材料点点滴滴read

1、材料知识点点滴滴第一部分 材料基础知识A、材料中各元素特性一、材料中各种元素对钢的性质的影响1、碳（C）：提高钢件强度，尤其是其热处理性能，但随着含碳量的增加，塑性和韧性下降，并会影响到钢件的冷镦性能及焊接性能。2、锰（Mn）：提高钢件强度，并在一定程度上提高可淬性。即在淬火时增加了淬硬渗入的强度，锰还能改进表面质量，但是太多的锰对延展性和可焊性不利。并会影响电镀时镀层的控制。3、镍（Ni）：提高钢件强度，改善低温下的韧性，提高耐大气腐蚀能力，并可保证稳定的热处理效果，减小氢脆的作用。4、铬（Cr）：能提高可淬性，改善耐磨性，提高耐腐蚀能力，并有利于高温下保持强度。5、钼（Mo）：能帮助控制可

2、淬性，降低钢对回火脆性的敏感性，对提高高温下的抗拉强度有很大影响。6、硼（B）：能提高可淬性，并且有助于使低碳钢对热处理产生预期的反应。7、矾（V）：细化奥氏体晶粒，改善韧性。8、硅（Si）：保证钢件的强度，适当的含量可以改善钢件塑性和韧性。二、材料中各种元素对不锈钢的性质的影响1、碳（C） 可增加硬度和强度，含量过高会降低其延展性和耐蚀性2、铬（Cr）可增加耐蚀性、抗氧化性，使品粒细化，增加强度，硬度和耐磨性3、镍（Ni）可增加高温强度、耐蚀性，降低冷加工硬化之速率4、钼（Mo）增加强度，对氧化物和海水的耐蚀性优良5、铜（Cu）利于冷加工成型，降低磁性第二部分 钢铁材料A、 金属材料性能为更

3、合理使用金属材料，充分发挥其作用，必须掌握各种金属材料制成的零、构件在正常工作情况下应具备的性能(使用性能)及其在冷热加工过程中材料应具备的性能(工艺性能)。 材料的使用性能包括物理性能(如比重、熔点、导电性、导热性、热膨胀性、磁性等)、化学性能(耐用腐蚀性、抗氧化性)，力学性能也叫机械性能。 材料的工艺性能指材料适应冷、热加工方法的能力。 (一)、机械性能 机械性能是指金属材料在外力作用下所表现出来的特性。 1、强度：材料在外力(载荷)作用下，抵抗变形和断裂的能力。材料单位面积受载荷称应力。 2、屈服点(s)：称屈服强度，指材料在拉抻过程中，材料所受应力达到某一临界值时，载荷不再增加变形却继

4、续增加或产生0.2%L。时应力值，单位用牛顿/毫米2(N/mm2)表示。 3、抗拉强度(b)也叫强度极限指材料在拉断前承受最大应力值。单位用牛顿/毫米2(N/mm2)表示。 4、延伸率()：材料在拉伸断裂后，总伸长与原始标距长度的百分比。 5、断面收缩率()材料在拉伸断裂后、断面最大缩小面积与原断面积百分比。 6、硬度：指材料抵抗其它更硬物压力其表面的能力，常用硬度按其范围测定分布氏硬度(HBS、HBW)和洛氏硬度(HKA、HKB、HRC)。 7、冲击韧性(Ak)：材料抵抗冲击载荷的能力，单位为焦耳/厘米2(J/cm2)。 对低碳钢拉伸的应力应变曲线分析1.弹性：e=e/E， 指标e，E 2.

5、刚性：L=P?l/E?F抵抗弹性变形的能力强度 3.强度： s-屈服强度，b-抗拉强度 4.韧性：冲击吸收功Ak 5.疲劳强度： 交变负荷-1s 6.硬度 HR、HV、HB 阶段 线弹性阶段 拉伸初期 应力应变曲线为一直线，此阶段应力最高限称为材料的比例极限e. 阶段 屈服阶段 当应力增加至一定值时，应力应变曲线出现水平线段(有微小波动)，在此阶段内，应力几乎不变，而变形却急剧增长，材料失去抵抗变形的能力，这种现象称屈服，相应的应力称为屈服应力或屈服极限，并用s表示。 阶段 为强化阶段，经过屈服后，材料又增强了抵抗变形的能力。强化阶段的最高点所对应的应力，称材料的强度极限。用b表示，强度极限是

6、材料所能承受的最大应力。 阶段 为颈缩阶段。当应力增至最大值b后，试件的某一局部显著收缩，最后在缩颈处断裂。 对低碳钢s与b为衡量其强度的主要指标。 刚性：L=P?l/E?F，抵抗弹性变形的能力。 P-拉力，l-材料原长，E-弹性模量，F-截面面积 塑性变形：外力去处后，不能恢复的变形，即残余变形称塑性变形。 材料能经受较大塑性变形而不破坏的能力，称为材料的塑性或延伸性。 衡量材料塑性的两个指标是延伸率和断面收缩率。 延伸率=(l0/l)×100% 断面收缩率=(A-A1)/A)×100% 韧性(冲击韧性)：常用冲击吸收功 Ak 表示，指材料在冲击载荷作用下吸收塑性变形功和

7、断裂功的力。 疲劳强度：材料抵抗无限次应力(107)循环也不疲劳断裂的强度指标，交变负荷-1s为设计标准。 硬度：材料软硬程度。 测定硬度试验的方法很多，大体上可以分为弹性回条法(肖氏硬度)压入法(布氏硬度、洛氏硬度、维氏硬度)和划痕法(莫氏硬度)等三大类，生产上应用最广泛的是压入法。它是将一定形状、尺寸的硬质压头在一定大小载荷作用下压入被测材料表层，以留下的压痕表面面积大小或深度计算材料的硬度值。 由于硬度测定时的测定规范，所用仪器设备等不同，用压入法井台测定材料的硬度的方法也有多种。 常用的方法是布氏硬度法(HB)，维氏硬度法(HV)，洛氏硬度法(HR)。 (二)、工艺性能 指材料承受各种

