金属材料与加工工艺
常见八种金属材料及其加工工艺
常见八种金属材料及其加工工艺1、铸铁——流动性下水道盖子作为我们日常生活环境中不起眼的一部分，很少会有人留意它们。
铸铁之所以会有如此大量而广泛的用途，主要是因为其出色的流动性，以及它易于浇注成各种复杂形态的特点。
铸铁实际上是由多种元素组合的混合物的名称，它们包括碳、硅和铁。
其中碳的含量越高，在浇注过程中其流动特性就越好。
碳在这里以石墨和碳化铁两种形式出现。
铸铁中石墨的存在使得下水道盖子具有了优良的耐磨性能。
铁锈一般只出现在最表层，所以通常都会被磨光。
虽然如此，在浇注过程中也还是有专门防止生锈的措施，即在铸件表面加覆一层沥青涂层，沥青渗入铸铁表面的细孔中，从而起到防锈作用。
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生产砂模浇注材料的传统工艺如今被很多设计师运用到了其他更新更有趣的领域。
材料特性：优秀的流动性、低成本、良好的耐磨性、低凝固收缩率、很脆、高压缩强度、良好的机械加工性。
典型用途：铸铁已经具有几百年的应用历史，涉及建筑、桥梁、工程部件、家居、以及厨房用具等领域。
2、不锈钢——不生锈的革命不锈钢是在钢里融入铬、镍以及其他一些金属元素而制成的合金。
其不生锈的特性就是来源于合金中铬的成分，铬在合金的表面形成了一层坚牢的、具有自我修复能力的氧化铬薄膜，这层薄膜是我们肉眼所看不见的。
我们通常所提及的不锈钢和镍的比例一般是18：10。
20世纪初，不锈钢开始作为元才来噢被引入到产品设计领域中，设计师们围绕着它的坚韧和抗腐蚀特性开发出许多新产品，涉及到了很多以前从未涉足过的领域。
这一系列设计尝试都是非常具有革命性的：比如，消毒后可再次使用的设备首次出现在医学产业中。
不锈钢分为四大主要类型：奥氏体、铁素体、铁素体-奥氏体(复合式)、马氏体。
家居用品中使用的不锈钢基本上都是奥氏体。
材料特性：卫生保健、防腐蚀、可进行精细表面处理、刚性高、可通过各种加工工艺成型、较难进行冷加工。
典型用途：奥氏体不锈钢主要应用于家居用品、工业管道以及建筑结构中;马氏体不锈钢主要用于制作刀具和涡轮刀片;铁素体不锈钢具有防腐蚀性，主要应用在耐久使用的洗衣机以及锅炉零部件中;复合式不锈钢具有更强的防腐蚀性能，所以经常应用于侵蚀性环境。
金属材料及加工工艺
图62为采用铸造方法生产的产品
第六章 金属材料及加工工艺
6 2金属材料的工艺特性 成型加工
2熔模铸造 又称失蜡铸造;为精密铸造方法之一;是常闲的铸造方法 熔模
铸造的工艺过程如图64所示 ①制作母模：
第六章 金属材料及加工工艺
6 2金属材料的工艺特性 成型加工
金属的成型方法可区分为铸造 塑性加工 切削加工 焊接与粉末冶金五类
1 铸造
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 铸 造是生产金属零件毛坯的主要工艺方法之一;与其他工艺方法相比;铸造成型 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 但它的缺点是公差较大;容易产生内部缺陷 铸造按 铸型所用材料及浇注方式分为砂型铸造 熔模铸造 金属型铸造 压力铸造以 及离心铸造等
焊接型钢等；按截面形状可分为圆钢 方钢 扁钢 六角钢 角钢 工字钢 槽钢和异形钢等 型钢的规格常以反映截面形状的主要轮廓尺寸来表示
机械处理：通过切削 研磨 喷砂等加工清理制品表面的锈蚀及氧化皮 等;将表面加工成平滑或具有凹凸模样；
化学处理：主要是清理制品表面的油污 锈蚀及氧化皮等； 电化学处理：主要用以强化化学除油和浸蚀的过程;有时也可用于弱浸
蚀时活化金属制品的表面状态
第六章 金属材料及加工工艺
6 2金属材料的工艺特性 表面处理技术
④表面蚀刻：是使用化学酸进行腐蚀而得到的一种斑驳 沧桑的装 饰效果;如图16所示具体方法如下：
