工业设计工程基础课件 第二章 金属材料及加工工艺.ppt

第二章金属材料及加工工艺,一、金属材料的基本知识 1、金属的概念 金属及其合金的总称 铁矿石冶炼生铁钢型材 2、金属及其合金的结构与结晶 金属的晶体结构 晶胞 体心立方晶格 面心立方晶格,密排立方晶格 3、结晶的过程 结晶 原子原子集团晶核长大完成 同素异构转变 铁碳合金图 4、金属材料的主要性能 1）一般性能 物理性能 密度 导热 电 膨 磁 化学性能 抗氧化 抗腐蚀,2）机械性能 静载荷：弹性 刚度 塑性 强度 硬度 交变载荷： 疲劳强度 疲劳极限 3）工艺性能 铸 焊 锻 压 弯,二、金属材料的加工工艺 1、常用加工工艺 1）铸造 砂型铸造 熔模铸造 金属型铸造 压力铸造 离心铸造,2）金属塑性加工 锻造 扎制 热扎 冷扎 挤压 拔制 冲压 3）切削加工 车削 铣削 刨削 磨削,钻削 镗削 钳工 4）焊接加工 手工焊： 电 气 钎 气体保护焊 直流焊 交流焊 5）粉末冶金 粉末原料混合成型烧结,2金属的热处理 1）普通热处理 退火 7809000C 正火 8009700C 淬火 7608200C 回火 1502500C 3004500C 5006500C,2)表面热处理 表面淬火 感应加热 火焰加热 化学热处理 渗碳 渗氮 氰化碳氮共渗 3）特殊热处理 形变热处理 磁场热处理 4)表面处理 着色处理 肌理处理,3 常用黑色金属 1）钢 碳素钢 碳素结构钢 普通 甲类钢 乙类钢 特类钢 优质 碳素工具钢 合金钢 合金结构钢,普通低合金结构钢 易切削钢 弹簧钢 调质钢 渗碳钢 合金工具钢 铬轴承钢 刃具钢 模具钢 量具钢,特殊性能钢 不锈钢 耐热钢 耐磨钢 2）常用钢材 型材 圆 方 扁 六角 工 槽 角 重轨 轻轨 板材 厚 4mm 薄 4mm 0.24 钢带 矽钢片 管材 线材 冷弯形钢,3）铁 生铁 铸铁 灰口铸铁 HT 球墨铸铁 QT 可锻铸铁 KT 铁合金 硅铁 锰铁 铬铁,4常用有色金属材料 1）铝及铝合金 a纯铝 2.78/cm3 地壳总重7.45 地壳金属1/3 廉价，应用广泛 b铝合金 加入铜、镁、锰、硅 铸造铝合金 用于形状复杂 承载不大 重量较 轻 耐蚀 耐热,AL-SI 合金 流动性好 致密 AL-Cu合金 塑性好 耐高温 AL-Mg合金 耐蚀 AL-Zn合金 价格低 变形铝合金 防锈铝合金LF 硬度高 耐腐 塑性好 可热处理 硬铝合金LY 强度高 耐蚀 超硬铝LC 强度高 耐热 锻铝LD 锻压生产 强度高,c 铝材 板材 软（M） 半硬（YZ） 硬（Y） 管材 “外径壁厚” 棒材 挤压制品 型材 线材,2）铜及铜合金 a纯铜 导电性好 塑性、加工性好 b铜合金 铜锌 黄铜 铜锡 靑铜 铜镍 白铜 c轴承合金 滑动轴承 耐磨材料 硬质点,巴氏合金 锡基、铅基 铜基合金 铝基轴承合金 3）钛及钛合金 轻，强度高，耐腐蚀,5.金属材料在设计中的应用 1）钢、铁制品 钢 加工性能、成型工艺、机械性能、 表面处理等优异，应用广泛 大、中、小结构、产品无所不在 铁 刚度高，强度低 基座、底盘、外壳、台座、支架 立柱 图例,2）不锈钢制品 质感好、耐腐蚀、易维护 饮食、制药机械、器皿 家用电器、容器 医疗器械 手表等 灯具 3）铜及其合金制品 表面色彩、质感、肌理美，高贵 光泽好、耐腐蚀，传热快，导电 艺术品、乐器，耐蚀件、电器,4）铝及其合金制品 结构件 精