8、加工、处理的能力的那些性能。 8、铸造性能：指金属或合金是否适合铸造的一些工艺性能，主要包括流性能、充满铸模能力；收缩性、铸件凝固时体积收缩的能力；偏析指化学成分不均性。 9、焊接性能：指金属材料通过加热或加热和加压焊接方法，把两个或两个以上金属材料焊接到一起，接口处能满足使用目的的特性。 10、顶气段性能：指金属材料能承授予顶锻而不破裂的性能。 11、冷弯性能：指金属材料在常温下能承受弯曲而不破裂性能。弯曲程度一般用弯曲角度(外角)或弯心直径d对材料厚度a的比值表示，a愈大或d/a愈小，则材料的冷弯性愈好。 12、冲压性能：金属材料承受冲压变形加工而不破裂的能力。在常温进行冲压叫冷冲压。检验

9、方法用杯突试验进行检验。 13、锻造性能：金属材料在锻压加工中能承受塑性变形而不破裂的能力。 (三)、化学性能 指金属材料与周围介质扫触时抵抗发生化学或电化学反应的性能。 14、耐腐蚀性：指金属材料抵抗各种介质侵蚀的能力。 15、抗氧化性：指金属材料在高温下，抵抗产生氧化皮能力。B、 金属材料特性一， 结构钢特性： 08F 冷塑性好,易成形；焊接性能优良,时效敏感;切削加工性,冷拉正火态较退火态良好。 10 冷塑性好,板材正火或高温回后性能及佳,切削性,冷拉正火较退火态好, 易焊接。 35 冷塑性尚好,各种焊接性能良好;切削性好;用于制作受力不大的机械零件及中小尺寸锻件。 45 中碳优质多强度

10、钢,淬透性低,一般的正火态使用;只有要求高的零件才进行ML4行调质。冷塑性一般;切削性,退火,正火比调质时好;适于氢焊和氩孤焊,不适于气焊。 20Cr，渗碳钢,高硬度;韧性比15CrA差,渗碳时钢晶粒有长大趋向。38CrA，调质钢,钢的最后热处理为淬火和回火;切削加工性好;焊接性差。25CrMnSiA，调质钢,在退火状态下塑性好,允许复杂形状的弯曲、锤拱、冲压;电弧焊和氢原子焊的焊接性好, 气负秃细?焊接时,特是电弧焊和混合焊接时,开成裂纹的倾向不大;切削加工性尚好。40Cr，调质钢,淬火与回火后其强度与屈服点都比45钢高得多,淬透性出比较好,零件形状复杂进在冷水中淬火易形成裂纹,故以在油中淬

11、火为宜;有很大的回火脆性;当零件工作表面要求耐磨时还可以进行表面淬火或氰化处理。冷变形时塑性中等,切削加工性尚好。 40CrNiMoA，调质钢,可以进行渗氮处理;在相当高的强度时还有很高的韧性;淬透性很高,可用作截面较大的零件;钢的焊接性差。冷变形塑性中等,为了改善钢的机械加工性能可用高温退火或等温退火。 65Mn，它是一种弹簧钢,最后热处理为淬火和回火;其强度较高,淬透性较大,脱碳倾向小,但有过热敏感性,易出现淬火裂纹,并有回火脆性。在退火状态下切削加工性尚好;焊接性好,冷变形塑性低,带材可供一般弯曲。 50CrVA，合金弹簧钢,钢的最后热处理为淬火和回火;热处理后具有较好的韧性,高的比例极

12、限和强度极限,具有高的疲劳强度,的比值也较高,并有高的淬透性(与65Si2MnWA的淬透性相类似)与较低的过热敏感性;零件使用温度程300时,其弹性仍可保持。钢的切削加工尚好,冷变形时塑性低,焊接性差。 2.棒材机械性能:(抗拉强度) 状态 抗拉强度 硬度(HB) 08F 热轧 131 08F 经热处理 30 18 35 60 10 热轧 137 经热处理 34 21 31 55 热轧、锻制 32 18 30 55 冷拉 45 8 50 187 冷拉钢退火 30 26 55 143 热轧 143 经热处理 38 23 27 55 热处理状态 20 热轧 156 经热处理 42 25 25 55

13、 供应状态 39 22 22 50 热处理状态 冷拉 52 7.5 40 207 冷拉钢退火 40 21 50 163 25 热轧 170 经热处理 46 28 23 50 9 供应状态 43 24 18 50 热处理状态 冷拉 55 7 40 217 冷拉钢退火 42 19 50 170 35 热轧 187 经热处理 54 32 20 45 7 冷拉 60 6.5 35 229 冷拉钢退火 48 15 45 187 3.板材机械性能: 牌号 状态 厚度 抗拉强度 08F Z 0.20.4 2837 08F S P 0.20.4 2839 08F Z S P 460 30 10 Z 0.20.

