加工工艺与表面处理5.4金属的应用精要.ppt

第五章金属材料及加工工艺 金属材料在设计中的应用 金属材料的特征属性 CHAPTER1 金属材料的特征属性 在各个工程领域中，金属材料是所有材料中最主要和最基本的结构材料，也是现代产品设计得以实现的最重要的物质技术条件。在现代工业设计活动中，几乎没有不涉及金属材料的。 由于金属及其合金在力学、物理学、化学和加工工艺等方面的一系列特殊的优异性能，使得它不仅可以保证产品使用功能的实现，而且可以赋予产品一定的美学价值，使产品呈现出现代风格的结构美、造型美和质地美。 金属材料的特征属性 金属材料的特征属性 金属及其合金在力学、物理学、化学和加工工艺的优异性能 物理学 加工工艺 化学 力学 金属材料的特征属性 弹性和刚度、强度、塑性、硬度、冲击韧度、断裂韧度及疲劳强度 密度、熔点、导热性、导电性、热膨胀性、磁性 耐腐蚀性、热稳定性 冷加工包括车、钳、刨、铣、磨等 热加工又分为铸造和锻压 锻压里边又可分为锻造和冲压 锻造有自由锻（含镦粗、拔长、挤压、冲孔、扩孔、顶镦等）模锻 冲压有冲裁、弯曲、拉深、胀形、扩口、缩口、翻边等 金属材料的特征属性 由于金属的电子倾向脱离，因此具有良好的导电性，常见的金属，且金属元素在化合物中通常带正价电，但当温度越高时，因为受到了原子核的热震荡阻碍，电阻将会变大。 金属材料的特征属性 那么有没有显负化合价的金属元素？举个栗子呗(。?＿?。)? 金属材料的特征属性 有的(??д?)！因为除了卤素之外,金(Au)有最高的电子亲和能,金原子获得电子后得到5d106s2的稳定结构,因此在热力学上有生成Au-的理论依据.CsAu就是一个含Au-的离子化合物.Au溶解在K、Rb、Cs的液氨溶液中,都被检测生成了Au-。 金化铯（CsAu）是一种离子化合物，其中含有罕见的Au负离子。它可以由加热计量比为1：1的金和铯的混合物制得，这两种金黄色的液体发生反应可以得到确定产物。它的液氨溶液是棕色的；固体是黄色的；而氨加合物是深蓝色的 金属材料的特征属性 金属材料的特征属性 金的电子分布式，1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 3d10 4s2 4p6 4d10 5s2 5p6 4f145d10 5f14 6s1。处于稳定状态的原子，核外电子将尽可能地按能量最低原理排布，另外，由于电子不可能都挤在一起，它们还要遵守泡利不相容原理和洪特规则。 金属材料的特征属性 汞和碱土金属混合得到的钠汞齐，钠显正价，汞显负价。但是，因为钠汞齐属于合金，合金通常不认是化合物，而认为是混合物。合金中的元素显什么价态不好说的，我们通常认为合金中的元素都是显零价。 钠的含量在1%以下的汞齐为液体，含钠为1～2.5%者为面团状，含2.5%以上者为固体结晶。放置空气中，跟空气中的氧气和水反应，在表面上覆盖一层氢氧化钠薄膜。跟水反应，生成氢氧化钠放出氢气。钠汞齐比纯钠反应缓慢，用做还原剂，也用于制造氢气。 金属材料的特征属性 金属材料的特征属性 金属材料的自然材质美、光泽感、肌理效果构成了金属产品最鲜明、最富感染力并最有时代感的审美特征，它对人的视觉、触觉给以直观的感受和强烈的冲击。 铁锈未眠 金属材料的特征属性 不锈钢管 金属材料的特征属性 银色肌理 金属材料的特征属性 金属材料的特征属性 铸铁 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总称，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。 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。 金属材料的特征属性 金属材料的特征属性 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。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。 金属材料的特征属性 不锈钢 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，这层薄膜是人类肉眼所看不见的。通常所提及的不锈钢和镍的比例一般是 18：10。 金属材料的特征属性 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；