金属材料第三讲.ppt

产品造型材料与工艺;第二章 金属材料及其加工技术;第一节 常用金属材料及其特性;2.1.1 金属材料的特性及分类;金属的宏观特性 ①良好的导电性和导热性； ②正的电阻温度系数；且绝大多数金属具有超导性； ③良好的反射能力、不透明性及金属光泽； ④良好的塑性变形能力（延展性） 反映出金属的本质： 有特殊光泽 优良的导电性和导热性 是良好的塑性变形固体物质 ;金属材料的性能 ①使用性能 使用过程中表现出来的性能 机械(力学)性能：强度、塑性、弹性 、刚度等 物理性能：导热性、导电性、热膨胀性、磁性等 化学性能：抗蚀性、抗氧化等 ②工艺性能 制造和加工过程中表现出来的性能 如铸造性能、锻造性能、焊接性能、切削加工性能和热处理性能等 ;常用金属材料的分类;第一节 常用金属材料及其特性;2.1.2 钢铁材料;2.1.2 钢铁材料;铸铁 (0.02%=c2.11%) ???碳存在的不同形式 灰口铸铁：碳以石墨形式存在，断口呈灰色 白口铸铁：碳以渗碳体形式存在，断口白色 麻口铸铁：按用途：碳素结构钢、碳素工具钢 按石墨的形态： 灰口铸铁：钢基+片状石墨，强度、塑性、韧性不如钢，减震性好、缺口敏感性低，适于制各种承受压力和要求消震的床身、机架、箱体、缸体、壳体 可锻铸铁：铸态白口铸铁热处理成，高强度、塑性、冲击韧性，制汽车后桥外壳、管接头、低压阀门 球墨铸铁：铁水+球化剂，铸造性优良，取代了可锻铸铁，制造受力复杂、负荷大、耐磨的铸件，如曲轴、凸轮轴、齿轮、蜗轮蜗杆、活塞、工作缸等;第一节 常用金属材料及其特性;2.1.3 有色金属及其合金;铝及铝合金;铜及铜合金;;第一节 常用金属材料及其特性;金属材料设计是造型设计的重要组成部分，它包括： 材料的选用 材料加工工艺的制定 造型设计中，金属材料的选用是一个复杂的决策问题，它需要： 首先要掌握金属材料理论及其应用知识 明确目标及限制条件 进行必要的试验和选材方案对比;如何进行金属材料的选材？;根据使用性能选材 变形失效：弹性变形和塑性变形影响形状、尺寸精度 重要螺栓、弹簧、精密丝杠等，应选高弹性模量材料 断裂失效： 塑性断裂：明显塑性变形后断裂，应选高强度材料 低应力脆性断裂：无宏观塑性变形下断裂，如高强度的锤杆，应选强韧性材料 疲劳断裂：交变应力作用下的裂纹形成、扩展造成断裂，如齿轮，应表面强化处理 表面损伤失效：磨损、腐蚀、表面疲劳 选材的经济性原则：材料价格、加工费用等 其他因素：环保、市场等;根据工艺性能选材;2.2.1 铸造加工及其工艺性 2.2.2 压力加工及其工艺性 2.2.3 焊接技术及其工艺性 2.2.4 切削加工（机械加工）及其工艺性 2.2.5 特种加工及其工艺性;后母辛方鼎;家用缝纫机机架 ;;2.2.1 铸造加工及其工艺性;2.2.1 铸造加工及其工艺性;铸造方法分类;无论哪种铸造，其工艺过程中的基本内容和成型原理都是相同的，只是过程的方法依不同铸造而有所不同。 各种铸造的基本过程： ;砂型铸造; 砂型成形方法;砂型成形方法;砂型铸造;砂型铸件的结构设计应注意：;金属型铸造;金属型铸造特点;熔模铸造（失蜡铸造）;熔模铸造（失蜡铸造）;熔模铸造（失蜡铸造）的特点;压力铸造;;低压铸造：介于重力铸造和压力铸造之间的一种方法，所用压力为2-7N/cm2。主要用于生产质量高的铝镁合金铸件 离心铸造：将液态合金浇入高速旋转（250-1500r/min）的铸型中，使金属液在离心力作用下充填铸型并结晶。主要用于生产圆筒形铸件。 ;;铸造质量的好坏主要决定于合金的充型能力，影响合金充型能力的主要因素是合金的流动性、浇注条件和铸型的结构。;材料的可铸性;铸造产品设计的特点;铸造产品设计的特点;铸造产品设计时应注意哪些问题？;;箱体;参考资料 1.教材 2.王南老师讲义 3.郑州轻工业学院网络课程