14、4 3042 10 S P 0.20.4 3044 10 Z S P 0.20.4 34 15 Z 0.24.0 3446 15 S P 0.24.0 3448 20 Z 0.24.0 3650 20 S P 0.24.0 3651 20 Z S P 460 42 二、不锈钢材料特性: 1、铁素体型不锈钢：其含Cr量高,具有良好而 性及高温抗氧化性能。 2、奥氏体不锈钢：典型牌号如/Cr18Ni9,/Cr18Ni9T1无磁性,耐蚀性能良好, 温强度及高温抗氧化性能好,塑性好,冲击韧性好,且无缺口效应,焊接性 优良,因而广泛使用。这种钢一般强度不高,屈服强度低,且不能通过热 处理强化,但冷压,加

15、工后,可使抗拉强度高,且改善其弹性,但其在高温下 冷拉获得的强度易化。不宜用于承受高载荷。 3、马氏全不锈钢： 典型如2Cr13,GX-8,具磁性,消震性优良,导热性好,具高强度和屈服 极限,热处理强化后具良好综合机械性能。加含碳量多,焊后需回为处理 以消除应力、高温冷却易形成8氏体,因此锻后要缓冷,并应立即进行回 火。主要用于承载部件。 例： 10Cr18Ni9 它是一种奥氏体不钢,淬火不能强化,只能消除冷作硬化和获 得良好的抗蚀,淬火冷却必须在水是进行,以保证得到最好的抗蚀性;在 900以下有稳定的抗氧化性。适于各种方法焊接;有晶间腐蚀倾向,零 件长期在腐蚀介质、水中及蒸汽介质中工作时可能

16、遭受晶界腐蚀破坏; 钢淬火后冷变形塑性高,延伸性能良好,但切削加工性较差。 1Cr18Ni9 它是标准的18-8型奥氏体不锈钢,淬火炒能强化,但此时具有良 好的耐蚀性和冷塑性变形性能;钢因塑性和韧性很高,切削性较差;适 于各种方法焊接;由于含碳量较0Cr18ni9钢高,对晶界腐蚀敏感性较 焊接后需热处理,一般不宜作耐腐蚀的焊接件;在850以下空气介质 、以及750以下航空燃料燃烧产物的气氛中肯有较稳定的抗氧化性。 Cr13Ni4Mn9 它属奥氏体不锈耐热钢,淬火不能强化,钢在淬火状态下塑性 很高,可时行深压延及其它类型的冷冲压;钢的切削加工性较差;用点焊 和滚焊焊接的效果良好,经过焊接后必须进

17、行热处理;在大气中具有高 耐蚀性;易产晶界腐蚀,故在超过450的腐蚀介质是为宜采用;在750 800以下的热空气中具有稳定的抗氧化性。 1Cr13 它属于铁素体-马氏体型为锈钢,在淬火回火后使用;为提高零件的 耐磨性,疲劳性能及抗腐蚀性可渗氮、氰化;淬火及抛光后在湿性大气、 蒸汽、淡水、海水、和自来水中具有足够的抗腐蚀性,在室温下的硝酸 中有较好的安定性;在750温度以下具有稳定的抗氧化性。退火状态 下的钢的塑性较高,可进行深压延钢、冲压、弯曲、卷边等冷加工;气焊 和电弧焊结果还满意;切削加工性好,抛光性能优良;钢锻造后冷并应立 即进行回火处理。 2Cr13 它属于马氏体型不锈钢,在淬火回火后

18、使用;为提高零件的耐 磨性耐腐蚀性、疲劳性能及抗蚀性可渗氮、氰化;淬火回火后钢的强度 、硬度均较 1Cr13钢高,抗腐蚀性与耐热性稍低;在700温度以下的空气介质中仍有稳 定的抗氧化性。钢的焊接性和退火状态下塑性虽比不上1Cr13 ,但仍满 意;切削加工性好;抛光性能优良;钢在锻造后应缓冷,并立即进行回火 处理。 3Cr13 它属于马氏体型不锈钢,在淬火回火后使用,耐腐蚀性和在700 以下的热稳定性均比1Cr13 ,2Cr13低,但强度、硬度,淬透性和热强性 都较高。冷加工性和焊接性不良,焊后应立即热处理;在退火后有较好的切削性;在锻造后应缓冷,并应立即进行回火处理。 9Cr18 它属于高碳含

19、铬马氏体不锈钢,淬火后具有高的硬度和耐磨性;对 海水,盐水等介质尚能抗腐蚀;钢经退火后有很好的切削性;由于会发生 硬化和应力裂纹,不适于焊接;为了避免锻后产生裂纹,必须缓慢冷却 (最好在炉中冷却),在热态下,将零件转放入700725的炉中进行 回火处理。 第三部分 有色金属材料A、有色金属材料特性铝合金材料特性 强度/质量大,工艺性好,或用于压力制造及铸造,焊接,目前广泛用 于飞机、发动机各种结构上。 1、变形铝合金: 1.1 防锈铝： A1-Mn 及A1-Mg系合金(LF21、LF2、LF3、LF6、LF10) 属于防锈铝,其特点是不能热处理强化,只能用冷作硬化强化,强度低、 塑性高、压力加

20、工性良好,有良下的抗蚀性及焊接性。特别适用于制 造受轻负荷的深压延零件,焊接零件和在腐蚀介质中工作的零件。 1.2 硬铝： LY系列合金元素要含量小的塑性好,强度低;如LY1,LY10,含金 元素及Mg,Cn适中者,强度、塑性中高;如LY11;金中Cn,Mg含量高 则强度高,可用于作承动构件;如LY12,LY2,LY4; LC 系列这超硬铝,强度高,但静疲劳性能差 LY11,LY17 为耐热铝,高温强度不太多,但高温时蠕度强度高。 1.3 锻铝： LD2 具有高塑性及腐蚀稳定性,易锻造,但强度较低;LD5, LD6,LD10强度好,易于作高负载锻件及模锻件;LD7;LD8有较高 耐热性,用于高

