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En legering er en kombination, enten i opløsning eller blanding, af to eller flere grundstoffer, hvoraf mindst et af grundstofferne er et metal.

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Bronzebeile
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In der Metallurgie ist eine Legierung ein Gemenge mit metallischem Charakter aus zwei oder mehr chemischen Elementen, von denen mindestens eines ein Metall ist. Das Legierungselement kann mit dem Grundelement eine feste Lösung bilden (einphasige Legierung) oder es bilden sich mehrere Phasen. Während bei einphasigen Legierungen die Eigenschaften im Wesentlichen durch die chemische Zusammensetzung bestimmt werden, werden diese bei mehrphasigen Legierungen zusätzlich maßgeblich durch die Verteilung der Phasen (Gefüge) beeinflusst.

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 塑料是以高分子量合成树脂为主要成分,在一定条件下(如温度、压力等)可塑制成一定形状且在常温下保持形状不变的材料。
  塑料按受热 后表面的性能,可分为热固性塑料与热塑性塑料两大类。前者的特点是在一定温度下,经一定时间加热、加压或加入硬化剂后,发生化学反应而硬化。硬化后的塑料 化学结构发生变化、质地坚硬、不溶于溶剂、加热也不再软化,如果温度过高则就分解。后者的特点为受热后发生物态变化,由固体软化或熔化成粘流体状态,但冷 却后又可变硬而成固体,且过程可多次反复,塑料本身的分子结构则不发生变化。
 塑料都以合成树脂为基本原料,并加入填料、增塑剂、染料、稳定剂等各种辅助料而组成。因此,不同品种牌号的塑料,由于选用树脂及辅助料的性能、成分、配比及塑料生产工艺不同,则其使用及工艺特性也各不相同。为此模具设计时必须了解所用塑料的工艺特性。
第一节热固性塑料
  常用热固性塑料有酚醛、氨基(三聚氰胺、脲醛)聚酯、聚邻苯二甲酸二丙烯酯等。主要用于压塑、挤塑、注射成形。硅酮、环氧树脂等塑料,目前主要作为低压挤塑封装电子元件及浇注成形等用。
一、工艺特性
  (一)收缩率
  塑件自模具中取出冷却到室温后,发生尺寸收缩这种性能称为收缩性。由于收缩不仅是树脂本身的热胀冷缩,而且还与各成形因素有关,所以成形后塑件的收缩应称为成形收缩。
  1.成形收缩的形式成形收缩主要表现在下列几方面:
  (1)塑件的线尺寸收缩由于热胀冷缩,塑件脱模时的弹性恢复、塑性变形等原因导致塑件脱模冷却到室温后其尺寸缩小,为此型腔设计时必须考虑予以补偿。
   (2)收缩方向性成形时分子按方向排列,使塑件呈现各向异性,沿料流方向(即平行方向)则收缩大、强度高,与料流直角方向(即垂直方向)则收缩小、强度 低。另外,成形时由于塑件各部位密度及填料分布不匀,故使收缩也不匀。产生收缩差使塑件易发生翘曲、变形、裂纹,尤其在挤塑及注射成形时则方向性更为明 显。因此,模具设计时应考虑收缩方向性按塑件形状、流料方向选取收缩率为宜。
(3)后收缩塑件成形时,由于受成形压力、剪切应力、各 向异性、密度不匀、填料分布不匀、模温不匀、硬化不匀、塑性变形等因素的影响,引起一系列应力的作用,在粘流态时不能全部消失,故塑件在应力状态下成形时 存在残余应力。当脱模后由于应力趋向平衡及贮存条件的影响,使残余应力发生变化而使塑件发生再收缩称为后收缩。一般塑件在脱模后10小时内变化最大,24 小时后基本定型,但最后稳定要经30~60天。通常热塑性塑料的后收缩比热固性大,挤塑及注射成形的比压塑成形的大。
(4)后处理收缩有时塑件按性能及工艺要求,成形后需进行热处理,处理后也会导致塑件尺寸发生变化。故模具设计时对高精度塑件则应考虑后收缩及后处理收缩的误差并予以补偿。
 2.收缩率计算塑件成形收缩可用收缩率来表示,如公式(1-1)及公式(1-2)所示。
     Q实=(a-b)/b×100 (1-1)
      Q计=(c-b)/b×100 (1-2)
      式中:Q实—实际收缩率(%);
         Q计—计算收缩率(%);
          a —塑件在成形温度时单向尺寸(毫米);
          b —塑件在室温下单向尺寸(毫米);
          c —模具在室温下单向尺寸(毫米)。
实际收缩率为表示塑件实际所发生的收缩,因其值与计算收缩相差很小,所以模具设计时以Q计为设计参数来计算型腔及型芯尺寸。
 3.影响收缩率变化的因素在实际成形时不仅不同品种塑料其收缩率各不相同,而且不同批的同品种塑料或同一塑件的不同部位其收缩值也经常不同,影响收缩率变化的主要因素有如下几个方面。
1)塑料品种各种塑料都有其各自的收缩范围,同种类塑料由于填料、分子量及配比等不同,则其收缩率及各向异性也不同。
 (2)塑件特性塑件的形状、尺寸、壁厚、有无嵌件,嵌件数量及布局对收缩率大小也有很大影响。
(3)模具结构模具的分型面及加压方向,浇注系统的形式,布局及尺寸对收缩率及方向性影响也较大,尤其在挤塑及注射成形时更为明显。
 (4)成形工艺 挤塑、注射成形工艺一般收缩率较大,方向性明显。预热情况、成形温度、成形压力、保持时间、填装料形式及硬化均匀性对收缩率及方向性都有影响。
  如上所述模具设计时应根据各种塑料的说明书中所提供的收缩率范围,并按塑件形状、尺寸、壁厚、有无嵌件情况、分型面及加压成形方向、模具结构及进料口形式 尺寸和位置、成形工艺等诸因素综合地来考虑选取收缩率值。对挤塑或注射成形时,则常需按塑件各部位的形状、尺寸、壁厚等特点选取不同的收缩率。
另外,成形收缩还受到各成形因素的影响,但主要决定于塑料品种、塑件形状及尺寸。所以成形时调整各项成形条件也能够适当地改变塑件的收缩情况。常用塑料计算收缩率详见表1-1。模具设计时选取收缩率的规则详见第三章所述。
  (二)流动性
   塑料在一定温度与压力下填充型腔的能力称为流动性。这是模具设计时必须考虑的一个重要工艺参数。流动性大易造成溢料过多,填充型腔不密实,塑件组织疏 松,树脂、填料分头聚积,易粘模、脱模及清理困难,硬化过早等弊病。但流动性小则填充不足,不易成形,成形压力大。所以选用塑料的流动性必须与塑件要求、 成形工艺及成形条件相适应。模具设计时应根据流动性能来考虑浇注系统、分型面及进料方向等等。热固性塑料流动性通常以拉西格流动性(以毫米计)来表示。数 值大则流动性好,每一品种的塑料通常分三个不同等级的流动性,以供不同塑件及成形工艺选用。一般塑件面积大、嵌件多、型芯及嵌件细弱,有狭窄深槽及薄壁的 复杂形状对填充不利时,应采用流动性较好的塑料。挤塑成形时应选用拉西格流动性150毫米以上的塑料,注射成形时应用拉西格流动性200毫米以上的塑料。 为了保证每批塑料都有相同的流动性,在实际中常用并批方法来调节,即将同一品种而流动性有差异的塑料加以配用,使各批塑料流动性互相补偿,以保证塑件质 量。常用塑料的拉西格流动性值详见表1-1,但必须指出塑料的注动性除了决定于塑料品种外,在填充型腔时还常受各种因素的影响而使塑料实际填充型腔的能力 发生变化。如粒度细匀(尤其是圆状粒料),湿度大、含水分及挥发物多,预热及成形条件适当,模具表面光洁度好,模具结构适当等则都有利于改善流动性。反 之,预热或成形条件不良、模具结构不良流动阻力大或塑料贮存期过长、超期、贮存温度高(尤其对氨基塑料)等则都会导致塑料填充型腔时实际的流动性能下降而 造成填充不良。
  (三)比容及压缩率
  比容为每一克塑料所占有的体积(以厘米3/克计)。压缩率为塑粉与塑件 两者体积或比容之比值(其值恒大于1)。它们都可被用来确定压模装料室的大小。其数值大即要求装料室体积要大,同时又说明塑粉内充气多,排气困难,成形周 期长,生产率低。比容小则反之,而且有利于压锭,压制。各种塑料的比容详见表1-1。但比容值也常因塑料的粒度大小及颗粒不均匀度而有误差。
 (四)硬化特性
   热固性塑料在成形过程中在加热受压下转变成可塑性粘流状态,随之流动性增大填充型腔,与此同时发生缩合反应,交联密度不断增加,流动性迅速下降,融料逐 渐固化。模具设计时对硬化速度快,保持流动状态短的料则应注意便于装料,装卸嵌件及选择合理的成形条件和操作等以免过早硬经或硬化不足,导致塑件成形不 良。
硬化速度一般可从表1-1的保持时间来分析,它与塑料品种、壁厚、塑件形状、模温有关。但还受其它因素而变化,尤其与预热状态有 关,适当的预热应保持使塑料能发挥出最大流动性的条件下,尽量提高其硬化速度,一般预热温度高,时间长(在允许范围内)则硬化速度加快,尤其预压锭坯料经 高频预热的则硬化速度显著加快。另外,成形温度高、加压时间长则硬化速度也随之增加。因此,硬化速度也可调节预热或成形条件予以适当控制。
  硬化速度还应适合成形方法要求,例注射、挤塑成型时应要求在塑化、填充时化学反应慢、硬化慢,应保持较长时间的流动状态,但当充满型腔后在高温、高压下应快速硬化。
  (五)水分及挥发物含量
   各种塑料中含有不同程度的水分、挥发物含量,过多时流动性增大、易溢料、保持时间长、收缩增大,易发生波纹、翘曲等弊病,影响塑件机电性能。但当塑料过 于干燥时也会导致流动性不良成形困难,所以不同塑料应按要求进行预热干燥,对吸湿性强的料,尤其在潮湿季节即使对预热后的料也应防止再吸湿。
