金属材料加工工艺简介
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。
独领风骚的金属加工工艺以及金属成型工艺大盘点

独领风骚的金属加工工艺以及金属成型工艺大盘点金属加工工艺一、金属注射成型(MIM)1.简介金属注射成型(Metal Injection Molding,MIM)是一种适于生产小型、三维复杂形状以及具有特殊性能要求制品的近净成形工艺。
该技术是将现代塑料注射成形技术引入粉末冶金领域而形成的一门新型粉末冶金近净形成形技术。
2.工艺流程将各种微细金属粉末(一般小于20μm)按一定的比例与预设粘结剂,制成具有流变特性的喂料,通过注射机注入模具型腔成型出零件毛坯,毛坯件经过脱除粘结剂和高温烧结后,即可得到各种金属零部件。
MIM流程结合了注塑成型设计的灵活性和精密金属的高强度和整体性,来实现极度复杂几何部件的低成本解决方案。
(MIM工艺流程示意图)3.适用材料及典型结合剂(MIM适用材料)(MIM典型结合剂)4.金属注射成形(MIM)应用范围MIM具有常规粉末冶金、机加工和精密铸造方法无法比拟的优势,最突出优点为:● 适合各种粉末材料的成形,产品应用十分广泛;● 能直接成形几何形状复杂的小型零件(0.03g~200g);● 零件尺寸精度高(±0.1%~±0.5%),表面光洁度好(粗糙度1~5μm);● 产品相对密度高(95~100%),组织均匀,性能优异;● 原材料利用率高,生产自动化程度高,适合连续大批量生产。
因此在轻武器、手表、电子仪器、牙齿矫正支架、汽车发动机零件、电子密封、切削工具及运动器材中得到大量应用。
二、纳米注塑成型技术(NMT)1.简介金属与塑料以纳米技术结合的工艺称为纳米注塑成型技术(NMT)。
先对金属表面进行纳米化处理,再将塑料注射在在金属表面,可将镁、不锈钢、钛等金属与硬质树脂结合,实现一体化成型。
2.NMT工艺流程3.适用材料(铝材和铝材的结合)金属基材:铝及其合金:1000-7000系列(5052、6061、6063、7072、7075)铜及其合金:CAC16、C110、C5191、C1020、KFC5、KLF194 镁及其合金:AZ-31B、AZ-91D钛及其合金:KSTI、KS40不锈钢:SUS-304、SUS-316、316L及其他铁系列合金(MIM304L)(结合样件形式)塑料基材:PPS:宝理PPS5120(白)/PPS 1135(黑)/ PPS F458A(黑)东漕BGX120(黑)/BGX140(黑)/BGX545(黑)PBTPA(Nylon尼龙):黑色(包括PA6、PA66)PPA:多种颜色4.应用范围NMT产品可拓展到很广阔的领域,包括各类3C电子产品外壳及汽车零部件等。
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。
金属加工成型工艺

金属加工成型工艺一、工艺简介金属加工成型工艺是指通过机械或手工加工的方式将金属材料加工成所需形状的过程。
金属加工成型工艺包括铸造、锻造、冲压、拉伸、剪切等多种方法,不同的方法适用于不同的金属材料和加工要求。
二、铸造铸造是指将熔化的金属注入到模具中,冷却后得到所需形状的过程。
铸造可以分为几种不同的类型,包括砂型铸造、永久模铸造和压力铸造等。
1. 砂型铸造砂型铸造是最常见的一种铸造方法。
首先需要制作出一个模具,然后将熔化的金属倒入模具中,等待其冷却凝固后取出即可。
这种方法适用于各种大小和形状的零件。
2. 永久模铸造永久模铸造是指使用氧化物陶瓷或硅酮陶瓷制作出一个耐高温的模具,然后将液态金属注入其中。
这种方法适用于大批量生产相同形状零件。
3. 压力铸造压力铸造是指将熔化的金属注入到一个高压模具中,通过高压将金属填充到模具中的每个角落,然后冷却凝固。
这种方法适用于制作高精度和高强度的零件。
三、锻造锻造是指通过对金属材料进行挤压、拉伸等方式改变其形状和结构的工艺。
锻造可以分为几种不同的类型,包括自由锻造、模锻和冷锻等。
1. 自由锻造自由锻造是指将金属材料放置在一个火炉中加热至一定温度,然后使用铁榔头或其他工具对其进行敲打、挤压等操作,使其形成所需形状。
这种方法适用于小批量生产和加工复杂零件。
2. 模锻模锻是指使用一个特殊的模具对金属材料进行挤压或拉伸等操作,以得到所需形状。
