机械工程材料教案PPT

这是一个关于机械工程材料教案PPT，主要介绍了金属材料的力学性能、影响金属材料性能的因素、铁碳合金、有色金属与粉末冶金材料、非金属材料、机械工程材料的选用等内容。根据金属材料的性能合理选材性能：使用性能和工艺性能使用性能：材料在使用时所表现出来的性能。它影响零件或工具的工作能力。包括力学、物理（导电性、导热性、热膨胀性等）及化学性能（抗腐蚀性、抗氧化性等）。工艺性能：材料加工时所表现出来的特性决定材料的工艺性能影响零件或工具制造的难易程度。包括热处理性能、铸造性能、压力加工性能、焊接性能、冲压性能、切削性能等。力学性能：金属材料在载荷作用下所表现出来的特性。包括强度、塑性、硬度和韧性等。 变形方式：拉伸、压缩、弯曲、扭转、剪切 一、强度和塑性 1、强度----拉伸、压缩试验测定所谓强度是指金属材料在静载荷作用下，材料抵抗变形和破坏（断裂）的能力称为强度。根据外力的作用方式，有多种强度指标，如抗拉强度、抗弯强度、抗剪强度等。一般情况下多以抗拉强度作为判别金属强度高低的指标。（1）拉伸试样：标准试样（2）力—伸长曲线（拉伸图）：拉伸试验中记录拉伸力与伸长的关系曲线。 塑性 材料在外力作用下，产生永久残余变形而不被断裂的能力，称为塑性。塑性指标也主要是通过拉伸实验测得的。工程上常用延伸率和断面收缩率作为材料的塑性指标，欢迎点击下载机械工程材料教案PPT哦。

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根据金属材料的性能合理选材性能：使用性能和工艺性能使用性能：材料在使用时所表现出来的性能。它影响零件或工具的工作能力。包括力学、物理（导电性、导热性、热膨胀性等）及化学性能（抗腐蚀性、抗氧化性等）。工艺性能：材料加工时所表现出来的特性决定材料的工艺性能影响零件或工具制造的难易程度。包括热处理性能、铸造性能、压力加工性能、焊接性能、冲压性能、切削性能等。力学性能：金属材料在载荷作用下所表现出来的特性。包括强度、塑性、硬度和韧性等。 变形方式：拉伸、压缩、弯曲、扭转、剪切 一、强度和塑性 1、强度----拉伸、压缩试验测定所谓强度是指金属材料在静载荷作用下，材料抵抗变形和破坏（断裂）的能力称为强度。根据外力的作用方式，有多种强度指标，如抗拉强度、抗弯强度、抗剪强度等。一般情况下多以抗拉强度作为判别金属强度高低的指标。（1）拉伸试样：标准试样 （2）力—伸长曲线（拉伸图）：拉伸试验中记录拉伸力与伸长的关系曲线。 塑性 材料在外力作用下，产生永久残余变形而不被断裂的能力，称为塑性。塑性指标也主要是通过拉伸实验测得的。工程上常用延伸率和断面收缩率作为材料的塑性指标。 伸长率δ ：试样在拉断后的相对伸长量称为延伸率，用符号δ表示，即 式中：L0 试样原始标距长度； L1 试样拉断后的标距长度。 断面收缩率ψ：试样被拉断后横截面积的相对收缩量称为断面收缩率，用符号ψ表示，即 式中：F0 试样原始的横截面积； F1 试样拉断处的横截面积。 延伸率和断面收缩率的值越大，表示材料的塑性越好。塑性对材料进行冷塑性变形有重要意义。 的材料为塑性材料 的材料为脆性材料二、硬 度硬度是衡量金属材料软硬程度的力学性能。反映了在外力的作用下，材料表面局部体积内抵抗变形或破坏的能力。由硬度试验测得。工程上常用的硬度指标有布氏硬度、洛氏硬度和维氏硬度等。 布氏硬度HB 布氏硬度是用一直径为D 的球体（淬火钢球或硬质合金球），在规定载荷F的作用下压入被测金属的表面，保持一定时间后卸除载荷，根据压痕面积S除载荷所得的平均压力（F/S）作为被测金属的布氏硬度值。 计算公式 布氏硬度值=F/S=0.12*2F/πD（D-（D2-d2）1/2） 由上式试验时测量出压痕的平均直径d，经计算或查表得硬度值。布氏硬度的符号及表示 压头为淬火钢球，测试硬度值在450以下材料： HBS 压头为硬质合金球，测试硬度值在450～650的材料：HBW 表示：硬度值—符号—压球直径—载荷—载荷保持时间 如： 150HBS10/10000/30 500HBW5/7500 ※ 应用:由于布氏硬度所用的测试压头材料较软，所以不能测试太硬的材料。当测试压头为淬火钢球时，只能测试硬度小于450HB的材料；当测试压头为硬质合金时，可测试硬度小于650HB的材料。对金属来讲，钢球压头只适用于测定退火、正火、调质钢、铸铁及有色金属的硬度 洛氏硬度HR（常用） 洛氏硬度是将标准压头用规定压力压入被测材料表面，根据压痕深度来确定硬度值。根据压头的材料及压头所加的负荷不同又可分为HRA、HRB、HRC三种。应用：材料硬度较高或试样过小时。 HRA：1200金刚石圆锥压头；588.4N载荷；适用于测量硬质合金、表面淬火层或渗碳层； HRB：直径为1.588mm钢球压头；980.7N载荷；适用于测量有色金属和退火、正火钢等； HRC：1200金刚石圆锥压头；1471N载荷；适用于测量调质钢、淬火钢等。 维氏硬度HV 维氏硬度的实验原理与布氏硬度相同，不同点是压头为金刚石四棱锥体，所加负荷较小（5～120kgf）。应用：它所测定的硬度值比布氏、洛氏精确，压入深度浅，适于测定经表面处理零件的表面层的硬度，改变负荷可测定从极软到极硬的各种材料的硬度，但测定过程比较麻烦。三种硬度值之间的换算表1-3 近似关系： 1、HRC ≈1/10HBS（W） 硬度值在200～600 HBS 2、HBS ≈HV 硬度值在小于450 HBS 三、韧性 1、冲击载荷：加载速度很快而作用时间很短的突发性载荷 2、冲击韧度：金属抵抗冲击载荷而不破坏的能力。 