机修理论基础知识培训

四车间机修理论础知识培训第一部分：材料及热处理第二部分：润滑与密封第三部分：轴承基础知识第四部分：联轴器对中找正方法第一部分：材料及热处理第一节：材料的分类•材料分为金属材料和非金属材料•金属材料分为黑色金属材料和有色金属材料•非金属材料主要包括：无机非金属材料、有机非金属材料及复合非金属材料第二节：金属材料•黑色金属–通常以铁、锰、铬为基的合金称黑色金属。–以铁为基的合金称为钢。•有色金属–以其余合金为基的合金称有色金属。–有色金属通常按其元素名称命名。–如铝及铝合金，铜及铜合金。黑色金属•分类（钢铁）–按冶炼方法分类–按脱氧程度–按用途–按金相组织–按化化学成分–按品质分类–按形状分黑色金属分类•按冶炼方法分类钢电炉钢手炉钢转炉钢电弧炉感应炉真空感应炉电渣炉黑色金属分类•按按脱氧程度分类沸腾钢（Q235AF）镇静钢(Z)半镇静钢(b)特殊镇静钢(TZ)黑色金属分类•按用途分类钢工具钢量具工具钢冷模工具钢热模工具钢特殊性能钢耐冲击低温钢不锈耐酸钢耐候钢电工用钢结构钢建筑结构钢机器制造用钢黑色金属分类•按金相组织–（1）按平衡状态及退火组织分为:亚共析钢、共析钢、过共析钢和莱氏体钢。–（2）按正火组织分为:珠光体钢、贝氏体钢、马氏体钢、奥氏体钢。–（3）按加热氏有无相变和室温时的金相组织分为:铁素体钢、奥氏体钢、马氏体钢、双相钢。黑色金属分类•按化化学成分–碳素钢分为：•普通碳素钢、优质碳素钢和高级碳素钢。–合金钢分为：•低合金钢、中合金钢和高合金钢。黑色金属分类•碳素钢简称碳钢•除铁碳外主要含有少量SiMnSP杂质，总含量不超过2％，按含碳量分为：–低碳钢——含碳量小于0.25％–中碳钢——含碳量0.25～0.6％–高碳钢——含碳量大于0.6％黑色金属分类•合金钢：•除碳钢所含元素外还含有其它一些合金元素CrNiMoWVB等，按合金元素不同分为–低合金钢——合金含量小于5％–中合金钢——合金含量5～10％–高合金钢——合金含量大于10％黑色金属分类•按品质分类–（1）普通钢–（2）优质钢–（3）高优质钢A–（4）特殊优质钢E黑色金属分类•按形状分–板材•板材：0.2～4.0mm薄钢板•4～20mm中厚钢板•大于20mm厚钢板–管材：•无缝（热轧、冷拔和抵压）•有缝{焊接管（直缝管、螺旋管）}–型材：•角钢、槽钢、工字钢、圆钢、方钢、扁钢和六角钢–线材：•钢筋、钢丝和铁丝第三节：材料牌号表示方法•金属材料牌号的表示方法往往是根据其含碳量、合金元素含量、强度级别、汉语拼音来表示。•汉语拼音一般表示材料的名称、用途、特性和工艺方法。材料牌号表示方法•1。结构钢（Q235A.F）•Q——屈服强度•A——质量等级（分ABCD4个等级）•F——代表沸腾钢•235——代表屈服强度235MPa•注：包括碳素结构钢及低合金结构钢材料牌号表示方法•2。低合金结构钢（Q295~Q390）–Q295(AB)–Q345(ABCDE)–Q390(ABCDE)–Q420(ABCDE)–Q460(CDE)最低冲击温度可达-40℃（27J）•注：Q345EQ345有ABCDE5个级别。低合金结构钢分为镇静钢和特殊镇静钢。材料牌号表示方法•3.专用结构钢–Q390g一般用Q表屈服值代最小有以小写符号代表用途–Q390g代表锅炉用钢–Q295HP代表焊接气瓶用钢–Q420q代表桥梁用钢材料牌号表示方法4.优质碳素结构钢优质碳素结构钢用阿拉伯数字（1位或2位）表示，两位阿拉伯数字表示含碳量（以万分之几计）–（1）沸腾钢、半镇静钢，沸腾钢和半镇静钢一般加F和b，镇静钢一般不标。如：08F10b45–（2）较高含锰量优质碳素钢，在表示平均含碳量的后面加锰元素的符合。如50Mn–（3）高级优质碳素钢在牌号后面加A，如20A–特级优质碳素结构钢牌号后面加E，如：45E–（4）专用优质探索结构钢采用阿拉伯数字（平均含碳量）和特定符合表示。如：20g20R材料牌号表示方法•5.