材料的制备与成型加工铸造.PPT

5-1 材料制备原理及方法 5-2 材料的成型加工性 5-2 材料的成型加工性 铸造（Casting） 锻造（Forging） 辊（滚）轧（Rolling） 挤压（Extrusion） 拉拔（Drawing） 焊接（Welding） 粉末冶金（Powder Metallurgy） 热处理（Thermal tretment） 切削（Cutting） 金属材料成型加工 (Processing of Metals) 5-2-1 金属材料的加工工艺性 铸造性 熔融流动性（螺旋试样法测定） 铸型充填条件：铸型阻力、蓄热保温 （热交换）能力 收缩性：液态收缩、凝固收缩、固体收 缩，易引起铸件缺陷（如缩孔、缩松、 裂纹、变形等） 可锻性： 压力加工时获得优质零件难易程度 锻造、辊轧、 挤压、拉拔 ① 金属的塑性变形性 化学成份 组织结构 ② 变形抗力 ③ 变形条件 变形温度 变形速度 应力状态 可焊性： 指金属在一定焊接方法、焊接材料、工艺参数及结构形式下，实现优质焊接接头的难易程度。 同一种金属材料，采用不同焊接方法和焊接材料，其可焊性不同。 常用焊接方法：①手工电弧焊；②埋弧自动焊；③氩弧焊；④电渣焊；⑤CO2气体保护焊；⑥电阻焊（点焊、对焊；缝焊）；⑦钎焊。 切削加工性 (车、铣、刨、钻) 取决于多种因素 硬度 切削阻力 切屑的形状与形成 导热性 显微组织结构 金属材料热处理，可改变其晶相组织结构， 从而改变其性能。 退火（annealing）处理 热处理条件：① 热处理温度；② 保温时间； ③ 冷却速度 ① 松弛内应力（relieve stresses）; ② 提高延展性(ductility)、改变硬度(toughness); ③ 产生特殊组织结构（specific microstructure） 新日铁钢铁生产流程 5-2-2 聚合物的成型加工特性及成型加工方法 聚合物的加工特性 熔融特性：聚合物固有的低导热性、低耐热性、低稳定性和高热敏性，使传统导热加热熔融方式不再适应。而主要依靠“粘性耗散发热（摩擦热）”方式熔融。 流动特性 a) 通过若干链段运动使大分子重心位移，产生流动 b) 链段的取向、长链分子的缠结决定其“非牛顿流体性质” c) 大分子的粘弹行为和法向应力，决定了聚合物熔体的“离模膨胀”现象或“末端效应”，常引起尺寸变形 影响因素： 聚合物大分子链结构、分子量及外力 高聚物的黏流温度及成型温度 聚合物加工中的结构变化 混合—熔融—流动（变形）—固化定型—后处理五阶段伴有一次结构、聚集态结构、织态结构的变化或转变。 聚合过程中会发生结晶、取向、降解、交联等结构的变化。 聚合物加工的基本工艺过程 聚合物材料的配制 物料的初混合 Tm以下、低剪切、简单混合，增加物料分散或无序程度，设备有低速捏合机和高速混合机两类，见图5-39 物料熔融混合 高剪切下熔融混合，进一步分散均匀，逐出挥发物，设备有双辊开炼机、密炼机、双螺杆挤出机等。 热塑性聚合物熔体(Polymer Viocous Liquid)成型方法 a.???? 挤出成型（Extrusion Molding）图5-41，42 b.???? 注射成型（Injection Molding）图5-43，44 c.???? 模压与传递模塑（Compression and Transfer Molding） 图5-45 d.???? 压延成型 图5-46 e.???? 热成型（Heat Molding）图5-47 f.???? 中空吹塑成型（Blow Molding）图5-48 g.??? 浇铸成型（Casting） h. 熔融纺丝（Melt Spinning）图5-49 聚合物材料的成型 热固性(thermosetting plastics)成型方法可沿用热塑性聚合物类似的成型方法，但有其特点： a.????化学交联固化，而非冷却凝固 b.????固化反应需一定温度、时间和压力 c.????固化产物不熔、不溶、不可逆 d.???固化行为决定其工艺性和工艺参数 高分子溶液的加工成型 高分子溶液的加工通常涉及浓度在15％以上的高分子浓溶液 溶融纺丝 把熔融的聚合物通过喷丝头后再冷却固化制成，如尼龙(聚酰胺)和涤纶(对苯二甲酸乙二醇酪)等合成纤维。 熔液纺丝 对于分解温度较低的高聚物 先把它们溶解在适当的溶剂中，形成浓溶液，然后由喷丝孔挤出制成细流，经除去溶剂凝固后制成，如聚丙烯睛和聚氯乙烯等。 流延工艺是制造高聚物薄膜和薄片的一种方法，它是将高聚物