首先在金属表面涂上一层沥青;接着将设计好的纹饰在沥青的表面刻画;将需腐蚀部分的金 属露出 下面就可以进行腐蚀了;腐蚀可以视作品的大小;选择进入化学酸溶液内腐蚀和喷刷溶液 腐蚀 一般来说;小型作品选择浸入式腐蚀 化学酸具有极强的腐蚀性;在进行腐蚀操作时一定要注 意安全保护
金属材料八大成形工艺
金属材料八大成形工艺
（6）金属型铸造(gravity die casting) 金属型铸造：指液态金属在重力作用下充填金属铸型并在型中 冷却凝固而获得铸件的一种成型方法。 应用：金属型铸造既适用于大批量生产形状复杂的铝合金、镁 合金等非铁合金铸件，也适合于生产钢铁金属的铸件、铸锭等。
金属材料八大成形工艺
金属材料八大成形工艺
（3）挤压 挤压：坯料在三向不均匀压应力作用下，从模具的孔口或 缝隙挤出使之横截面积减小长度增加，成为所需制品的加 工方法叫挤压，坯料的这种加工叫挤压成型Байду номын сангаас 应用：主要用于制造长杆、深孔、薄壁、异型断面零件。
金属材料八大成形工艺
（4）拉拔 拉拔：用外力作用于被拉金属的前端，将金属坯料从小于 坯料断面的模孔中拉出，以获得相应的形状和尺寸的制品 的一种塑性加工方法。 应用：拉拔是金属管材、棒材、型材及线材的主要加工方 法。
金属材料八大成形工艺
（10）连续铸造（continual casting） 连续铸造：是一种先进的铸造方法，其原理是将熔融的金属， 不断浇入一种叫做结晶器的特殊金属型中，凝固（结壳）了的 铸件连续不断地从结晶器的另一端拉出，它可获得任意长或特 定的长度的铸件。 应用：用连续铸造法可以浇注钢、铁、铜合金、铝合金、镁合 金等断面形状不变的长铸件，如铸锭、板坯、棒坯、管子等。
金属材料八大成形工艺
（4）低压铸造(low pressure casting) 低压铸造：是指使液体金属在较低压力(0.02～0.06MPa)作用下 充填铸型，并在压力下结晶以形成铸件的方法.。 应用：以传统产品为主（气缸头、轮毂、气缸架等）。
金属材料八大成形工艺
（5）离心铸造(centrifugal casting) 离心铸造：是将金属液浇入旋转的铸型中，在离心力作用下填 充铸型而凝固成形的一种铸造方法。 应用：离心铸造最早用于生产铸管，国内外在冶金、矿山、交 通、排灌机械、航空、国防、汽车等行业中均采用离心铸造工 艺，来生产钢、铁及非铁碳合金铸件。其中尤以离心铸铁管、 内燃机缸套和轴套等铸件的生产最为普遍。
金属工程材料加工工艺
金属工程材料加工工艺一、金属熔炼金属熔炼是指将金属材料加热至熔点，使其成为液态，然后进行搅拌、熔化、澄清、浇铸等操作，以制备出所需形状和性能的金属材料。
金属熔炼是金属材料加工工艺中的重要环节之一，其质量直接影响到金属材料的性能和使用寿命。
二、金属成型金属成型是指将金属材料加工成所需形状的过程，包括锻造、铸造、冲压、轧制等工艺。
金属成型是金属材料加工中最基本的工艺之一，其质量直接影响到金属材料的使用性能和外观质量。
三、金属连接金属连接是指将金属材料通过焊接、铆接、螺栓连接等方式连接在一起的过程。
金属连接是金属材料加工中必不可少的环节之一，其质量直接影响到金属结构的强度和稳定性。
四、金属表面处理金属表面处理是指通过化学或物理方法对金属表面进行处理，以提高其耐腐蚀性、美观度和使用性能的过程。
金属表面处理包括镀层、涂层、氧化处理等工艺。
五、金属热处理金属热处理是指将金属材料加热至一定温度，并在此温度下保持一段时间，以改变其内部结构，从而达到改变其力学性能和耐腐蚀性能等目的的过程。
金属热处理包括淬火、回火、退火等工艺。
六、金属加工金属加工是指通过切削、磨削、钻孔等方式将金属材料加工成所需形状和尺寸的过程。
金属加工是金属材料加工中重要的环节之一，其质量直接影响到金属制品的质量和使用性能。
七、金属检测金属检测是指通过各种检测手段对金属材料的质量、性能和成分进行检测和评估的过程。
金属检测是保证金属材料加工质量和安全性的重要环节之一，包括无损检测、物理检测等方法。
