金属材料性能及加工工艺课件.ppt
,第5讲金属材料特性及加工技术,5.1金属材料的分类及特性5.2金属材料的成型加工5.3常用的金属材料5.4金属材料在设计中的应用,51金属材料的分类及特性1金属材料的分类,按构成元素分：,51金属材料的分类及特性1金属材料的分类,按主要性能和用途分：金属结构材料和功能材料,按加工工艺分：铸造、变形、粉末冶金材料,按材料密度分：轻金属、重金属, 金属具有良好的导电导热性。所以，常用在电线、电缆以及散热器产品上。,skantherm暖炉 散热优良的钛合金外壳Thinkpad,51金属材料的分类及特性2金属材料的基本特性,金属具有良好的加工性能。因此，可将金属材料锻打、压延、冲压成各种所需要的形状，,经冲压成型的奥迪A4轿车框架 精密锻造加工的宝马轿车铝合金轮毂,51金属材料的分类及特性2金属材料的基本特性, 金属具有特有的色彩、良好的反射能力、不透明性及金属光泽。所以，可装饰产品表面。,松下数码相机,51金属材料的分类及特性2金属材料的基本特性, 金属具有良好的表面工艺性能，宜进行表面处理，以获得特殊表面效果,电镀处理的BRIZO水龙 外壳经阳极氧化处理的索尼摄像机,51金属材料的分类及特性2金属材料的基本特性, 金属具有良好的力学性能，耐磨不易断裂。所以，经常在一些传递大的力或承受较大强度的产品上得到应用。,金属合页 履带式装载机,51金属材料的分类及特性2金属材料的基本特性,1.铸造2.塑性加工3.切削加工4.焊接加工5.粉末冶金,52金属材料的工艺特性5.2.1 金属材料的成型加工,工艺过程：,5.2.1 金属材料的成型加工（1）砂型铸造,注意的问题：为减少铸件的内应力，尽量使各结构部分壁厚均匀一直，过渡尽量使用圆角。,（2）熔模铸造：,用易熔材料制成模型，然后在模型上涂挂耐火材料，经硬化之后，再将模型熔化，排出型外，从而获得无分型面的铸型。熔模常用蜡质材料，所以又叫失蜡铸造。,熔模铸造产品及视频,(3)压力铸造,压力铸造的优点体现在铸件表面质量高、可铸出复杂形状薄壁件或镶嵌件、生产率高。主要适合于有色金属合金，如锌合金、铝合金、镁合金的铸造。,压力铸造产品及视频,（4）离心铸造,将液态合金浇入高速旋转（2501 500r/min）的铸型中，使金属液在离心力作用下充填铸型并结晶，主要用于生产圆筒形铸件。,离心铸造,（5）金属型铸造,又称硬模铸造，它是将液体金属浇入金属铸型，以获得铸件的一种铸造方法。铸型是用金属制成，可以反复使用多次（几百次到几千次）。金属型铸造目前所能生产的铸件，在重量和形状方面还有一定的限制，如对黑色金属只能是形状简单的铸件；铸件的重量不可太大；壁厚也有限制，较小的铸件壁厚无法铸出。,煅造轧制挤压拔制冲压,5.2.1 金属材料的成型加工2.塑性加工,煅造,5.2.1 金属材料的成型加工2.塑性加工,自由锻：锻件的形状和尺寸主要取决于锻工的操作水平和所用设备，多为批量小且形状简单的锻件，如盘类、轴类等毛坯工件都用自由锻完成。模锻：优点为锻件尺寸准确、加工余量小、生产效率高，但模具成本高，只适用于大批量生产中。,煅造,5.2.1 金属材料的成型加工2.塑性加工,轧制,5.2.1 金属材料的成型加工2.塑性加工,轧制,5.2.1 金属材料的成型加工2.塑性加工,挤压,5.2.1 金属材料的成型加工2.塑性加工,冲压,5.2.1 金属材料的成型加工2.