   由于各种塑料中含有不同成分的水分及挥发物,同时在缩合反应时要发生缩合水分,这些成分都需在成形时变成气体排出模外,有的气体对模具有腐蚀作用,对人 体也有刺激作用。为此在模具设计时应对各种塑料此类特性有所了解,并采取相应措施,如预热、模具镀铬,开排气槽或成形时设排气工序。
二、成形特性
  在模具设计必须掌握所用塑料的成形特性及成形时的工艺特性。
  1.工艺特性 常用热固性塑料工艺特性见表1-1
   2.成形特性常用热固性塑料成形特性见表1-2。各种塑料成形特性与各塑料品种有关外,还与所含有填料品种和粒度及颗粒均匀度有关。细料流动性好,但预 热不易均匀,充入空气多不易排出、传热不良、成形时间长。粗料塑件不光泽,易发生表面不均匀。过粗、过细还直接影响比容及压缩率、模具加料室容积。颗粒不 均匀的则成形性不好、硬化不匀,同时不宜采用容量法加料。填料品种对成形特性的影响见表1-3
第二节 热塑性塑料
   热塑性塑料品种极多,即使同一品种也由于树脂分子及附加物配比不同而使其使用及工艺特性也有所不同。另外,为了改变原有品种的特性,常用共聚、交链等各 种化学聚合方法在原有的树脂结构中导入一定百分比量的异种单体或高分子相等树脂,以改变原有树脂的结构成为具有新的使用及工艺特性的改性品种。例如, ABS即为在聚苯乙烯分子中导入了丙烯腈、丁二烯等异种单体后成为改性共聚物,也可称为改性聚苯乙烯,具有比聚苯乙烯优越的使用,工艺特性。由于热塑性塑 料品种多、性能复杂,即使同一类的塑料也有仅供注射用或挤出用之分,故本章节主要介绍各种注射用的热塑性塑料。
一、工艺特性
  (一)收缩率
 热塑性塑料成形收缩的形式及计算如前所述,影响热塑性塑料成形收缩的因素如下
  1.塑料品种热塑性塑料成形过程中由于还存在结晶化形起的体积变化,内应力强,冻结在塑件内的残余应力大,分子取向性强等因素,因此与热固性塑料相比则收缩率较大,收缩率范围宽、方向性明显,另外成形后的收缩、退火或调湿处理后的收缩一般也都比热固性塑料大。
 2. 塑件特性成形时融料与型腔表面接触外层立即冷却形成低密度的固态外壳。由于塑料的导热性差,使塑件内层缓慢冷却而形成收缩大的高密度固态层。所以壁厚、冷 却慢、高密度层厚的则收缩大。另外,有无嵌件及嵌件布局、数量都直接影响料流方向,密度分布及收缩阻力大小等,所以塑件的特性对收缩大小,方向性影响较 大。
 3.进料口形式、尺寸、分布这些因素直接影响料流方向、密度分布、保压补缩作用及成形时间。直接进料口、进料口截面大(尤其截面较厚的)则收缩小但方向性大,进料口宽及长度短的则方向性小。距进料口近的或与料流方向平行的则收缩大。
 4. 成形条件模具温度高,融料冷却慢、密度高、收缩大,尤其对结晶料则因结晶度高,体积变化大,故收缩更大。模温分布与塑件内外冷却及密度均匀性也有关,直接 影响到各部分收缩量大小及方向性。另外,保持压力及时间对收缩也影响较大,压力大、时间长的则收缩小但方向性大。注射压力高,融料粘度差小,层间剪切应力 小,脱模后弹性回跳大,故收缩也可适量的减小,料温高、收缩大,但方向性小。因此在成形时调整模温、压力、注射速度及冷却时间等诸因素也可适当改变塑件收 缩情况。
  模具设计时根据各种塑料的收缩范围,塑件壁厚、形状,进料口形式尺寸及分布情况,按经验确定塑件各部位的收缩率,再来计算型腔尺寸。对高精度塑件及难以掌握收缩率时,一般宜用如下方法设计模具:
(1)对塑件外径取较小收缩率,内径取较大收缩率,以留有试模后修正的余地。
(2)试模确定浇注系统形式、尺寸及成形条件。
(3)要后处理的塑件经后处理确定尺寸变化情况(测量时必须在脱模后24小时以后)。
(4)按实际收缩情况修正模具。
(5)再试模并可适当地改变工艺条件略微修正收缩值以满足塑件要求。
(二)流动性
 1. 热塑性塑料流动性大小,一般可从分子量大小、熔融指数、阿基米德螺旋线长度、表现粘度及流动比(流程长度/塑件壁厚)等一系列指数进行分析。分子量小,分 子量分布宽,分子结构规整性差,熔融指数高、螺旋线长度长、表现粘度小,流动比大的则流动性就好,对同一品名的塑料必须检查其说明书判断其流动性是否适用 于注射成形。按模具设计要求我们大致可将常用塑料的流动性分为三类:
(1)流动性好尼龙、聚乙烯、聚苯乙烯、聚丙烯、醋酸纤维素、聚(4)甲基戍烯;
(2)流动性中等改性聚苯乙烯(例ABS·AS)、有机玻璃、聚甲醛、聚氯醚;
(3)流动性差聚碳酸酯、硬聚氯乙烯、聚苯醚、聚砜、聚芳砜、氟塑料。
2.各种塑料的流动性也因各成形因素而变,主要影响的因素有如下几点:
(1) 温度料温高则流动性增大,但不同塑料也各有差异,聚苯乙烯(尤其耐冲击型及MI值较高的)、聚丙烯尼龙、有机玻璃、改性聚苯乙烯(例ABS·AS)、聚碳 酸酯、醋酸纤维等塑料的流动性随温度变化较大。对聚乙烯、聚甲醛、则温度增减对其流动性影响较小。所以前者在成形时宜调节温度来控制流动性。
(2)压力注射压力增大则融料受剪切作用大,流动性也增大,特别是聚乙烯、聚甲醛较为敏感,所以成形时宜调节注射压力来控制流动性。
(3)模具结构浇注系统的形式,尺寸,布置,冷却系统设计,融料流动阻力(如型面光洁度,料道截面厚度,型腔形状,排气系统)等因素都直接影响到融料在型腔内的实际流动性,凡促使融料降低温度,增加流动性阻力的则流动性就降低。
  模具设计时应根据所用塑料的流动性,选用合理的结构。成形时则也可控制料温,模温及注射压力、注射速度等因素来适当地调节填充情况以满足成形需要。
  (三)结晶性
  热塑性塑料按其冷凝时无出现结晶现象可划分为结晶形塑料与非结晶形(又称无定形)塑料两大类。
  所谓结晶现象即为塑料由熔融状态到冷凝时,分子由独立移动,完全处于无次序状态,变成分子停止自由运动,按略微固定的位置,并有一个使分子排列成为正规模型的倾向的一种现象。
  作为判别这两类塑料的外观标准可视塑料的厚壁塑件的透明性而定,一般结晶性料为不透明或半透明(如聚甲醛等),无定形料为透明(如有机玻璃等)。但也有例外情况,如聚(4)甲基戍烯为结晶性料却有高透明性,ABS为无定形料但却并不透明。
  在模具设计及选择注射机时应注意对结晶料有下列要求:
(1)料温上升到成形温度所需的热量多,要用塑化能力大的设备。
(2)冷凝时放出热量大,要充分冷却。
(3)熔态与固态的比重差大,成形收缩大,易发生缩孔、气孔。
(4)冷却快结晶度低,收缩小,透明度高。结晶度与塑件壁厚有关,壁厚冷却慢结晶度高,收缩大,物性好。所以结晶性料应按要求必须控制模温。
(5)各向异性显著,内应力大。脱模后未结晶化的分子有继续结晶化倾向,处于能量不平衡状态,易发生变形,翘曲。
(6)结晶熔点范围窄,易发生未熔粉末注入模具或堵塞进料口。
 (四)热敏性及水敏性
   1.热敏性塑料系指某些塑料对热较为敏感,在高温下受热时间较长或进料口截面过小,剪切作用大时,料温增高易发生变色、降聚,分解的倾向,具有这种特性 的塑料称为热敏性塑料。如硬聚氯乙烯、聚偏氯乙烯、醋酸乙烯共聚物,聚甲醛,聚三氟氯乙烯等。热敏性塑料在分解时产生单体、气体、固体等副产物,特别是有 的分解气体对人体、设备、模具都有刺激、腐蚀作用或毒性。因此,模具设计、选择注射机及成形时都应注意,应选用螺杆式注射机,浇注系统截面宜大,模具和料 筒应镀铬,不得有死角滞料,必须严格控制成形温度、塑料中加入稳定剂,减弱热敏性能。
  2.有的塑料(如聚碳酸酯)即使含有少量水分,但在高温、高压下也会发生分解,这种性能称为水敏性,对此必须预先加热干燥。
  (五)应力开裂及熔融破裂
   1.有的塑料对应力敏感,成形时易产生内应力并质脆易裂,塑件在外力作用下或在溶剂作用下即发生开裂现象。为此,除了在原料内加入附加剂提高抗裂性外, 对原料应注意干燥,合理的选择成形条件,以减少内应力和增加抗裂性。并应选择合理的塑件形状,不宜设置嵌件等尽量减少应力集中。模具设计时应增大脱模斜 度,选用合理的进料口及顶出机构,成形时应适当的调节料温、模温、注射压力及冷却时间,尽量避免塑件过于冷脆时脱模,成形后塑件还宜进行后处理提高抗裂 性,消除内应力并禁止与溶剂接触。
  2.当一定融熔指数的聚合物熔体,在恒温下通过喷嘴孔时其流速超过某值后,熔体表面发生明显横向裂纹称为熔融破裂,有损塑件外观及物性。故在选用熔融指数高的聚合物等,应增大喷嘴、浇道、进料口截面,减少注射速度,提高料温。
  (六)热性能及冷却速度
   1.各种塑料有不同比热、热传导率、热变形温度等热性能。比热高的塑化时需要热量大,应选用塑化能力大的注射机。热变形温度高的冷却时间可短,脱模早, 但脱模后要防止冷却变形。热传导率低的冷却速度慢(如离子聚合物等冷却速度极慢)必须充分冷却,要加强模具冷却效果。热浇道模具适用于比热低,热传导率高 的塑料。比热大、热传导率低,热变形温度低、冷却速度慢的塑料则不利于高速成形,必须用适当的注射机及加强模具冷却。
  2.各种塑 料按其品种特性及塑件形状,要求必须保持适当的冷却速度。所以模具必须按成形要求设置加热和冷却系统,以保持一定模温。当料温使模温升高时应予冷却,以防 止塑件脱模后变形,缩短成形周期,降低结晶度。当塑料余热不足以使模具保持一定温度时,则模具应设有加热系统,使模具保持在一定温度,以控制冷却速度,保 证流动性,改善填充条件或用以控制塑件使其缓慢冷却,防止厚壁塑件内外冷却不匀及提高结晶度等。对流动性好,成形面积大、料温不匀的则按塑件成形情况有时 需加热或冷却交替使用或局部加热与冷却并用。为此模具应设有相应的冷却或加热系统。各种塑料成形时要求的模温及热性能见表1-4及表1-5。
  (七)吸湿性
塑 料中因有各种添加剂,使其对水分各有不同的亲疏程度,所以塑料大致可分为吸湿、粘附水分及不吸水也不易粘附水分的两种,料中含水量必须控制在允许范围内, 不然在高温、高压下水分变成气体或发生水解作用,使树脂起泡、流动性下降、外观及机电性能不良。所以吸湿性塑料必须按要求采用适当的加热方法及规范进行预 热,在使用时还需用红外线照射以防止再吸湿。
二、成形特性
常用热塑性塑料成形特性及成形条件见表1-4及表1-5。
第三节增强塑料
  为了进一步改善热固及热塑性塑料的机电性能。常在塑料中加入玻璃纤维填料(简称玻纤),作为增强材料,以树脂为粘结剂而组成新型复合材料,通称为增强塑料(热固性塑料的增强塑料又称为玻璃钢)。
  由于塑料配方的玻璃纤维的品种、长度、含量等不同,其工艺性及使用特性也各不相同。本节主要介绍模压用的热固性增强塑料及注射用的热塑性增强塑料。 

