這些鋼材的基礎(chǔ)知識(shí)都不清楚，搞什么機(jī)械設(shè)計(jì)！！！

2017-04-19 by:CAE仿真在線來源:互聯(lián)網(wǎng)

鋼的分類

鋼是以鐵、碳為主要成分的合金,它的含碳量一般小于2.11% 。鋼是經(jīng)濟(jì)建設(shè)中極為重要的金屬材料。

這些鋼材的基礎(chǔ)知識(shí)都不清楚，搞什么機(jī)械設(shè)計(jì)?。?！機(jī)械設(shè)計(jì)技術(shù)圖片1

鋼按化學(xué)成分分為碳素鋼(簡(jiǎn)稱碳鋼)與合金鋼兩大類。碳鋼是由生鐵冶煉獲得的合金,除鐵、碳為其主要成分外,還含有少量的錳、硅、硫、磷等雜質(zhì)。碳鋼具有一定的機(jī)械性能,又有良好的工藝性能,且價(jià)格低廉。因此,碳鋼獲得了廣泛的應(yīng)用。但隨著現(xiàn)代工業(yè)與科學(xué)技術(shù)的迅速發(fā)展,碳鋼的性能已不能完全滿足需要,于是人們研制了各種合金鋼。合金鋼是在碳鋼基礎(chǔ)上,有目的地加入某些元素(稱為合金元素)而得到的多元合金。與碳鋼比,合金鋼的性能有顯著的提高,故應(yīng)用日益廣泛。

由于鋼材品種繁多,為了便于生產(chǎn)、保管、選用與研究,必須對(duì)鋼材加以分類。按鋼材的用途、化學(xué)成分、質(zhì)量的不同,可將鋼分為許多類:

這些鋼材的基礎(chǔ)知識(shí)都不清楚，搞什么機(jī)械設(shè)計(jì)！?。C(jī)械設(shè)計(jì)技術(shù)圖片2

按鋼材的用途可分為結(jié)構(gòu)鋼、工具鋼、特殊性能鋼三大類。

結(jié)構(gòu)鋼:1.用作各種機(jī)器零件的鋼。它包括滲碳鋼、調(diào)質(zhì)鋼、彈簧鋼及滾動(dòng)軸承鋼。2.用作工程結(jié)構(gòu)的鋼。它包括碳素鋼中的甲、乙、特類鋼及普通低合金鋼。

工具鋼:用來制造各種工具的鋼。根據(jù)工具用途不同可分為刃具鋼、模具鋼與量具鋼。

特殊性能鋼:是具有特殊物理化學(xué)性能的鋼。可分為不銹鋼、耐熱鋼、耐磨鋼、磁鋼等。

按鋼材的化學(xué)成分可分為碳素鋼和合金鋼兩大類。

碳素鋼:按含碳量又可分為低碳鋼(含碳量≤0.25%);中碳鋼(0.25%<含碳量<0.6%);高碳鋼(含碳量≥0.6%)。

合金鋼:按合金元素含量又可分為低合金鋼(合金元素總含量≤5%);中合金鋼(合金元素總含量=5%--10%);高合金鋼(合金元素總含量>10%)。此外,根據(jù)鋼中所含主要合金元素種類不同,也可分為錳鋼、鉻鋼、鉻鎳鋼、鉻錳鈦鋼等。

按質(zhì)量分類:按鋼材中有害雜質(zhì)磷、硫的含量可分為普通鋼(含磷量≤0.045%、含硫量≤0.055%;或磷、硫含量均≤0.050%);優(yōu)質(zhì)鋼(磷、硫含量均≤0.040%);高級(jí)優(yōu)質(zhì)鋼(含磷量≤0.035%、含硫量≤0.030%)。

此外,還有按冶煉爐的種類,將鋼分為平爐鋼(酸性平爐、堿性平爐),空氣轉(zhuǎn)爐鋼(酸性轉(zhuǎn)爐、堿性轉(zhuǎn)爐、氧氣頂吹轉(zhuǎn)爐鋼)與電爐鋼。按冶煉時(shí)脫氧程度,將鋼分為沸騰鋼(脫氧不完全),鎮(zhèn)靜鋼(脫氧比較完全)及半鎮(zhèn)靜鋼。

鋼廠在給鋼的產(chǎn)品命名時(shí),往往將用途、成分、質(zhì)量這三種分類方法結(jié)合起來。如將鋼稱為普通碳素結(jié)構(gòu)鋼、優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼、碳素工具鋼、高級(jí)優(yōu)質(zhì)碳素工具鋼、合金結(jié)構(gòu)鋼、合金工具鋼等。

金屬材料力學(xué)性能

金屬材料的性能一般分為工藝性能和使用性能兩類。所謂工藝性能是指機(jī)械零件在加工制造過程中,金屬材料在所定的冷、熱加工條件下表現(xiàn)出來的性能。金屬材料工藝性能的好壞,決定了它在制造過程中加工成形的適應(yīng)能力。由于加工條件不同,要求的工藝性能也就不同,如鑄造性能、可焊性、可鍛性、熱處理性能、切削加工性等。所謂使用性能是指機(jī)械零件在使用條件下,金屬材料表現(xiàn)出來的性能,它包括機(jī)械性能、物理性能、化學(xué)性能等。金屬材料使用性能的好壞,決定了它的使用范圍與使用壽命。

在機(jī)械制造業(yè)中,一般機(jī)械零件都是在常溫、常壓和非強(qiáng)烈腐蝕性介質(zhì)中使用的,且在使用過程中各機(jī)械零件都將承受不同載荷的作用。金屬材料在載荷作用下抵抗破壞的性能,稱為機(jī)械性能(或稱為力學(xué)性能)。

金屬材料的機(jī)械性能是零件的設(shè)計(jì)和選材時(shí)的主要依據(jù)。外加載荷性質(zhì)不同(例如拉伸、壓縮、扭轉(zhuǎn)、沖擊、循環(huán)載荷等),對(duì)金屬材料要求的機(jī)械性能也將不同。常用的機(jī)械性能包括:強(qiáng)度、塑性、硬度、沖擊韌性、多次沖擊抗力和疲勞極限等。下面將分別討論各種機(jī)械性能。

1.強(qiáng)度

強(qiáng)度是指金屬材料在靜荷作用下抵抗破壞(過量塑性變形或斷裂)的性能。由于載荷的作用方式有拉伸、壓縮、彎曲、剪切等形式,所以強(qiáng)度也分為抗拉強(qiáng)度、抗壓強(qiáng)度、抗彎強(qiáng)度、抗剪強(qiáng)度等。各種強(qiáng)度間常有一定的聯(lián)系,使用中一般較多以抗拉強(qiáng)度作為最基本的強(qiáng)度指針。

2.塑性

塑性是指金屬材料在載荷作用下,產(chǎn)生塑性變形(永久變形)而不破壞的能力。

3.硬度

硬度是衡量金屬材料軟硬程度的指針。目前生產(chǎn)中測(cè)定硬度方法最常用的是壓入硬度法,它是用一定幾何形狀的壓頭在一定載荷下壓入被測(cè)試的金屬材料表面,根據(jù)被壓入程度來測(cè)定其硬度值。