八、金属包装金属包装是指对加工好的金属制品进行包装的过程，以保护其在使用和运输过程中不受损坏和污染。
金属包装应具有防震、防潮、防锈等功能，同时也要考虑到包装的外观美观度和成本等因素。
金属材料的加工工艺及其应用研究
金属材料的加工工艺及其应用研究一、引言金属材料广泛应用于现代工业生产中，为了满足不同领域的需求，金属材料的加工工艺不断变革和完善。
本文将系统地介绍金属材料的加工工艺及其应用研究，包括冷加工、热加工、精密加工等方面。
二、冷加工冷加工是指在常温下进行的金属材料加工工艺。
常见的冷加工方法包括拉伸、压缩、弯曲、深冲、冲压等，下面将分别介绍它们的应用研究。
1.拉伸拉伸是指将金属杆、金属板等材料在受力作用下进行拉伸变形来获得一定形状尺寸的加工工艺。
拉伸变形的特点是在拉伸区域材料的截面积不断减小。
大部分拉伸加工都需要通过模具来实现，拉伸加工常用于生产细丝、薄板及复杂形状的零件。
2.压缩压缩是指将金属材料通过强制压缩来获得目标形状的加工工艺。
常见的压缩工艺有挤压、轧制、旋压等。
其中，轧制广泛应用于金属板材加工，可以获得平整、光滑的表面。
挤压工艺可以用于制造精密零件。
3.弯曲弯曲是指将金属材料进行弯曲变形来获得一定形状尺寸的加工工艺。
它主要用于管子、板材制作等方面。
弯曲加工的主要工具是弯管机和压力机，零部件的后处理流程常常包括退火和表面处理。
4.深冲深冲是指用模具把金属板材“冲”成特异的形状，常见的有扣子、壳体等零部件。
深冲加工可以生产高效率、低成本的零部件，效率高达80%以上。
随着材料科技的进步，不断有更多的新材料用来进行深冲加工。
5.冲压冲压是指将金属板材或管材进行冲剪、冲孔，来获得一定形状尺寸的加工工艺，主要应用于汽车、电器、建筑等领域。
随着汽车、电器、建筑等行业的发展，对冲压件的精度和复杂程度的要求越来越高，冲压技术也不断推陈出新。
三、热加工热加工是指在材料加工时对其进行加热处理。
热加工常用于制造超大尺寸或超级高强力零部件，常见的热加工方式有锻造、轧制、铸造等。
1.锻造锻造是将金属材料加热后，在一定压力作用下使金属材料发生塑性变形的加工工艺。
锻造压机主要包括落锤式、开式、闭式等几种。
锻造工艺可以生产大型、高性能、耐用的金属零件，特别是在汽车、航空、造船等领域得以广泛应用。
金属加工行业常见金属材料的加工方法与工艺
金属加工行业常见金属材料的加工方法与工艺金属加工是指对金属材料进行切削、成型、焊接等操作的过程，而金属材料的选择和加工方法的确定直接关系到产品的质量和效益。
金属加工行业常见的金属材料有许多种，如钢材、铝材、铜材等，各种材料有不同的特性和加工要求。
本文将介绍金属加工行业常见金属材料的加工方法与工艺。
一、钢材的加工方法与工艺钢材是金属加工行业中使用最广泛的材料之一。
钢材的加工方法主要有切削加工、冲压加工和焊接加工等。
切削加工是通过刀具对钢材进行切割，常见的切削加工方法有车削、铣削和钻削等。
冲压加工是利用模具对钢材进行冲压成形，常见的冲压加工方式有剪、曲、冲、压等操作。
焊接加工是将两块或多块钢材通过焊接方式连接在一起，常见的焊接方法有电弧焊、气体保护焊和激光焊等。
二、铝材的加工方法与工艺铝材是金属加工行业中轻质、高强度的常用材料。
铝材的加工方法主要有锻造、压铸和氧化等。
锻造是通过对铝材进行塑性变形得到所需形状，常见的锻造方法有冷锻、热锻和温锻等。
压铸是将铝液注入模具中，经过高压成型后得到所需形状，常见的压铸工艺有压力铸造和重力铸造两种。
氧化是通过在铝材表面形成氧化膜来改善铝材的耐腐蚀性和装饰性，常见的氧化方法有阳极氧化和化学氧化等。
三、铜材的加工方法与工艺铜材是一种具有良好导电性和导热性的金属材料，广泛应用于电子、电器等行业。
铜材的加工方法主要有拉伸、挤压和焊接等。
拉伸是将铜材加热至一定温度后进行拉伸成形，常见的拉伸工艺有冷拔和热拔两种。
挤压是将铜材加热至一定温度后挤压成型，常见的挤压工艺有冷挤压和热挤压等。
