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五金材料基础知识培训资料ppt

作者:千赢国际  来源:千赢国际  时间:2019-09-25 14:12  点击:


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  五金材料基础知识 培训资料 珠海理想生产管理部 品质管理课 资料航母浙江培训在线下载 一、名词解释 ? 1. 金属: 具有不透明、金属光泽良好的导热和导电性并且其导电能力随 温度的增高而减小,富有延性和展性等特性的物质。金属内部原子具 有规律性排列的固体(即晶体)。 2.合金: 由两种或两种以上金属或金属与非金属组成,具有金属特性的物 质。 5. 五金: 俗称,古人习惯把金、银、铜、铁、铝叫做五金,后人用“五金” 泛指各种金属。 二、金属材料的性能 为更合理使用金属材料,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) 物理性能 (比重、熔点、导电性、导热 性热膨胀性、磁性) 化学性能(耐用腐蚀性、抗氧化性) 力学性能(机械性能) 使用性能 金属材料的性能 工艺性能: 材料适应冷、热加工方法的能力 1.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。 A . 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 B. C. D. E. F. G. 面积受载荷称应力。 屈服点(ss):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续增加或产生0.2%L时 应力值,单位用牛顿/毫米? (N/mm? )表示。 抗拉强度(sb)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? (N/mm? )表示。 延伸率(d):材料在拉伸断裂后,总伸长与原始标距长度的百分比。 断面收缩率(y)材料在拉伸断裂后、断面最大缩小面积与原断面积百 分比。 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 定分维氏硬度(HV、)和洛氏硬度(HRA、HRB、HRC) 冲击韧性(Ak):材料抵抗冲击载荷的能力,单位为焦耳/(J/cm? ). 2.工艺性能 A. 指材料承受各种加工、处理的能力的那些性能 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。 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。 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a(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。 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。检验方法用杯突试验进行检验。 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。 B. C. D. E. 三、金属材料的分类 金属材料种类繁多,习惯分成两大类,即黑色金属材料和有色金属材料, 黑色金属材料包括生铁、铁合金、铸铁和钢。 1、生铁 生铁是含碳量大于2%(2.1%)的铁碳合金,工业生铁含碳量一般在 2.5%--4%,并含Si、Mn、S、P 等元素,是用铁矿石经高炉冶炼的产品。 炼钢生铁: 炼钢生铁含硅量不大于1.7%,碳以Fe3c状存在。故硬而 脆,断口呈白色。 B. 铸造用生铁: 铸造生铁硅含量为1.25-3.6%。碳多以石墨状态存在。断 口呈灰色。软、易切削加工。主要用来生产各种铸铁件 原料如床身、箱体等。 C.球量铸造用生铁:球墨铸造用生铁也是一种铸造生铁,只是低硫低磷。低 硫使碳充分在铁中石墨化。