3、冲击实验 ⑴试验原理 (2)冲击功：摆锤冲断试样所消耗的功 Akv=mg(h1-h2) (3)冲击韧度值：Akv除以试样缺口处横截面积S所得商 αkv=Akv/s 单位：焦耳/厘米²（J/cm²） αkv值低的材料叫做脆性材料，断裂时无明显塑性变形，金属光泽，呈结晶状。 αkv值高的材料叫做韧性材料 ，断裂时发生明显塑性变形，断口呈灰色纤维状，无光泽。一般来说，强度、塑性两者均好的材料， αkv值也高 4、影响冲击韧度因素：化学成分和显微组织、加载速度温度、试样的表面质量、冶金质量等。冲击能量低、冲击周次多时，主要取决于材料强度， αkv 一般只作设计和选材的参考。 金属常见的晶格类型 1． 体心立方晶格 体心立方晶格的晶胞的形状是一个立方体，其晶格常数a=b=c，所以只要一个常数a即可表示；其α=β=γ=90o。在体心立方晶胞中，原子位于立方体的八个顶角和中心。属于这类晶格的金属有α-Fe(9120C以下)、Cr、V、W、Mo、Nb（铌）等。 2． 面心立方晶格（塑性较好） 面心立方晶胞的形状也是一个立方体。在面心立方晶胞中，原子位于立方体的八个顶角和六个面的中心。属于这类晶格的金属有γ-Fe（1394-9120C）、Al、Cu、Ni、Au、Ag、Pb等。 （二）合金的结构 合金中有两类基本的相结构，固溶体和金属化合物。   1、固溶体合金在固态下，组元间互相溶解，形成的某一组元晶格中包含有其他组元的新相称为固溶体。 （1）固溶体的分类 根据溶质原子在溶剂晶格中所占据的位置，可将固溶体分为：间隙固溶体和置换固溶体 （2）、固溶体的性能固溶体与纯金属相比强度、硬度升高。 （1）作为选用钢铁材料的依据    桥梁、车辆、船舶、各种建筑结构需用强度较高、塑性及韧性好、焊接性能好的材料， 选用碳含量较低的钢材。 机械零件需要强度、塑性及韧性耐磨性都较好的材料， 应选用碳含量适中的中碳钢。     工具、刃具、量具、模具要用硬度高和耐磨性好的材料， 则选碳含量高的钢种。 纯铁的强度低， 不宜用做结构材料， 但由于其导磁率高， 矫顽力低， 可作软磁材料使用， 例如做电磁铁的铁芯等。 白口铸铁硬度高、脆性大，不能切削加工，也不能锻造，但其耐磨性好，铸造性能优良，适用于作要求耐磨、不受冲击、形状复杂的铸件，例如拔丝模、冷轧辊、货车轮、犁铧、球磨机的磨球等。 （2）在制定工艺规范方面的应用  1）铸造生产上的应用   根据Fe- Fe3C相图可以确定合金的浇注温度。浇注温度一般在液相线以上50 ℃～100 ℃。 从相图上可看出， 纯铁和共晶白口铸铁的铸造性能最好， 它们的凝固温度区间最小， 因而流动性好， 分散缩孔少， 可以获得致密的铸件， 所以铸铁在生产上总是选在共晶成分C点附近。 在铸钢生产中， 碳质量分数在0.15%-0.6%之间， 因为这个范围内钢的结晶温度区间较小， 铸造性能较好。(考试要点) 2）锻压工艺方面的应用    钢处于奥氏体状态时强度较低， 塑性较好， 便于成形加工，因此锻或轧 单相奥氏体状态。一般始锻、始轧温度控制在固相线以下100 ℃～200 ℃范围内，终锻温度控制在GS线或PSK线以上。一般始锻温度为1150 ℃～1250℃ 终锻温度为750 ℃～850 ℃。温度过高钢易氧化，过低塑性差易产生裂纹。  3） 在热处理工艺方面的应用    Fe- Fe3C相图对于制订热处理工艺有着特别重要的意义。一些热处理工艺如退火、正火、淬火的加热温度都是依据Fe- Fe3C相图确定的。这将在下面详细阐述。在运用Fe-Fe3C相图时应注意以下两点： ① Fe-Fe3C相图只反映铁碳二元合金中相的平衡状态， 如含有其它元素， 相图将发生变化。 ② Fe-Fe3C相图反映的是平衡条件下铁碳合金中相的状态， 若冷却或加热速度较快时， 其组织转变就不能只用相图来分析了。 　 热处理工艺中有三大基本要素：加热、保温、冷却。这三大基本要素决定了材料热处理后的组织和性能。 加热是热处理的第一道工序。不同的材料，其加热工艺和加热温度都不同。加热分为两种，一种是在临界点临界点以下的加热，此时不发生组织变化。另一种是在临界点以上的加热，目的是为了获得均匀的奥氏体组织，这一过程称为奥氏体化。 保温的目的：一是要保证工件烧透，组织转变完全；二是获得成分均匀的奥氏体，以便冷却后得到良好的组织与性能。保温时间和介质的选择与工件的尺寸和材质有直接的关系。一般工件越大，导热性越差，保温时间就越长。 冷却是热处理的最终工序，也是热处理最重要的工序。钢在不同冷却速度下可以转变为不同的组织。 根据工艺与目的的不同，钢的退火分为完全退火、等温退火、球化退火、均匀化退火（扩散退火）和去应力退火等。 ①完全退火（重结晶退火）     完全退火是把亚共析钢加热至Ac3以上30℃～50℃， 保温一定时间后缓慢冷却（随炉冷却或埋入石灰和砂中冷却），以获得接近平衡组织的热处理工艺。平衡组织：珠光体+铁素体，完全退火一般用于亚共析钢的铸件、锻件、焊接件。 目的：通过完全重结晶，使热加工造成的粗大、不均匀的组织均匀化和细化，以提高性能；或使中碳以上的碳钢和合金钢得到接近平衡状态的组织，以降低硬度，改善切削加工性能。由于冷却速度缓慢，还可消除内应力。 ②等温退火 等温退火是将钢件加热到高于Ac3 (或Ac1 ) 以上30℃ ～50℃， 保温适当时间后， 较快地冷却到Ar1以下（珠光体区）的某一温度， 并等温保持， 使奥氏体发生珠光体转变，然后缓慢冷却（空冷）至室温的热处理工艺。 