21、温零件,具有高的机械性能和冲压工艺性。 2、铸造铝合金: 1). 低强度合金：ZL-102 ; ZL-303 2). 中强度合金：ZL-101 ; ZL-103 ; ZL-203 ;ZL-302 3). 中强度耐热合金：ZL-401 4). 高强度合金：ZL-104 ;ZL-105 5). 高强度耐热合金：ZL-201 ;ZL-202 6). 高强度耐蚀合金：ZL301第四部分 橡胶件A 塑料和橡胶的区别 简单的说： 塑料与橡胶最本质的区别在于塑料发生形变时塑性变形，而橡胶是弹性变形。换句话说，塑料变形后不容易恢复原状态，而橡胶相对来说就容易得多。塑料的弹性是很小的，通常小于100%，而橡胶可

22、以达到1000%甚至更多。塑料在成型上绝大多数成型过程完毕产品过程也就完毕；而橡胶成型过程完毕后还得需要硫化过程。 塑料与橡胶同属于高分子材料,主要由碳和氢两种原子组成,另有一些含有少量氧,氮,氯,硅,氟,硫等原子,其性能特殊,用途也特别.在常温下,塑料是固态,很硬,不能拉伸变形.而橡胶硬度不高,有弹性,可拉伸变长,停止拉伸又可回复原状.这是由于它们的分子结构不同造成的.另一不同点是塑料可以多次回收重复使用,而橡胶则不能直接回收使用,只能经过加工制成再生胶,然后才可用.塑料在100多度至200度时的形态与橡胶在60至100度时的形态相似.塑料不包括橡胶. 复杂的说： 广义地说，橡胶其实是塑料的

23、一种，塑料包括橡胶。现详细介绍之 一、生胶的形成: 生胶可分别为天然橡胶及合成橡胶两大类: 1.天然橡胶:由橡胶树干切割口，收集所流出的胶浆，经过去杂质、凝固、烟熏、干燥等加工程序，而形成的生胶料。 2.合成橡胶:由石化工业所产生的副产品，依不同需求，合成不同物性的生胶料。常用的如:SBR、NBR、EPDM、BR、IIR、CR、Q、FKM等。但因合成方式的差异，同类胶料可分出数种不同的生胶，又经由配方的设定，任何类型胶料，均可变化成千百种符合制品需求的生胶料。 天然橡胶来自热带和亚热带的橡胶树。由于橡胶在工业、农业、国防领域中有重要作用，因此它是重要的战略物资，这促使缺乏橡胶资源的国家率先研究

24、开发合成橡胶。 二、橡胶的化学成分 通过对天然橡胶的化学成分进行剖析，发现它的基本组成是异戊二烯。于是启发人们用异戊二烯作为单体进行聚合反应，得到了合成橡胶，称为异戊橡胶。异戊橡胶的结构与性能基本上与天然橡胶相同。由于当时异戊二烯只能从松节油中获得，原料来源受到限制，而丁二烯则来源丰富，因此以丁二烯为基础开发了一系列合成橡胶。如顺丁橡胶、丁苯橡胶、丁腈橡胶和氯丁橡胶等。 随着石油化学工业的发展，从油田气、炼厂气经过高温裂解和分离提纯，可以得到乙烯、丙烯、丁烯、异丁烯、丁烷、戊烯、异戊烯等各种气体，它们是制造合成橡胶的好原料。 世界橡胶产量中，天然橡胶仅占15左右，其余都是合成橡胶。合成橡胶品种

25、很多，性能各异，在许多场合可以代替、甚至超过天然橡胶。合成橡胶可分为通用橡胶和特种橡胶。通用橡胶用量较大，例如丁苯橡胶占合成橡胶产量的60；其次是顺丁橡胶，占15；此外还有异戊橡胶、氯丁橡胶、丁钠橡胶、乙丙橡胶、丁基橡胶等，它们都属通用橡胶。 三、橡胶原料的配制: 橡胶原料的配制可分三个基本过程: 1.塑炼:塑练是将生胶剪断，并将生胶可塑化、均匀化，帮助配合剂的混练作业。其效果是改善药品的分散，防止作业中产生摩擦热，而致橡胶发生焦烧现象，进而改变橡胶的加工性。 2.混炼:混练是将配合药物均匀混入塑炼完成的生胶中，而混炼的优劣，直接影响制品的良否。药物分散不均，分子结构无法完全交联，橡胶则无法达

26、到理想的物性。 3.压出:混炼完成的生胶，经过压出作业，将胶料中含有的多余空气压出，并完成所需的厚度，以利于模具内之成型作业。 四、橡胶的成型: 生胶分子结构为不饱和长键的弹性体，所以成型的要件中，需有适当的药品添加物及外在环境因素(如时间、温度、压力等) ，将其不饱和键破坏，再重新结合为饱和键，并以真空辅助，将内含的空气完全逼出。如此，才可令成型的橡胶，发挥其应有的特性。若其成型过程有任何缺失(如配方错误、时间不足、温度失当等)，则可造成物性流失，多余药物释出，变形，老化加速，种种严重不良现象产生。 五、橡胶的老化现象: 依橡胶成品所处的环境条件，随时间的经过，引起龟裂或硬化，橡胶物性退化等

27、现象，称之为老化现象。引起老化的原因，有外部因素及内部因素: 1.外部因素:外部因素有氧、氧化物、臭氧、热、光、放射线、机械性疲劳、加工过程的缺失等。 2.内部因素:内部因素有橡胶的种类、成型方式、键结程度、配合药物的种类、加工工程中的因子等。 老化现象的防止，着重于正确的胶种选择及配方设计，外加严谨的生产理念。如此才可增加橡胶制成品的寿命，并发挥应有的特殊功能。 六、橡胶制品的基本特性: 1.橡胶制品成型时，经过大压力压制，其因弹性体所俱备之内聚力无法消除，在成型离模时，往往产生极不稳定的收缩(橡胶的收缩率，因胶种不同而有差异) ，必需经过一段时间后，才能和缓稳定。所以，当一橡胶制品设计之初