这种方法适用于大批量生产相同形状零件。
3. 冷锻冷锻是指在常温下对金属材料进行挤压或拉伸等操作,以得到所需形状。
这种方法适用于制作高精度和高强度的零件。
四、冲压冲压是指将金属板材放置在一个模具中,然后使用一个冲头对其进行压制,以得到所需形状。
冲压可以分为几种不同的类型,包括单向拉伸、双向拉伸和深拉等。
1. 单向拉伸单向拉伸是指将金属板材在一个方向上进行拉伸,以得到所需形状。
这种方法适用于制作平面或简单曲面的零件。
2. 双向拉伸双向拉伸是指将金属板材在两个方向上进行拉伸,以得到所需形状。
机械制造工艺-金属材料的加工与成型

机械制造工艺-金属材料的加工与成型1. 介绍金属材料的加工与成型是机械制造过程中至关重要的一部分。
本文档将探讨金属材料的加工与成型技术,包括常见的金属材料、加工方法和相关设备。
2. 常见金属材料2.1 钢钢是最常用的金属材料之一,具有较高的强度和耐磨性。
它广泛应用于制造行业,如汽车、建筑和机械制造等领域。
2.2 铝合金铝合金具有良好的强度和轻量化特性,被广泛用于飞机、汽车和电子产品等领域。
2.3 铜铜具有优异的导电和导热性能,常用于电子元件、管道和装饰品等方面。
2.4 锌合金锌合金具有良好的耐腐蚀性能,常被用于模具制造和锌合金产品生产。
3. 加工方法3.1 切削加工切削加工是通过将刀具对金属材料进行切削、钻孔或铣削等操作来改变其形状。
常见的切削加工方法包括车削、钻孔、铣削和磨削等。
3.2 成形加工成形加工是通过将金属材料置于模具中,通过施加力和压力改变其形状。
常见的成型加工方法包括冲压、锻造、挤压和铸造等。
3.3 焊接焊接是将两个金属件通过熔化或塑性变形连接在一起的过程。
常见的焊接方法有电弧焊、氩弧焊和激光焊等。
4. 加工设备4.1 数控机床数控机床是利用计算机控制系统来精确操作和控制刀具运动的机床设备,常用于精密加工和批量生产。
4.2 冲压机冲压机利用模具对金属材料进行冲击或挤压,以改变其形状。
它广泛应用于汽车制造和家电制造等领域。
4.3 焊接设备焊接设备包括电弧焊机、氩弧焊机和激光焊接机等,用于将金属材料进行连接和固定。
5. 结论机械制造工艺中金属材料的加工与成型是非常重要的环节。
通过选择合适的金属材料、加工方法和设备,在实际应用中可以获得优异的性能和质量。
对于机械制造行业而言,熟练掌握金属材料的加工与成型技术能够提高生产效率、降低成本并提高产品质量。
金属材料加工工艺简介

①退火是将金属加热到临界温度(Ac3:或Ac1,)以上,保温一段 时间后度冷却,使其组织结构接近均衡状态,从而消除或减少 内应力,均化组织和成分,有利于加工作业。
第六章 金属材料及加工工艺
6.2金属材料的工艺特性
②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。 ③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,以达到强化金属组织,提 高金属的强度、硬度等机械性 能。 ④回火是将淬火后的金属重新 加热,再进行保温冷却。其目 的是为了消除淬火应力,以达 到所要求的组织和性能。图 6—15 普通热处理过程示意图
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
4.焊接加工 焊接加工是充分利用金属材料在高温作用下易熔化的特 性,使金属与金属发生相互连接的一种工艺,是金属加工的 一种辅助手段。 常用的焊接方法有熔焊、压焊和钎焊,如图6—14所示。 金属的焊接性能是指金属能否适应焊接加工而形成完整 的具有一定使用性能的焊接接头印特性。金属焊接性的好坏 取于金属材料本身的化学成分和焊接方法。材料化学成分是 影响材料焊接性的最基本因素。材料化学成分含量不同,其 焊接性也不同。如碳钢的含碳量越高,焊接接头的淬硬倾向 越大,就易于产生裂纹,表明碳钢印焊接性随着含碳量的增 加而变差。 通常,低碳钢有良好的焊接性,高碳钢、高合 金钢、铸铁和铝合金的焊接性较差,中碳钢则介于两者之间。
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
