材料成型技术

1、1.4金属材料，常用金属材料包括钢、铸铁、铜及其合金、铝及其合金、粉末冶金材料，在牙齿中最广泛地用作钢和铸铁。图1-14芜湖长江大桥，1，PPT学习交流，1.4.1江，1。化学成分对钢机械性能的影响(1)杂质元素的影响：1)锰、硅的影响3360有益的元素Mn可以减少S的有害作用。FeSMnMnSFe 2)硫的影响：有害元素、FeSFeS、FeS和Fe容易形成熔点低的共晶体，因此钢会产生热脆性。3)磷的影响：有害元素。p在钢中溶解在铁素体中，钢的强度、硬度增加，可塑性、韧性减少，因此钢容易产生冷脆的现象。但是P和Cu同时存在，可以提高钢的耐蚀性和耐磨性。2，PPT学习交流，(2)合金元素的影响，

2、合金元素：为提高钢的特定性能而特别添加到钢中的元素，对钢的力学性能有很大影响。 C、Si、Mn对钢强度的影响通过溶液强化提高钢的强度。c，N，Cr，Al形成碳化物或氮化物，提高钢的强度和硬度。Nb、V、Al、Ti细化晶粒，提高钢的强度。2)钢的韧性影响： Nb、V等元素细化晶粒，大大提高钢的韧性。c，Si，Mn通常减少钢的韧性。3，PPT学习交流，2 .钢的分类，(1)按化学成分分类，按各种合金元素确定含量限值，将钢分为1)非合金钢(碳钢)、普通碳钢、优质碳素结构钢、碳钢。碳含量低于0.25%的话是低碳钢，0.250.6%是中碳钢，0.6%以上是高碳钢。2)低合金高强度结构钢，3)合金钢。4，

3、PPT学习交流，表1-2部分合金元素按质量分数极限值(%)，5，PPT学习交流，(2)按主要质量等级分类，1)普通质量钢S，p含量低于0.045%。2)优质钢：是生产过程中需要按规定控制质量的钢，要达到高于一般质量钢的质量要求。s，p含量低于0.040%。3)特殊质量钢：生产过程中要严格控制质量和性能的钢，特别是黄磷等的含量，提高纯度。s，p含量低于0.020%。6，PPT学习交流，(3)按使用特性分类，可分为工具钢、工程结构用钢、机械结构用钢、不锈钢、耐热钢等。7，PPT学习交流，(1)非合金钢，1)碳素结构钢等级：例如Q235 F“Q”表示屈服点，“235”表示屈服点值235mpa，“F”

4、表示脱酸法(沸腾钢)主要用于制造一般工程结构和一般机械零件，通常按各种型材、板材、线材等轧制。3 .钢的等级和应用，8，PPT学习交流，表1-3碳素结构钢部分等级、成分和力学性能，9，PPT学习交流，2)优质碳素结构钢，等级：2位数字表示，牙齿2位数字表示钢的平均碳质量，例如45钢平均w(C)对于沸腾的钢，在等级后添加“F”符号，例如08F。锰含量高时，数字后面会附加“Mn”符号。用途：主要用于制造更重要的机械零件，例如轴、连杆、弹簧等。20钢相组织图，10，PPT学习交流，表1-4优质碳钢部分分级、成分、力学性能和应用实例，11，PPT学习交流，图1-15选项卡，分级：规定符号T(碳子的汉语

5、拼音前缀)，例如T10A用途：用于制造冲击、高硬度、不耐磨的刀具(如档案、指甲、拉延模具等)。T12钢的金相组织，12，PPT学习交流，表1-5碳工具钢部分等级、成分、硬度和应用，13，PPT学习交流，(2)低合金高强度结构钢，等级：例如Q390a“Q”表示牡蛎的用途，14，PPT学习交流，(3)合金钢，1)合金钢等级：例如60Si2Mn，“60”平均w(C)=0.6%，“Si2”平均W (SI)示例：渗碳钢，20CrMnTi；调质钢，40CrMn；弹簧钢，60Si2Mn。15，PPT学习交流，2)合金工具钢等级：例如，低合金工具钢： 9 SiCR 9 平均w(C)=0.9%， SI 平均w