焊接是将两块或多块铜材通过焊接方式连接在一起，常见的焊接方法有电阻焊接、摩擦焊接和气体保护焊接等。
总之，金属加工行业常见的金属材料有钢材、铝材和铜材等，它们的加工方法与工艺各不相同。
确定合适的加工方法和工艺对于产品的质量和效益至关重要。
金属加工企业应根据不同的金属材料特性和加工要求选择合适的加工方法和工艺，以提高产品的质量和生产效率。
金属材料工艺种类及加工方法探讨
金属材料工艺种类及加工方法探讨随着人类社会的进步，金属材料的应用范围越来越广泛，从早期的铁器、铜器到现代的航空、汽车、电子等领域都需要大量的金属材料的应用。
而金属材料的工艺种类和加工方法也在不断发展和改进，下面就分别从金属材料的工艺种类和加工方法两方面探讨一下。
一、金属材料工艺种类1、冶金工艺：冶金是指利用化学反应原理和热力学原理来提取金属元素或者合金的工艺。
常用的冶金方法有火法冶金、湿法冶金、电解冶金、化学气相沉积等。
2、铸造工艺：铸造是将熔化的金属或者合金注入到预先制好的铸型中，使其凝固后得到所需形状的零部件的过程。
常用的铸造方法有压铸、砂型铸造、永久模铸造、熔模铸造等。
3、成形工艺：成形是指将金属材料通过机械力量加工变形，使之变成想要的形状和尺寸的工艺。
其中包括锻造、拉伸、压扁、挤压等。
4、切削工艺：切削是指利用切削刀具对金属材料进行加工的一种工艺，它可以分为车削、钻削、铣削、磨削等各种切削方式。
二、金属材料加工方法1、锻造：锻造是指将熔化后的金属块在模具上通过机械压力的方式加工成形，它可以分为冷锻和热锻两种方式。
冷锻一般适用于高强度、高塑性的金属，而热锻则适用于低强度、高韧性的金属材料。
2、压力加工：压力加工是指在金属材料上施加一定的压力，以改变其形状和尺寸的加工方式。
其中包括冷轧、热轧、冷拔、热拔等各种加工方法。
3、切削加工：切削加工是指利用锋利的刀具对金属材料进行加工的方法，它可以分为车削、铣床、钻孔等各种加工方式。
切削加工可以制作出精度高、表面光洁度高的金属零部件。
4、热处理：热处理是指将金属材料加热或者冷却，以改变其组织结构和性能的方法。
常用的热处理方法包括退火、淬火、回火、正火等。
总的来说，不同的金属材料适用于不同的加工方法和工艺，对于加工金属材料来说，需要根据物料的材质、形状和要求选择合适的加工方式和工艺，从而保证加工过程的效率和质量。
同时，随着科技的不断进步和创新，金属材料的加工方法和工艺也在不断发展和改进，以适应新材料、新技术和新需求的不断提出。
金属材料的性能和加工工艺
金属材料的性能和加工工艺金属材料是广泛应用于制造行业的一类材料，其性能和加工工艺的研究和掌握对于制造业的发展至关重要。
本文将从金属材料的性能和加工工艺两个方面入手，探讨其相关问题。
一、金属材料的性能金属材料的性能包括热力学性能、物理性能和化学性能等方面。
其中，热力学性能指的是金属材料在热力学条件下的性质，如热膨胀系数、熔点、凝固温度等；物理性能则指的是金属材料在物理条件下的性质，如弹性模量、导电性、磁性等；化学性能则指的是金属材料在化学条件下的性质，如耐腐蚀性、氧化性等。
这些性能决定了金属材料的使用范围和作用效果。
以铝材料为例，其热力学性能表现为优良的导热性和热膨胀性，因此广泛应用于建筑和汽车制造行业；其物理性能表现为轻质、坚固、易加工，因此也被广泛应用于航空航天和电子行业；其化学性能表现为耐腐蚀性强，可以在海水和酸雾等腐蚀环境中长期使用。
二、金属材料的加工工艺金属材料的加工工艺包括铸造、锻造、轧制、拉拔、冲压、深孔加工等多种方式。
每一种加工工艺都有其特定的应用范围和加工效果。
铸造是一种常见的金属成型工艺，适用于生产各种大型、复杂形状的铸件，如汽车发动机缸体、船舶螺旋桨等。
锻造则是利用材料的塑性变形来制造各种金属件，其优点在于可以提高材料的强度和耐用性。
轧制和拉拔是常用的金属板材和线材成型工艺，可以生产各种规格的金属板、管、线和条等产品。
