【正文】 例如，鎢鈷類硬質(zhì)合金刀具就是一種金屬陶瓷 。 ? 3. 顆粒復(fù)合材料 ? 是由一種或多種材料的顆粒均勻分散在基體材料內(nèi)所組成的。用層疊法增強(qiáng)的復(fù)合材料可使強(qiáng)度、剛度、耐磨、耐蝕、絕熱、隔聲、減輕自重等性能分別得到改善。 ? 此外，碳纖維復(fù)合材料還具有優(yōu)良的減摩性、耐蝕性、導(dǎo)熱性和較高的疲勞強(qiáng)度。玻璃鋼在 300℃ 以上，強(qiáng)度會逐漸下降，而碳纖維的高溫強(qiáng)度好。主要制作要求自重輕的受力件，例如汽車車身，直升機(jī)旋翼，氧氣瓶，輕型船體，耐海水腐蝕件，石油化工管道和閥門等。但剛度差，為鋼的 1／ 10～ 1／ 5。 ②熱固性玻璃鋼 ? 以玻璃纖維為增強(qiáng)劑，熱固性樹脂為黏結(jié)劑。與熱塑性塑料相比，當(dāng)基體材料相同時，強(qiáng)度和疲勞強(qiáng)度提高 2 ～ 3倍，沖擊韌度提高 2 ～ 4倍，抗蠕變能力提高 2 ～ 5倍，強(qiáng)度超過某些金屬。 3）常用汽車復(fù)合材料 1．纖維增強(qiáng)復(fù)合材料 (1)玻璃纖維增強(qiáng)復(fù)合材料 (俗稱 玻璃鋼 ) 按黏結(jié)劑不同，分為熱塑性玻璃鋼和熱固性玻璃鋼。碳或硼纖維增強(qiáng)的鋁復(fù)合材料，在上述溫度時，其彈性模量和強(qiáng)度基本不變。例如，尺寸形狀相同的梁，金屬梁 9s停止振動，碳纖維復(fù)合材料制成的梁 可停止振動。 2．抗疲勞性能好 ? 例如碳纖維 聚酯樹脂復(fù)合材料的疲勞強(qiáng)度是其抗拉強(qiáng)度的 70％ 80％，而大多數(shù)金屬的疲勞強(qiáng)度是其抗拉強(qiáng)度的 30％～ 50％。 ? 按性能，分為結(jié)構(gòu)復(fù)合材料、功能復(fù)合材料等。 1）復(fù)合材料的分類 ? 按基體不同，分為兩類：非金屬基復(fù)合材料和金屬基復(fù)合材料。 ? 橡膠具有彈性大（最高伸長率可達(dá) 800％～1000％，外力去除后能迅速恢復(fù)原狀），吸振能力強(qiáng)，耐磨性、隔聲性、絕緣性好，可積儲能量，有一定的耐蝕性和足夠的強(qiáng)度等優(yōu)點(diǎn)，其主要缺點(diǎn)是易老化。 3）常用塑料類零件 各種把手、儀表盤、坐墊、保險杠等。 ? (6)成形加工性好 塑料有注射、擠壓、模壓、澆塑等多種成形方法，且工藝簡單，生產(chǎn)率高。 (5)消聲和吸振性好 塑料軸承和齒輪工作時平穩(wěn)無聲，大大減小了噪音污染。 ? (4)減摩、耐磨性好 塑料的硬度低于金屬，但多數(shù)塑料的摩擦系數(shù)小，有些塑料 (如聚四氟乙烯、尼龍等 )具有自潤滑性。例如，聚四氟乙烯在沸騰的“王水”中仍很穩(wěn)定。這對減輕機(jī)械產(chǎn)品的重量具有重要意義。泡沫塑料的密度約 0． 01g／ cm3。工業(yè)中用的樹脂主要是合成樹脂，如聚乙烯、聚氯乙烯等。 （一）塑料 ? 1）塑料的組成 ? 塑料是以合成樹脂為主要成分，加入一些用來改善使用性能和工藝性能的添加劑而制成的高分子材料。 ? 機(jī)械工程中使用的高分子材料主要是人工合成的有機(jī)高分子聚合物（簡稱高聚物），例如塑料、合成橡膠、合成纖維、涂料和膠接劑等。 ? 高分子化合物包括 有機(jī)高分子化合物 和 無機(jī)高分子化合物 兩類。 菜單 1 高分子材料 ? 高分子材料 是以高分子化合物為主要組分的材料。 ? 非金屬材料的原料來源廣泛，自然資源豐富，成形工藝簡單，具有一些特殊性能，應(yīng)用日益廣泛，已成為機(jī)械工程材料中不可缺少的重要組成部分。 近年開發(fā)的加工性能良好、強(qiáng)度（屈服強(qiáng)度和抗拉強(qiáng)度）高的薄鋼板 —— 高強(qiáng)度鋼板，由于其可降低汽車自重、提高燃油經(jīng)濟(jì)性而在汽車上獲得應(yīng)用，如已用于制造車身外面板（包括車頂、前臉、后圍、發(fā)動機(jī)罩、車門、行李箱等）、車身內(nèi)蒙保險杠、橫梁、邊梁、支架、發(fā)動機(jī)框架等。