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一、热固性增强塑料
   热固性增强塑料是以树脂、增强材料、辅助剂等组成。其中树脂作为粘结剂,它要求有良好的流动性、适宜的固化速 度、副产物少,易调节粘度和良好的互溶性,并需满足塑件及成形要求。增强材料起骨架作用,其品种规格繁多主要用玻璃纤维,一般含量为60%、长度为 15~20毫米。辅助剂包括调节粘度的稀释剂(用以改进玻纤与树脂的粘结)、用以调节树脂-纤维界面状态的玻纤表面处理剂、用以改进流动性,降低收缩,提 高光泽度及耐磨性等用的填料和着色颜料等。由于选用的树脂,玻纤的品种规格(长度、直径,无碱或含碱,支数,股数,加捻或无捻),表面处理剂,玻纤与树脂 混制工艺(预混法或预浸法,塑料配比等不同则其性能也各不相同。
  (一)工艺特性
  1.流动性增强料的流动性比一般压塑料差,流动性过大时易产生树脂流失与玻纤分头聚积。过小则成形压力及温度将显著提高。影响流动性的因素很多,要评定某种料的流动性,必须按组成作具体分析。影响流动性的因素见表1-6。
  2. 收缩率增强塑料的收缩率比一般压塑料小,它主要由热收缩及化学结构收缩组成。影响收缩的因素首先是塑料品种。一般酚醛料比环氧、环氧酚醛、不饱和聚酯等料 要大,其中不饱和聚酯料收缩最小。其它影响收缩的因素是塑件形状及壁厚,厚壁则收缩大,塑料中所含填料及玻纤量大则收缩小,挥发物含量大则收缩也大,成形 压力大,装料量大则收缩小,热脱模比冷脱模的收缩大,固化不足收缩大,当加压时机及成形温度适当,固化充分而均匀时则收缩小。同一塑件其不同部位的收缩也 各不相同,尤其对薄壁塑件更为突出。一般收缩率为0~0.3%,而0.1~0.2%的则居多,收缩大小还与模具结构有关,总之选择收缩时应综合考虑。
  3.压缩比增强料的比容,压缩比都较一般压塑料大,预混料则更大,因此在模具设计时需取较大的装料室,同时向模内装料也较困难,尤其预混料更为不便,但如采用料坯预成形工艺则压缩比就可显著减小。
装料量一般可预先估算,经试压后再作调整。估算装料量的方法可由如下四种:
(1)计算法装料量可按公式(1-3)计算:
    A = V × G(1+3~5%)(1-3)
式中A——装料量(克);
        V ——塑件体积(厘米3);
        G ——所用塑料比重(克/厘米3);
      3~5% ——物料按发物、毛刺等损耗量补偿值。
(2)形状简化计算法将复杂形状塑件简化成由若干个简单形状组成,同时将尺寸也相应变更再按简化形状进行计算,如图1-1所示。
(3)比重比较法当按金属或其它材料的零件仿制塑件时,则可将原零件的材料比重及重量与所选用的增强塑料比重之比求得装料量。
(4)注型比较法用树脂或石蜡等浇注型材料注入模具型腔成形后再以此零件按比重比较法求得装料量。
  4.物料状态增强料按其玻纤与树脂混合制成原料的方式可分为如下三种状态。
(1) 预混料是将长达15~30毫米的玻纤与树脂混合烘干而成,它比容大,流动性比预浸料好,成形时纤维易受损伤,质量均匀性差,装料困难,劳动条件差。适用于 压制中小型、复杂形状塑料及大量生产时,不宜用于压制要求高强度的塑件。使用预混料时要防止料“结”使流动性迅速下降。该料互溶性不良,树脂与玻纤易分头 聚积。
(2)预浸料是将整束玻纤浸入树脂,烘干切短而成。它流动性比预混料差,料束间相溶性差,比容小,玻纤强度损失小,物料质量均匀性良好,装模时易按塑件形状受力状态进行合理辅料,适用于压制形状复杂的高强度塑料。
(3)浸毡料是将切短的纤维均匀地铺在玻璃布上浸渍树脂而成的毡状料,其性能介于上述两者之间。适用压制形状简单,厚度变化不大的薄壁大型塑件。
   5.硬化速度及贮存性增强塑料按其硬化速度可分为快速和慢速两种。快速料固化快,装料模温高,为适用于压塑小型塑件及大量生产时常用原料。慢速料适用于 压制大型塑件,形状复杂或有特殊性能要求及小批量生产时,慢速料必须慎重选择升温速度,过快易发生内应力,硬化不匀,填充不良。过慢则降低生产效率。所以 模具设计时应预先了解所用料的要求。
  各种料都有其允许贮存期及贮存条件。凡超期或贮存条件不良者都会导致塑料变质,影响流动性及塑件质量,故试模及生产时都应注意。
  (二)成形条件
热固性增强塑料的成形条件见表1-7。
(三)塑件及模具设计注意事项
  1.塑件设计时应注意下列事项。
(1)塑件光洁度可达7~ 9,精度一般宜取3~5级,但沿压制方向精度不易保证,宜取自由公差。
(2)不易脱模,宜取较大脱模斜度。若不允许取较大脱模斜度时,则塑件径向公差宜取大。
(3)塑件宜取回转体对称外形,不宜过高。
(4)壁应厚而均匀,避免尖角、缺口、窄槽等形状,各面应圆弧过渡连接以防止应力集中、死角滞料,填充不良,物料集聚堵塞流道。
(5)孔一般应取通孔,避免用Φ5毫米以下的盲孔,盲孔底部应成半球面或圆锥面以利物料流动,孔径及深度比一般为1∶2~1∶3,大型塑件尽量不设计小孔,孔间距、孔边距宜取大,大密度排列的小孔不宜模压成形。
(6)螺孔比螺杆易成形,M6以下螺纹不宜成形,齿形宜用半圆形及梯形,其圆角半径应大于0.3毫米,并应注意半角公差,可以参照一般塑制的螺纹进行设计。当塑件螺纹与其它材料螺纹零件接合时,要考虑其配合张力,螺纹段长度应取最小尺寸。
(7)成形压力大,嵌件应有足够强度,防止变形损坏,定位必须可靠。
(8)收缩小,有方向性,易发生熔接不良,变形、翘曲、缩孔、裂纹及应力集中,树脂填料分布不匀。薄壁塑件易碎,不易脱模,大面积塑件易发生波纹及物料聚积。
  2.模具设计时应注意下列事项。
(1)要便于装料,有利于物料流动填充型腔。
(2)脱模斜度宜取1°以上。
(3)宜选塑件投影面大的方向作为成形加压方向便于物料填充型腔,但不宜把尺寸精度高的部位和嵌件、型芯轴线垂直方向作为加压方向。
(4)物料渗入力强,飞边厚不易去除,选择分型面时应注意飞边方向。上下模及并镶件宜取整体结构,组合结构装配间隙不宜取大,上下模可拆成形零件宜取3~4级滑配合。
(5)收缩率为0~0.3%,一般取0.1~0.2%,物料体积一般取塑件体积的2~3倍。
(6)成形压力大,物料渗挤力大。模具型芯嵌件应有足够强度、防止变形、位移与损坏。尤其对细长型芯与型腔间空隙较小时更应注意。
(7)模具应抛光、淬硬。
(8)顶出力大,顶杆应有足够强度,顶出应均匀,顶杆不宜兼作型芯。
(9)快速成形料在成形温度下即可脱模,慢速成形料模具应设有加热及强迫冷却措施。
二、热塑性增强塑料
   热塑性增强塑料一般由树脂及增强材料组成。目前常用的树脂主要为尼龙、聚苯乙烯、ABS、AS,聚碳酸酯、线型聚酯、聚乙烯、聚丙烯、聚甲醛等。增强材 料一般为无碱玻璃纤维(有长短两种,长纤维料一般与粒料长一致为2~3毫米,短纤维料长一般小于0.8毫米)经表面处理后与树脂配制而成。玻纤含量应按树 脂比重选用最合理的配比,一般为20~40%之间。由于各种增强塑料所选用的树脂不同,玻纤长度、直径,有无含碱及表面处理剂不同其增强效果不一,成形特 性也不一。
  如前所述增强料可改善一系列机电性能,但也存在一系列缺点:冲击强度与冲击疲劳强度低(但缺口冲击强度增高);透明性、焊接点强度也降低,收缩、强度、热膨胀率、热传导率的异向性增大。故目前该塑料主要用于塑制小型,高强度、耐热,工作环境差及高精度要求的塑件。
  (一)工艺特性
 1.流动性差增强料熔融指数比普通料低30~70%故流动性不良,易发生填充不良,熔接不良,玻纤分布不匀等弊病。尤其对长纤维料更易发生上述缺陷,并还易损伤纤维而影响机电性能。
 2.成形收缩小、异向性明显成形收缩比普通料小,但异向性增大沿料流方向收缩小,垂直方向大,近进料口处小,远处大,塑件易发生翘曲、变形。
 3.脱模不良、磨损大该料不易脱模,并对模具磨损大,在注射时料流对浇注系统,型芯等磨损也大。
 4.易发生气体成形时由于纤维表面处理剂易挥发成气体、必须予以排出,不然易发生熔接不良、缺料及烧伤等弊病。
 (二)成形注意事项
  为了解决增强料上述工艺弊病在成形时应注意下列事项:
 1.宜用高温、高压、高速注射。
 2.模温宜取高(对结晶性料应按要求调节),同时应防止树脂玻纤分头聚积,玻纤裸露及局部烧伤。
 3.保压补缩应充分。
 4.塑件冷却应均匀。
 5.料温、模温变化对塑件收缩影响较大,温度高收缩大,保压及注射压力增大,可使收缩变小但影响较小。
 6.由于热刚性好,热变形温度高可在较高温度时脱模,但要注意脱模后均匀冷却。
 7.应选用适当的脱模剂。
 8.宜用螺杆式注射机成形。尤其对长纤维料必须用螺杆式注射机加工,如果没有螺杆式注射机则应在造粒后象短纤维料一样才可在柱塞式注射机上加工。
 (三)成形条件
  常用热塑性增强塑料成形条件见表1-8。
  (四)模具设计注意事项
 1.塑件形状及壁厚特别应考虑有利于料流畅通填充型腔,尽量避免尖角、缺口。
 2.脱模斜度应取大,含玻璃纤维15%的可取1°~2°,含玻璃纤维30%的可取2°~3°。当不允许有脱模斜度时则应避免强行脱模,宜采用横向分型结构。
 3.浇注系统截面宜大,流程平直而短,以利于纤维均匀分散。
 4.设计进料口应考虑防止填充不足,异向性变形,玻璃纤维分布不匀,易产生熔接痕等因素。进料口宜取薄膜,宽薄,扇形,环形及多点形式进料口以使料流乱流,玻璃纤维分散,以减少异向性,最好不取针状进料口,进料口截面可适当增大,其长度应短。
 5.模具型芯、型腔应有足够刚性及强度。
 6.模具应淬硬,抛光、选用耐磨钢种,易磨损部位应便于修换。
 7.顶出应均匀有力,便于换修。
 8.模具应设有排气溢料槽,并宜设于易发生熔接痕部位