合金结构钢和合金弹簧钢•用两位数字表示含碳量（万分之几），牌号后仅标明元素，一般不标含量，平均含量在1.50～249％、2.5～3.49％、3.5～4.49％、4.5～5.49％时合金元素相应写成2、3、4、5。•如：C0.30％Cr0.95%Mn0.85%Si1.05%含量的结构钢表示为30CrMnSi•高级优质合金钢在牌号后加A，如35CrMoA；特级优质合金钢在牌号后加E。材料牌号表示方法6.工具钢工具钢采用规定符号和阿拉伯数字，阿拉伯数字表示平均含碳量（以千分之几表示）。工具钢一般分为碳素工具钢和高速工具钢。一般含Mn工具钢T后为阿拉伯数字T9（C0.9％）•较高含锰量碳素工具钢T和阿拉伯数字后面加Mn，如：T8Mn。•合金工具钢和高速钢与合金钢相同，但一般不表明含碳量，如Cr12MoV。若平均含碳量小于1％，可用1位阿拉伯数字表示含碳量（千分之几），如8MnSi。•低铬（平均含Cr量小于1％）的合金工具钢在含铬量前（千分之几）加数字0，如Cr06。材料牌号表示方法•7.轴承钢•轴承钢分为：高碳铬轴承钢、渗碳轴承钢、高碳铬不锈轴承钢、高温轴承钢。–（1）高碳铬轴承钢，不标含碳量牌号前加G含铬量按千分之几计，其它合金元素按合金结构钢含量表示，如GCr15平均含Cr量1.5％轴承钢。–（2）渗碳轴承钢，用合金结构钢表示方法，牌号前加G，如G20CrNiMo，高级优质渗碳轴承钢在牌号后加“A”。–（3）高碳铬不锈轴承钢和高温轴承钢采用不锈钢和耐热钢的牌号表示方法，前面不加G。材料牌号表示方法•8.不锈钢–当含碳量上限大于0.1％时，以一位数字表示C含量，其余合金元素按合金结构钢表示方法表示。如1Cr18Ni9Ti–含碳量上限不超过0.08％时，前面加0，如：0Cr18Ni9Ti–当含碳量上限不超过0.03％时，牌号前加00，如00Cr17Ni14Mo2（316L）。–含碳量上限没有规定时，采用阿拉伯数字表示含碳量上限，如2Cr13。材料牌号表示方法•9.焊接用钢–焊接用钢包括焊接用碳素钢、合金钢和焊接用不锈钢，其表示方法是在焊接用钢前加符号H。如：H08H08Mn2SiH1Cr19Ni9–高级优质焊接用钢在牌号尾部加符号A，如H08AH08Mn2SiA。材料牌号表示方法•10.有色金属表示方法–（1）钛——按GB/T3602.1标准执行–TA0~TA3工业纯钛，TA0含铁最少，含钛最多，TA0含钛最少，含最铁多。–TA9、TA10压力加工钛合金，TA9钛钯合金、TA10钛镍钼合金。–TA1-A专用钛材。ZTi1、ZT2铸造钛。–注：钛材一般供货状态为退火，铸钛为铸态。材料牌号表示方法•10.有色金属表示方法–（2）铝•分为工业纯铝、防锈铝、硬铝、铸铝、锻铝，简要介绍几种常用铝及铝合金。工业纯铝老牌号新牌号主要成分（铝含量）L31050A99.5%L2106099.6%L3120099%LG-11A8599.85%L5-1110099%防锈铝（容器中常用的几种）老牌号LF2LF3LF4LF21LF12新牌号5A025A0350833A213A12材料牌号表示方法•11.铸铁牌号铸铁是含碳量大于2.11％的铁碳合金。各种铸铁的代号：铸铁的表示方法用大写汉语拼音（元素符号、名义含量、力学性能）•（1）合金元素用元素符号表示：含量及力学性能用阿拉伯数字表示。•（2）在牌号中常规CSiMnSP一般不标注，有特殊作用时进行标注。•（3）合金元素大于1％用数字表示，小于1％时一般不标注。•（4）合金元素按递减次序排列，含量相等时按元素符号的字母排序。•（5）牌号中代号后面一组数字表示抗拉强度，有两位数字时，第一组表示抗拉强度，第二组表示伸长率。•（6）当牌号中除标注元素符号及合金含量外，还需标注抗拉强度时，抗拉强度置于元素符号后，其间用“—”隔开。材料牌号表示方法11.铸铁牌号QT400-17(ZH.H)球墨铸铁抗拉强度延伸率正火、回火、代号铸铁件的热处理代号铸态Z淬火C表面淬火B正火态Zh回火H化学热处理Hu退火态T时效S等温淬火D材料牌号表示方法11.