精密机械设计基础2-1.ppt

1、 石器时代（Stone Age）公元前10万年 新时期时代（New Stone Age）公元前1万年 青铜时代（Bronze Age）公园前3000年 铁器时代（Iron Age）公元前1000年 水泥时代 公园0年 钢时代 1800年 硅时代 1950年 新材料（碳材料时代？）主要内容主要内容 第一节第一节 概述概述 第二节第二节 金属材料的力学性能金属材料的力学性能 第三节第三节 常用的工程材料常用的工程材料 第四节第四节 钢的热处理钢的热处理 第五节第五节 表面精饰表面精饰 第六节第六节 精密仪器材料选用原则精密仪器材料选用原则第一节第一节 概述概述陶瓷（普通陶瓷、陶瓷（普通陶瓷、特种陶

2、瓷）特种陶瓷）第二节第二节 金属材料的力学性能金属材料的力学性能静拉伸试验静拉伸试验-低碳钢低碳钢应力应力-应变曲线应变曲线标准试件标准试件第二节第二节 金属材料的力学性能金属材料的力学性能应力应力-应变曲线应变曲线第二节第二节 金属材料的力学性能金属材料的力学性能 应力极限应力极限 四个阶段四个阶段 弹性阶段、屈服阶段、强化阶段、颈缩阶段弹性阶段、屈服阶段、强化阶段、颈缩阶段 三个极限三个极限 弹性极限弹性极限 p 屈服极限屈服极限 s 0.2 强度极限强度极限 b条条件件屈屈服服极极限限 铸铁第二节第二节 金属材料的力学性能金属材料的力学性能对应某些没有明显屈服现象的材料，对应某些没有明显

3、屈服现象的材料，规定对应于产生规定对应于产生0.2%残余应变时的应残余应变时的应力值为屈服强度。力值为屈服强度。强度：材料抵抗破坏（失效）的能力强度：材料抵抗破坏（失效）的能力 在静应力作用下，机械零件的失效形式主要是在静应力作用下，机械零件的失效形式主要是塑性屈服塑性屈服 和和 脆性断裂脆性断裂 。强度条件强度条件 max 第二节第二节 金属材料的力学性能金属材料的力学性能承受的最大应力为承受的最大应力为 max允许承受的最大应力值称为许用应力允许承受的最大应力值称为许用应力 第二节第二节 金属材料的力学性能金属材料的力学性能 塑性：材料破坏时，遗留变形的大小塑性：材料破坏时，遗留变形的大小

4、 断后伸长率断后伸长率：试件拉断后，标距内的伸长量与标距原长之比试件拉断后，标距内的伸长量与标距原长之比 的百分率。的百分率。5%为塑性材料为塑性材料 5%为脆性材料为脆性材料 断面收缩率断面收缩率：试件拉断后，断裂处面积的缩小量与原面积之试件拉断后，断裂处面积的缩小量与原面积之 比的百分率。比的百分率。第二节第二节 金属材料的力学性能金属材料的力学性能硬度：材料表面抵抗局部变形的能力，衡量材料硬度：材料表面抵抗局部变形的能力，衡量材料 的软硬程度。的软硬程度。一般材料硬度一般材料硬度，强度和耐磨性，强度和耐磨性，塑性，塑性。压入法测试压入法测试布氏硬度布氏硬度HBWHBW 洛氏硬度洛氏硬度H

5、RCHRC、维氏硬度维氏硬度HVHV 硬度是一项综合力学性能指标，常作为技术要硬度是一项综合力学性能指标，常作为技术要求在零件图上标注。求在零件图上标注。第二节第二节 金属材料的力学性能金属材料的力学性能 影响力学性能的因素影响力学性能的因素 1、含碳量、含碳量 含碳量含碳量 ，强度和硬度，强度和硬度 ，但塑性，但塑性 。2、合金元素、合金元素 加入某些合金元素，可提高和改善其综合力学加入某些合金元素，可提高和改善其综合力学性能，并获得某些特殊的物理和化学性能。性能，并获得某些特殊的物理和化学性能。3、温度、温度 一般，低温条件下强度有所一般，低温条件下强度有所 ，塑性和冲击韧，塑性和冲击韧性

6、性 ，高温条件下相反。，高温条件下相反。4、热处理工艺、热处理工艺第二节第二节 金属材料的力学性能金属材料的力学性能布氏硬度试验只可用来测定布氏硬度试验只可用来测定小于小于HB450HB450的金属材料；压痕的金属材料；压痕较大，硬度值比较准确。较大，硬度值比较准确。洛氏硬度测定压痕很小，并不洛氏硬度测定压痕很小，并不损坏零件，适于成品检验，设损坏零件，适于成品检验，设备简单，操作迅速方便；但准备简单，操作迅速方便；但准确性差，需多点测量取平均；确性差，需多点测量取平均；可测定各种金属材料的硬度可测定各种金属材料的硬度。为了从软到硬的各种金属材为了从软到硬的各种金属材料有一个连续一致的硬度标料有一个连续一致的硬度标度，而制定了维氏硬度试验度，而制定了维氏硬度试验法；测定较麻烦。法；测定较麻烦。