塑性加工,冲压,5.2.1 金属材料的成型加工2.塑性加工,车削铣削钻削镗削铰削刨削,5.2.1 金属材料的成型加工,3.切削加工,（1）车削,车削产品,（1）车削,车削刀具和机床,（1）车削,车削原理,圆柱面锥形面端面成型面螺纹,（2）铣削,铣削产品,（2）铣削,铣削刀具和设备,（2）铣削,铣削原理,平面曲面,（3）钻削,钻削产品,（3）钻削,刀具和设备,（3）钻削,钻削原理,粗加工深孔、浅孔、斜孔、阶梯孔,（4）镗削,镗削原理,半精加工扩大孔扩大内部圆形轮廓,（4）铰削,铰削原理,精加工可手动，可机器获得精密孔表面,（5）磨削,磨削原理,精加工获得精密表面,5.2.1 金属材料的成型加工4.焊接加工,5.2.1 金属材料的成型加工5.粉末冶金,5.2.2 金属材料的表面处理技术,表面处理的作用？,5.2.2 金属材料的表面处理技术1.前处理,机械处理：切削、喷丸、喷砂，清理锈蚀和氧化皮,化学处理：除油、清理锈蚀和氧化皮,电化学处理：除油、清理锈蚀和氧化皮,5.2.2 金属材料的表面处理技术2.表面装饰技术,（1）表面着色工艺,（2）表面肌理,5.2.2 金属材料的表面处理技术2.表面装饰技术,（1）表面着色工艺,化学着色：染色,电解着色：化学反应,阳极氧化着色：化学反应色域宽，但目前只适用于铝、锌、铬、镍等。,5.2.2 金属材料的表面处理技术2.表面装饰技术,（1）表面着色工艺,镀覆着色：电镀、化学镀、真空蒸发沉积、气相镀,5.2.2 金属材料的表面处理技术2.表面装饰技术,（1）表面着色工艺,涂覆着色：有机材料涂层,珐琅着色：,5.2.2 金属材料的表面处理技术2.表面装饰技术,（1）表面着色工艺,热处理着色：带色氧化膜,传统着色工艺： 鎏金、鎏银、假锈、镀锡,5.2.2 金属材料的表面处理技术2.表面装饰技术,（2）表面肌理工艺,表面锻打,表面抛光,芝加哥千禧公园，云门,5.2.2 金属材料的表面处理技术2.表面装饰技术,（2）表面肌理工艺,表面研磨拉丝,表面镶嵌,5.2.2 金属材料的表面处理技术2.表面装饰技术,（2）表面肌理工艺,表面刻蚀,5.3 常用的金属材料5.3.1 常用钢材的品种及用途,（1）型钢,5.3 常用的金属材料5.3.1 常用钢材的品种及用途,（2）钢板,钢带,覆层钢板,镀锌板白铁皮建筑、家电、日用品,5.3 常用的金属材料5.3.1 常用钢材的品种及用途,（2）钢板,镀锡钢板,无锡钢板,镀铝钢板,5.3 常用的金属材料5.3.1 常用钢材的品种及用途,（2）钢板,有机涂层钢板,（彩钢板）,5.3 常用的金属材料5.3.1 常用钢材的品种及用途,（2）钢板,花纹钢板,5.3 常用的金属材料5.3.1 常用钢材的品种及用途,（2）钢板,不锈钢板,5.3 常用的金属材料5.3.1 常用钢材的品种及用途,（3）钢管,（4）钢丝,5.3 常用的金属材料5.3.2 常用有色金属材料,（1）常见铝合金品种,铝合金型材：铝合金装饰板：铝箔：铝塑复合膜：包装用（奶粉、巧克力、化妆品等）真空镀铝膜：聚丙烯、聚乙烯、纸等薄膜镀铝,5.3 常用的金属材料5.3.2 常用有色金属材料,（2）常见铜及铜合金,黄铜青铜,5.3 常用的金属材料5.3.2 常用有色金属材料,（3）其它合金,钛和钛合金镁及镁合金锡及锡合金,寻找金属材料在设计中的应用实例，并评价之。（从选材、成型工艺、表面处理技术方面评价）,