③制作蜡模:制造蜡模的材料有石蜡、蜂蜡、硬脂酸和松香等,常用50% 石蜡和硬脂酸的混合料。将熔化好的蜡料倒入压型内,同时不断的翻转压型, 使蜡料均匀形成蜡模,待蜡料冷却后便可从压型中取出,修毛刺后即得蜡模。 批量生产时则将多个蜡模组装成蜡模组。使用蜡棒粘接蜡模制作浇注流道,浇 注流道要有浇注口和出口。 ④制作型壳:在蜡模上均匀地刷一层耐火涂料(如水玻璃溶液),洒一层耐火 砂,使之硬化成壳。如此反复涂三四次,便形成具有一定厚度的由耐火材料构 成的型壳(洒耐火砂先细后粗)。 ⑤脱蜡:将制作好的型壳放入炉中烘烤,使蜡模熔化流出并回收,从而得到 一个中空的型壳。 ⑥焙烧和造型:将型壳进行高温焙烧,以增加型壳强度。为进一步提高型壳 强度,防止浇注时型壳变形或破裂,可将型壳放在箱体中,周围用干砂填充。
不锈钢工件加工工艺简介

不锈钢工件加工工艺简介不锈钢是一种耐腐蚀、耐高温、耐磨损的金属材料,因其具有优良的物理和化学性能,在工程领域中得到广泛应用。
不锈钢工件的加工是指对不锈钢材料进行切削、成形、焊接等加工工艺,以满足工程应用的需要。
不锈钢工件加工工艺包括车削、铣削、磨削、钻孔、焊接、抛光等工艺步骤,下面将对不锈钢工件加工工艺进行简要介绍。
一、车削加工工艺车削是一种常用的加工不锈钢工件的方法,通过车床对工件进行旋转切削,使工件表面得到精密加工。
在车削加工中,不锈钢工件通常采用硬质合金刀具,利用切削原理对工件表面进行切削,以得到所需尺寸和形状。
车削加工不锈钢工件需要注意刀具的选择、切削速度和进给量的控制,以确保工件表面光洁度和尺寸精度。
对于不锈钢工件,由于其硬度和韧性较高,车削过程中需要保持合理的切削参数,避免刀具损坏和工件变形。
铣削是一种使用铣刀进行切削的加工方法,适用于不锈钢工件的平面加工、凹槽加工和轮廓加工等。
在不锈钢工件的铣削加工中,需要选择合适的刀具类型、切削参数和切削方式,以保证工件加工表面粗糙度和尺寸精度。
铣削加工可以采用立式铣床、卧式铣床、数控铣床等设备进行加工,根据不同的工件形状和要求选择合适的设备和工艺路线。
磨削是一种利用磨具对不锈钢工件进行加工的方法,能够获得精密的表面质量和尺寸精度。
磨削加工常用于不锈钢工件的表面精加工、内外圆孔加工和平面磨削等。
在磨削加工中,需要选择合适的磨具类型、磨削参数和冷却润滑方式,以避免工件表面产生热裂纹和变形。
焊接是将金属材料通过加热熔化和冷却凝固的方式连接在一起的加工方法,适用于不锈钢工件的连接和结构加工。
在焊接加工中,需要选择合适的焊接方法、焊接材料和焊接参数,以确保焊缝质量和连接强度。
不锈钢材料具有一定的焊接难度,焊接过程中需要控制温度和避免氧化,以减少焊接变形和气孔等缺陷。
抛光是一种通过摩擦和磨擦使不锈钢工件表面得到光滑和亮度的加工方法。
抛光加工可以采用机械抛光、化学抛光和电化学抛光等方式进行,以获得不同表面粗糙度和光洁度的要求。
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。
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第六章 金属材料及加)冲压 金属塑性加工方法之一,又称板料冲压。如图6-11所示,在压 力作用下利用模具使金属板料分离或产生塑性变形,以获得所需工 件的工艺方法。 按冲压加工温度分为热冲压和冷冲压。前者适合变形抗力高, 塑性较差的板料加工;后者则在室温下进行,是薄板常用的冲压方 法。 按冲压加工功能分为冲裁加工和成型加工。冲裁加工又称分离 加工,包括冲孔、落料、修边、剪裁等。成型加工是使材料发生塑 性变形,包括弯曲、拉深、卷边等。
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
(5)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。离心铸造 的铸件组织致密,力学性能好,可减少气孔、夹渣等缺陷。常用于制 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。
第六章 金属材料及加工工艺
6.2金属材料的工艺特性
热处理
通过加热和冷却的方法,改变金属内部或表面的绢织结构, 以获得预期性能的工艺方法。根据热处理时加热冷却规范的基 本特点及其对组织性能的影响,金属热处理可分为普通热处理、 表面热处理和特殊热处理。 1. 普通热处理 普通热处理包括退火、正火、淬火和回火处理(如图6—15所示)。
