合集工業(yè)設(shè)計材料金屬

1、6.16.26.36.46.56.6金屬材料的固有特性金屬材料的工藝特性金屬材料的熱處理鋼鐵材料的生產(chǎn)鋁及鋁合金其它非鐵金屬材料第六章 金屬材料及工藝含碳量2.1 6.7%含碳量 0.04 2.1%鑄鐵鋼銅鋁鉛錫鋅鎂鈦非鐵金屬（有色）鋼鐵（黑色）（鐵碳合金）金屬材料鋼鐵（黑色）（鐵碳合金）非鐵金屬（有色）銅鋁鉛錫鋅鎂鈦鑄鐵鑄鋼鋼合金鋼碳素鋼屈服強度碳素鋼塑性好,沖壓件、焊接件用低碳鋼中碳鋼高碳鋼1535552045普通碳素鋼優(yōu)質(zhì)碳素鋼Q235Q25520354555含碳量的萬分數(shù)具有一定的強度和韌性，綜合機械性能好,常用性硬而脆,工具、量具、模具合金鋼熔入多種元素 提高材料的綜合性能 有些可以

2、特殊性能：不銹鋼、抗磨鋼等常用合金鋼的表示方法2位數(shù)字 +合金元素符號 + 數(shù)字含碳量的萬分數(shù)主要合金元素含量的百分數(shù)35SiMn40Cr20Cr60Si2Mn65MnZG230450ZG35SiMn碳素鑄鋼合金鑄鋼鑄鋼含碳量高，當(dāng)碳量超出鐵對碳的溶解度時，碳呈現(xiàn)自由游離狀態(tài)-石墨，游離的石墨有切割作用在冶煉過程中，凝固溫度區(qū)間小，性好，不易產(chǎn)生縮口，所以鑄造性能好，常用于形狀復(fù)雜的零件 生產(chǎn)工藝簡單，成本低廉 強度低 韌性和塑性較差 切削性能、耐磨性能、減振性好 鑄造性能好鑄鐵石墨呈片狀，常用 HT250HT300石墨呈團絮狀，性能好于灰口鑄鐵KT石墨呈球狀，性能優(yōu)于灰口鑄鐵和可鍛鑄鐵QT5

3、007具有特殊性能，高強度、耐熱、耐磨、耐酸灰口鑄鐵可鍛鑄鐵球墨鑄鐵合金鑄鐵鑄鐵6.1金屬材料的固有特性1.晶格結(jié)構(gòu)的固體2.由于自由電子的存在，金屬材料是電與熱的良導(dǎo)體3.表面特有的色彩與光澤4.良好的延展性5.可以制成金屬間化合物6.除貴金屬外，化學(xué)性能均較為活潑，易于氧化而生銹7. 比重差別大，分輕金屬和重金屬8. 熱膨脹性常溫下不予考慮測量工具、精密 零件要考慮9.磁性磁性材料順磁性材料抗磁性材料6.2金屬材料的工藝特性機械性能鑄造塑性焊接切削熱處理金屬材料成型金屬零件成型過程簡介與坯料有關(guān) 型材坯料 （熱處理） 切削加 型材坯料 工（鍛造或沖壓） 焊接 時效處理切削 （熱處理）或焊接

4、件（多由型材焊接而成） 切削 （熱處理）或鑄造坯料 時效處理 粗（熱處理） 精（熱處理）或 塑性（板材） 硬度鋼混凝土等鑄鐵陶瓷布氏硬度HB鉻氏硬度HR維氏硬度HV延性材料延性材料 產(chǎn)生縮頸， 出現(xiàn)塑性 變形，最 后斷裂脆性材料脆性材料不產(chǎn)生縮頸，彈性階段直至斷裂彈性剛度強度機械性能將熔煉的金屬液體澆注入鑄型內(nèi)，經(jīng)冷卻凝固獲得所需形狀和性能的零件的制造過程金屬熔煉模型制造澆注凝固脫模主要工藝過程鑄造鑄鐵鑄鋼HT250HT300ZG230450常用的鑄造金屬鑄造有色合金(銅鋁鋅鉛)砂型鑄造金屬型熔模 陶瓷型石膏型鑄造方法離心連續(xù)鑄造工藝特點 生產(chǎn)成本低 工藝靈活性大 生產(chǎn)率高 生產(chǎn)周期短 易于實