28、，不论配方或模具，都需谨慎计算配合，若否，则容易产生制品尺寸不稳定，造成制品品质低落。 2.橡胶属热溶热固性之弹性体，塑料则属于热溶冷固性。橡胶因硫化物种类主体不同，其成型固化的温度范围，亦有相当的差距，甚至可因气候改变，室内温湿度所影响。因此橡胶制成品的生产条件，需随时做适度的调整，若无，则可能产生制品品质的差异。 七、橡胶贴合用双面胶区分: 一般工业用双面胶，可分压克力胶系及橡胶胶系两大类。而此两大类，又都可分有基材及无基材两种型态(有基材:于胶中加上一层棉质，加强双面胶本身胶量及强度、无基材:纯胶质，确保双面胶之透明度)。因橡胶胶系的主体为CR，用于橡胶制品，极易与橡胶之硫化系统，产生反

29、应而变黄。所以较淡颜色的橡胶制品，均采用压克力胶系中的有基材双面胶(同种类的双面胶，无论有基材或无基材，均以其本身胶质厚度做区分。 参考资料：中国工程橡胶网 塑料的成分包括以下部分： 塑料有单成分、多成分之分。单成分塑料仅含有塑料中必不可少的合成树脂。如有机玻璃就是一种单成分的聚甲基丙烯酸甲酯的塑料制成的，而大多数的塑料除有合成树脂外，还有填充料、硬化剂、着色剂以及其他添加剂，这就是多成分塑料。 1、合成树脂 在塑料中几乎都采用合成树脂。树脂是塑料中最主要的成分，起着胶粘剂的作用，能将塑料的其他成分胶结成一个整体。虽然加入各类添加剂可以改变塑料的性质，但树脂是决定塑料类型、性能及使用的根本因素

30、。 在塑料装饰材料中常用的树脂种类有： 聚乙烯（PE）、聚氯乙烯（PVC）、聚苯乙烯（PS）、酚醛（PF）、脲醛（UF）、环氧（EP）、聚酯（PR）、聚氨酯（PU）、聚甲基丙烯酸甲酯（PUMA）、有机硅（SI）等。 按照受热时所发生的变化不同，合成树脂又可分为热塑性树脂和热固性树脂两种。 （1）热塑性树脂：是具有受热软化、冷却硬化的性能，而且不起化学反应，无论加热和冷却重复进行多少次，均能保持这种性能。凡具有热塑性树脂其分子结构都属线型。它包括含全部聚合树脂和部分缩合树脂。热塑性树脂有：聚乙烯、聚氯乙烯、聚苯乙烯、聚酰胺、聚甲醛、聚碳酸酯、聚苯醚、聚砜、橡胶等。热塑性树脂的优点是加工成型简便，

31、具有较高的机械能。缺点是耐热性和刚性较差。 （2）热固性树脂：树脂加热后产生化学变化，逐渐硬化成型，再受热也不软化，也不能溶解。热固性树脂其分子结构为体型，它包括大部分的缩合树脂，热固性树脂的优点是耐热性高，受压不易变形。其缺点是机械性能较差。热固性树脂有酚醛、环氧、氨基、不饱和聚酯以及硅醚树脂等。 2、填充料 填充料可以改善和增强塑料的性能。例如：加入纤维可以提高塑料的机械强度；加入石棉可以增强塑料的耐热性能；加入云母可以增强塑料的电绝缘性能；加入石墨、二硫化钼可以改善塑料的耐磨擦、耐磨损性能。加填充料还可以降低塑料成本。 3、增塑剂 塑料中掺加增塑剂可以改善塑料的可塑性和柔软性，减少脆性。

32、常用的增塑剂有：邻苯二甲酸二丁酯、邻苯二甲酸二辛酯、磷酸三甲酚酯、樟脑、二苯甲酮等。 4、硬化剂 硬化剂也称固化剂或熟化剂。它的主要作用是使聚合物的线型分子结构交联成体型分子结构，从而使树脂具有热固性。酚醛树脂中常用硬化剂为乌洛托品（六亚甲基四胺）。环氧树脂常用的硬化剂有胺类、酸酐类。 5、着色剂 在塑料中加入着色剂，可使塑料具有鲜艳的色彩和光泽。着色剂常采用各种颜料和染料，有时也采用能产生荧光或磷光的颜料。 6、稳定剂 许多塑料在成型加工和制品使用中，由于受热、光或氧的作用，过早地发生降解、氧化断链、交联等现象，而使材料性能变坏。为了稳定塑料制品质量，延长使用寿命，通常在其组分中加入稳定剂。

33、常用的稳定剂有硬酯酸盐、铅白、环氧化物等。 7、其他添加剂 塑料加工时，为了脱模和使制品光洁，常需润滑剂，常用的润滑剂有脂肪酸及其盐类。为了使塑料制品如塑料地坂、塑料地毡抗静电，则加入抗静电剂，以提高表面导电度，使带电塑料迅速放电。 为了使塑料制品具有更好的性能，以适应各种使用要求，还有：抗氧剂、紫外线吸收剂、阻燃剂、发泡剂、发光剂、香脂等。 2，关于塑料的分类 : 塑料的分类体系比较复杂，各种分类方法也有所交叉，按常规分类主要有以下三种：一是按使用特性分类；二是按理化特性分类；三是按加工方法分类。 1、按使用特性分类 根据名种塑料不同的使用特性，通常将塑料分为通用塑料、工程塑料和特种塑料三种