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佚名 | 有色金属 | 出处:阿里巴巴冶金资讯| 2006-1-16 11:37:00 | 阅读 53 次
中国 美国 英国 日本 法国 德国 前苏联
GB ASTM BS JIS NF DIN ГОСТ
1A99 1199       A199.99R A99
1A97         A199.98R A97
1A95           A95
1A80   1080(1A) 1080 1080A A199.90 A8
  1A50 1050 1050(1B) 1050 1050A A199.50 A5
5A02 5052 NS4 5052 5052 A1Mg2.5 Amg
5A03   NS5       AMg3
5A05 5056 NB6 5056   A1Mg5 AMg5V
  5A30 5456 NG61 5556 5957    
  2A01 2036   2117 2117 AlCu2.5Mg0.5 D18
2A11   HF15 2017 2017S AlCuMg1 D1
2A12 2124   2024 2024 AlCuMg2 D16AVTV
  2B16 2319          
2A80     2N01     AK4
  2A90 2218   2018     AK2
2A14 2014   2014 2014 AlCuSiMn AK8
超硬铝 7A09 7175   7075 7075 AlZnMgCu1.5 V95P
  ZAlSi7Mn 356.2 LM25 AC4C   G-AlSi7Mg  
ZAlSi12 413.2 LM6 AC3A A-S12-Y4 G-Al12 AL2
ZAlSi5Cu1Mg 355.2         AL5
ZAlSi2Cu2Mg1 413.0   AC8A   G-Al12(Cu)  
ZAlCu5Mn           AL19
ZAlCu5MnCdVA 201.0          
  ZAlMg10 520.2 LM10   AG11 G-AlMg10 AL8
  ZAlMg5Si         G-AlMg5Si AL13
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粉末冶金是制取金属粉末,及采用成形和烧结工艺将金属粉末(或金属粉末与非金属粉末的混合物)制成材料和制品的工艺技术。它是冶金和材料科学的一个分支学科。

粉末冶金制品的应用范围十分广泛,从普通机械制造到精密仪器;从五金工具到大型机械;从电子工业到电机制造;从民用工业到军事工业;从一般技术到尖端高技术,均能见到粉末冶金工艺的身影。

粉末冶金技术的作用

材 料是人类用以制成用于生活和生产的物品、器件、构件、机器及其它产品的物质,是人类赖以生存和发展的物质 基础。所谓新材料,指的是那些新出现或正在发展中的具有传统材料所具备的优异性能的材料。从人类科技发展史中可以看到,近代世界已经历了两次工业革命都是 以新材料的发现和应用为先导的。钢铁工业的发展,为18世纪以蒸汽机的发明和应用为代表的第一次世界革命奠定了物质基础。本世纪中叶以来,以电子技术,特 别是微电子技术的发明和应用为代表的第二次世界革命,硅单晶材料则起着先导和核心作用,加之随后的激光材料和光导纤维的问世,使人类社会进入了“信息时 代”,因此,可以预料,谁掌握了新材料,谁就掌握了21世纪高新技术竞争的主动权!

1 新材料技术的发展趋势和特点

纵 观国际新材料研究发展的现状,西方主要工业发达国家正集中人力、物力,寻求突破,美国、欧共体、日本和韩国等在他们的最新国家科技计划中,都把新 材料及其制备技术列为国家关键技术之一加以重点支持,非常强调新材料对发展国民经济、保卫国家安全、增进人民健康和提高人民生活质量等方面的突出作用。

我 国对新材料及其制备技术历来非常重视,一直作为一个重要的领域被列入我国自1956年以来的历次国家科技发展规划之中。在我国863高技术中,新 技术材料又是七大重点领域之一。经过40余年的努力,已在许多方面取得显著进展,一大批新材料已成功地应用于国防和民用工业领域,有些新材料的研究居国际 领先水平,为我国新材料及其制备技术在21世纪初的持续发展奠定了较好的基础。

新材料及其制备技术的研究将对世界经济发展产生重大影响,其发展趋主要体现在:

(1)功能材料向多功能化、集成化、小型化和智能化方向发展;

(2)结构材料向高性能化、复合化、功能化和低成本化方向发展;

(3)薄膜和低维材料研帛发展迅速,生物医用材料异军突起; (4)新材料制品的精加工技术和近净形成形技术受到高度重视;

(5)材料及其制品与生态环境的协调性倍受重视,以满足社会可持续发展的要求;

(6)材料的制备及评价表征技术日受重视,材料制备与评价表征新技术、新装备不断涌现;

(7)材料在不同层次(微观、介观和宏观)上的设计发展迅速,已成为发展新材料的重要基础。

综上所述,当今新材料及其制备技术的发展趋势具有以下几个特点:

(1)新材料技术是现代工业和高技术发展中的共性关键技术,材料科学技术已成为当代和下世纪初最重要的、发展最快的科学技术之一。信息、能源、农业和先进制造等技术领域的发展都离不开新材料及其制备技术的发展;

(2)综合利用现代先进科学技术成就,多学科交叉,知识密集,导臻新材料及其制备技术的投资强度大、更新换代快,经济效益和社会效益巨大;

(3)新材料的制备和质量的提高更加依赖于新技术、新工艺的发展和精确的检测控制技术的应用。对制备技术的重视与投入直线上升,极大地加速了基础材料的发展和传统产业的改造。

