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【机械设计】常用机械工程材料(PPT)

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机械工程材料概述    

机械工程材料的合理选择直接影响产品性能、寿命与成本,现代工程实践中主要涉及金属、非金属和复合材料三大体系,其性能特征与选型逻辑具有显著差异。

金属材料以晶体结构为基础,通过合金化实现性能调控。结构钢(如Q345)在强度与韧性间取得平衡,广泛用于机械框架;工具钢(如Cr12MoV)通过高碳含量与合金元素实现超硬耐磨,适用于模具刀具;铝合金(如6061-T6)凭借低密度与耐蚀性成为轻量化首选,在航空航天领域应用广泛。金属材料的核心优势在于其优异的力学承载能力、成熟的加工体系以及可回收特性,但耐腐蚀性不足常需表面处理弥补。

非金属材料突破传统力学局限,开辟特殊功能场景。工程塑料(如PEEK)以低摩擦系数与自润滑特性胜任齿轮轴承,其注塑成型工艺大幅降低复杂零件成本;陶瓷材料(如氧化锆)凭借超高硬度与耐高温性能(>1600℃)占据切削刀具与热障涂层领域;橡胶弹性体通过分子链交联实现能量吸收,在减震密封环节不可替代。这类材料在耐化学腐蚀、绝缘隔热等方面表现突出,但脆性大、热膨胀系数高等缺陷制约其应用范围。

复合材料通过多相协同效应实现性能跃升。碳纤维增强环氧树脂(CFRP)的比强度达钢的5倍,成为高端装备减重核心材料;金属基复合材料(如SiC/Al)在保持金属导热性的同时提升耐磨性;陶瓷基复合材料突破单体脆性,应用于航空发动机热端部件。这类材料的可设计性赋予工程师更大自由度,但层间剥离风险与高昂成本限制其普及。


20页PPT介绍机械工程材料

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来源:非标机械专栏
复合材料化学航空航天电子材料模具
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首次发布时间:2025-11-09
最近编辑:2小时前
非标机械专栏
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