機(jī)械材料手冊

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1、機(jī)械材料的規(guī)格及選用學(xué)習(xí)目的1?瞭解機(jī)械材料規(guī)格的意義。2?瞭解常用的機(jī)械材料規(guī)格。3?瞭解各種規(guī)格編號的意義。材料°1?1前言規(guī)格(Specification)是產(chǎn)品需求的敘述，也是資料技術(shù)溝通的依據(jù)。爲(wèi)了適合某一種特別的用途，生產(chǎn)者當(dāng)然必須促使產(chǎn)品能夠符合需要，這樣就有規(guī)範(fàn)的存在必要。而隨著工業(yè)化程度的提高及國際間貿(mào)易往來的趨勢，產(chǎn)品的流通愈來愈頻繁，爲(wèi)了增進(jìn)效率及提供產(chǎn)品零件的互換性,工業(yè)規(guī)格的訂定更是必然的結(jié)果。在機(jī)械材料的範(fàn)疇方面，同樣的必須有一定的規(guī)格,以作爲(wèi)生產(chǎn)者及使用者依循的規(guī)範(fàn)。完備的規(guī)格應(yīng)具有以下資料的敘述：1?適用範(fàn)圍(Scope

2、):包括用途(如：板、線、管)，適用尺寸等。2?化學(xué)成分(ChemicalComposition):包括各項(xiàng)成分元索的含量範(fàn)圍或成分代號。3?定性敘述(QualityStatement):指品質(zhì)方面，例如煉鋼方式或脫氧情況。4?定量需求(QuantitativeRequirement):指定化學(xué)成分範(fàn)圍、物理及機(jī)械性質(zhì)需求，以適應(yīng)使用上經(jīng)濟(jì)的理由。5?其他需求（OtherRequirment）:如特殊容許差、材料表面狀況等0現(xiàn)今世界各國各依其工業(yè)化的發(fā)展而有不同的工業(yè)規(guī)格，例如：美國的ANS（美國國家標(biāo)準(zhǔn)）、日本的JIS（B本工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)）、德國的DIN（

3、德國工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)）等。而在針對機(jī)械材料規(guī)格方面，常用的還包括ASTM（美國材料試驗(yàn)協(xié)會）、AISI（美國鋼鐵協(xié)會）、SA玖美國汽車協(xié)會）等，而我國主要則依據(jù)CNS仲國國家標(biāo)準(zhǔn)）訂定。材料的選擇及應(yīng)用是學(xué)習(xí)材料規(guī)格的重要目的，所以本章最後舉例說明，女U何在產(chǎn)品需求及相關(guān)考慮之下，選擇適當(dāng)材料。1?2材料的規(guī)格―種機(jī)械材料的規(guī)格最主要可以由：材料的種類、成份和機(jī)械性質(zhì)來說明。而爲(wèi)了標(biāo)準(zhǔn)化起見，材料必須經(jīng)由一套嚴(yán)謹(jǐn)?shù)脑囼?yàn)規(guī)範(fàn)，確保其可靠度。世界各國都有其材料試驗(yàn)的標(biāo)準(zhǔn)程序，我國也不例外，例如：CNS有關(guān)材料試驗(yàn)部份，其中「鋼料之檢驗(yàn)通則」（CNS2608,G20