(4)对材料基础性、先导性的认识已形成共识。材料的研帛和发展既要与器件的研帛密切配合,又要注意到自身的系统性和超前性,这样才有利于材料实现跨跃发展。

2 新材料技术前沿研究领域

进入20世纪90年代以来,材料科学技术的发展异常迅速。材料科学与生命科学、信息科学、认知科学、环境科学等共同构成了当代科学技术的前沿。展望21世纪,基于物理、化学、数学等自然科学与电子、化工、冶金等工程技术最新成就的材料科学技术前沿主要如下:

微电子材料 主要是大真径(400mm)硅单晶及片材技术,大直径(200mm)硅片外延技术,150mmGaAs和100mmInP晶片及其以它们为基的III-V族半导体超晶格、量子阱异质结构材料制备技术,GeSi合金和宽禁带半导体材料等。

新型光子材料 主要是大直径、高光学质量人工晶体制备技术和有机、无机新型非线性光学晶体探索,大功离半导体激光光纤模块及全固态(可调谐)激光技术,有机、无机超高亮度红、绿、兰之基色材料及应用技术,新型红外、兰、紫半导体激光材料以及新型光探测和光存储材料等。

稀土功能材料 主要是高纯稀土材料的制备技术,超高磁能稀土永磁材料大规模生产先进技术,高性能稀土储氢材料及相关技术。

生 物医用材料 高可靠性植入人体内的生物活性材料合成关键技术,生物相容材料,如组织器字替代材料,人造血液,人造皮和透析膜技术,以及生物新材料制品性能、质量的在线 监测和评价技术。 先进复合材料 主要是复合材料低成本制备技术,复合材料的界面控制与优化技术,不同尺度不同结构异质材料复合新技术。

新型金属材料 主要是交通运输用轻质高强材料,能源动力用高温耐蚀材料,新型有序金属间化合物的脆性控制与韧化技术以及高可靠性生产制造技术。

先 进陶瓷材料 主要是信息功能陶瓷的多功能化及系统集成技术,高性能陶瓷薄膜、异质薄膜的制备、集成与微加工技术,结构陶瓷及其复合材料的补强、韧化技术,先进陶瓷的低 成本、高可靠性、批量化制备技术。 高温超导材料 主要是高温超导体材料(准单晶和织构材料)批量生产技术,可实用化高温超导薄膜及异质结构薄膜制备、集成和微加工技术研究开发等。

环境材料 主要是材料的环境协调性评价技术,材料的延寿、再生与综合利用新技术,降低材料生产资源和能源消耗新技术。

纳米材料及技术 主要是纳米材料制备与应用关键技术,固态量了器件的制备及纳米加工技术。

智能材料 主要是智能材料与智能系统的设计、制备及应用技术。

材料的制备与评价技术 主要是材料精密制备、近净形成形技术与智能加工技术,材料表面改性技术的低成本化途径与批量生产技术,材料微观结构的模型化技术、智能化控制及动态实时监测分析技术,不同层次的设计、性能预测和评价表征新技术。

3 粉末冶金技术的特点及其在新材料研究中的作用

粉 末冶金是制取金属或用金属粉末(或金属粉末与非金属粉末的混合物)作为原料,经过成形和烧结,制造金属材料、复合以及各种类型制品的工艺技术。粉 末冶金法与生产陶瓷有相似的地方,因此,一系列粉末冶金新技术也可用于陶瓷材料的制备。由于粉末冶金技术的优点,它已成为解决新材料问题的钥匙,在新材料 的发展中起着举足轻重的作用。

(1)粉末冶金技术可以最大限度地减少合金成分偏聚,消除粗大、不均匀的铸造组织。在制备高性能稀土永磁材 料、稀土储氢材料、稀土发光材料、稀土催 化剂、高温超导材料、新型金属材料(如Al-Li合金、耐热Al合金、超合金、粉末耐蚀不锈钢、粉末高速钢、金属间化合物高温结构材料等)具有重要的作 用。

(2)可以制备非晶、微晶、准晶、纳米晶和超饱和固溶体等一系列高性能非平衡材料,这些材料具有优异的电学、磁学、光学和力学性能。

(3)可以容易地实现多种类型的复合,充分发挥各组元材料各自的特性,是一种低成本生产高性能金属基和陶瓷复合材料的工艺技术。

(4)可以生产普通熔炼法无法生产的具有特殊结构和性能的材料和制品,如新型多孔生物材料,多孔分离膜材料、高性能结构陶瓷和功能陶瓷材料等。

(5)可以实现净近形成形和自动化批量生产,从而,可以有效地降低生产的资源和能源消耗。

(6)可以充分利用矿石、尾矿、炼钢污泥、轧钢铁鳞、回收废旧金属作原料,是一种可有效进行材料再生和综合利用的新技术。

4 粉末冶金学科优先发展方向

(1) 发展粉末制取新技术、新工艺及其过程理论。重点是超细粉末和纳米粉的制备技术,快速冷凝制备非晶、准晶和微晶粉末技术,机械合金化技术,自蔓 延高温合成技术,粉末粒度、结构、形貌、成分控制技术。总的趋势是向超细、超纯、粉末特性可控方向发展。 (2)建立以“净近形成形”技术为中心的各种新型固结技术及其过程模过程理论,如粉末注射成形、挤压成形、喷射成形、温压成形、粉末锻造等。

(3)建立以“全致密化”为主要目标的新型固结技术及其过程模拟技术。如热等静压、拟热等静压、烧结-热等静压、微波烧结、高能成形等。

(4)粉末冶金材料设计、表征和评价新技术。粉末冶金材料的孔隙特性、界面问题及强韧化机理的研究。

粉末冶金材料和制品的今后发展方向

1、具有代表性的铁基合金,将向大体积的精密制品,高质量的结构零部件发展。

2、制造具有均匀显微组织结构的、加工困难而完全致密的高性能合金。

3、用增强致密化过程来制造一般含有混合相组成的特殊合金。

4、制造非均匀材料、非晶态、微晶或者亚稳合金。

5、加工独特的和非一般形态或成分的复合零部件。

粉末冶金工艺的基本工序

1、原料粉末的制备。现有的制粉方法大体可分为两类:机械法和物理化学法。而机械法可分为:机械粉碎及雾化法;物理化学法又分为:电化腐蚀法、还原法、化合法、还原-化合法、气相沉积法、液相沉积法以及电解法。其中应用最为广泛的是还原法、雾化法和电解法。

2、粉末成型为所需形状的坯块。成型的目的是制得一定形状和尺寸的压坯,并使其具有一定的密度和强度。成型的方法基本上分为加压成型和无压成型。加压成型中应用最多的是模压成型。

3、 坯块的烧结。烧结是粉末冶金工艺中的关键性工序。成型后的压坯通过烧结使其得到所要求的最终物理机械性能。烧结又分为单元系烧结和多元系烧 结。对于单元系和多元系的固相烧结,烧结温度比所用的金属及合金的熔点低;对于多元系的液相烧结,烧结温度一般比其中难熔成分的熔点低,而高于易熔成分的 熔点。除普通烧结外,还有松装烧结、熔浸法、热压法等特殊的烧结工艺。

4、产品的后序处理。烧结后的处理,可以根据产品要求的不同,采取多种方式。如精整、浸油、机加工、热处理及电镀。此外,近年来一些新工艺如轧制、锻造也应用于粉末冶金材料烧结后的加工,取得较理想的效果。

粉末冶金工艺的优点

1、绝大多数难熔金属及其化合物、假合金、多孔材料只能用粉末冶金方法来制造。

2、由于粉末冶金方法能压制成最终尺寸的压坯,而不需要或很少需要随后的机械加工,故能大大节约金属,降低产品成本。用粉末冶金方法制造产品时,金属的损耗只有1-5%,而用一般熔铸方法生产时,金属的损耗可能会达到80%。

3、由于粉末冶金工艺在材料生产过程中并不熔化材料,也就不怕混入由坩埚和脱氧剂等带来的杂质,而烧结一般在真空和还原气氛中进行,不怕氧化,也不会给材料任何污染,故有可能制取高纯度的材料。

4、粉末冶金法能保证材料成分配比的正确性和均匀性。

5、粉末冶金适宜于生产同一形状而数量多的产品,特别是齿轮等加工费用高的产品,用粉末冶金法制造能大大降低生产成.

粉末冶金发展史

粉末冶金方法起源于公元前三千多年。制造铁的第一个方法实质上采用的就是粉末冶金方法。而现代粉末冶金技术的发展中共有三个重要标志:

1、克服了难熔金属熔铸过程中产生的困难。1909年制造电灯钨丝,推动了粉末冶金的发展;1923年粉末冶金硬质合金的出现被誉为机械加工中的革命。

2、三十年代成功制取多孔含油轴承;继而粉末冶金铁基机械零件的发展,充分发挥了粉末冶金少切削甚至无切削的优点。

3、向更高级的新材料、新工艺发展。四十年代,出现金属陶瓷、弥散强化等材料,六十年代末至七十年代初,粉末高速钢、粉末高温合金相继出现;利用粉末冶金锻造及热等静压已能制造高强度的零件。


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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)。
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(бs):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2(N/mm2)表示。
3、抗拉强度(бb)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(δ):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(Ψ)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).
(二)、工艺性能
指材料承受各种加工、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α(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。