5、現(xiàn)生產(chǎn)過程的機械化和自動化 公差較大 容易產(chǎn)生內(nèi)部缺陷砂型鑄造 型砂由原砂、粘土、附加物及水按一定配比組成 使用最廣泛、最方便的造型方法金屬型鑄造 鑄型用金屬制成，可以反復(fù)使用多次（幾百次到幾千次） 金屬型生產(chǎn)的鑄件，其機械性能比砂型鑄件高 鑄件的精度和表面光潔度比砂型鑄件高，而且質(zhì)量和尺寸穩(wěn)定熔模鑄造(精密鑄造、失蠟鑄造) 在蠟?zāi)１砻嫱可蠑?shù)層耐火材料，待其硬化干燥后，將其中的蠟?zāi)Ｈ廴ザ瞥尚蜌?，再?jīng)過焙燒，然后進行澆注精度高，表面光潔 工序繁多，勞動強度大 適宜鑄鋼和有色合金，小型復(fù)雜精密鑄件，特別適合鑄造藝術(shù)品和精密機械零件鑄造（簡稱壓鑄） 在高壓作用下，使液態(tài)或半液態(tài)金屬以較高的速度充填

6、 壓鑄型型腔，并在下成型和凝固而獲得鑄件的方法質(zhì)量好精度高，表面光潔度好 生產(chǎn)效率高 可壓鑄薄壁復(fù)雜的鑄件 壓鑄是最先進的金屬成型方法之一，是實現(xiàn)少切屑，無切屑的有效途徑，應(yīng)用很廣，發(fā)展很快有色金屬壓鑄鑄造零件的結(jié)構(gòu)設(shè)計鑄造零件的結(jié)構(gòu)設(shè)計 外形盡量簡單，壁厚均勻，過度平緩，避免出現(xiàn)大量金屬局部積聚 壁厚不可太薄，否則可能出現(xiàn)鑄件充填不滿的缺陷鑄造方法不同，材料不同，要求的最小壁厚也不同 鑄造表面相交處有過渡圓角，圓角半徑也不應(yīng)太小 沿拔模方向應(yīng)有1：20或1：10的拔模斜度 盡可能減少機械面，以提高勞動生產(chǎn)率面與非面不要處于同一表面，便于面可凸起，也可凹下，面盡可能處于同一表面上思考：1、幾種

7、主要鑄造方法的特點、鑄模材料、應(yīng)用范圍，特點2、金屬材料的主要3、常用的鑄造金屬、成型工藝有那些？4、鑄造方法的主要工藝過程圖片：鑄造件門扉機械性能鑄造塑性焊接切削熱處理金屬材料成型焊接切削6.3金屬材料的熱處理熱處理的三個主要階段改變內(nèi)部組織結(jié)構(gòu)獲得所需性能固態(tài)金屬 也是一種工藝 提高強度和硬度 增加耐磨性塑性和切削性能每一階段溫度的高低、時間的長短、溫度變化的速度是影響熱處理最主要的因素加熱保溫冷卻退火正火淬火回火普通熱處理熱處理表面熱處理表面淬火形變熱處理表面化學(xué)熱處理鑄造或鍛造之后，內(nèi)部留有殘余應(yīng)力， 成分和組織上也不均勻，易造成機械性能降低，在一定時間過后，或在后續(xù)的過程中（均勻組織

8、、消除內(nèi)應(yīng)力、去應(yīng)力退火時效處理形或斷裂性能退火均勻組織、消除內(nèi)應(yīng)力、組織更細密，強度、硬度提高當(dāng)在鑄造或鍛造之后、切削性能正火之前時，有利于切削，也可以作為最終熱處理 一般鑄件、鍛件、焊接件、冷熱軋件均應(yīng)退火或正火處理低、中碳鋼：正火高碳鋼、合金鋼：退火自然時效淬火 + 高溫回火調(diào)質(zhì)提高綜合性能調(diào)質(zhì)后常進行精淬火表面快速加熱，迅速冷卻提高表面硬度和耐磨性多用于中碳鋼及中碳合金鋼，低碳鋼淬火后硬度低，高碳鋼易淬裂表面淬火后，芯部具有足夠的強度和韌性，表面具有高硬度和耐磨性，用于受沖擊載荷或摩擦條件下工作的零件表面淬火 提高表面強度、硬度和耐磨性表面化學(xué)熱處理 耐蝕、耐熱、耐酸滲碳、滲氮、碳氮共滲、滲鉻、滲硫、滲硅、滲鋁、滲硼熱處理舉例： 不重要的零件可將退火或正火作為最終熱處理 重要零件應(yīng)首先用正火和退火作為預(yù)先熱處理，切削后，再選擇