目的：与完全退火相同， 能获得更均匀的组织和硬度; 对于奥氏体较稳定的合金钢， 可大大缩短退火时间。 主要用于高碳钢、合金工具钢和高合金钢。 ③球化退火 球化退火是将钢加热到Ac1以上10℃ ～20℃，充分保温后，缓慢冷却（空冷）的退火工艺。 目的：是使二次渗碳体及珠光体中的渗碳体球状化（退火前正火将网状渗碳体破碎），以降低硬度，改善切削加工性能；并为以后的淬火作组织准备。 球化退火为使钢中碳化物球状化的热处理工艺。球化退火需要较长的保温时间来保证二次渗碳体的自发球化。 球化退火主要用于共析、过共析碳钢及合金钢。过共析钢球化退火后的显微组织为在铁素体基体上分布着细小均匀的球状渗碳体。 ④均匀化退火（扩散退火） 均匀化退火是将合金钢铸锭和铸件加热到Ac3以上150℃～250℃，长时间（一般10～20小时）保温，然后随炉缓慢冷却到室温。 目的：是消除铸造结晶过程中产生的枝晶偏析，是成分均匀化。 由于温度高，均匀化退火后钢的奥氏体晶粒严重粗化，因此一般再进行完全退火或正火处理来细化晶粒，以消除过热缺陷。 主要适用于质量要求高优质合金钢，特别是铸造、锻造后的高合金钢。 ⑤去应力退火（低温退火） 去应力退火是将钢件加热至低于Ac1的某一温度(一般为500 ℃～650 ℃)，保温后随炉冷却至300 ℃～200 ℃以下出炉空冷的热处理工艺。这种处理由于加热温度低于Ac1以下，可以消除约50%～80%的内应力， 但不引起组织变化。 去应力退火目的消除铸造、锻造、焊接和机加工、冷变形等冷热加工在工件中造成的残留内应力，减少工件使用过程中的变形。 贝氏体：是含碳过饱和的铁素体与弥散分布的渗碳体组成的两相混合物。奥氏体向贝氏体的转变属于半扩散型转变，铁原子不扩散而碳原子有一定扩散能力。硬度也比珠光体型的高。 过冷奥氏体在550 ℃～350 ℃之间转变形成的产物称上贝氏体（B上)。 B上呈羽毛状， 小片状的渗碳体分布在成排的铁素体片之间。 过冷奥氏体在350 ℃～230 ℃之间的转变产物称下贝氏体(B下)。B下在光学显微镜下为黑色针片状， 在电子显微镜下可看到在铁素体针内沿一定方向分布着细小的碳化物颗粒。有较高的硬度和强度，塑性与韧性也较好，具有良好的综合力学性能。 根据使用时渗碳剂的不同，渗碳方法可以分为气体渗碳、固体渗碳和液体渗碳三种，常用的是前两种，尤其是气体渗碳。 气体渗碳是将工件置于密封的气体渗碳炉内，加热到900℃以上（一般900℃~950℃），使钢奥氏体化，向炉内滴入易分解的有机液体（如煤油、苯、甲醇、醋酸乙酯等），或直接通入渗碳气氛通过在钢的表面上发生反应，形成活性碳原子。反应如下： 气体渗氮它是将工件放入密闭的炉内，加热后通入氨气，氨被加热分解出活性氮原子（2NH3→3H2+2[N])， 氮原子被钢吸收并溶入表面， 在保温过程中向内扩散， 形成渗氮层。（1）氮化温度  一般为500 ℃～600 ℃。氮化时间长，一般为20 h～50 h。（2）氮化前零件须经调质处理  目的是改善机加工性能和获得均匀的回火索氏体组织， 保证较高的强度和韧性。渗氮与渗碳相比特点：（1）钢件氮化的温度低（ 500 ℃～600 ℃ ），渗氮后不需淬火，工件变形小。（2）渗氮后具有更高的硬度(950 HV～1200 HV和耐磨性，且具有抗蚀性，工件疲劳强度高。 （3）但氮化表层薄而脆，不能承受冲击。（4）生产周期长、设备和氮化用钢价格高，生产成本高。 （一）结构钢 1.普通质量结构钢（1）碳素结构钢的平均碳质量分数在0.06%~0.38%范围内，钢中含有害杂质和非金属杂物较多通常轧制成钢板或各种型材（圆钢、方钢、工字钢、钢筋钢）牌号：以“Q＋数字＋字母＋字母”表示其中，“Q”字是钢材的屈服强度“屈”字的汉语拼音字首，紧跟后面的是屈服强度值，再其后分别是质量等级符号和脱氧方法。牌号中规定了A、B、C、D、E五种质量等级，A级质量最差，E级质量最好。按脱氧制度，沸腾钢在钢号后加“F”，半镇静钢在钢号后加 “b”， 镇静钢、特殊镇静钢的“Z”、“TZ”可省略。 例如：Q235AF即表示屈服强度值为235MPa的A级沸腾钢。 碳素结构钢的主要用途 Q195、Q215、Q235A、Q235B  塑性较好，有一定的强度，通常轧制成钢筋、钢板、钢管等，可用于做桥梁、建筑物等构件，也可用做普通螺钉、螺帽、铆钉等。 （2）低合金结构钢是在碳素结构钢的基础上加入少量合金元素而制成。合金含量小于3% ，低碳 。主加元素为Mn其强化了铁素体，提高了强度；V，Ti等元素使晶粒细化，使韧性提高。特点：具有高屈服强度与良好的塑性和韧性，良好的焊接性，较好的耐蚀性。一般在热轧空冷的状态下使用，组织为铁素体和珠光体。广泛用于桥梁、船舶、车辆、建筑、锅炉、高压容器、输油输气管道等。例如：Q345（16Mn）是我国发展最早，产量最大，各种性能配合较好的钢材，故应用最广。 2.优质结构钢 主要用于制造机械零件。（1）优质碳素结构钢牌号：以“两位数字”表示 。数字表示钢中平均碳质量分数的万倍。例如，钢号“45”即表示 的优质碳素结构镇静钢。 钢号“08F”即表示 的优质碳素结构沸腾钢。若钢中锰含量较高，则在这类钢号后附加符号“Mn”，如15Mn、45Mn等。沸腾钢、半镇静钢以及专门用途的优质碳素结构钢，应在钢号后特别标出。 优质碳素结构钢的化学成分 含碳中等，有害杂质较少优质碳素结构钢的力学性能 强度、塑性、韧性较好 优质碳素结构钢的用途优质碳素结构钢主要用来制造各种机器零件。 