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1. indication 缺陷
2. test specimen 试样
3. bar 棒材
4. stock 原料
5. billet 方钢,钢方坯
6. bloom 钢坯,钢锭
7. section 型材
8. steel ingot 钢锭
9. blank 坯料,半成品
10. cast steel 铸钢
11. nodular cast iron 球墨铸铁
12. ductile cast iron 球墨铸铁
13. bronze 青铜
14. brass 黄铜
15. copper 合金
16. stainless steel不锈钢
17. decarburization 脱碳
18. scale 氧化皮
19. anneal 退火
20. process anneal 进行退火
21. quenching 淬火
22. normalizing 正火
23. Charpy impact text 夏比冲击试验
24. fatigue 疲劳
25. tensile testing 拉伸试验
26. solution 固溶处理
27. aging 时效处理
28. Vickers hardness维氏硬度
29. Rockwell hardness 洛氏硬度
30. Brinell hardness 布氏硬度
31. hardness tester硬度计
32. descale 除污,除氧化皮等
33. ferrite 铁素体
34. austenite 奥氏体
35. martensite马氏体
36. cementite 渗碳体
37. iron carbide 渗碳体
38. solid solution 固溶体
39. sorbite 索氏体
40. bainite 贝氏体
41. pearlite 珠光体
42. nodular fine pearlite/ troostite屈氏体
43. black oxide coating 发黑
44. grain 晶粒
45. chromium 铬
46. cadmium 镉
47. tungsten 钨
48. molybdenum 钼
49. manganese 锰
50. vanadium 钒
51. molybdenum 钼
52. silicon 硅
53. sulfer/sulphur 硫
54. phosphor/ phosphorus 磷
55. nitrided 氮化的
56. case hardening 表面硬化,表面淬硬
57. air cooling 空冷
58. furnace cooling 炉冷
59. oil cooling 油冷
60. electrocladding /plating 电镀
61. brittleness 脆性
62. strength 强度
63. rigidity 刚性,刚度
64. creep 蠕变
65. deflection 挠度
66. elongation 延伸率
67. yield strength 屈服强度
68. elastoplasticity 弹塑性
69. metallographic structure 金相组织
70. metallographic test 金相试验
71. carbon content 含碳量
72. induction hardening 感应淬火
73. impedance matching 感应淬火
74. hardening and tempering 调质
75. crack 裂纹
76. shrinkage 缩孔,疏松
77. forging 锻(件)
78. casting 铸(件)
79. rolling 轧(件)
80. drawing 拉(件)
81. shot blasting 喷丸(处理)
82. grit blasting 喷钢砂(处理)
83. sand blasting 喷砂(处理)
84. carburizing 渗碳
85. nitriding 渗氮
86. ageing/aging 时效
87. grain size 晶粒度
88. pore 气孔
89. sonim 夹砂
90. cinder inclusion 夹渣
91. lattice晶格
92. abrasion/abrasive/rub/wear/wearing resistance (property) 耐磨性
93. spectrum analysis光谱分析
94. heat/thermal treatment 热处理
95. inclusion 夹杂物
96. segregation 偏析
97. picking 酸洗,酸浸
98. residual stress 残余应力
99. remaining stress 残余应力
100. relaxation of residual stress 消除残余应力
101. stress relief 应力释放

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§1.有色金属分类及产品牌号表示方法
一、有色金属的分类
(1)有色纯金属 分为重金属、轻金属、贵金属、半金属和稀有金属五类。
(2)有色合金 按合金系统分:重有色金属合金、轻有色金属合金、贵金属合金、稀有金属合金等;按合金用途则可分:变形(压力加工用合金)、铸造合金、轴承合金、印刷合金、硬质合金、焊料、中间合金、金属粉未等。
(3)有色材 按化学成份分类:铜和铜合金材、铝和铝合金材、铅和铅合金材、镍和镍合金材、钛和钛合金材。按形状分类时,可分为:板、条、带、箔、管、棒、线、型等品种。
二、产品牌号的表示办法
(1)命名原则 有色金属及合金产品牌号的命名,规定以汉语拼音字母或国际元素符号作为主题词代号,表示其所属大类,如用L或AL表示铝,T或Cu表示铜。主题词以后,用 成份数字顺序结合产品类别来表示。即主题词之后的代号可以表示产品的状态、特征或主要成份,如LF为防(F)锈的铝(L)合金;LD为锻(D)造用的铝 (L)合金;LY为硬(Y)的铝(L)合金,这三种合金的主题词是铝合金(L)。又如QSn为青(Q)铜中主要的添加元素为锡(Sn)的一类;QAL9- 4为青(Q)铜中含有铝(AL),成分中添加元素铝为9%,其他添加元素为4%,这两种合金的主题词是青铜(Q)。因此,产品代号是由标准(GB340- 78)规定的主题词汉语拼音字母、化学元素符号及阿拉伯数字相结合的方法来表示。
有色金属及合金产品的状态、加工方法、特征代号,采用规定的汉语拼音字母表示。如热加工的R(热),淬火的C(淬),不包铝的B(不),细颗粒的X(细)等。但也有少数便外,如优质表面O(形象化表示完美无缺)等。
§2铜及铜合金
一、纯铜
纯铜是玫瑰红色金属,表面形成氧化铜膜后呈紫色,故工业纯铜常称紫铜或电解铜。密度为8-9g/cm3,熔点1083°C。纯铜导电性很好,大量用于制造 电线、电缆、电刷等;导热性好,常用来制造须防磁性干扰的磁学仪器、仪表,如罗盘、航空仪表等;塑性极好,易于热压和冷压力加工,可制成管、棒、线、条、 带、板、箔等铜材。纯铜产品有冶炼品及加工品两种。
二、铜合金
(1)黄铜
黄铜是铜与锌的合金。最简单的黄铜是铜——锌二元合金,称为简单黄铜或普通黄铜。改变黄铜中锌的含量可以得到不同机械性能的黄铜。黄铜中锌的含量越高,其强度也较高,塑性稍低。工业中采用的黄铜含锌量不超过45%,含锌量再高将会产生脆性,使合金性能变坏。
为了改善黄铜的某种性能,在一元黄铜的基础上加入其它合金元素的黄铜称为特殊黄铜。常用的合金元素有硅、铝、锡、铅、锰、铁与镍等。在黄铜中加铝能提高黄 铜的屈服强度和抗腐蚀性,稍降低塑性。含铝小于4%的黄铜具有良好的加工、铸造等综合性能。在黄铜中加1%的锡能显著改善黄铜的抗海水和海洋大气腐蚀的能 力,因此称为“海军黄铜”。锡还能改善黄铜的切削加工性能。黄铜加铅的主要目的是改善切削加工性和提高耐磨性,铅对黄铜的强度影响不大。锰黄铜具有良好的 机械性能、热稳定性和抗蚀性;在锰黄铜中加铝,还可以改善它的性能,得到表面光洁的铸件。黄铜可分为铸造和压力加工两类产品。常用加工黄铜的化学成分.
(2)青铜
青铜是历史上应用最早的一种合金,原指铜锡合金,因颜色呈青灰色,故称青铜。为了改善合金的工艺性能和机械性能,大部分青铜内还加入其它合金元素,如铅、 锌、磷等。由于锡是一种稀缺元素,所以工业上还使用许多不含锡的无锡青铜,它们不仅价格便宜,还具有所需要的特种性能。无锡青铜主要有铝青铜、铍青铜、锰 青铜、硅青铜等。此外还有成份较为复杂的三元或四元青铜。现在除黄铜和白铜(铜镍合金)以外的铜合金均称为青铜。
锡青铜有较高的机械性能,较好的耐蚀性、减摩性和好的铸造性能;对过热和气体的敏感性小,焊接性能好,无铁磁性,收缩系数小。锡青铜在大气、海水、淡水和 蒸汽中的抗蚀性都比黄铜高。铝青铜有比锡青铜高的机械性能和耐磨、耐蚀、耐寒、耐热、无铁磁性,有良好的流动性,无偏析倾向,可得到致密的铸件。在铝青铜 中加入铁、镍和锰等元素,可进一步改善合金的各种性能。
青铜也分为压力加工和铸造产品两大类。
(3)白铜
以镍为主要添加元素的铜基合金呈银白色,称为白铜。铜镍二元合金称普通白铜,加锰、铁、锌和铝等元素的铜镍合金称为复杂白铜,纯铜加镍能显著提高强度、耐 蚀性、电阻和热电性。工业用白铜根据性能特点和用途不同分为结构用白铜和电工用白铜两种,分别满足各种耐蚀和特殊的电、热性能。
三、铜材
以纯铜或铜合金制成各种形状包括棒、线、板、带、条、管、箔等统称铜材。铜材的加工有轧制、挤制及拉制等方法,铜材中板材和条材有热轧的和冷轧的;而带材和箔材都是冷轧的;管材和棒材则分为挤制品和拉制品;线材都是拉制的。
§3铝及铝合金
铝是一种轻金属,密度小(2.79/Cm3), 具有良好的强度和塑性,铝合金具有较好的强度,超硬铝合金的强度可达600Mpa,普通硬铝合金的抗拉强度也达200-450Mpa,它的比钢度远高于 钢,因此在机械制造中得到广泛的运用。铝的导电性仅次于银和铜,居第三位,用于制造各种导线。铝具有良好的导热性,可用作各种散热材料。铝还具有良好的抗 腐蚀性能和较好的塑性,适合于各种压力加工。
铝合金按加工方法可以分为变形铝合金和铸造铝合金。变形铝合金又分为不可热处理强化型铝合金和可热处理强化型铝合金。不可热处理强化型不能通过热处理来提 高机械性能,只能通过冷加工变形来实现强化,它主要包括高纯铝、工业高纯铝、工业纯铝以及防锈铝等。可热处理强化型铝合金可以通过淬火和时效等热处理手段 来提高机械性能,它可分为硬铝、锻铝、超硬铝和特殊铝合金等。
铝合金可以采用热处理获得良好的机械性能,物理性能和抗腐蚀性能。
铸造铝合金按化学成分可分为铝硅合金,铝铜合金,铝镁合金和铝锌合金。
一、纯铝产品
纯铝分冶炼品和压力加工品两类,前者以化学成份Al表示,后者用汉语拼音LG(铝、工业用的)表示。
二、压力加工铝合金
铝合金压力加工产品分为防锈(LF)、硬质(LY)、锻造(LD)、超硬(LC)、包覆(LB)、特殊(LT)及钎焊(LQ)等七类。常用铝合金材料的状态为退火(M焖火)、硬化(Y)、热轧(R)等三种。
三、铝材
铝和铝合金经加工成一定形状的材料统称铝材,包括板、带、箔、管、棒、线、型等。
四、铸造铝合金
铸造铝合金(ZL)按成分中铝以外的主要元素硅、铜、镁、锌分为四类,代号编码分别为100、200、300、400。
五、高强度铝合金
高强度铝合金指其抗拉强度大于480兆帕的铝合金,主要是压力加工铝合金中硬铝合金类、超硬铝合金类和铸造合金类。