4、18）規(guī)定:本標(biāo)準(zhǔn)主要內(nèi)容包括：適用範(fàn)圍、檢驗(yàn)及重驗(yàn)三部分適用範(fàn)圍：本標(biāo)準(zhǔn)適用於鋼料之一般檢驗(yàn)檢驗(yàn)部份：說明化學(xué)成份試驗(yàn)和機(jī)械性質(zhì)試驗(yàn)的試片取樣及檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)方法重驗(yàn)部份：說明規(guī)格部份不合規(guī)定的試片，必須經(jīng)由複驗(yàn)判定合格及不合格。又如「非鐵金屬材料之檢驗(yàn)通則」(CNS4195,H2045)中規(guī)定:本標(biāo)準(zhǔn)主要內(nèi)容包括：適用範(fàn)、檢驗(yàn)及重驗(yàn)三部分適用範(fàn)圍：本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定非鐵金屬材料檢查一般事項(xiàng)檢驗(yàn)部份：規(guī)定有關(guān)外觀、尺度、化學(xué)成份試驗(yàn)和機(jī)械性質(zhì)試驗(yàn)的試片取樣及試驗(yàn)事項(xiàng)重驗(yàn)部份：說明試驗(yàn)結(jié)果如部份規(guī)格與規(guī)定不合，必須經(jīng)由重驗(yàn)判定合格及不合格°1?3常用的材料編號一般材

5、料的化學(xué)成份與機(jī)械性質(zhì)是息息相關(guān)的，因此常用的材料編號大多是以化學(xué)成份命名爲(wèi)主，再輔以機(jī)械性質(zhì)(如第七章部分材料的規(guī)格敘述)。由於材料範(fàn)圍很廣，因此本章內(nèi)容，主要以鋼鐵材料的編號爲(wèi)主，另外輔以部分非鐵金屬及非金屬材料來做說明。在工業(yè)上，鋼鐵材料(包括碳鋼在內(nèi))必依其化學(xué)成份，使用一定的編號以利於選用，這是基本的認(rèn)識。目前，在我國較常用的規(guī)格有三種：中國國家標(biāo)準(zhǔn)(CNS)、日本工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)(JIS)、美國鋼鐵學(xué)會一美國汽車工程師學(xué)會(AISI-SAE)。另外德國工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)(DIN)和美國統(tǒng)…標(biāo)準(zhǔn)編號(UNS)相關(guān)業(yè)界有時也會採用。而其它還有常見的各國規(guī)格名稱。

6、1?中國國家標(biāo)準(zhǔn)(CNS)(1)鋼鐵的規(guī)格中國國家標(biāo)準(zhǔn)CNS是ChineseNationalStandard的簡寫，CNS對鋼鐵材料的編號主要依據(jù)CNS10901001（公佈：民國36年3月，修訂：民國85年3月）原則上由下列三部分組成：第一部分爲(wèi)材質(zhì)，鋼鐵材料大部分以S（Steel鋼）或F（Ferrum鐵）表示。第二部分有兩種不同的表示法；a?表示標(biāo)準(zhǔn)名稱或是製品用途。常用的有-P：Plate（薄板）、T：Tube（管）、U：Use（特殊用途）W:Wire（線材）F:Forging（鍛造）C:Casting（鑄造）例:SPCC:Plate，鋼板（冷軋

7、）oSUP：UseSpring，彈簧用鋼b?用於結(jié)構(gòu)的鋼料（包括結(jié)構(gòu)用碳鋼及合金鋼），代表主要合金元素或含碳量（結(jié)構(gòu)用碳鋼時），表示含碳量時，通常以含碳量之100倍數(shù)値表示,例：SCM420:銘鋁鋼，第420種S25C:碳鋼，含碳量0.25%。第三部分爲(wèi)該材料之種類號碼，或是最低抗拉強(qiáng)度、降伏強(qiáng)度。若是表示最小抗拉強(qiáng)度或最小降伏強(qiáng)度,通常以三位數(shù)字表示。例：SCM420表示銘鋁鋼中編號420的材料STB340表示鍋爐及熱交換器用鋼，抗拉強(qiáng)度不低於340N/mm2。以與合金量之表示法有所區(qū)別。常用於建築結(jié)構(gòu)用等不須規(guī)定含碳量鋼料的場合。註：機(jī)械結(jié)構(gòu)用鋼料

8、的符號機(jī)械結(jié)構(gòu)用鋼料使用很廣，因此CNS2608G2018特別在附錄2中說明適用範(fàn)圍及其符號所