合集工业设计材料金属

1、6.16.26.36.46.56.6金属材料的固有特性金属材料的工艺特性金属材料的热处理钢铁材料的生产铝及铝合金其它非铁金属材料第六章 金属材料及工艺含碳量2.1 6.7%含碳量 0.04 2.1%铸铁钢铜铝铅锡锌镁钛非铁金属（有色）钢铁（黑色）（铁碳合金）金属材料钢铁（黑色）（铁碳合金）非铁金属（有色）铜铝铅锡锌镁钛铸铁铸钢钢合金钢碳素钢屈服强度碳素钢塑性好,冲压件、焊接件用低碳钢中碳钢高碳钢1535552045普通碳素钢优质碳素钢Q235Q25520354555含碳量的万分数具有一定的强度和韧性，综合机械性能好,常用性硬而脆,工具、量具、模具合金钢熔入多种元素 提高材料的综合性能 有些可以

2、特殊性能：不锈钢、抗磨钢等常用合金钢的表示方法2位数字 +合金元素符号 + 数字含碳量的万分数主要合金元素含量的百分数35SiMn40Cr20Cr60Si2Mn65MnZG230450ZG35SiMn碳素铸钢合金铸钢铸钢含碳量高，当碳量超出铁对碳的溶解度时，碳呈现自由游离状态-石墨，游离的石墨有切割作用在冶炼过程中，凝固温度区间小，性好，不易产生缩口，所以铸造性能好，常用于形状复杂的零件 生产工艺简单，成本低廉 强度低 韧性和塑性较差 切削性能、耐磨性能、减振性好 铸造性能好铸铁石墨呈片状，常用 HT250HT300石墨呈团絮状，性能好于灰口铸铁KT石墨呈球状，性能优于灰口铸铁和可锻铸铁QT5

3、007具有特殊性能，高强度、耐热、耐磨、耐酸灰口铸铁可锻铸铁球墨铸铁合金铸铁铸铁6.1金属材料的固有特性1.晶格结构的固体2.由于自由电子的存在，金属材料是电与热的良导体3.表面特有的色彩与光泽4.良好的延展性5.可以制成金属间化合物6.除贵金属外，化学性能均较为活泼，易于氧化而生锈7. 比重差别大，分轻金属和重金属8. 热膨胀性常温下不予考虑测量工具、精密 零件要考虑9.磁性磁性材料顺磁性材料抗磁性材料6.2金属材料的工艺特性机械性能铸造塑性焊接切削热处理金属材料成型金属零件成型过程简介与坯料有关 型材坯料 （热处理） 切削加 型材坯料 工（锻造或冲压） 焊接 时效处理切削 （热处理）或焊接

4、件（多由型材焊接而成） 切削 （热处理）或铸造坯料 时效处理 粗（热处理） 精（热处理）或 塑性（板材） 硬度钢混凝土等铸铁陶瓷布氏硬度HB铬氏硬度HR维氏硬度HV延性材料延性材料 产生缩颈， 出现塑性 变形，最 后断裂脆性材料脆性材料不产生缩颈，弹性阶段直至断裂弹性刚度强度机械性能将熔炼的金属液体浇注入铸型内，经冷却凝固获得所需形状和性能的零件的制造过程金属熔炼模型制造浇注凝固脱模主要工艺过程铸造铸铁铸钢HT250HT300ZG230450常用的铸造金属铸造有色合金(铜铝锌铅)砂型铸造金属型熔模 陶瓷型石膏型铸造方法离心连续铸造工艺特点 生产成本低 工艺灵活性大 生产率高 生产周期短 易于实

5、现生产过程的机械化和自动化 公差较大 容易产生内部缺陷砂型铸造 型砂由原砂、粘土、附加物及水按一定配比组成 使用最广泛、最方便的造型方法金属型铸造 铸型用金属制成，可以反复使用多次（几百次到几千次） 金属型生产的铸件，其机械性能比砂型铸件高 铸件的精度和表面光洁度比砂型铸件高，而且质量和尺寸稳定熔模铸造(精密铸造、失蜡铸造) 在蜡模表面涂上数层耐火材料，待其硬化干燥后，将其中的蜡模熔去而制成型壳，再经过焙烧，然后进行浇注精度高，表面光洁 工序繁多，劳动强度大 适宜铸钢和有色合金，小型复杂精密铸件，特别适合铸造艺术品和精密机械零件铸造（简称压铸） 在高压作用下，使液态或半液态金属以较高的速度充填

6、 压铸型型腔，并在下成型和凝固而获得铸件的方法质量好精度高，表面光洁度好 生产效率高 可压铸薄壁复杂的铸件 压铸是最先进的金属成型方法之一，是实现少切屑，无切屑的有效途径，应用很广，发展很快有色金属压铸铸造零件的结构设计铸造零件的结构设计 外形尽量简单，壁厚均匀，过度平缓，避免出现大量金属局部积聚 壁厚不可太薄，否则可能出现铸件充填不满的缺陷铸造方法不同，材料不同，要求的最小壁厚也不同 铸造表面相交处有过渡圆角，圆角半径也不应太小 沿拔模方向应有1：20或1：10的拔模斜度 尽可能减少机械面，以提高劳动生产率面与非面不要处于同一表面，便于面可凸起，也可凹下，面尽可能处于同一表面上思考：1、几种

7、主要铸造方法的特点、铸模材料、应用范围，特点2、金属材料的主要3、常用的铸造金属、成型工艺有那些？4、铸造方法的主要工艺过程图片：铸造件门扉机械性能铸造塑性焊接切削热处理金属材料成型焊接切削6.3金属材料的热处理热处理的三个主要阶段改变内部组织结构获得所需性能固态金属 也是一种工艺 提高强度和硬度 增加耐磨性塑性和切削性能每一阶段温度的高低、时间的长短、温度变化的速度是影响热处理最主要的因素加热保温冷却退火正火淬火回火普通热处理热处理表面热处理表面淬火形变热处理表面化学热处理铸造或锻造之后，内部留有残余应力， 成分和组织上也不均匀，易造成机械性能降低，在一定时间过后，或在后续的过程中（均匀组织

8、、消除内应力、去应力退火时效处理形或断裂性能退火均匀组织、消除内应力、组织更细密，强度、硬度提高当在铸造或锻造之后、切削性能正火之前时，有利于切削，也可以作为最终热处理 一般铸件、锻件、焊接件、冷热轧件均应退火或正火处理低、中碳钢：正火高碳钢、合金钢：退火自然时效淬火 + 高温回火调质提高综合性能调质后常进行精淬火表面快速加热，迅速冷却提高表面硬度和耐磨性多用于中碳钢及中碳合金钢，低碳钢淬火后硬度低，高碳钢易淬裂表面淬火后，芯部具有足够的强度和韧性，表面具有高硬度和耐磨性，用于受冲击载荷或摩擦条件下工作的零件表面淬火 提高表面强度、硬度和耐磨性表面化学热处理 耐蚀、耐热、耐酸渗碳、渗氮、碳氮共渗、渗铬、渗硫、渗硅、渗铝、渗硼热处理举例： 不重要的零件可将退火或正火作为最终热处理 重要零件应首先用正火和退火作为预先热处理，切削后，再选择