材料与生产工艺5-金属加工1

材料与生产工艺 MaterialsandProcesses 金属及加工工艺2 wlf5 回顾 金属材料的特性 常用金属材料 常用金属材料的分类钢铁材料型钢 钢板 钢管 钢丝有色金属及其合金铝及铝合金 铜及铜合金 铬 镁合金 钛 MaterialsandProcesses 钢铁材料根据含碳量的不同 钢铁材料可分为 纯铁钢铸铁铸铁分为 灰口铸铁 白口铸铁 可锻铸铁 球墨铸铁 合金铸铁良好的铸造性能 切削加工性 减摩性 减震性 价格低廉 工艺简单 补充 MaterialsandProcesses 材料种类材料的用途材料的特点综合作用于产品设计过程与并影响产品的最终呈现结果 MaterialsandProcesses 三 金属材料的热处理 通过加热和冷却的方法 改变金属内部或表面的组织结构 以获得预期性能的工艺方法 普通热处理 表面热处理特殊热处理 MaterialsandProcesses 普通热处理包括退火 正火 淬火和回火处理 退火是将金属加热到临界温度以上 保温一段时间后度冷却 使其组织结构接近均衡状态 正火是将金属加热保温后 在室温下空气中进行冷却 是一种特殊的退火处理 淬火是将金属加热至临界温度以上 保温后快速冷却至室温 回火是将淬火后的金属重新加热 再进行保温冷却 1 普通热处理 表面热处理包括表面淬火和化学热处理 表面淬火是通过快速加热金属表面层至所要求的温度 然后进行淬火 以提高金属表面的硬度和耐磨性 化学热处理是将金属工件置于一定活性介质中加热保温 使介质元素渗入工件表面 改变其表面的化学成分和组织结构 使表面达到预期要求的性能 常用的化学热处理包括渗碳 渗氮和氨碳共渗 又称氰化 3 特殊热处理 特殊热处理是利用一些特殊工艺方法进行热处理 通常有形变热处理 磁场热处理等 MaterialsandProcesses 2 表面热处理 MaterialsandProcesses MaterialsandProcesses 4 1金属材料的成型加工 四 金属材料的加工工艺 铸造塑性加工切削加工焊接粉末冶金 将熔融态金属浇入铸型后 冷却凝固成为具有一定形状铸件的工艺方法 生产成本低 工艺灵活性大 适应性强 适合生产不同材料 形状和重量的铸件 并适合于批量生产 公差较大 容易产生内部缺陷分为砂型铸造 熔模铸造 金属型铸造 压力铸造以及离心铸造等 常用的铸造材料有铸铁 铸钢 铸铝 铸铜等 1 铸造 MaterialsandProcesses 1 砂型铸造俗称翻砂 用砂粒制造铸型进行铸造的方法 是目前铸造使用的基本方法 MaterialsandProcesses MaterialsandProcesses 主要工序有 制造铸模 制造砂铸型 即砂型 浇注金属液 落砂 清理等 砂型铸造适应性强 几乎不受铸件形状 尺寸 重量及所用金属种类的限制 工艺设备简单 成本低 为铸造业广泛使用 MaterialsandProcesses 2 熔模铸造又称失蜡铸造 是精密铸造方法之一 也是常用的铸造方法 主要工序有 制作母模 制作压型 制作蜡模 制作型壳 脱蜡 焙烧和造型 浇注 脱壳 MaterialsandProcesses 优点 铸件的精度高且表面光洁 可以铸造各种合金的复杂的铸件 可批量生产 保证了铸件的一致性 熔模铸造工艺过程较复杂 且不易控制 使用和消耗的材料较贵 适用于生产形状复杂 精度要求高 或很难进行其它加工的小型零件 MaterialsandProcesses 3 压力铸造简称压铸 在压铸机上 用压射活塞以较高的压力和速度将压室内的金属液压射到模腔中 并在压力作用下使金属液迅速凝固成铸件的铸造方法 MaterialsandProcesses 优点 铸件尺寸精确 表面光洁 组织致密 生产效率高 适合生产小型 薄壁的复杂铸件 并能使铸件表面获得清晰的花纹 图案及文字等 缺点 只适合大批量生产 有余料浪费 结构强度不能很好地保证 主要用于锌 铝 镁 铜及其合金等铸件的生产 MaterialsandProcesses 4 离心铸造将液态金属浇入沿垂直轴或水平轴旋转的铸型中 在离心力作用下金属液附着于铸型内壁 经冷却凝固成为铸件的铸造方法 MaterialsandProcesses MaterialsandProcesses 优点 铸件组织致密 力学性能好 可减少气孔 夹渣等缺陷 且经济性好 缺点 产品种类少 产品形状少 主要用于制造各种金属的管形或空心圆筒形铸件 也可制造其他形状的铸件 MaterialsandProcesses 5 金属型铸造用金属材料制作铸型进行铸造的方法 又称永久型铸造或硬型铸造