低磷提高生铁的机械性能: 主要用于生产性能(机械性能)较好的球墨铸铁件。 A. 2、铁合金 铁合金是指除碳(C)以外的非金属或金属素 与铁组成的合金;金属锰、金属铬两种黑色金属锰 硅(Mn、Si)Si、Cr)合金。铁合金的种类很多, 用途也较广。铁合金是一种炉料,用于钢铁及共它 金属冶炼和铸造等用。用作脱氧剂、变质剂。以及 作为合金元素加入。 3、铸铁 铸铁 ? 铸铁是含碳大于2.1%的铁碳合金,它是将 铸造生铁(部分炼钢生铁)在炉中重新熔 化,并加进铁合金、废钢、回炉铁调整成 分而得到。与生铁区别是铸铁是二次加工, 大都加工成铸铁件。铸铁件具有优良的铸 造性可制成复杂零件,一般有良好的切削 加工性。另外具有耐磨性和消震性良好, 价格低等特点。 3.1、铸铁分类 ?白口铸铁:白口铸铁中的碳全部以渗透碳体(Fe3c)形式存在,因断口 呈亮白色。故称白口铸铁,由于有大量硬而脆的Fe3c,白口铸铁硬度高、脆 性大、很难加工。因此,在工业应用方面很少直接使用,只用于少数要求耐 磨而不受冲击的制件,如拔丝模、球磨机铁球等。大多用作炼钢和可锻铸铁 的坯料。 ?灰口铸铁:铸铁中的碳大部或全部以自由状态片状石墨存在。断口呈灰色。 它具有良好铸造性能、切削加工性好,减磨性,耐磨性好、加上它熔化配料 简单,成本低、广泛用于制造结构复杂铸件和耐磨件。 ?可锻铸铁:可锻铸铁是用碳、硅含量较低的铁碳合金铸成白口铸铁坯件, 再经过长时间高温退火处理,使渗碳体分解出团絮状石墨而成,即可锻铁是 一种经过石墨化处理的白口铸铁。 ?球墨铸铁:在铁水(球墨生铁)浇注前加一定量的球化剂(常用的有硅铁、 镁等)使铸铁中石墨球化。由于碳(石墨)以球状存在于铸铁基体中,改善 其对基体的割裂作用,球墨铸铁的抗拉强度、屈服强度、塑性、冲击韧性大 大提高。并具有耐磨、减震、工艺性能好、成本低等优点,现已广泛替代可 锻铸铁及部分铸钢、锻钢件、如曲轴、连杆、轧辊、汽车后桥等。 四、钢 钢是用生铁(炼钢生铁)或生铁加一部分废钢 炼成的钢中含碳量低于2.1%,并使其杂质(主要指 S、P)含量降低到规定标准。 钢的种类很多,按照钢的化学成分、品质、冶 炼方法和用途等的不同,可对钢进行多种的分类 1、按冶炼方法分类 : * * * 转炉钢: 平炉钢: 电炉钢: 2、按工艺方法(脱氧程度)分类 沸腾钢、镇静钢、半镇静钢 3、按化学成分分类 非合金钢、低合金钢、合金钢 4、按质量分类 5、按用途分类 指按钢使用用途把钢分成结构钢、工具钢和特殊用途钢。 结构钢又分为工程结构钢和机械结构钢。工程结构钢主要 是指用作建筑、铁路、桥梁、容器等工程构件用钢,这种钢制 成构料大多不再进行热处理。机械结构钢指机床、武器等零构 件,构件大多要进行热处理。 工具钢主要用来制造各种工具,如量具、刃具、模具, 对工具钢制成的工具都要进行热处理。 特殊用途钢是指制成的另构件在特殊条件下工作,对钢有 特殊要求,如物理、化学、机械等性能 6、钢的综合分类 由于钢的分类方法较多,在实际中按其化学成分、质量、 用途进行综合分类。下表为钢的主要分类及举例。 按化学成分分类 按质量等级分类 非合金钢 普通质量低碳结构钢板和带钢、碳素 结构钢、碳素钢钢筋、铁道用钢、钢 板桩钢、一般工程用热处理的普通质 量碳素钢、普通碳素钢盘条、一般用 途低碳钢丝、花纹钢板中的普通质量 低碳结构钢、栅栏用钢丝 冲压薄板低碳钢、镀层薄板原板碳素 结构钢特殊要求,优质碳结钢锅炉和 压力容器用钢;造船、铁道、桥梁、 汽车、锚链、自行车用钢;输油及输 气管用钢;工程结构用铸造碳素钢; 予应力及混凝土钢筋用优质非合金钢; 低合金钢 一般用途低合金钢结构钢、一般低合 金钢筋钢、低合金轻轨钢、矿用低合 金钢结构钢 合金钢 普通质量 优质 一般用途低合金结构钢锅炉和压力容 器用低合金钢造船用低合金钢;汽车 用低合金钢;桥梁用低合金钢;自行 车用低合金钢;低合金高耐侯性钢; 可焊接低合金耐侯钢;低合金重轨钢; 起重机用低合金钢轨钢;铁路用异型 钢;矿用低合金结构钢;易切削结构 钢 核能用低合金钢、压力容器用低合金 钢、保证厚度方向性能低合金钢、舰 船、兵器用低合金钢、铁路用低合金 