6、(Si) 1.5%钻头、绞车、测量块、冲模等，图1-16硬质合金冲模，16，PPT学习交流，示例2:高合金工具钢高速钢：W18Cr4V，平均w(C)为0.70.8%，“W18，17，PPT学习交流，图1-17铸钢件，即生产在凝固过程中没有经历共晶转变的铸件的铁基合金。性能特性：铸钢的综合性能和焊接性能优于铸铁，主要用于制造承受重载荷和冲击载荷的零部件。在锻造链球机架、齿轮、轧辊等各种铸造合金中，铸钢的应用仅次于铸铁。主要分为铸造碳钢和铸造合金钢。18，PPT学习交流，1)铸造碳钢等级：如ZG230450 450b450MPa；230s (0.2) 230mpa : ZG“珠江”汉语拼音的首字母

7、缩写。性能特性：具有良好的强度和良好的塑性、韧性、焊接性能、切削加工性。用途：砧、轴承盖、齿轮等。图1-18各种铸件，19，PPT学习交流，表1-6铸造碳钢部分分级，成分，力学性能和应用，20，PPT学习交流，2)铸造合金钢，为提高性能而添加的合金元素含量超过铸造碳钢范围的铸钢。商品名称：例如ZG30MnSi1 30 W(C)为0.3%左右。Si W(Si) 0.91.4% Mn W(Mn) 0.91.4%主要特性：耐磨性高。用途：用于链轮、齿轮、轴承支架等力大的耐磨零件。21，PPT学习交流，1.4.2铸铁，铸铁：在凝固过程中经过共晶转换生产铸件的铁基合金的总称。性能特性：良好的铸造性能，切

8、削性能，耐磨性和减震，熔炼工艺和设备相对简单，成本低。用途：铸铁约占铸件产量的80%。机床床、箱子等。铸铁的化学成分，22，PPT学习交流，1 .铁碳合金双相，铸铁中碳的存在形式有三种：三碳体(Fe3C)和自由状态的石墨(G)。铁碳合金实际上有两个茄子相图：(1)FeFe3C相图表，(2)FeG相图。图1-19铁碳双相，23，PPT学习交流，2 .铸铁的石墨化过程(3茄子过程)，第一阶段：高温石墨化阶段，“一次结晶析出石墨G”1154:L 4.26 A 2.08G(共晶“空缺反应析出G”738:A 0.68 f G(共析)，)，25，PPT学习交流，3 .影响铸铁石墨化的因素，影响铸铁石墨化的

9、因素主要是化学成分和冷却速度。(1)化学成分碳和硅分别形成石墨，强烈促进石墨化的元素，铸铁的碳硅含量越高，石墨就越容易析出。硫很容易强烈阻碍石墨化，增加铸铁的热分裂倾向。锰干扰石墨化，但锰和硫有助于形成硫化锰，减弱黄奕减弱的不利影响，促进珠光体形成，强化气体，铸铁中必须含有一定量的锰。磷是一种微弱，促进石墨化的元素，但可以增加铸铁的冷脆性。26，PPT学习交流，(2)冷却速度，1)缓慢冷却：石墨析出，生长形成灰浆，2)快冷：石墨没有析出的时间，碳以Fe3C存在，形成白嘴。注：要获得所需的组织和性能的铸件，必须根据铸件壁厚控制铸件中碳和硅的含量，符合适当的钚含量，严格控制硫、磷的含量。27，PP