34、类型。 2、按理化特性分类 根据各种塑料不同的理化特性，可以把塑料分为热固性塑料和热塑料性塑料两种类型。 3、按加工方法分类 根据各种塑料不同的成型方法，可以分为膜压、层压、注射、挤出、吹塑、浇铸塑料和反应注射塑料等多种类型。 第五部分 塑料件A、常用塑料件的性能1、ABS 丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物典型应用范围:汽车（仪表板，工具舱门，车轮盖，反光镜盒等），电冰箱，大强度工具（头发烘干机，搅拌器，食品加工机，割草机等），电话机壳体，打字机键盘，娱乐用车辆如高尔夫球手推车以及喷气式雪撬车等。注塑模工艺条件:干燥处理：ABS材料具有吸湿性，要求在加工之前进行干燥处理。建议干燥条件为8090下最

35、少干燥2小时。材料温度应保证小于0.1%。熔化温度：210280；建议温度：245。模具温度：2570。（模具温度将影响塑件光洁度，温度较低则导致光洁度较低）。注射压力：5001000bar。注射速度：中高速度。化学和物理特性:ABS是由丙烯腈、丁二烯和苯乙烯三种化学单体合成。每种单体都具有不同特性：丙烯腈有高强度、热稳定性及化学稳定性；丁二烯具有坚韧性、抗冲击特性；苯乙烯具有易加工、高光洁度及高强度。从形态上看，ABS是非结晶性材料。三中单体的聚合产生了具有两相的三元共聚物，一个是苯乙烯-丙烯腈的连续相，另一个是聚丁二烯橡胶分散相。ABS的特性主要取决于三种单体的比率以及两相中的分子结构。这

36、就可以在产品设计上具有很大的灵活性，并且由此产生了市场上百种不同品质的ABS材料。这些不同品质的材料提供了不同的特性，例如从中等到高等的抗冲击性，从低到高的光洁度和高温扭曲特性等。ABS材料具有超强的易加工性，外观特性，低蠕变性和优异的尺寸稳定性以及很高的抗冲击强度。2、PA6 聚酰胺6或尼龙6 典型应用范围:由于有很好的机械强度和刚度被广泛用于结构部件。由于有很好的耐磨损特性，还用于制造轴承。注塑模工艺条件:干燥处理：由于PA6很容易吸收水分，因此加工前的干燥特别要注意。如果材料是用防水材料包装供应的，则容器应保持密闭。如果湿度大于0.2%，建议在80以上的热空气中干燥16小时。如果材料已经

37、在空气中暴露超过8小时，建议进行105，8小时以上的真空烘干。熔化温度：230280，对于增强品种为250280。模具温度：8090。模具温度很显著地影响结晶度，而结晶度又影响着塑件的机械特性。对于结构部件来说结晶度很重要，因此建议模具温度为8090。对于薄壁的，流程较长的塑件也建议施用较高的模具温度。增大模具温度可以提高塑件的强度和刚度，但却降低了韧性。如果壁厚大于3mm，建议使用2040的低温模具。对于玻璃增强材料模具温度应大于80。注射压力：一般在7501250bar之间（取决于材料和产品设计）。注射速度：高速（对增强型材料要稍微降低）。流道和浇口:由于PA6的凝固时间很短，因此浇口的位

38、置非常重要。浇口孔径不要小于0.5*t（这里t为塑件厚度）。如果使用热流道，浇口尺寸应比使用常规流道小一些，因为热流道能够帮助阻止材料过早凝固。如果用潜入式浇口，浇口的最小直径应当是0.75mm。化学和物理特性:PA6的化学物理特性和PA66很相似，然而，它的熔点较低，而且工艺温度范围很宽。它的抗冲击性和抗溶解性比PA66要好,但吸湿性也更强。因为塑件的许多品质特性都要受到吸湿性的影响，因此使用PA6设计产品时要充分考虑到这一点。为了提高PA6的机械特性，经常加入各种各样的改性剂。玻璃就是最常见的添加剂，有时为了提高抗冲击性还加入合成橡胶，如EPDM和SBR等。对于没有添加剂的产品，PA6的收

39、缩率在1%到1.5%之间。加入玻璃纤维添加剂可以使收缩率降低到0.3%（但和流程相垂直的方向还要稍高一些）。成型组装的收缩率主要受材料结晶度和吸湿性影响。实际的收缩率还和塑件设计、壁厚及其它工艺参数成函数关系。3、PA12 聚酰胺12或尼龙12 典型应用范围:水量表和其他商业设备，电缆套，机械凸轮，滑动机构以及轴承等。注塑模工艺条件:干燥处理：加工之前应保证湿度在0.1%以下。如果材料是暴露在空气中储存，建议要在85热空气中干燥45小时。如果材料是在密闭容器中储存，那么经过3小时温度平衡即可直接使用。熔化温度：240300；对于普通特性材料不要超过310，对于有阻燃特性材料不要超过270。模具

40、温度：对于未增强型材料为3040，对于薄壁或大面积元件为8090，对于增强型材料为90100。增加温度将增加材料的结晶度。精确地控制模具温度对PA12来说是很重要的。注射压力：最大可到1000bar（建议使用低保压压力和高熔化温度）。注射速度：高速（对于有玻璃添加剂的材料更好些）。流道和浇口：对于未加添加剂的材料，由于材料粘性较低，流道直径应在30mm左右。对于增强型材料要求58mm的大流道直径。流道形状应当全部为圆形。注入口应尽可能的短。可以使用多种形式的浇口。大型塑件不要使用小浇口，这是为了避免对塑件过高的压力或过大的收缩率。浇口厚度最好和塑件厚度相等。如果使用潜入式浇口，建议最小的直径为