车轮钢、刮脸刀片用低合金钢 一般工程结构用合金钢合金 钢筋钢;地质石油钻探用合 金钢;电工用钢;铁道用合 金钢;压力容器用合金钢; 热处理合金钢筋钢;经热处 理的地质、石油钻控用合金 钢;高锰钢、机械结构用钢 不锈、耐蚀和耐热钢、合金 工具钢、高速工具钢、轴承 钢、特殊物理性 特殊质量 优质碳结构特殊要求、保证淬透性钢、 保证厚度方向性能钢、铁道用钢、航 空、兵器、核压力容器用非合金钢、 焊条用钢、碳素弹簧钢、特殊盘条钢、 非合金调质钢、非合金表面硬化钢、 冷顶锻和冷挤压钢、特殊易切钢碳素 工具钢、碳素中空钢、具有规定导电 性能的非合金电工钢、具有规定磁性 能的非合金软磁钢、原料纯铁 五、钢的.热处理 热处理是把金属材料在固态范围内通过一定的加热,保 温和冷却以改变其组织和性能的一种工艺。 退火:将金属或合金的材料或制件加热到相变或部分相变温 度,保温一段时间,然后缓慢冷却的一种热处理工艺。 正火:将钢加热到完全相变以上的某一温度,保温一定的时 间后,在空气中冷却的一种热处理工艺。 淬火:将钢加热到相变或部分相变温度,保温一段时间后, 快速冷却的热处理工艺。 回火:将经过淬火的钢,重新加热到一定温度(相变温度以 下),保温一段时间,然后冷却的热处理工艺。 调质处理:将钢件淬火,随之进行高温回火,这种复合工艺 称调质处理。 表面热处理:改变钢件表面组织或化学成分,以其改变表面 性能的热处理工艺。 六、碳化与氮化 1、碳化 将低碳钢零件放入渗碳介质中,通过加热、保温使碳原子渗入钢 件表面的热处理称为渗碳处理。它一般有固态渗碳、液态渗碳和 气态渗碳之分。渗碳过后一般仍需经过淬火及回火处理 。 2、氮化: 将含铝、铬、钼等合金元素的低碳钢和中碳钢放入渗氮介质中, 通过加热并保温使氮原子渗入其表层的热处理称为渗氮处理。一 般在精加工后进行。渗氮过后的部品表面硬度可达HRC67以上, 耐磨性及疲劳强度比渗碳处理高,氮化层还具有较高的热腐蚀性。 七、硬度 硬度表示材料抵抗硬物体压入其表面的能力。它是金属材 料的重要性能指标之一。一般硬度越高,耐磨性越好。常用 的硬度指标有布氏硬度、洛氏硬度和维氏硬度。 1、布氏硬度(HB) 以一定的载荷(一般3000kg)把一定大小(直径一般为 10mm)的淬硬钢球压入材料表面,保持一段时间,去载后, 负荷与其压痕面积之比值,即为布氏硬度值(HB),单位为公 斤力/mm2 (N/mm2)。 2、 维氏硬度(HV) 以120kg以内的载荷和顶角为136°的金刚石方形锥压入 器压入材料表面,用材料压痕凹坑的表面积除以载荷值,即 为维氏硬度值(HV)。 3、洛氏硬度(HR) ? 当HB450或者试样过小时,不能采用布氏硬度试 验而改用洛氏硬度计量。它是用一个顶角120°的金刚 石圆锥体或直径为1.59、3.18mm的钢球,在一定载荷 下压入被测材料表面,由压痕的深度求出材料的硬度。 根据试验材料硬度的不同,分三种不同的标度来表示: ? HRA:是采用60kg载荷和钻石锥压入器求得的硬度, 用于硬度极高的材料(如硬质合金等)。 ? HRB:是采用100kg载荷和直径1.58mm淬硬的钢球, 求得的硬度,用于硬度较低的材料(如退火钢、铸铁 等)。 ? HRC:是采用150kg载荷和钻石锥压入器求得的硬度, 用于硬度很高的材料(如淬火钢等)。 七、金属材料的检验 金属材料属于冶金产品,从事金属材料生产、订货、运输、使 用、保管和检验必须依据统一的技术标准--冶金产品标准。对从事 金属材料的工作人员必须掌握标准的有关内容。 我国冶金产品使用的标准为国家标准(代号为国标GB)、 部标(冶金工业部标准YB、一机部标准JB等、)企业标准三级。 (一) 包装检验 (二) 标志检验 (三) 规格尺寸的检验 (四) 数量的检验 (五) 表面质量检验 (六) 内部质量检验的保证条件 (七) 化学成分检验 (八)内部质量检验 以上资料由品质管理课搜集整理,如需查询 可直接登录 SV001199/F/USE/品管课/品质培训/幻灯片 谢谢大家

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