第一章_金属的成型及金属压力加工基本知识.ppt

2 1 金属压力加工概论 教材：金属压力加工概论:李生智 课程性质：本科选修课 考核方式：平时成绩20%（出勤10%、课堂作业10%）+闭卷考试80%。 金属压力加工概论 第一章 金属的成型及金属压力加工基本知识 第二章 金属压力加工的变形力学基础 第三章 金属压力加工的金属学基础 第四章 金属压力加工的摩擦学基础 第五章 轧制理论基础 第六章 轧钢生产工艺的基本问题 第七章 钢坯和型、线材生产 第八章 板带钢生产 第九章 钢管生产 第十章 金属压力加工的其他方法 第十一章 有色金属压力加工 第十二章 金属压力加工产品标准、产品质量检验和技术经济指标 第十三章 金属压力加工简史及其新技术的发展 第一章 金属的成型及金属加工基本知识 第一节 金属及金属元素 第二节 金属的成型方法 第三节 金属压力加工过程的实质及主要方法 第四节 金属压力加工在国民经济中的作用及其发展 金属 自然界中，金属以氧化物、硫化物、碳酸盐等化合物形式出现，也有以金属状态出现。 金属：在常温下是原子有规律排列构成的固态结晶体。它除了具有一定的形状外，还有坚硬性、塑性和特殊的光泽，是热、电的良导体。 例外：水银不是固态结晶体，锑不具有良好塑性，铈、镨导电性远不如非金属石墨。 二、金属元素 金属分为黑色金属（3种）和有色金属（83种）。 黑色金属也称为“铁类金属”，呈黑色，习惯上把黑色金属称为“钢铁”。包括铁、锰、铬及其合金。 有色金属亦称“非铁金属”，具有更多特殊性能，如高强度、高导电性、高耐蚀性、高耐热性等。包括轻金属、重金属、稀有金属、贵金属、半金属等。 铁 铁：通常指含有碳、硅、锰、硫、磷等元素组成的铁碳合金，有生铁和纯铁两种，密度为7.86g/cm3，熔点为1538OC。 铸铁（生铁）：含碳量大于2%，大部分用于炼钢，另一部分用来生产铸铁件。 纯铁（熟铁）：含碳量低于0.04%，其铁含量99.9%，也称无碳钢，铁磁性很好，有更好塑性、耐热性、耐蚀性和焊接性，用于深冲。 钢 钢也是铁碳合金，通常是指碳含量在0.04%~2%之间的铁碳合金，钢是用生铁或废钢为主要原料，根据不同性能要求，配加一定的合金元素冶炼而成。分为碳素钢和合金钢。 碳素钢：碳含量在0.04%~1.35%，并有硅、锰、硫、磷及其他残余元素的铁碳合金，其产量占全部钢产量90%。 合金钢：在钢水中特意加入不同化学元素的合金化过程，获得特殊的工艺性能和使用性能稳定、优良的钢。钢的合金化过程：改变了钢的组织和结构，改变了钢的物理和化学性能。 轻金属：密度小于3.5g/cm3金属。包括铝、镁及其合金，铍、锂等。 铝：密度小，塑性好易加工。耐腐蚀、无低温脆性、导电导热性好、表面处理性能好等特点，使用在包装、交通运输、建筑工程领域。 镁：银白色金属，其强度比铝低，塑性差，但有良好的切削加工性能和抛光性能，用于化学工业、仪器仪表制造及军事工业，易于燃烧，用来制作照明弹、燃烧弹和焰火。 重金属：密度大于3.5g/cm3金属。包括铜、镍、铅、锌、锡、镉等金属及其合金。 铜：优良导电导热性能。耐腐蚀，工艺性能好。 镍：力学性能优良，有良好的化学稳定性。 锌：较好的耐蚀性和力学性。 铅：具有熔点低、塑性好、耐蚀性高，室温下加工不产生加工硬化。 锡：熔点低、强度硬度低、塑性好。 镉：塑性好、强度低，易在热、冷状态下压力加工成板材和型材。 稀有金属：稀缺少有的金属，稀有轻金属、高熔点金属、分散金属、稀土金属、放射性金属等。 稀有轻金属：以铍为例，铍具有优异性能，由于生产工艺复杂、加工困难、加工昂贵且有毒，则应用数量有限。 高熔点金属：难溶金属，其熔点超过1650oC，有钨、钼、钛等。 分散金属：在自然界中几乎无单独矿物存在，在地壳中分散，从冶金和化工的废料中提取，如铟。 稀土金属：在开发初期只能获得外观似碱土的稀土金属氧化物。 放射性金属：多用于原子能工业等及其特殊的地方。 贵金属：金、银和铂等金属都能抗化学变化，不易氧化并保持美丽的金属光泽，产量少而价格昂贵。 半金属：指硅、砷、碲、硼，其物理化学性质介于金属与非金属之间。 砷是非金属，但又能传热导电； 硅是导电率介于导体与绝缘体之间的半导体主要材料之一。 金属的成型方法 减少质量的成型方法 增加质量的成型方法 质量保持不变的成型方法 组合的成型方法 减少质量的成型方法 车、刨、铣、磨、钻等金属切削加工； 金属局部去掉的冲裁与剪切、气割与电切； 金属制品放在酸或碱溶液中蚀刻加工。 优点：得到尺寸精确，表面光洁，形状复杂产品 缺点：原料消耗多，能量消耗大，成本高、生产效率较低，对金属结构和性质没有改善。 增加质量的成型方法 由小质量的金属逐渐积累成大质量的产品，属于这种方法有铸造、电解沉积、焊接与铆接、烧结与胶结等。 优点：形状更为复杂