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
⑦浇注:将型壳保持一定温度,浇注金属溶液。 ⑧脱壳:待金属液凝固后,去除型壳,切去浇口,清理毛刺,获得 所需铸件。熔模铸造尺寸精确,铸件表面光洁,无分型面,不必再加 工或少加工。熔模铸造工序较多,生产周期较长,受型壳强度限制, 铸件重量一般不超过25kg。适用于多种金属及合金的中小型、薄壁、 复杂铸件的生产。
图6—3 砂型铸造的基本工艺过程
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6-4所示。 ①制作母模: 母模是铸件的基本模样,用于制造压型。可根据设计方案用适当的料 制作母模。 ②制作压型:压型是制造蜡模的特殊铸型可采用易熔合金、石膏或 硅橡胶制作。用硅橡胶制作压型时,将母模均匀的刷上压型常用钢或 铝合金加工而成,小批量时层硅橡胶,然后贴一层纱布,如此反复五 六次,视铸件的大小决定。外层用石膏固定,待硅橡胶模固化后,取 出母模,即翻制得硅橡胶模压型。
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.金属塑性加工 (1)锻造 金属塑性加工方法之一。锻造是利用手锤、锻锤或压力设备上 的模具对加热的金属坯料施力,使金属材料在不分离条件下产生塑 性变形,以获得形状、尺寸和性能符合要求的零件。为了使金属材 料在高塑性下成型,通常锻造是在热态下进行,因此锻造也祢为热 锻。 按成型是否用模具通常分为:自由锻(如图6-5) 模锻(如图6-6) 按加工方法分为:手工锻造(图6-7 )和机械锻造。 在现代金属装饰工艺中,常用的锻造方法是手工锻造。
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
手工模锻:是指先做好母模再进行锻造成型, 具体过程是(以紫铜浮雕为例): ①首先按设计构思,制作好浮雕泥胚。 ②将泥胚翻制成玻璃钢。 ③将铜皮用汽油喷灯过火,烧至红色,进行退火。 ④将浮雕按区域分成几个大块面。 ⑤将锻好的块面焊接在一起,找平,然后抛光。 ⑥将作品进行或电镀、或化学着色、或防腐等后处理。
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
4.焊接加工 焊接加工是充分利用金属材料在高温作用下易熔化的特 性,使金属与金属发生相互连接的一种工艺,是金属加工的 一种辅助手段。 常用的焊接方法有熔焊、压焊和钎焊,如图6—14所示。 金属的焊接性能是指金属能否适应焊接加工而形成完整 的具有一定使用性能的焊接接头印特性。金属焊接性的好坏 取于金属材料本身的化学成分和焊接方法。材料化学成分是 影响材料焊接性的最基本因素。材料化学成分含量不同,其 焊接性也不同。如碳钢的含碳量越高,焊接接头的淬硬倾向 越大,就易于产生裂纹,表明碳钢印焊接性随着含碳量的增 加而变差。 通常,低碳钢有良好的焊接性,高碳钢、高合 金钢、铸铁和铝合金的焊接性较差,中碳钢则介于两者之间。
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)轧制 金属塑性加工工艺之一。如图6—8所示,利用两个旋转轧辊印压力 使金属坯料通过一个特定空间产生塑性变形,以获得所要求的截面形 状并同时改变其组织性能。通过轧制可将钢坯加工成不同截面形状的 原材料,如圆钢、方钢、角钢、下字钢、工字钢、槽钢、z字钢、钢轨 等。按轧制方式分为横轧、纵轧和斜轧;按轧制温度分为热轧和冷轧。 热轧是将材料加热到再结晶温度以上进行轧制,热轧变形抗力小,变 形量大,生产效率高,适合轧制较大断面尺寸,塑性较差或变形量较 大的材料。冷轧则是在室温下对材料进行轧制。与热轧相比,冷轧产 品尺寸精确,表面光洁,机械强度高。冷轧变形抗力大,变形量小, 适于轧制塑性好,尺寸小的线材、薄板材等。
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
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