10、T学习交流，(3)变质处理(孕育处理)，变质处理变质铸铁(孕育铸铁)是变质处理后获得的高强度铸铁。性能特性：强度高，可塑性和韧性提高。28，PPT学习交流，4 .根据铸铁的分类、等级和应用、碳的存在形式和石墨形态，可以将铸铁分为白铸铁、马朱铁、灰口铸铁、球墨铸铁、可锻铸铁、球墨铸铁等。29，PPT学习交流，铸铁中常见的石墨形态(示意图)，铸铁中常见的石墨形态(1)碎片(2)球形(3)块状(4)蠕虫形状，30，PPT学习交流，(2)铸铁马铸铁：碳部分用玻璃碳化物析出，部分用石墨析出的铸铁，骨折为灰色和白色。图1-21灰口铸铁，图1-20白口铸铁，31，PPT学习交流，(3)灰口铸铁，灰口铸铁1)

11、灰口铸铁的性能力学性能不好(与碳钢相比)。工艺性能铸造性能好，切削加工性能好，不能锻造，焊接性和热处理性能也差。其他使用性能耐磨性好，防震性好，槽口敏感性小。32，PPT学习交流，2)灰铸铁的等级和应用，等级：如：HT200 200 :拉伸强度b200MPa， HT :灰铸铁的汉语拼音缩写。应用：用于制造支架、支架、缝纫机部件、车床床身等。图1-22灰铸铁零件，33，PPT学习交流，表1-7灰铸铁部分分级，力学性能和应用，34，PPT学习交流，继续表：35，PPT学习交流，3)孕育铸铁孕育铸铁：铁液机器床、起动机缸等。图1-23孕育剂，36，PPT学习交流，()墨水铸铁1)墨水铸铁：铁液经过球

12、形化和孕育处理，大部分或全部石墨为球形的铸铁。2)化学成分、组织、性能：化学成分特征：高碳、硅、低锰、磷、硫。图1-24球铁，37，PPT学习交流，组织：FG球，FPG球，PG球。性能：强度高，可塑性高，韧性好，(比灰铁)提供灰铁的优良性能。3)球墨铸铁的等级和应用等级：例如，QT 6003“QT”球铁的汉语拼音缩写，“600”拉伸强度b300Mpa，“3”拉伸率3%。应用：用于制造汽车曲轴、连杆、蜗轮、齿轮和其他零件。，38，PPT学习交流，表1-8球铁部分分级，力学性能和应用，39，PPT学习交流，4)常用球铁，目前最广泛使用的是珠光体球铁和铁素体球铁。(1)珠光体墨铸铁以气体为主，以珠光

13、体墨铸铁为强度、硬度高，耐磨性好。(2)铁素体球墨铸铁是指机体主要为铁素体的球墨铸铁，抗拉强度低于珠光体球墨铸铁，但可塑性、韧性高，力学性能优于可锻铸铁。图1-25珠光体球铁，图1-26铁素体球铁，图1-27混合气体球铁，40，PPT学习交流，(5)可锻铸铁，可锻铸铁：又称马铁或马钢。白色铸铁是通过石墨化退火处理改变金相组织或成分而获得的韧性高的铸铁。可锻铸铁的碳主要以块状石墨存在。图1-28可锻铸铁，41，PPT学习交流，1)化学成分：W (C): 2.42.8%，W (SI): 1.22.0%，W 2)性能特性：灰铸铁加丹铸铁是跟着起的名字，但实际上仍然不能锻造。3)可锻铸铁的生产：首先用白球铸件铸造，然后通过石墨化获得。42，PPT学习交流，4)等级和应用黑芯可锻铸铁等级：是KTH35010组织：F G级棉花性能：可塑性、韧性好、强度不高的零件：用于冲击、振动和扭转载荷的零件。曲轴、连杆、齿轮、传动链等珠光体可锻铸铁等级：KTZ65002组织：P G块性能：强度、硬度、可塑性、韧性比黑心可锻铸铁差。应用：制造曲轴、连杆、齿轮、电动链条等。43，PPT学习交流，表1-9可锻铸铁部分等级，力学性能和应用，44，PPT学习交流，(6)球墨铸铁，(1)球