常用优质碳素结构钢：08F  塑性好，可制造冷冲压零件； 10、20钢  冷冲压性与焊接性能良好，可用作冲压件及焊接件，经过热处理（如渗碳）也可以制造轴、销等零件； 35、40、45、50钢  经热处理后，可获得良好的综合机械性能，用来制造齿轮、轴类、套筒等零件； 60、65钢  主要用来制造弹簧。 （2）合金结构钢的牌号用“两位数字+元素符号+数字”表示。两位数表示钢中平均碳质量分数的万倍，元素符号代表钢中含的合金元素，其后面的数字表示该元素平均质量分数的百倍。若为高级优质钢，则在牌号后加A。例如：50CrVA表示 的高级优质合金结构钢。 ①渗碳钢：通常指经过渗碳淬火、低温回火后使用的钢。用于制造要求表面硬而耐磨，心部韧性较好的零件。例如承受较大冲击载荷，同时表面有强烈摩擦和磨损的齿轮、轴等零件。一般为低碳钢或低碳合金钢（ ），主要加入的合金元素有铬、锰、镍、硼等，热处理采用渗碳后淬火和低温回火。常用的碳素渗碳钢有15、20钢由于淬透性低，仅能在表面具有高的硬度，而心部得不到强化，只用于形状简单，受力小的渗碳件。 合金渗碳钢由于合金元素的加入，提高了钢的淬透性，细化了钢的晶粒，含碳量为0.1%--0.2%，以保障心部具有足够的韧性，合金含量小于3%。主加元素为Cr、Mn、钛、钒，提高了淬透性，使晶粒细化，耐磨性提高。其性能为：表面具有较高的硬度、耐磨性及解除疲劳强度，是零件表面能够承受强烈摩擦和接触交变应力；心部具有较高的屈服点和韧性，使零件不致发生脆性断裂。主要用于表面要求硬而耐磨，心部具有足够强度和韧性的零件，如：汽车变速箱的齿轮等。以20Cr、20CrTiMn为最广。 ②调质钢通常是指经调质后使用的钢。主要用于制造承受很大交变载荷与冲击载荷或各种复杂应力的零件（如机器中的轴、连杆、齿轮等）要求钢材具有较高的综合力学性能，即有良好配合的强度、硬度、塑性和韧性。一般为中碳的优质碳素结构钢与合金结构钢（ ），主要元素为锰、铬、硅、硼等，辅加元素为钼、钨、钒、钛等。调质钢的最终热处理为调质（淬火+高温回火），对要求耐磨性良好的零件，调质后可进行表面淬火或化学热处理。常用的碳素调质钢如35、45钢或40Mn、50Mn等，其中以45钢应用最广。碳素调质钢只适宜制造载荷较低、形状简单、尺寸较小的调质工件。 ③弹簧钢通常是指用来制造各种弹簧和弹性元件的钢。要求钢材具有高的弹性极限，尤其要有高的屈强比、高的疲劳强度以及足够的塑性和韧性。分为碳素弹簧钢（ ）和合金弹簧钢（ ） 。常加入的合金元素有：锰、硅、铬、钨、钒和微量硼等。典型的热处理是淬火加中温回火，冷成型弹簧一般只进行去应力退火。常用的碳素弹簧钢有60、65及60Mn、65Mn等。 ④滚动轴承钢通常是指各种滚动轴承内外圈及滚动体的专用钢。要求具有高的接触疲劳抗力、高的硬度、耐磨性及一定的韧性，同时还要具有一定的抗腐蚀能力。常用的是铬轴承钢，属高碳低铬钢。 常加入的合金元素有铬、硅、锰、钒等。滚动轴承钢的锻件预先热处理为球化退火，已获得群殴、球状的珠光体组织，最终热处理为淬火加低温回火。牌号前面冠以“G”，其后以铬（Cr）+数字表示，数字表示平均铬质量分数的千倍，碳的质量分数不予标出。例如：GCr15钢，表示平均铬含量为1.5%的轴承钢。 GCr15、GCr15SiMn应用最多，前者用于制造中、小型轴承的内外套圈及滚动体，后者用于较大型滚动轴承套圈及钢球，还常用来制造量具、冷冲模及其他耐磨零件。 3、铸造碳钢碳的质量分数一般在0.15%~1.6%范围内，强度、塑性和韧性大大高于铸铁，但其铸造性能比铸铁差，熔点高、流动性差、收缩率大。铸造碳钢的牌号由ZG加两组数字组成，第一组数字代表屈服强度值，第二组数字代表抗拉强度值。例如：ZG270-500表示屈服强度去为270MPa、抗拉强度为500MPa的铸造碳钢。 （二）工具钢制造各种刃具、模具、量具的钢，相应地称为刃具钢、模具钢、量具钢。工具钢大多数是在受很大局部压力和磨损条件下工作，应具有高硬度、高耐磨性以及足够的强度和韧性，大多数属于过共析钢（ ）。 碳素工具钢的牌号：以“T＋数字＋字母”表示。钢号前面的“碳”或“T”表示碳素工具钢，其后的数字表示含碳量的千分之几。如平均含碳量为0.8%的碳素工具钢，其钢号为“碳8”或“T8”。含锰量较高者，在钢号后标以“锰”或“Mn”，如“碳8锰”或“T8Mn”。碳素工具钢均为优质钢，若含硫、磷更低，则为高级优质钢，则在钢号后标注“A”字。例如，T10A表示碳质量分数为1.0%的高级优质碳素工具钢。合金工具钢表示方法与合金结构钢相似，但其平均 时，含碳量不标出，平均 时，牌号前的数字表示平均碳量分数的千倍，合金元素的表示方法与合金结构钢相同，由于合金结构钢都属于高级优质钢，故不再在牌号后标“A”字。 1.刃具钢（1）碳素工具钢： ，保证淬火后有足够高的硬度。由于淬透性低、红硬性差，一般用于尺寸小、形状简单、低速工具。工具的热处理一般为预先热处理采用球化退火，最终热处理为淬火加低温回火。 碳素工具钢的用途碳素工具钢用来制造各种刃具（低速）、量具、模具等。常用碳素工具钢： T7、T8 硬度较高、韧性较高，可制造冲头、凿子、锤子等工具。 T9、T10、T11硬度高，韧性适中，可制造钻头、刨刀、丝锥、手锯条等刃具及冷作模具等。 T12、T13 硬度很高，韧性较低，可制作锉刀、刮刀等刃具及量规、样套等量具。 （2）低合金工具钢：因合金加入量不多，一般 ，仍不适用于较高速度的切削。用于制造受力较大，尺寸较大、形状复杂的刃具。还可以用来制造要求较高的冷作模具、量具等。 （3）高速钢：用于制造高速切削刃具的一种高合金工具钢。红硬性很高，切削时能长时间保持刃口锋利，俗称“锋钢”。强度比碳素工具钢提高30%~50%。高速钢的含碳量较高 ，并含有质量分数总和在10%以上的钨、钼、铬、钒、钴等合金元素。高速钢淬火加热时要经过预热，淬火加热温度一般为1260 ℃～1280 ℃ .淬火后一般要经550 ℃～570 ℃ 三次回火，此外，为了进一步提高高速钢刃具的切削性能与使用寿命，可在淬火、回火后再进行某些化学热处理。常用的高速钢有W18Cr4V、W6Mo5Cr4V2等。高速钢除了制作切削速度较高、载荷大、形状复杂的切削刃具（如拉刀、齿轮铣刀等）外，还可用与制造冷冲模、冷挤压模及某些要求耐磨性高的零件。 （三）特殊性能钢 2、耐热钢耐热钢在高温下具有抗氧化性或不起皮和高强度的钢。钢的耐热性包括抗氧化性（热稳定性）和高强度两个方面。 （1）珠光体耐热钢钢中合金元素含量较低，耐热性能较差，一般在600 ℃下使用。常用牌号有15CrMo、12CrMoV等，广泛用于受力不大的而热零件， 如热能动力装置中的构件和管道。热处理：正火+高温回火。目的为提高蠕变能力和稳定组织。组织：回火索氏体或珠光体+铁素体。（2）铁素体型耐热钢成分特点低碳高铬。这类钢的主要合金元素是Cr，Cr扩大铁素体区，通过退火，可得到铁素体组织。强度不高，但抗氧化性能高。常用钢种有0Cr13Al、1Cr17、2Cr25N等。用于工作应力不大的化工设备、容器及管道、油喷嘴、炉用部件、燃烧室等。热处理：退火。目的消除冷加工时内应力。组织：铁素体 （3）奥氏体型耐热钢钢中合金元素含量很高，钢中含有较多的奥氏体稳定化元素Ni，经固溶处理后组织为奥氏体。其化学稳定性和热强性都比铁素体型和马氏体型耐热钢强，工作温度可达750℃～820℃。常用钢种有1Cr18Ni9Ti、2Cr21Ni12N、2Cr23Ni13、4Cr14Ni14W2Mo等。用于制造一些比较重要的零件，如内燃机重载荷排气阀、燃气轮机轮盘和叶片、排气阀、炉用部件等。热处理：固溶处理+时效，目的获得奥氏体组织并稳定组织提高其强度。组织：奥氏体（4）马氏体型耐热钢钢中合金元素含量较高，这类钢含有大量的Cr，并含有钼、钨、钒等合金元素。抗氧化性及热强性均高，硬度和耐磨性良好，淬透性好。常用钢种为1Cr13、2Cr13、4Cr9Si2、4Cr10Si2Mo、1Cr11MoV等。用于制造500~650℃以下受力较大的零件，如汽轮机叶片、内燃机进气阀、转子、轮盘及紧固件等。热处理：淬火+高温回火（调质）。目的提高综合力学性能。组织：回火索氏体。 三、耐磨钢 1. 用途及性能要求  耐磨钢主要用于运转过程中承受严重磨损和强烈冲击的零件，如车辆履带、挖掘机铲斗、破碎机鄂板和铁轨分道叉等。对耐磨钢的主要要求是有很高的耐磨性和韧性。高锰钢是目前最主要的耐磨钢。 铸造铝合金的代号用“ ZL” 加三位数字表示，其中 “ ZL” 表示“铸铝”两字的汉语拼音字首；第一位数表示合金类别，后两位数字表示合金顺序号。顺序号不同，化学成分也不一样。铸造铝合金的牌号用“ Z+Al+主要合金元素（化学符号）及其质量分数”表示。如：ZAlSi12 (1) Al-Si系铸造铝合金(硅铝明) 是工业上使用最广泛的铸造铝合金，具有优良的铸造性能 (熔点低、流动性好、收缩小、热裂倾向小)。用于形状复杂、强度要求不高的铸件，例如电动机壳体、气缸体 、仪表、水泵壳体、内燃机缸体、活塞等。  (2) Al-Cu系铸造铝合金 Al-Cu系合金的强度较高， 耐热性好，但铸造性能不好，有热裂和疏松倾向，耐蚀性较差。 用于较高强度或较高温条件下工作的零件。如：内燃机气缸头、活塞等零件 。 (3) Al-Mg系铸造铝合金 Al—Mg系铸造铝合金强度高， 密度小(为2.55×103 kg/m3)， 有良好的耐蚀性， 但铸造性能不好， 耐热性低。用于制造承受冲击载荷、在腐蚀性介质中工作的、外形不太复杂的零件，例如舰船配件、氨用泵体等。 (4) Al-Zn系铸造铝合金 Al—Zn合金价格便宜， 铸造性能优良，经变质处理和时效处理后强度较高，但抗蚀性差，热裂倾向大。用于制造汽车、拖拉机的发动机零件及形状复杂的仪器元件，也可用于制造日用品。 铜及铜合金具有下列特殊性能： (1) 优异的物理、化学性能  纯铜导电性、导热性极佳， 铜合金的导电、导热性也很好。铜及铜合金对大气和水的 抗蚀能力很高。铜是抗磁性物质。 (2) 良好的加工性能  塑性很好，容易冷、热成形；铸造 铜合金有很好的铸造性能。 (3) 具有某些特殊机械性能  例如优良的减摩性和耐磨性 (如青铜及部分黄铜)，高的弹性极限和疲劳极限(如铍青 铜等)。 (4) 色泽美观   ① 铅黄铜 HPb63-3   铅改善切削加工性能，提高耐磨性，对强度影响不大，略微降低塑性。用于要求良好切削 性能及耐磨性能的零件(如钟表零件等)，铸造铅黄铜可制 作轴瓦和衬套。 ②铝黄铜 HAl60-1-1  铝提高黄铜的强度和硬度(但使塑性降低)，改善在大气中的抗蚀性。制作海船零件及其它机器的耐蚀零件。 ③硅黄铜 HSi65-1.5-3  硅显著提高黄铜的机械性能、耐磨性和耐蚀性。硅黄铜具有良好的铸造性能，并能进行焊接和切削加工，主要用于制造船舶及化工机械零件。 ④锡黄铜  HSn62-1  锡显著提高黄铜在海洋大气和海水中的抗蚀性，并使强度有所提高。压力加工锡黄铜广泛用于制造海船零件。 