Page 31 - 机械自动化设计与制造研究
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第一章 机械设计
力、韧性较低受大冲击会断裂。常用牌号：HT100、HT150、HT200、HT250、
HT300、HT350、QT600-3、QT500-7、QT450-10、QT40015、QT400-18。②钢。
按化学成分分为碳素钢和合金钢。按用途可分为结构钢、工具钢、特殊性能钢。
按质量分为普通钢、优质钢、高级优质钢。优点：有良好的耐磨性、冷成型、导
电性、韧性和塑性，可以用热处理工艺改变其力学性能和加工性能以达到设计要
求的钢材，也可以做表面处理提高抗氧化性，钢零件可通过冲压、铸造、锻造和
焊接等方式取得，可以焊接。因此钢材料应用极为广泛。缺点：笨重、价高、
易氧化。碳素结构钢：Q195、Q215、Q235、Q235A、Q235B、Q235C、Q235D、
Q275 等； 低 合 金 结 构 钢：Q345、Q390、Q420、Q460、Q500、Q550、Q620 和
Q690；工具钢：工具、刃具、模具、量具；特殊钢：耐候钢、耐热钢、耐磨钢、
低合金高强度钢；优质钢：40、45、55、60、65 钢。此处着重讨论机械结构用
合金钢，它是在优质碳素钢的基础上适当加入一种或几种合金元素，以提高钢的
强度、韧性和淬透性等力学性能，这类钢材通常要经过热处理、调质处理、表面
硬化处理后使用，主要包括表面处理的合金钢，如表面渗碳、表面氮化、表面高
频淬火、表面 TD 处理等；冷塑性成型钢，如冷挤压成型钢、冷顶锻用钢；调质
处理的合金钢。合金弹簧钢有 Mn 系列钢、Cr 系列钢、CrMo 系列钢、CrNiMo 系
列钢、SiMn 系列钢、B 系列钢、Ni 系列钢等。③铝。在铝中加入锰、铜、镁、
硅、锌等合金元素制成铝合金，由于合金元素的强化作用，铝合金是“比强度”
较高的材料，强度为一般结构钢的 70% 左右，可用于制造承受载荷较大的结构件。
它的优点有机械性能良好，特定环境下可以以柔克刚，既能达到刚度要求又可以
防碰伤，轻而结实、不易生锈、有优良的导电性、导热性强、隔磁性好、易于加
工、压应力小、有吸音功能等；缺点：在特殊环境下易腐蚀、强度较低、线性膨
胀系数较大、价格较高。常用铝合金板有 6061、6063、3003、5052、5005 等，
还有其他铝型材。这些材料可以通过表面处理提高抗氧化和腐蚀，并且美观。
（3）陶瓷
陶瓷是以黏土等硅酸盐类矿物为原料，经粉末处理、成型、烧结等工艺加
工而成的，优点是质地坚硬、防火、不生锈、耐热性高、耐腐蚀、耐磨、不会弯
曲变形，能承受风吹暴晒，抗压、绝缘性出色；缺点是脆、质量不稳定、易发生
裂纹、抗冲击性差、再加工能力低、制造成本高。
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