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机械零件所用金属材料多种多样,为了使生产、管理方便、有序,有关标准对不同金属材料 规定了它们牌号的表示方法,以示统一和便于采纳、使用。现将常用金属材料牌号表示方法向读者作一些简单介绍。

  一、钢铁产品牌号表示方法(参照GB/T221—2000)

1.标准的基本概况

  GB/T221—2000标准是参照国外钢铁产品牌号表示方法和国内钢铁产品牌号表示方法变化( 如Q345代替16Mn)等情况修订后,于2000年4月1日发布,并于2000年11月1日开始实施。

  2.主要技术内容变动情况

  (1)由于一些钢铁产品牌号有它们专用的标准,故取消了原标准中铁合金、铸造合金、高温 合金、精密合金、耐蚀合金和铸铁、铸钢、粉末材料等牌号表示方法。

  (2)一些新的钢铁产品的出现,更加完善了原标准。新标准增加了脱碳低磷粒铁、含钒生铁 JP2、铸造耐磨生铁、保证淬透性钢、非调质机械结构钢、塑料模具钢、取向硅钢(电讯用)等牌号表示方法。

  (3)对不适应科技发展和与生产不协调的一些用钢牌号作了彻底改变或修改。如碳素结构钢A 3改为Q235,低合金高强度结构钢16Mn改为Q345等。对不锈钢、耐热钢和冷轧硅钢等的牌 号表示方法也做了修改。

  (4)原标准中“钢铁产品牌号表示方法举例”的表3,因不适用于新标准而被删除。

  3.钢铁产品牌号表示方法的基本原则

  (1)凡国家标准和行业标准中钢铁产品的牌号均应按GB/T221—2000标准规定的牌号表示方法 编写。凡不符合规定编写的钢铁产品牌号,应在标准修订时予以更改,一些新的钢铁产品,其牌号也应按此予以编写牌号。

  (2)产品牌号的表示,一般采用汉语拼音字母,化学元素符号和阿拉伯数字相结合的方法来 表示。

  (3)采用汉语拼音字母表示产品名称、用途、特性和工艺方法时,一般从代表产品名称的汉 语拼音中选取第一个字母。当和另一个产品所选用的字母重复时,可改用第二个字母或第三个字母,或同时选取两个汉字中的第一个拼音字母。

  (4)暂时没有可采用的汉字及汉语拼音的,采用符号为英文字母。

  4.钢铁产品名称、用途、特性和工艺方法表示符号(摘录)

  钢铁产品名称、用途、特性和工艺方法表示符号见表1。

  5.钢铁产品牌号表示方法示例及说明

  (1)生铁牌号表示方法生铁牌号采用表1中规定的符号和阿拉伯数字表示。

  ①阿拉伯数字表示平均含硅量(以千分之几计)。例如:含硅量为2.75%~3.25%的铸造用生 铁,其牌号表示为“Z30”;含硅量为0.85%~1.25%的炼钢用生铁,其牌号表示为“L10”。

  ②含钒生铁和脱碳低磷粒铁,阿拉伯数字分别表示钒和碳的平均含量(均以千分之几计)。例 如:含钒量不小于0.40%的含钒生铁,其牌号表示为“F40”;含碳量为1.20%~1.60%的炼钢用脱碳低磷粒铁,其牌号表示为“TL14”。

  (2)碳素结构钢和低合金高强度结构牌号表示方法以上用钢通常分为通用钢和专用钢两大类。

  ①通用结构钢采用代表屈服点的拼音字母“Q”。屈服点数值(单位为MPa)和表1中规定的质 量等级、脱氧方法等符号,按顺序组成牌号。例如:碳素结构钢牌号表示为:Q235AF,Q235BZ;低合金高强度结构钢牌号表示为:Q345C,Q345D。

  碳素结构钢的牌号组成中,镇静钢符号“Z”和特殊镇静钢符号“TZ”可以省略,例如:质 量等级分别为C级和D级的Q235钢,其牌号表示应为Q235CZ和Q235DTZ,但可以省略为Q235C和 Q235D。

  低合金高强度结构钢有镇静钢和特殊镇静钢,但牌号尾部不加写表示脱氧方法的符号。

  ②专用结构钢一般采用代表钢屈服点的符号“Q”、屈服点数值和表1中规定的代表产品用途 的符号等表示,例如:压力容器用钢牌号表示为“Q345R”;耐候钢其牌号表示为:Q340NH。

  ③根据需要,通用低合金高强度结构钢的牌号也可以采用两位阿拉伯数字(以万分之几计平 均含碳量)和标准的元素符号组成;专用低合金高强度结构钢的牌号,除一般组成外,尚应加写表1中规定代表产品用途的符号。

  (3)优质碳素结构钢和优质碳素弹簧钢牌号表示方法

  优质碳素结构钢采用两位阿拉伯数字(以万分之几计表示平均含碳量)或阿拉伯数字和元素符 号、表1中规定的符号组合成牌号。

  ①沸腾钢和半镇静钢,在牌号尾部分别加符号“F”和“b”。例如:平均含碳量为0.08%的 沸 腾钢,其牌号表示为“08F”;平均含碳量为0.10%的半镇静钢,其牌号表示为“10b”。

  ②镇静钢(S、P分别≤0.035%)一般不标符号。例如:平均含碳量为0.45%的镇静钢,其牌号表示为“45”。

  ③较高含锰量的优质碳素结构钢,在表示平均含碳量的阿拉伯数字后加锰元素符号。例如: 平均含碳量为0.50%,含锰量为0.70%~1.00%的钢,其牌号表示为“50Mn”。

  ④高级优质碳素结构钢(S、P分别≤0.030%),在牌号后加符号“A”。例如:平均含碳量为0.45%的高级优质碳素结构钢,其牌号表示为“45A”。

  ⑤特级优质碳素结构钢(S≤0.020%、P≤0.025%),在牌号后加符号“E”。例如:平均含碳量为0.45%的特级优质碳素结构钢,其牌号表示为“45E”。

  优质碳素弹簧钢牌号的表示方法与优质碳素结构钢牌号表示方法相同(65、70、85、65Mn钢 在GB/T1222和GB/T 699两个标准中同时分别存在)。

  (4)合金结构钢和合金弹簧钢牌号表示方法

  ①合金结构钢牌号采用阿拉伯数字和标准的化学元素符号表示。

  用两位阿拉伯数字表示平均含碳量(以万分之几计),放在牌号头部。

  合金元素含量表示方法为:平均含量小于1.50%时,牌号中仅标明元素,一般不标明含量; 平均合金含量为1.50%~2.49%、2.50%~3.49%、3.50%~4.49%、4.50%~5.49%、……时,在合金元素后相应写成2、3、4、5……。

  例如:碳、铬、锰、硅的平均含量分别为0□30%、0.95%、0.85%、1.05%的合金结构钢,当S、P含量分别≤0.035%时,其牌号表示为“30CrMnSi”。

  高级优质合金结构钢(S、P含量分别≤0.025%),在牌号尾部加符号“A”表示。例如:“30 CrMnSiA”。

  特级优质合金结构钢(S≤0.015%、P≤0.025%),在牌号尾部加符号“E”,例如:“30CrM nSiE”。

  专用合金结构钢牌号尚应在牌号头部(或尾部)加表1中规定代表产品用途的符号。

  ②合金弹簧钢牌号的表示方法与合金结构钢相同。例如:碳、硅、锰的平均含量分别为0.60%、1.75%、0.75%的弹簧钢,其牌号表示为“60Si2Mn”。高级优质弹簧钢,在牌号尾部加符号“A”,其牌号表示为“60Si2MnA”。

  (5)易切削钢牌号表示方法易切削钢采用标准化学元素符号、表1规定的符号和阿拉伯数字 表示。阿拉伯数字表示平均含碳量(以万分之几计)。

  ①加硫易切削钢和加硫、磷易切削钢,在符号“Y”和阿拉伯数字后不加易切削元素符号。

  例如:平均含碳量为0.15%的易切削钢,其牌号表示为“Y15”。

  ②较高含锰量的加硫或加硫、磷易切削钢在符号“Y”和阿拉伯数字后加锰元素符号。例如 :平均含碳量为0.40%,含锰量为1.20%~1.55%的易切削钢,其牌号表示为“Y40Mn”。

  ③含钙、铅等易切削元素的易切削钢,在符号“Y”和阿拉伯数字后加易切削元素符号。例 如:“Y15Pb”、“Y45Ca”。

  (6)非调质机械结构钢牌号表示方法非调质机械结构钢,在牌号头部分别加符号“YF”和“F”表示易切削非调质机械结构钢和热锻用非调质机械结构钢,牌号表示方法的其他内容与合金结构钢相同。例如:“YF35V”、“F45V”。