2、青铜 青铜是除黄铜、白铜（Cu-Ni）以外的铜合金，含有Sn. Al. Si. Pb. Be， Mn等的铜基合金。青铜是铜合金中综合性能最好的合金，Cu—Sn合金。现代工业把Cu—Al、 Cu—Be、Cu—Pb等铜合金也称为青铜，通常在青铜合金前面冠以主要合金元素的名称，如锡青铜、铝青铜、铍青铜等。分类：压力加工青铜和铸造青铜。编号方法： ①压力加工青铜：Q+主加元素符号+主加元素含量+其它元素含量。如：QSn4-3， 表示含4%Sn 、3%Zn，其余为Cu的锡青铜。 ②铸造青铜：Z+Cu+主加元素符号及含量+其它元素符号及含量。如：ZCu Sn10Pb1 1)锡青铜：锡青铜是以锡为主要合金元素的铜合金。 具有良好的力学性能、耐蚀性和减摩 性，较多地应用于轴承、涡轮、螺杆螺母等零件的制造，另外还具有良好的铸造性能，能铸造形状复杂、壁厚较小的铸件。 2)特殊青铜：加入其他元素代替锡的青铜，称为特殊青铜，又称为无锡青铜。 铍青铜——以铍为主要合金元素的铜合金称为铍青铜。 铅青铜——主要用于高速高载荷的大型轴瓦、衬套等。 硅青铜——主要用于航空工业和长距离架空的电话线和输电线等。 （2）聚丙烯(PP)  聚丙烯由丙烯单体聚合而成。 聚丙烯刚性大， 其强度、硬度和弹性等机械性能均高于聚乙烯。聚丙烯的密度仅为0.90 g/cm3～0.91 g/cm3， 是常用塑料中最轻的。聚丙烯的耐热性良好， 长期使用温度为100 ℃～110 ℃。聚丙烯具有优良的电绝缘性能和耐蚀性能，在常温下能耐酸、碱，所以经常制作成导线外皮。但聚丙烯的冲击韧性差，耐低温及抗老化性也差。聚丙烯可用于制作某些零部件，如法兰、齿轮、风扇叶轮、泵叶轮、把手及壳体等，还可制作化工管道、容器、医疗器械等。 （3）聚氯乙烯(PVC) 聚氯乙烯是由乙炔气体和氯化氢合成氯乙烯，再聚合而成。具有较高的机械强度和较好的耐蚀性。可用于制作化工、纺织等工业的废气排污排毒塔、气体液体输送管，还可代替其它耐蚀材料制造贮槽、离心泵、通风机和接头等。当增塑剂加入量达30%～40％时，便制得软质聚氯乙烯，其延伸率高，制品柔软，并具有良好的耐蚀性和电绝缘性，常制成薄膜，用于工业包装、农业育秧和日用雨衣、台布等，还可用于制作耐酸耐碱软管、电缆外皮、导线绝缘层等。（4）聚苯乙烯(PS) 聚苯乙烯由苯乙烯单体聚合而成。聚苯乙烯刚度大、耐蚀性好、电绝缘性好，缺点是抗冲击性差，易脆裂、耐热性不高。可用以制造纺织工业中的纱管、纱绽、线轴；电子工业中的仪表零件、设备外壳；化工中的储槽、管道、弯头；车辆上的灯罩、透明窗；电工绝缘材料等。 （5）ABS塑料 ABS塑料是丙烯腈、丁二烯和苯乙烯的三元共聚物。具有“硬、韧、刚" 的特性，综合机械性能良好，同时尺寸稳定，容易电镀和易于成形，耐热性较好，在－40 ℃的低温下仍有一定的机械强度。可制造齿轮、泵叶轮、轴承、把手、管道、储槽内衬、电机外壳、仪表壳、仪表盘、蓄电池槽、水箱外壳等。近来在汽车零件上的应用发展很快，如作挡泥板、扶手、热空气调节导管，以及小轿车车身等。作纺织器材、电讯器件都有很好的效果。 （6）聚酰胺(PA) 又称尼龙或锦纶， 是由二元胺与二元酸缩合而成，或由氨基酸脱水成内酰胺再聚合而得，有尼龙1010、66等多个品种。尼龙具有突出的耐磨性和自润滑性能；良好的韧性，强度较高(因吸水不同而异)；耐蚀性好，如耐水、油、一般溶剂、许多化学药剂，抗霉、抗菌，无毒；成形性能也好。制造耐磨耐蚀零件，如轴承、齿轮、螺钉、螺母等。?? （7）聚碳酸酯(PC) 聚碳酸酯誉称"透明金属"，具有优良的综合性能。冲击韧性和延性突出，在热塑性塑料中是最好的；弹性模量较高，不受温度的影响；抗蠕变性能好，尺寸稳定性高。透明度高，可染成各种颜色；吸水性小。绝缘性能优良，在10 ℃～130 ℃间介电常数和介质损耗近于不变。制造精密齿轮、蜗轮、蜗杆、齿条等。利用其高的电绝缘性能，制造垫圈、垫片、套管、电容器等绝缘件，并可作电子仪器仪表的外壳、护罩等。由于透明性好，在航空及宇航工业中，是一种不可缺少的制造信号灯、挡风玻璃，座舱罩、帽盔等的重要材料。 （8）氟塑料 氟塑料比其它塑料的优越性是， 耐高、低温， 耐腐蚀， 耐老化和电绝缘性能很好， 且吸水性和摩擦系数低， 尤以F-4最突出。聚四氟乙烯俗称塑料王， 具有非常优良的耐高、低温性能，在-195～+250℃范围内长期使用其力学性能几乎不发生变化。 主要用于制作减摩密封零件、化工耐蚀零件与热交换器，以及高频或潮湿条件下的绝缘材料 （9）聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA) 俗称有机玻璃。有机玻璃的透明度比无机玻璃还高， 透光率达92%; 密度也只有后者的一半， 为1.18 g/cm3。机械性能比普通玻璃高得多(与温度有关)。制造仪表护罩、外壳、光学元件、透镜等。 （10）聚甲醛（POM）聚甲醛是没有侧链、高密度、高结晶性的线型聚合物，聚甲醛按分子链化学结构不同分为均聚甲醛和共聚甲醛。具有高熔点和高强度、高弹性模量等优良的综合力学性能。其强度与金属相近；摩擦系数小并有自润滑性，因而耐磨性好。 聚甲醛塑料价格低廉，性能优于尼龙，故可代替有色金属和合金，并逐步取代尼龙制作轴承、衬套等。 （11）聚砜（PSF）聚砜的强度高、弹性模量大、耐热性好，最高使用温度可达150～165℃；蠕变抗力高，尺寸稳定性好。缺点是耐溶剂性差。主要用于制作高强度、耐热、抗蠕变的结构件、仪表零件和电器绝缘零件，如精密齿轮等。 2、热固性塑料（1） 酚醛塑料(PF) 由酚类和醛类在酸或碱催化剂作用下缩聚合成酚醛树脂，再加入添加剂而制得的高聚物。