41、0.8mm。热流道模具很有效，但是要求温度控制很精确以防止材料在喷嘴处渗漏或凝固。如果使用热流道，浇口尺寸应当比冷流道要小一些。化学和物理特性:PA12是从丁二烯线性，半结晶-结晶热塑性材料。它的特性和PA11相似，但晶体结构不同。PA12是很好的电气绝缘体并且和其它聚酰胺一样不会因潮湿影响绝缘性能。它有很好的抗冲击性机化学稳定性。PA12有许多在塑化特性和增强特性方面的改良品种。和PA6及PA66相比，这些材料有较低的熔点和密度，具有非常高的回潮率。PA12对强氧化性酸无抵抗能力。PA12的粘性主要取决于湿度、温度和储藏时间。它的流动性很好。收缩率在0.5%到2%之间，这主要取决于材料品种、

42、壁厚及其它工艺条件。4、PA66 聚酰胺66或尼龙66典型应用范围:同PA6相比，PA66更广泛应用于汽车工业、仪器壳体以及其它需要有抗冲击性和高强度要求的产品。注塑模工艺条件:干燥处理：如果加工前材料是密封的，那么就没有必要干燥。然而，如果储存容器被打开，那么建议在85的热空气中干燥处理。如果湿度大于0.2%，还需要进行105，12小时的真空干燥。熔化温度：260290。对玻璃添加剂的产品为275280。熔化温度应避免高于300。模具温度：建议80。模具温度将影响结晶度，而结晶度将影响产品的物理特性。对于薄壁塑件，如果使用低于40的模具温度，则塑件的结晶度将随着时间而变化，为了保持塑件的几何

43、稳定性，需要进行退火处理。注射压力：通常在7501250bar，取决于材料和产品设计。注射速度：高速（对于增强型材料应稍低一些）。流道和浇口:由于PA66的凝固时间很短，因此浇口的位置非常重要。浇口孔径不要小于0.5*t（这里t为塑件厚度）。如果使用热流道，浇口尺寸应比使用常规流道小一些，因为热流道能够帮助阻止材料过早凝固。如果用潜入式浇口，浇口的最小直径应当是0.75mm。化学和物理特性:PA66在聚酰胺材料中有较高的熔点。它是一种半晶体-晶体材料。PA66在较高温度也能保持较强的强度和刚度。PA66在成型后仍然具有吸湿性，其程度主要取决于材料的组成、壁厚以及环境条件。在产品设计时，一定要考

44、虑吸湿性对几何稳定性的影响。为了提高PA66的机械特性，经常加入各种各样的改性剂。玻璃就是最常见的添加剂，有时为了提高抗冲击性还加入合成橡胶，如EPDM和SBR等。PA66的粘性较低，因此流动性很好（但不如PA6）。这个性质可以用来加工很薄的元件。它的粘度对温度变化很敏感。PA66的收缩率在1%2%之间，加入玻璃纤维添加剂可以将收缩率降低到0.2%1% 。收缩率在流程方向和与流程方向相垂直方向上的相异是较大的。PA66对许多溶剂具有抗溶性，但对酸和其它一些氯化剂的抵抗力较弱。5、PBT 聚对苯二甲酸丁二醇酯典型应用范围:家用器具（食品加工刀片、真空吸尘器元件、电风扇、头发干燥机壳体、咖啡器皿等

45、），电器元件（开关、电机壳、保险丝盒、计算机键盘按键等），汽车工业（散热器格窗、车身嵌板、车轮盖、门窗部件等）。注塑模工艺条件:干燥处理：这种材料在高温下很容易水解，因此加工前的干燥处理是很重要的。建议在空气中的干燥条件为120，68小时，或者150，24小时。湿度必须小于0.03%。如果用吸湿干燥器干燥，建议条件为150，2.5小时。熔化温度：225275，建议温度：250 。模具温度：对于未增强型的材料为4060。要很好地设计模具的冷却腔道以减小塑件的弯曲。热量的散失一定要快而均匀。建议模具冷却腔道的直径为12mm。注射压力：中等（最大到1500bar）。注射速度：应使用尽可能快的注射速度

46、（因为PBT的凝固很快）。流道和浇口:建议使用圆形流道以增加压力的传递（经验公式：流道直径=塑件厚度+1.5mm）。可以使用各种型式的浇口。也可以使用热流道，但要注意防止材料的渗漏和降解。浇口直径应该在0.81.0*t之间，这里 t是塑件厚度。如果是潜入式浇口，建议最小直径为0.75mm。化学和物理特性:PBT是最坚韧的工程热塑材料之一，它是半结晶材料，有非常好的化学稳定性、机械强度、电绝缘特性和热稳定性。这些材料在很广的环境条件下都有很好的稳定性。 PBT吸湿特性很弱。非增强型PBT的张力强度为50MPa，玻璃添加剂型的PBT张力强度为170MPa。玻璃添加剂过多将导致材料变脆。PBT的；结

47、晶很迅速，这将导致因冷却不均匀而造成弯曲变形。对于有玻璃添加剂类型的材料，流程方向的收缩率可以减小，但与流程垂直方向的收缩率基本上和普通材料没有区别。一般材料收缩率在1.5%2.8%之间。含30%玻璃添加剂的材料收缩0.3%1.6%之间。熔点（225）和高温变形温度都比PET材料要低。维卡软化温度大约为170。玻璃化转换温度（glass trasitio temperature）在22到43之间。由于PBT的结晶速度很高，因此它的粘性很低，塑件加工的周期时间一般也较低。6、PC 聚碳酸酯典型应用范围:电气和商业设备（计算机元件、连接器等），器具（食品加工机、电冰箱抽屉等），交通运输行业（车辆的

