5金属材料性能及加工工艺

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5．1金属材料的分类及特性1．金属材料的分类按构成元素分：5．1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①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Thinkpad5．1金属材料的分类及特性2．金属材料的基本特性②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5．1金属材料的分类及特性2．金属材料的基本特性③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5．1金属材料的分类及特性2．金属材料的基本特性④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5．1金属材料的分类及特性2．金属材料的基本特性⑤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5．1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5．2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（2501500r/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①化学着色：染色②电解着色：化学反应③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④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⑤涂覆着色：有机材料涂层④⑥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⑦热处理着色：带色氧化膜⑧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①表面锻打②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③表面研磨拉丝④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⑤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①钢带②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③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④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）