一般为热固性塑料。酚醛塑料具有一定的机械强度和硬度， 耐磨性好，绝缘性良好， 耐热性较高，耐蚀性优良。缺点是性脆，不耐碱。酚醛塑料广泛用于制作插头、开关、电话机、仪表盒、汽车刹车片、内燃机曲轴皮带轮、纺织机和仪表中的无声齿轮、化工用耐酸泵日用用具等。 （2）环氧塑料(EP) 为环氧树脂加入固化剂后形成的热固性塑料。环氧塑料强度较高，韧性较好；尺寸稳定性高和耐久性好；具有优良的绝缘性能；耐热、耐寒；化学稳定性很高；成形工艺性能好。缺点是有某些毒性。环氧塑料是很好的胶粘剂，对各种材料(金属及非金属)都有很强的胶粘能力。环氧塑料用于制作塑料模具、印刷线路板，灌封电器元件，配制飞机漆、油船漆、罐头涂料。 （3）氨基塑料（UF）优良的耐电弧性和绝缘性，硬度高、耐磨、耐油脂及溶剂，难于自燃，着色性好。用于制造机器零件、绝缘件和装饰件，如仪表外壳、电话机外壳、开关、插座、玩具、餐具、钮扣、门把手等。（4）有机硅塑料（SI）优良的电缘性，尤以高频绝缘性能好，可在180 ～200℃下长期使用。浇铸料用于电气、电子元件及线圈的灌封与固定。粉料用于压制耐热件、绝缘件。（五）塑料在机械工程中的应用 1.一般结构件 通常只要求一定的机械强度和耐热性。一般选用价低廉、成型性好的塑料，如聚氟乙烯、聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯、ABS等。 2.普通传动零件零件要求有较高的强度、韧性、耐磨性和耐疲劳性及尺寸稳定性。选用的材料有：尼龙、聚甲醛、聚碳酸酯等。 3.摩擦零件零件要求强度一般，但要具有摩擦因数小和良好的自润滑性。可选用的塑料有：低压聚乙烯、尼龙1010等。 4.耐蚀零件主要应用在化工设备上，要依据所接触的不同介质来选择，如全塑结构的耐蚀零件。常用耐蚀塑料有：聚丙烯、硬聚氯乙烯、聚四氟乙烯等。 5.电器零件利用其优异的绝缘性能。用于工频低压下的普通电器元件的塑料有：酚醛塑料、氨基塑料、环氧塑料等；用于高压电器的绝缘材料要求耐压强度高、介电常数小、抗电晕及优良的耐侯性。常用塑料有：聚乙烯、聚碳酸酯、氟塑料等。 二、其他非金属材料（一）陶瓷材料 一般认为，陶瓷材料是指各种无机非金属材料的通称。陶瓷材料、金属材料、高分子材料称为三大固体工程材料 陶瓷的基本性能具有耐高温、耐腐蚀、硬度高、绝缘等优点。 陶瓷材料的种类及应用常分为玻璃、玻璃陶瓷和工程陶瓷三大类。工程陶瓷又分 为普通陶瓷（传统陶瓷）和特种陶瓷（先进陶瓷）。 1、普通陶瓷（传统陶瓷）普通陶瓷是以天然硅酸盐矿物为原料（粘土、长石、石英），经过原料加工、成型、烧结而成，因此又叫硅酸盐陶瓷。 普通陶瓷坚硬而脆性较大，绝缘性和耐蚀性极好。由于其制造工艺简单、成本低廉，因而在各种陶瓷中用量最大。日用陶瓷 一般具有良好的光泽度、透明度，热稳定性和机械强度较高，主要用作日用器皿和瓷器。 建筑卫生瓷   用于装饰板、卫生间装置及器具等，通常尺寸较大，要求强度和热稳定性好。 化学化工瓷   用于化工、制药、食品等工业及实验室中的管道设备、耐蚀容器及实验器皿等，通常要求耐各种化学介质腐蚀的能力要强。电工瓷   主要指电器绝缘用瓷，也叫高压陶瓷，要求机械性能高、介电性能和热稳定性好。 2、特种陶瓷（也叫现代陶瓷、精细陶瓷或高性能陶瓷） 特种陶瓷是采用纯度较高的人工合成化合物（如Al2O3、SiC、Si3N4、ZrO2、BN），经配料、成型、烧结而制得。包括氧化物陶瓷、硼化物陶瓷、氮化物陶瓷和碳化物陶瓷（1）氧化铝（刚玉）陶瓷氧化铝瓷耐高温性能很好，在氧化气氛中可使用到1950℃氧化铝瓷的硬度高（红硬性达1200 ℃时为80HRA） 、电绝缘性能好、耐蚀性和耐磨性也很好。可用作高温器皿、刀具、内燃机火花塞、轴承、化工用泵、阀门等。 （2）氮化硅陶瓷硬度高而摩擦系数低，有自润滑作用，是优良的耐磨减摩材料；1200 ℃以下具有较高的机械性能和化学稳定性，且热膨胀系数小、抗热冲击，可做优良的高温结构材料；耐各种无机酸（氢氟酸除外）和碱溶液浸蚀，优良的耐腐蚀材料。用于制造各种泵的耐蚀、耐磨密封环 、高温轴承、刀具 （3）碳化物陶瓷 有很高的熔点、硬度（近于金刚石）和耐磨性（特别是在浸蚀性介质中），缺点是耐高温氧化能力差（约900 ℃～1000 ℃）、脆性极大。主要用于制造加热元件、石墨表面保护层以及砂轮及磨料 （二）复合材料复合材料是指两种或两种以上的物理、化学性质不同的物质，经一定方法得到的一种新的多相固体材料。复合材料最大特点是其性能比组成材料的性能优越得多，大大改善或克服了组成材料的弱点，从而使得能够按零件的结构和受力情况并按预定的、合理的配套性能进行最佳设计，甚至可创造单一材料不具备的双重或多重功能，或者在不同时间或条件下发挥不同的功能。最典型的例子是汽车的玻璃纤维挡泥板：单独使用玻璃会太脆，单独使用聚合物材料则强度低而且挠度满足不了要求；但强度和韧性都不高的这两种单一材料经复合后得到了令人满意的高强度、高韧性的新材料，而且重量很轻。 （一）复合材料的组成和分类 1、复合材料的组成其结构为多相，一类组成为基体相，起形成几何形状和粘结作用；另一类为增强相，起提高强度、韧性作用。 2、复合材料的分类按基体类型可分为金属基复合材料、高分子基复合材料和陶瓷基复合材料等三类。按性能可分为功能复合材料和结构复合材料。 按增强相的种类和形状可分为颗粒增强复合材料、纤维增强复合材料和层状增强复合材料。