冲压则是应用于生产大批量的金属件的一种高效率工艺，如汽车身板、家具金属部件等。
对于不同的金属材料和加工对象，选择合适的加工工艺可以最大限度地保持材料性能和提高产品质量。
三、金属材料的加工应用金属材料的加工应用广泛，包括建筑、制造业、医疗、电子、航空航天等多个领域。
其中，建筑和制造业是金属材料的主要应用领域，例如在建筑中，常用的铝型材、不锈钢材料、钢材等可以用于窗户、门、墙板、屋顶、栏杆等部件制造中，这些部件具有耐风、耐水、耐火和耐腐蚀等特性。
在制造业中，金属材料被用于生产汽车、机械、船舶、航空器、卫星等多种产品，其中不锈钢、铝合金、钢等材料都有其主要应用场景。
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2 钢和铁 钢和铁的产量占金属产量之首。 （１）钢铁的种类和性质 ①纯铁 ②碳素钢 ③合金钢： 不锈钢 在钢中加进12％以上Cr时便难以生锈。
④铸铁： FC 2 5称为一般普通铸铁， FC 3 0、 FC 3 5称作强韧铸铁。
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2-3铝及其合金
1、铝及其合金的种类和性质 （l）铝 （2）铸件用铝合金 （3）延展用铝合金 （4）压模用铝合金
缺点： 一般来说金属的密度比其它材料大，有的金属易生锈。由于金属是热和 电的良导体，因此，绝缘性方面则较差。虽然具有特有的金属色，但缺 乏色彩。此外，各种加工所需的设备和费用，比塑料和木材化费要大。
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②金属材料的加工法
热加工 冷加工
③金属材料的热处理 将金属在适当的条件下加热或冷却，以得到适合各种用途的组织 和机械性质，这种处理称作热处理
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2-7表面处理
（1）腐蚀与表面处理 （2）表面处理及加饰、印刷 （3）对有害物质的处理 对污染采取的措施可考虑如下三点：
1）封闭系统：不排出有害物； 2）使用代用品：停止或减少使用有害物； 3）无公害技术的开发：表面处理技术的改善和对排出有害物的完全处理技术。 2、表面加工 （l）切削、研削加工 （2）研磨
2-4铜及其合金
l、铜 2、黄铜 3、青铜 4、铝青铜 5、焊锡
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2-5其它金属材料
1、锌 2、铅、锡及其合金 3、镍合金 4、贵金属及其合金 把金、银、白金一类金属化学性能稳定、价格昂贵的金属称作贵金属。 （1）金 （2）银 （3）白金
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2-6设计技术上的注意点 1、材料的选择 （l）选择的基本事项
金属材料与加工工艺
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1 我们的生活与金属 （1）人类与金属的历史 （2）金属材料的一般性质及其加工法
金属材料的一般性质 优点： 一般来说金属的导热、导电性能好，能很好反射热和光。由于金属硬度 大、耐磨耗性好，因而可以用于薄壳构造。很多金属可以铸造，富于展 延性，因此，可以进行各种加工。由于不易污损，易于保持表面的清洁。 金属制品还能和其它材料很好配合，发挥装饰效果和进行漂亮的加工。
4、表面涂层
a）电镀（电镀、溶融电镀、蒸着法、气相电镀等）金属衬里的金属被覆
b）以涂装为主体的涂塑等有机物被覆
c）景泰兰、搪瓷等，玻璃、陶瓷等陶瓷被覆等几种。
（1）表面镀饰
（2）涂装
（3）金属里衬
（4）塑料里衬
（5）搪瓷、景泰兰
（6）陶瓷涂层
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铣削与切割