48、前后灯、仪表板等）。注塑模工艺条件:干燥处理：PC材料具有吸湿性，加工前的干燥很重要。建议干燥条件为100到200，34小时。加工前的湿度必须小于0.02%。熔化温度：260340。模具温度：70120。注射压力：尽可能地使用高注射压力。注射速度：对于较小的浇口使用低速注射，对其它类型的浇口使用高速注射。化学和物理特性:PC是一种非晶体工程材料，具有特别好的抗冲击强度、热稳定性、光泽度、抑制细菌特性、阻燃特性以及抗污染性。PC的缺口伊估德冲击强度（otched Izod impact stregth）非常高，并且收缩率很低，一般为0.1%0.2%。PC有很好的机械特性，但流动特性较差，因此这种

49、材料的注塑过程较困难。在选用何种品质的 PC材料时，要以产品的最终期望为基准。如果塑件要求有较高的抗冲击性，那么就使用低流动率的PC材料；反之，可以使用高流动率的PC材料，这样可以优化注塑过程。7、PC/ABS 聚碳酸酯和丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物和混合物典型应用范围:计算机和商业机器的壳体、电器设备、草坪和园艺机器、汽车零件（仪表板、内部装修以及车轮盖）。注塑模工艺条件:干燥处理：加工前的干燥处理是必须的。湿度应小于0.04%，建议干燥条件为90110，24小时。熔化温度： 230300。模具温度：50100。注射压力：取决于塑件。注射速度：尽可能地高。化学和物理特性:PC/ABS具有PC

50、和ABS两者的综合特性。例如ABS的易加工特性和PC的优良机械特性和热稳定性。二者的比率将影响PC/ABS材料的热稳定性。PC/ABS这种混合材料还显示了优异的流动特性。8、PC/PBT 聚碳酸酯和聚对苯二甲酸丁二醇酯的混合物  典型应用范围:齿轮箱、汽车保险杠以及要求具有抗化学反应和耐腐蚀性、热稳定性、抗冲击性以及几何稳定性的产品。注塑模工艺条件:干燥处理：建议110135,约4小时的干燥处理。熔化温度：235300。模具温度：3793。化学和物理特性:PC/PBT具有PC和PBT二者的综合特性，例如PC的高韧性和几何稳定性以及PBT的化学稳定性、热稳定性和润滑特性等。9、PE-H

51、D 高密度聚乙烯 典型应用范围:电冰箱容器、存储容器、家用厨具、密封盖等。注塑模工艺条件:干燥：如果存储恰当则无须干燥。熔化温度：220260。对于分子较大的材料，建议熔化温度范围在200250之间。模具温度：5095。6mm以下壁厚的塑件应使用较高的模具温度，6mm以上壁厚的塑件使用较低的模具温度。塑件冷却温度应当均匀以减小收缩率的差异。对于最优的加工周期时间，冷却腔道直径应不小于8mm，并且距模具表面的距离应在1.3d之内（这里“d”是冷却腔道的直径）。注射压力：7001050bar。注射速度：建议使用高速注射。流道和浇口：流道直径在4到7.5mm之间，流道长度应尽可能短。可以使用各种类型

52、的浇口，浇口长度不要超过0.75mm。特别适用于使用热流道模具。化学和物理特性:PE-HD的高结晶度导致了它的高密度，抗张力强度，高温扭曲温度，粘性以及化学稳定性。PE-HD比PE-LD有更强的抗渗透性。PE-HD的抗冲击强度较低。PH-HD的特性主要由密度和分子量分布所控制。适用于注塑模的PE-HD分子量分布很窄。对于密度为0.91 0.925g/cm3，我们称之为第一类型PE-HD；对于密度为0.926 0.94g/cm3，称之为第二类型PE-HD；对于密度为0.94 0.965g/cm3，称之为第三类型PE-HD。该材料的流动特性很好，MFR为0.1到28之间。分子量越高，PH-LD的流

53、动特性越差，但是有更好的抗冲击强度。PE-LD是半结晶材料，成型后收缩率较高，在1.5%到4%之间。PE-HD很容易发生环境应力开裂现象。可以通过使用很低流动特性的材料以减小内部应力，从而减轻开裂现象。PE-HD当温度高于60时很容易在烃类溶剂中溶解，但其抗溶解性比PE-LD还要好一些。10、PE-LD 低密度聚乙烯  典型应用范围:碗，箱柜，管道联接器注塑模工艺条件:干燥：一般不需要熔化温度：180280模具温度：2040，为了实现冷却均匀以及较为经济的去热，建议冷却腔道直径至少为8mm，并且从冷却腔道到模具表面的距离不要超过冷却腔道直径的1.5倍。注射压力：最大可到1500bar

54、。保压压力：最大可到750bar。注射速度：建议使用快速注射速度。流道和浇口：可以使用各种类型的流道和浇口。PE-LD特别适合于使用热流道模具。化学和物理特性:商业用的PE-LD材料的密度为0.910.94 g/cm3。PE-LD对气体和水蒸汽具有渗透性。PE-LD的热膨胀系数很高不适合于加工长期使用的制品。如果PE-LD的密度在0.910.925 g/cm3之间，那么其收缩率在2%5%之间；如果密度在0.9260.94 g/cm3之间，那么其收缩率在1.5%4%之间。当前实际的收缩率还要取决于注塑工艺参数。PE-LD在室温下可以抵抗多种溶剂，但是芳香烃和氯化烃溶剂可使其膨胀。同PE-HD类似，PE-LD容易发生环境应力开裂现象。11、PEI 聚乙醚 典型应用范围:汽车工业（发动机配件如温度传感器、燃料和空气处理器等），电器及电子设备（电气联结器、印刷电路板、芯片外壳、防爆盒等），产品包装，飞机内部设备，医药行业（外科器械、工具壳体、非植入器械）。注塑模工艺条件:干燥处理：PEI具有吸湿特性并可导致材料降解。要求湿度值应小于0.02%。建议干燥条件为15