（1）纤维增强复合材料 如：橡胶轮胎、玻璃钢（2）层状增强复合材料 如：五合板、钢铜塑料复合轴承（3）颗粒增强复合材料 如：硬质合金 （二）纤维增强复合材料纤维增强复合材料是复合材料中发展最快、应用最广的一类材料。它具有比强度和比弹性模量高，减震性和抗疲劳性能好，耐高温性能高等优点。 1、玻璃纤维-树脂复合材料（玻璃钢）以玻璃纤维及其制品为增强相，以树脂主基体相而制成。 (1) 热固性玻璃钢以热固性树脂为粘接剂的玻璃纤维增强材料，如酚醛树脂玻璃钢、环氧树脂玻璃钢、聚酯树脂玻璃钢和有机硅树脂玻璃钢等。热固性玻璃钢成形工艺简单、质量轻、比强度高、耐蚀性能好。 热固性玻璃钢的缺点是：弹性模量低(1/5～1/10结构钢)、耐热度低(≤250 ℃)、易老化。 热固性玻璃钢主要用于机器护罩、车辆车身、绝缘抗磁仪表、耐蚀耐压容器和管道及各种形状复杂的机器构件和车辆配件。（2）热塑性玻璃钢以热塑性树脂为粘接剂的玻璃纤维增强材料，如尼龙66玻璃钢、ABS玻璃钢、聚苯乙烯玻璃钢等。 热塑性玻璃钢强度不如热固性玻璃钢，但成形性好、生产率高，且比强度不低。主要用途： 尼龙66玻璃钢  刚度、强度、减摩性好，作轴承、轴承 架、齿轮等精密件、电工件、汽车仪表、前后灯等。 ABS玻璃钢  化工装置、管道、容器等 。聚苯乙烯玻璃钢  汽车内装饰、收音机机壳、空调叶片等聚碳酸酯玻璃钢  耐磨件、绝缘仪表等 。 2. 碳纤维-树脂复合材料有机纤维在惰性气体中，经高温碳化可以制成碳纤维和石墨纤维。在2000℃以下制得碳纤维 ，再经2500℃以上处理得石墨纤维。碳纤维比玻璃纤维强度更高，弹性模量也高几倍; 高温低温性能好; 很高的化学稳定性、导电性和低的摩擦系数，是很理想的增强剂；脆性大，与树脂的结合力不如玻璃纤维，表面氧化处理可改善其与基体的结合力。碳纤维环氧树脂、碳纤维酚醛树脂和碳纤维聚四氟乙烯等得到广泛应用，如：宇宙飞船和航天器的外层材料，人造卫星和火箭的机架、壳体，各种精密机器的齿轮、轴承以及活塞、密封圈，化工容器和零件等。     五、合成纤维 （参考资料）合成纤维是以石油、天然气、煤和石灰石等为原料，经过提炼和化学反应合成高分子化合物，再经过熔融或溶解后纺丝制得的纤维。具有强度高、密度小、弹性好、耐磨、耐酸碱性好、不霉烂、不怕虫蛀等特点。除用作衣料等生活用品外，还用于汽车、飞机轮胎帘子线、渔网、索桥、船缆、降落伞及绝缘布等。常用合成纤维合成纤维主要有涤纶、锦纶、腈纶、维纶、丙纶和氯纶，通称为六大纶。其中最主要的是涤纶、锦纶和腈纶三个品种，它们的产品占合成纤维总产量的90％以上。下面简要介绍这六种合成纤维的主要特性和用途。 1、涤纶  化学名称为聚酯纤维，商品名称为涤纶或的确良，由对苯二甲酸乙二酯抽丝制成。 涤纶的主要特点是弹性好，弹性模量大，不易变形，强度高，抗冲击性能高，耐磨性好，耐光性、化学稳定性和电绝缘性也较好，不发霉，不虫蛀。现在除大量地用作纺织品材料外，工业上广泛地用于运输带、传动带、帆布、渔网、绳索、轮胎帘子线及电器绝缘材料等。涤纶的缺点是吸水性差、染色性差、不透气、织物穿着感到不舒服、摩擦易起静电，容易把脏物吸附，不宜暴晒。 2、锦纶  化学名称为聚酰胺纤维，商品名称为锦纶或尼龙。由聚酰胺树脂抽丝制成，主要品种有锦纶6、锦纶66和锦纶1010等。锦纶的特点是质轻、强度高、弹性和耐磨性好、良好的耐碱性和电绝缘性，但耐酸、耐热、耐光性能较差。主要缺点是弹性模量低，容易变形，缺乏刚性。锦纶纤维多用于轮胎帘子线、降落伞、宇航飞行服、渔网、针织内衣、尼龙袜、手套等工农业及日常生活用品。 3、腈纶  化学名称为聚丙烯腈纤维，商品名称为腈纶或奥纶。腈纶质轻，密度为1.14 g/cm3～1.17 g/cm3。，柔软，保暖性好，犹如羊毛。腈纶不发霉，不虫蛀， 弹性好， 吸湿小，耐光性能特别好，多数用来制造毛线和膨体纱及室外用的帐蓬、幕布、船帆等织物，还可与羊毛混纺，织成各种衣料。腈纶的缺点是耐磨性差，弹性不如羊毛，摩擦后容易在表面产生许多小球，不易脱落，且因摩擦、静电积聚小球容易吸收尘士使织物弄脏。 4、维纶  化学名称为聚乙烯醇纤维，商品名称为维尼纶或维纶。由聚乙烯醇树脂经混纺制成。维纶的最大特点是吸湿性好，具有较高的强度，耐磨性、耐酸、碱腐蚀均较好，耐日晒、不发霉、不虫蛀，其纺织品柔软保暖，结实耐磨，穿着时没有闷气感觉，是一种很好的衣着原料。主要用作帆布、包装材料、输送带、背包、床单和窗帘等。 5、丙纶  化学名称为聚丙烯纤维，商品名称为丙纶。由丙烯的聚合物-聚丙烯制成。丙纶的特点是质轻强度大，相对密度只有0.91 g/cm3。，比腈纶还轻，能浮在水面上，故是渔网的理想材料，也是军用蚊帐的好材料。丙纶耐磨性优良，吸湿性很小，还能耐酸、碱腐蚀。用丙纶制的织物，易洗快干，经久耐用，故用于衣料、毛毯、地毯、工作服外，还包作包装薄膜、降落伞、医用纱布和手术衣等。 6、氯纶   化学名称为聚氯乙烯纤维，商品名称为氯轮。由聚氯乙烯树脂制成。这种纤维的特点是保暖性好，遇火不易燃烧，化学稳定性好，能耐强酸和强碱， 弹性、耐磨性、耐水性和电绝缘性均很好，并能耐日光照射，不霉烂，不虫蛀。故常用作化工防腐和防火衣着的用品，以及绝缘布、窗帘、地毯、渔网、绳索等。又因氯轮的保暖性好，静电作用强，做成贴身内衣。氯纶的缺点是耐热性差 本章作业 1、名词解析（1）固溶强化（2）细晶强化 2、问答题：（1）铁碳合金的强度是随其含碳量的增加一直增大吗？为什么？（2）为什么铸铁再生产上总是选在共晶成分C点附近？ 3、3-4 P105ULG红软基地