  (7)工具钢牌号表示方法工具钢分为碳素工具钢、合金工具钢和高速工具钢三类。

  ①碳素工具钢采用标准化学元素符号、表1规定的符号和阿拉伯数字表示。阿拉伯数字表示 平均含碳量(以千分之几计)。

  a.普通含锰量碳素工具钢,在工具钢符号“T”后为阿拉伯数字。例如:平均含碳量为0.80%的碳素工具钢,其牌号表示为“T8”。

  b.较高含锰量的碳素工具钢,在工具钢符号“T”和阿拉伯数字后加锰元素符号。例如:“ T8Mn”。

  c.高级优质碳素工具钢,在牌号尾部加“A”。例如:“T8MnA”。

  ②合金工具钢和高速工具钢

  合金工具钢、高速工具钢牌号表示方法与合金结构钢牌号表示方法相同。采用标准规定的合 金元素符号和阿拉伯数字表示,但一般不标明平均含碳量数字,例如:平均含碳量为1.60% ,含铬、钼,钒含量分别为11.75%、0.50%、0.22%的合金工具钢,其牌号表示为“Cr12MoV”;平均含碳量为0.85%,含钨、钼、铬、 钒含量分别为6.00%、5.00%、4.00%、2.00%的高速工具钢,其牌号表示为“W6Mo5Cr4V2”。

  若平均含碳量小于1.00%时,可采用一位阿拉伯数字表示含碳量(以千分之几计)。例如:平 均含碳量为0.80%,含锰量为0.95%,含硅量为0.45%的合金工具钢,其牌号表示为“8MnSi”。

  低铬(平均含铬量<1.00%)合金工具钢,在含铬量(以千分之几计)前加数字“0”。例如:平均含铬量为0.60%的合金工具钢,其牌号表示为“Cr06”。

  (8)塑料模具钢牌号表示方法塑料模具钢牌号除在头部加符号“SM”外,其余表示方法与优质碳素结构钢和合金工具钢牌 号表示方法相同。例如:平均含碳量为0.45%的碳素塑料模具钢,其牌号表示为“SM45”;平均含碳量为0.34%,含铬量为1.70%,含钼量为 0.42%的合金塑料模具钢,其牌号表示为“SM3Cr2Mo”。

  (9)轴承钢牌号表示方法轴承钢分为高碳铬轴承钢、渗碳轴承钢、高碳铬不锈轴承钢和高 温轴承钢等四大类。

  ①高碳铬轴承钢,在牌号头部加符号“G”,但不标明含碳量。铬含量以千分之几计,其他 合金元素按合金结构钢的合金含量表示。例如:平均含铬量为1□50%的轴承钢,其牌号表示 为“GCr15”。

  ②渗碳轴承钢,采用合金结构钢的牌号表示方法,另在牌号头部加符号“G”。例如:“G20 CrNiMo”。

  高级优质渗碳轴承钢,在牌号尾部加“A”。例如:“G20CrNiMoA”。

  ③高碳铬不锈轴承钢和高温轴承钢,采用不锈钢和耐热钢的牌号表示方法,牌号头部不加符 号“G”。例如:高碳铬不锈轴承钢“9Cr18”和高温轴承钢“10Cr14Mo”。

  (10)不锈钢和耐热钢的牌号表示方法不锈钢和耐热钢牌号采用标准规定的合金元素符号和阿拉伯数字表示,为切削不锈钢、易切削耐热钢在牌号头部加“Y”。

  一般用一位阿拉伯数字表示平均含碳量(以千分之几计);当平均含碳量≥1.00%时,用两位 阿拉伯数字表示;当含碳量上限<0.10%时,以“0”表示含碳量;当含碳量上限≤0.03%,>0.01%时(超低碳),以“03”表示含碳量;当含碳 量上限(≤0.01%时极低碳),以“01”表示含碳量。含碳量没有规定下限时,采用阿拉伯数字表示含碳量的上限数字。

  合金元素含量表示方法同合金结构钢。例如:平均含碳量为0.20%,含铬量为13%的不锈钢,其牌号表示为“2Cr13”;含碳量上限为0.08%, 平均含铬量为18%,含镍量为9%的铬镍不锈钢,其牌号表示为“0Cr18Ni9”;含碳量上限为0.12%,平均含铬量为17%的加硫易切削铬不锈钢, 其牌号表示为“Y1Cr17”;平均含碳量为1.10%,含铬量为17%的高碳铬不锈钢,其牌号表示为“11Cr7”;含碳量上限为0.03%,平均含铬 量为19%,含镍量为10%的超低碳不锈钢,其牌号表示为“03Cr19Ni10”;含碳量上限为0.01%,平均含铬量为19%,含镍量为11%的极低 碳不锈钢,其牌号表示为“01Cr19Ni11”。

  (11)焊接用钢牌号表示方法

  焊接用钢包括焊接用碳素钢、焊接用合金钢和焊接用不锈钢等,其牌号表示方法是在各类焊 接用钢牌号头部加符号“H”。例如:“H08”、“H08Mn2Si”、“H1Cr18Ni9”。

  高级优质焊接用钢,在牌号尾部加符号“A”。例如:“H08A”、“08Mn2SiA”.


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线路板的电镀工艺,大约可以分类:酸性光亮铜电镀、电镀镍/金、电镀锡,文章介绍的是关于在线路板加工过程是,电镀工艺的技术以及工艺流程,以及具体操作方法. 二. 工艺流程: 浸酸→全板电镀铜→图形转移→酸性除油→二级逆流漂洗→微蚀→二级逆流漂洗→浸酸→镀锡→二级逆流漂洗→逆流漂洗→浸酸→图形电镀铜→二级逆流漂洗→镀镍→二级水洗→浸柠檬酸→镀金→回收→2-3级纯水洗→烘干 三. 流程说明:

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金 属切削加工是通过刀具和工件的相对运动来完成材料的移除。切削时会产生大量的切削热,使刀具、工件甚至机床的温度升高。为了减少刀具磨损、降低加工部位 的温升,通常使用大量的切削液。但是,使用切削液作为冷却润滑剂会造成很多问题。首先是环境问题:在加工过程中产生的大量油雾、飞溅的油沫以及泄漏的切削 液是车间厂房的主要污染源;粘附在切屑上的油污很难清除,往往随废水排人江河,污染环境;在切屑回收过程中,使用燃烧或化学处理方法清除油污,不仅增加了 回收成本,而且再次污染环境。其次是成本问题:据日本有关方面统计,在金属切削加工中,刀具使用费约占加工成本的8%,而与切削液有关的费用(包括采购费 用、管理费用、废液处理费用、切削液循环设施耗电、油雾处理费等)则高达15~30%。为了改善加工环境,IS0 14000系列标准对环境管理及监测进行了严格的规定。为此,各国政府花费大量资金资助“绿色加工”研究,并取得了明显成效,绿色金属切削加工技术的实施 势在必行。干式加工作为一种“绿色加工”技术,将成为未来切削加工的发展趋势。据有关方面估计,随着世界各国对环境保护的日益重视,今后几年,工业发达国 家会设置禁止使用油剂切削机床出口的国际贸易壁垒。因此,如果不充分认识绿色加工的重要性井采取积极措施,我国现有机床出口将可能遭受严重损失。同时,随 着国内用户需求的改变,传统金属切削加工机床的市场也会受到挑战。因此,应该充分认识“绿色加工”的重要意义,积极推广干式切削技术。 1 干式切削工艺干式切削加工工艺的成败,关键在于选择一种可以不用切削液的切削加工方式。目前,开发比较成功的干式切削工艺有两种,即高速干式切削法和空气流切削法。 1. 高速干式切削工艺 高速干式切削就是在无冷却液、润滑油的条件下,采用很高的切削速度进行切削加工。因此,干式高速切削需要在一定的切削条件下进行。首先是选用很高的切削速 度,尽量缩短刀具与工件的接触时间,再用压缩空气或其它方法移去切屑,以控制工作区域因切屑堆积而造成的温升。随着机床制造技术的发展,提高机床的切削速 度并非难事;当切削参数设置正确时,80%的切削热量将被切屑带走,使切削点的温升降低。 高速干式切削法对刀具有严格的要求,适合高速干式切削的刀具必须具有以下特点: a. 刀具材料应具有优异的耐高温性能,可在无切削液的条件下工作。通常采用新型硬质合金、聚晶陶瓷和CBN材料。 b. 良好的刀具结构设计,使切屑与刀具之间的摩擦系数尽可能小以减少热堆积。最有效的方法是采用刀具表面涂层工艺。 c. 比湿式切削刀具具有更高的强度和抗冲击韧性。国外高速干式切削的研究工作开展较早,条件也较为成熟,西欧国家已有近1/3的企业开始采用。但是,由于高速 干式切削对加工条件要求比较苛刻,给机床在线稳定生产造成一定的难度,使用复杂刀具加工时更为突出,因此,该工艺在我国短时期内难以普及。2. 空气流切削工艺 空气流切削法包括MQL(微量润滑)切削、低温冷风切削、氮气流切削及蒸气切削法。MQL切削是在切削中用压缩空气加微量润滑剂代替切削油剂;低温冷风切 削是在MQL切削法的基础上降低压缩空气的温度进行切削,氮气流切削是在切削中用氮气流代替低温冷风;蒸气切削则是在切削时用蒸气代替切削油剂。 1996年,日本横川技术研究所、工学院大学的横川和彦教授、横川宗彦副教授等人对低温冷风切削加工技术的研究获得成功。低温冷风切削加工是在切削时使用 -10℃~-100℃的低温冷风和非常微量的植物油代替冷却润滑剂实施切削的方法。研究表明:在金属切削过程中,如果只给加工点提供非常微量、润滑效果良 好且未被氧化的植物油,加工点会因高温而丧失润滑性,使刀具很快磨损。如果加工时提供低温冷风,加工点的高温化就可得到缓解,达到延缓刀具磨损的目的。如 果在给加工点提供低温冷风的同时,再加上润滑效果良好且未被氧化的微量植物油,不仅加工点的高温化可得到缓解,而且刀具的润滑性也可得到保证。试验证明, 采用低温冷风切削时,车刀的寿命可以延长两倍以上。采用不同切削方法时的切削寿命对比见图2。

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