5. 粉末冶金 粉末冶金是以金属粉末或金属化合物粉末为原料状和性能的材 料或制品的工艺方法。 其主要工序为: ①粉末原料的制取和准备。 ②将粉末加工成所需形状的坯料。经混合、成形和烧结,获得所需 形状 ③将坯料在低于主要组元熔点的温度下进行烧结,使之获得最终的 性能。 常用的金属粉末有铁、铜、镍、钻、钨、钼、铬和钛等粉末;合金 粉末有镍青铜合金、钛合金、高温合金、低合金钢和不锈钢等。
图6-7为锻铜浮雕。 是手工锻造作品。 手工锻造是一种古 老的金属加工工艺, 是以手工锻打的方 式,在金属板上锻 锤出各种高低凹凸 不平的浮雕效果。
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
手工自由锻:是指在金属板上自由锻造成型。 具体过程是(以紫铜浮雕为例): ①首先将铜皮用汽油喷灯进行加温,烧至红色,这一过程称为“退 火”,目的是使铜的分子结构重组,使之变软。 ②将设计好的图案画在铜皮上,用錾子将轮 廓錾出。 ③根据预先的设计将铜皮放在沙袋上,用锤子和錾子锻出大的凹凸起 伏。 ④将铜皮用胶固定在一张平板上,用各种型号和形状的錾子錾出一些 精细的造型,其司需要多次退火。 ⑤将制作好的作品放在铁垫板上,找平,然后整理好边缘。 ⑥将作品需要抛光印地方进行抛光,然后进行电镀、化学着色、防腐 等后处理。
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。 常用的铸造材料有铸铁、铸钢、铸铝、铸铜等,通常根据不同的使用目的、 使用寿命和成本等方面来选用铸件材料。 图6-2为采用铸造方法生产的产品。
表 面 淬 火
电
化 学
着 色
肌 理
第六章 金属材料及加工工艺
在钢、铁和合金 为代表的现代工业社会, 金属材料以其优良的力 学性能、加工性能和独 特的表面特性,成为现 代产品设计中的一大主 流材质(图6—1)。
第六章 金属材料及加工工艺
6.1金属材料的固有特性
金属材料是金属及其合金的总祢。金属的特性是由金属结合键的 性质所决定的。金属的特性表现在以下几个方面: ①金属材料几乎都是具有晶格结构的固体,由金属键结合而成。 ②金属材料是电与热的良导体。 ③金属材料表面具有金属所特有印色彩与光泽 ④金属材料具有良好的展延性。 ⑤金属可以制成金属间化合物,可以与其他金属或氢、硼、碳、氮、 氧、磷与硫等非金属元素在熔融态下形成合金,以改善金属的性能。 合金可根据添加元素的多少,分为二元合金、二元合金等。 ⑥除了贵金属之外,几乎所有金属曲化学性能都较为活泼,易于氧 化而生锈。
金属加工工艺
成型加工
粉 铸造 塑性加工 切削加工 焊接 末 冶 金
金 属 型 铸 造 化 学 热 处 理 形 变 热 处 理 磁 场 热 处 理 机 械 化 学
热处理
表面处理 技术
特殊热 处理 表面前处 理 表面装 饰工艺
普通热处理
表面热 处理
砂 型 铸 造
熔 模 铸 造
压 力 铸 造
离 心 铸 造 锻 造 轧 制 挤 压 拔 制 冲 压 车 铣 刨 磨 钻 镗 钳 工 熔 焊 压 焊 钎 焊 退 火 正 火 淬 火 回 火
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
(3)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。 铸型常用铸铁、铸钢等材料制成,可反复使用,直至损耗。金属型 铸造所得铸件的表面光洁度和尺寸精度均优于砂型铸件,且铸件的 组织结构致密,力学性能较高。适用于中小型有色金属(如铝、铜、 镁及其合金等)铸件和铸铁铸件的生产。 (4)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。属于精密铸造方法。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、匿案及文字等。主要用于锌、铝、镁、铜及 其合金等铸件的生产。
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
3.切削加工 又称为冷加工。利用切削刀具在切削机床上(或用手 工)将金属工件的多余加工量切去,以达到规定的形状、 尺寸和表面质量的工艺过程。 按加工方式分为车削、铣削、刨削、磨削、钻削、镗 削及钳工等,是最常见的金属加工方法。 图6—12和图6—1 3为铣削工序和车削工序示意图。