冷軋鋼板主要用來制造一些形狀復(fù)雜，受力不大的機(jī)器外殼、駕駛室、轎車的車身等覆蓋零件。 熱軋鋼板主要用來制造一些承受一定荷載的結(jié)構(gòu)件，如保險杠、剎車盤、縱梁等。 （二）汽車?yán)錄_壓零件用材 在汽車零件中，冷沖壓零件種類繁多，約占總零件數(shù)的 50%～ 60%。半軸加工中常采用噴丸處理及滾壓凸緣根部圓角等強(qiáng)化方法。 半軸 汽車半軸通常選用調(diào)質(zhì)鋼制造。合金鋼雖具有很高強(qiáng)度，但對應(yīng)力集中很敏感。其他表面處理的方法還有噴鉬、磷化、氧化、涂敷合成樹脂等。為了改善活塞環(huán)的工作性能，活塞環(huán)宜進(jìn)行表面處理。 活塞銷材料一般用 20Cr、 20CrMnTi等低碳、低碳合金鋼，表面進(jìn)行滲碳或碳氮共滲處理，以滿足材料外表面硬而耐磨、內(nèi)部韌而耐沖擊的要求。常用的活塞材料是鋁硅合金，其性能特點(diǎn)是導(dǎo)熱性好、密度小、膨脹系數(shù)減小，耐磨性、耐蝕性、硬度、剛度和強(qiáng)度提高。鑄鐵發(fā)動機(jī)缸蓋具有高溫強(qiáng)度、鑄造性能好、價格低等優(yōu)點(diǎn)，但其導(dǎo)熱性差、重量輕，但其高溫強(qiáng)度低，使用中容易變形、成本較高。 2）發(fā)動機(jī)缸蓋 缸蓋主要用來封閉汽缸構(gòu)成燃燒室。 常用缸套材料為耐磨合金鑄鐵，主要有高磷鑄鐵、硼鑄鐵、合金鑄鐵等。所以，除了某些發(fā)動機(jī)為減輕重量而采用鋁合金外，一般缸體材料均采用灰鑄鐵。 （一）汽車結(jié)構(gòu)零件用材 1）發(fā)動機(jī)缸體和缸套材料 缸體常用的材料有灰鑄鐵和鋁合金兩種。對于中型或重型汽車，板簧還采用 50 CrMn、 55 SiMnVB鋼；對于中型載貨汽車用的大截面積板簧，則采用 55SiMnMoV、55SiMnMoVNb鋼制造。因此，對汽車板簧的性能要求是材料要有較高的屈服強(qiáng)度和疲勞強(qiáng)度。 （ 5）曲軸典型的工藝路線 可根據(jù)材質(zhì)不同分為兩類： 1）鑄造曲軸的典型工藝路線 ： 鑄造 → 高溫正火 → 高溫回火 → 切削加工 → 軸頸氣體滲碳 2）鍛鋼曲軸的典型工藝路線 ： 下料 → 模鍛 → 調(diào)質(zhì) → 切削加工 → 軸頸表面淬火 3）汽車板簧 （ 1）汽車板簧失效形式及性能要求 汽車板簧用于緩沖和吸振，承受很大的交變應(yīng)力和沖擊荷載。 （ 4）典型曲軸的選材 鍛鋼曲軸一般采用優(yōu)質(zhì)中碳鋼和中碳合金鋼制造，如 4 35Mn 40Cr、 35 Cr Mo等。 （ 2）曲軸的主要失效形式 疲勞斷裂和軸頸嚴(yán)重磨損兩種。 （ 5）合金滲碳齒輪的工藝路線 下料 → 鍛造 → 正火 → 切削加工 → 滲碳、淬火及低溫回火 → 噴丸 → 磨削加工 圖 253 汽車變速齒輪 2）汽車發(fā)動機(jī)曲軸 （ 1）汽車發(fā)動機(jī)曲軸的工作條件 曲軸在工作中受到彎曲、扭轉(zhuǎn)、剪切、拉壓、沖擊等交變應(yīng)力。 （ 4）典型汽車齒輪選材 汽車齒輪用材是合金滲碳鋼 20Cr或 20CrMnTi，并經(jīng)滲碳、淬火和低溫回火。 7)最后，在中試生產(chǎn)的基礎(chǔ)上，接受生產(chǎn)考驗(yàn)，以檢驗(yàn)選材的合理與否。選擇方案可以是若干種方案。 4)預(yù)選方案材料進(jìn)行計算，以確定是否能滿足上述工作條件要求。 2）根據(jù)零件的工作條件，提出必要的設(shè)計制造技術(shù)條件。 ２ )環(huán)境污染小 廢氣排放少 材料回收及降解 儲量（ 106t） 可用年數(shù) 再生率 (%) Fe 1 106 109 Al 1170 35 Cu 308 24 Zn 123 18 Mo 36 Ag 14 Cr 775 112 Ti 1