铸铁牌号Cu的名义百分含量耐磨铸铁MT抗拉强度（MPa）Ti元素符号P元素符号Cu元素符号Cu1PTi—150材料牌号表示方法•12.铸钢件•用铸钢的首写汉语拼音字母ZG表示。•（1）用强度表示•（2）用化学成分表示ZG200400铸钢抗拉强度屈服强度ZG20Cr铸钢Cr名义百分含量C名义万分含量13Cr除元素符号用强度表示用化学成分表示材料牌号表示方法•13.锻件–16Mn锻(Ⅲ)级–20＃锻件（Ⅱ、Ⅳ）第四节：不锈钢及分类•不锈钢的种类很多，按照我国国家标准GB/T13304-1991《钢分类》以及国际上通用的分类方法•一）按钢的金相组织划分：分为5类，即奥氏体型不锈钢、奥氏体-铁素体型不锈钢、铁素体型不锈钢、马氏体型不锈钢和沉淀硬化型不锈钢；•二）按钢中的合金元素又分：铬系不锈钢，铬镍系不锈钢、铬镍钼系不锈钢、铬锰镍（氮）系不锈钢，以及低碳不锈钢，超低碳不锈钢和高纯不锈钢等；•三）按各种不锈钢的使用特性也可分：耐硝酸不锈钢，耐硫酸不锈钢，耐点蚀不锈钢，耐应力腐蚀不锈钢，低温不锈钢，无磁不锈钢、高强度不锈钢、易切割不锈钢；•1、铁素体不锈钢：含铬12%～30%。其耐蚀性、韧性和可焊性随含铬量的增加而提高，耐氯化物应力腐蚀性能优于其他种类不锈钢。属于这一类的有Crl7、Cr17Mo2Ti、Cr25，Cr25Mo3Ti、Cr28等。铁素体不锈钢因为含铬量高，耐腐蚀性能与抗氧化性能均比较好，但机械性能与工艺性能较差，多用于受力不大的耐酸结构及作抗氧化钢使用。这类钢能抵抗大气、硝酸及盐水溶液的腐蚀，并具有高温抗氧化性能好、热膨胀系数小等特点，用于硝酸及食品工厂设备，也可制作在高温下工作的零件，如燃气轮机零件等。•2、奥氏体不锈钢：含铬大于18%，还含有8%左右的镍及少量钼、钛、氮等元素。综合性能好，可耐多种介质腐蚀。奥氏体不锈钢的常用牌号有1Cr18Ni9、0Cr19Ni9等。0Cr19Ni9钢的Wc0.08%，钢号中标记为“0”。这类钢中含有大量的Ni和Cr，使钢在室温下呈奥氏体状态。这类钢具有良好的塑性、韧性、焊接性、耐蚀性能和无磁或弱磁性，在氧化性和还原性介质中耐蚀性均较好，用来制作耐酸设备，如耐蚀容器及设备衬里、输送管道、耐硝酸的设备零件等，另外还可用作不锈钢钟表饰品的主体材料。奥氏体不锈钢一般采用固溶处理，即将钢加热至1050～1150℃，然后水冷或风冷，以获得单相奥氏体组织。•3、奥氏体-铁素体双相不锈钢：•兼有奥氏体和铁素体不锈钢的优点，并具有超塑性。奥氏体和铁素体组织各约占一半的不锈钢。在含C较低的情况下，Cr含量在18%~28%，Ni含量在3%~10%。有些钢还含有Mo、Cu、Si、Nb、Ti，N等合金元素。该类钢兼有奥氏体和铁素体不锈钢的特点，与铁素体相比，塑性、韧性更高，无室温脆性，耐晶间腐蚀性能和焊接性能均显著提高，同时还保持有铁素体不锈钢的475℃脆性以及导热系数高，具有超塑性等特点。与奥氏体不锈钢相比，强度高且耐晶间腐蚀和耐氯化物应力腐蚀有明显提高。双相不锈钢具有优良的耐孔蚀性能，也是一种节镍不锈钢•4、马氏体不锈钢：•强度高，但塑性和可焊性较差。马氏体不锈钢的常用牌号有1Cr13、3Cr13等，因含碳较高，故具有较高的强度、硬度和耐磨性，但耐蚀性稍差，用于力学性能要求较高、耐蚀性能要求一般的一些零件上，如弹簧、汽轮机叶片、水压机阀等。这类钢是在淬火、回火处理后使用的。锻造、冲压后需退火。•5、沉淀硬化不锈钢：•基体为奥氏体或马氏体组织，沉淀硬化不锈钢的常用牌号有04Cr13Ni8Mo2Al等。其能通过沉淀硬化（又称时效硬化）处理使其硬（强）化的不锈钢。第五节：不锈钢中各元素的作用•1、镍Ni：镍是奥氏体不锈钢的基本元素之一。随着含镍量的提高，奥氏体钢的硬度，抗拉强度下降，韧性提高，耐应力腐蚀性能提高。含镍量低的奥氏体不锈钢是不稳定的。进行冷加工后，奥氏体显著硬化，韧性下降。镍对非氧化性酸及中性氯化物溶液有显著的