聯(lián)劑，也廣泛用于純料、粒料和預(yù)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(yīng)能力的三官能團(tuán)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(shí)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(duì)苯二甲酸乙二醇酯）典型應(yīng)用范圍：汽車工業(yè)（結(jié)構(gòu)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(dá)殼體、電氣聯(lián)結(jié)器、繼電器、開關(guān)、微波爐內(nèi)部器件）。玻璃添加劑過多將導(dǎo)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(qiáng)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(qiáng)度。粘性較低，因此流動(dòng)性很好（但不如PA6）。PA12對(duì)強(qiáng)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(shè)計(jì)）。PVC對(duì)氧化劑、還原劑和強(qiáng)酸都有很強(qiáng)的抵抗力?？梢酝ㄟ^使用很低流動(dòng)特性的材料以減小內(nèi)部應(yīng)力，從而減輕開裂現(xiàn)象。還可按應(yīng)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(duì)分子質(zhì)量小于500的化合物。變形鈦合金按照加入元素對(duì)同素異構(gòu)轉(zhuǎn)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(diǎn)：良好的機(jī)械性能、較好的耐蝕性能、易于加工成型、價(jià)格低廉、色澤美麗。熔點(diǎn)1083℃，面心立方結(jié)構(gòu)。 強(qiáng)化機(jī)理：固溶強(qiáng)化。鑄造鋁合金：能發(fā)生共晶反應(yīng)、形成低熔點(diǎn)共晶組織。用作防腐機(jī)械零件、鉚釘、日用品等。第五，缺口敏感性石墨強(qiáng)度低，相當(dāng)于有許多小缺口。可鍛鑄鐵可以進(jìn)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(xué)時(shí)的分配：2學(xué)時(shí)。命名方法：2位數(shù)字（名義含碳量1萬倍）+合金元素符號(hào)和含量（不足1%不注明含量）（GB/T12201992）典型牌號(hào)：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(hào)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(zhuǎn)變成穩(wěn)定的組織、消除應(yīng)力防止變形和開裂、調(diào)整制件的強(qiáng)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(jié)構(gòu)鋼命名方法： Q（屈服強(qiáng)度屈的聲母）、屈服強(qiáng)度、質(zhì)量等級(jí)、脫氧方