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等离子弧切割
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高压铸造
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铸造
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增量钣金成型
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失蜡法铸造
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（3）加工上的注意点
下面就设计时必须要了解的金属材料所具有的性质加以说明。 1）塑性变形 2）再结晶和结晶粒的生成及退火 3）青热脆性 4）时间开裂 5）淬火与回火
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2、加工法的种类 有塑性加工、连接和机械加工，液体金属加工法有铸 造和焊接。
（1）压力加工 切断加工、弯曲加工、冲压加工、成型加工、压缩加工和特殊塑性加工等。 l）切断加工 2）弯曲加工 a．最小弯曲半径 b．回弹 3）冲压加工
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（2）压力加工用材料
（3）铸造 1）铸模的种类 铸模可分为砂模和金属模。 2）铸模的制造方法
（4）连接 连接有机械性连接、金属性连接和化学性连接。机械性连接是由螺 栓、螺母、铆接、弯扣、螺丝等连接，金属性的连接为焊接，化学 性连接是最近急速发展起来的由粘接剂的连接。 1）焊接法 2）粘接剂连接 3）机械性连接
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化学蚀刻
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金属片材成型
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金属旋压
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切割与冲压
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滚压成型
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卷曲编织
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反向冲击挤压 21
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22
锻造
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金属粉末注射成型
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为了供设计时作为材料选择的参考把金属材料所具有特性例举如下：
l）能制造浅浮雕构造和大型构造物。 2）一般来说由于延展性、铸造性和焊接性能良好，适于各种工法。 3）因为耐热性好，不燃烧，热变形也少。 4）硬度大、耐磨性出色。 5）热传导性和导电性通常较好。 6）易保持清洁。 7）具有金属通常持有的重量感。 8）不会因时间而发生变化，耐久性出色。 9）易再生。 10）具有金属光泽。 11）各种形状的材料容易在市场上购得到。 12）其中有些金属易生锈。 13）加工所需的设备及费用较多。 14）一般冲击声、打击声较大。