公司常用金屬材料特性以及熱處理

1、關(guān)于公司常用金屬材料特性及熱處理第一張，PPT共三十頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月 5.1 模具失效特征一、冷作模具失效特征: 斷裂失效/ 磨損失效/疲勞失效/塑性變形。二、熱作模具失效特征: 1. 熱磨損: 主要是模具與被加工的紅熱金屬坯料之間的摩擦得不到潤(rùn)滑，被紅熱的金屬坯料氧化，型腔表面層被回火軟化，而氧化又加劇了磨損,形成無(wú)數(shù)的摩擦溝痕。 2. 冷熱疲勞: 占失效模具總數(shù)的6070%。冷熱疲勞是模具表面經(jīng)受反復(fù)加熱和冷卻所產(chǎn)生的應(yīng)力引起疲勞的結(jié)果。 3. 腐蝕: 在高溫下受到流體金屬的物理和化學(xué)作用，在壓鑄模具表面產(chǎn)生的腐蝕-表面平整，棱角變鈍，嚴(yán)重影響鑄件的幾何形狀、尺寸精度和表面質(zhì)量。

2、4. 斷裂失效: 在壓鑄模當(dāng)中約占510%左右。 5. 塌陷 模具在服役過(guò)程中，模腔型面變形下塌，使加工零件呎寸超差，從而造成模具失效。 第二張，PPT共三十頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月A 材質(zhì) 材質(zhì)錯(cuò)誤: (1)造成熱處理工藝不當(dāng)，熱處理后硬度不足;組織過(guò)熱、過(guò)燒致使工件報(bào)廢;(2)影響材質(zhì)機(jī)械性能造成模具過(guò)早失效； 材料品質(zhì)差：材質(zhì)化學(xué)成份與標(biāo)準(zhǔn)不相符；成份偏析:嚴(yán)重共晶碳化物帶狀、網(wǎng)狀偏析、夾雜、液析等； SKH51試樣中部橫向金相照片(不合格) SLD高倍照片，較完好的魚(yú)骨狀共晶碳化物(不合格)SLD共晶碳化物不均勻度1.5級(jí)(合格)SKH51共晶碳化物不均勻度2級(jí)(合格)第三張，PPT共

3、三十頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月材質(zhì)不良開(kāi)裂案例圖1 SLD模板表面開(kāi)裂照片，裂紋長(zhǎng)度 97mm。圖2 SLD模板側(cè)面照片，存在明顯磨削裂紋。 圖3 模板開(kāi)裂附近金相圖片，共晶碳化物不均勻度為網(wǎng)系5.5級(jí)。圖4 模板未開(kāi)裂處金相圖片，共晶碳化物不均勻度為1.5級(jí)。 模板開(kāi)裂的主要原因是材料內(nèi)部碳化物分布嚴(yán)重不均材質(zhì)不良所致，而磨削工序進(jìn)給量過(guò)大，亦起促進(jìn)作用。第四張，PPT共三十頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月B.模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與熱處理: 還須注意其熱處理工藝性，因模具斷面尺寸不均勻，形狀結(jié)構(gòu)不合理(如尖角)等。將促成熱處理加工時(shí)。因強(qiáng)大的熱處理應(yīng)力、組織應(yīng)力雙重作用，而致使開(kāi)裂之可能。W/E加工時(shí)會(huì)打破原

4、有應(yīng)力平衡，應(yīng)力重新分配時(shí)導(dǎo)致模板薄弱處發(fā)生開(kāi)裂。第五張，PPT共三十頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月 C .熱處理加工操作控制不當(dāng) YK30、SKS3模板校變形開(kāi)裂檢討: 熱處理校正時(shí)間過(guò)長(zhǎng)、回火前溫度(80)偏低、存 在回火不及時(shí)之疑點(diǎn); 材質(zhì)經(jīng)質(zhì)量追溯均存在質(zhì)量缺陷。 SLD結(jié)構(gòu)復(fù)雜件加工中開(kāi)裂異常原因: 工件結(jié)構(gòu)不對(duì)稱(chēng)且直角太多； 冷卻模式選擇不當(dāng)且工件出油溫度過(guò)低； 壓變形時(shí)機(jī)控制不當(dāng)； 回火不及時(shí)及回火入爐溫度過(guò)高(450)。裂紋第六張，PPT共三十頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月 基體組織高溫回火燒傷層二次淬火 燒傷層D 研磨加工的影響第七張，PPT共三十頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月E.線切割(W/

5、E)及放電(EDM)加工的影響: 金屬表面快速熔化及凝固，形成硬度、組織及性能異常的變質(zhì)層,最深可達(dá)0.1mm ,該變質(zhì)層模具使用壽命將產(chǎn)生較大影響。模具材料與熱處理網(wǎng)址: 10.151.7.108/moldsys第八張，PPT共三十頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月 壓 鑄(鎂/鋁/鋅)利用高壓強(qiáng)制將金屬溶液壓入形狀復(fù)雜的金屬模內(nèi)的一種精密鑄造方法呎寸公差小;表面精度高;較其它鑄造強(qiáng)度高;大量生產(chǎn),節(jié)省成本合金受限制;設(shè)備費(fèi)用高;鑄件氣密性差 第九張，PPT共三十頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月 第五章 壓鑄鎂合金 1 AZ91D特性 2 鎂合金的優(yōu)勢(shì) 3 鎂合金的應(yīng)用 4 耐鹽水腐蝕性 5 鎂組織形態(tài) 6

6、存在的問(wèn)題第十張，PPT共三十頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月 1.1 鎂合金特性 熔液的流動(dòng)性良好,可以鑄造薄壁之鑄件,但有高溫脆性,容易破裂,壓鑄性不良,若與鋁合金壓鑄件利用同樣的條件鑄造會(huì)形成嚴(yán)重的破裂;同時(shí)因熱膨脹系數(shù)大,太高模具溫度,易在肋部發(fā)生表面收縮. 由于熔液甚易氧化,且接觸空氣會(huì)引起燃燒,需加以保護(hù),防止合金在675度以下之氧化. 鎂合金的切削性非常好,可以高速切削 耐蝕不良,特別是在潮濕空氣及近海之環(huán)境為甚,故鎂鑄件必須在壓鑄后施以特別的防護(hù)處理.第十一張，PPT共三十頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月1.2 AZ91D化學(xué)成份Name AlZnMnFe(max)Cu(max)Si(max)

7、Ni(max) M 9.100.7730.2510.0010.0010.01200.001 H 8.920.7830.2400.0010.0010.01270.001 Y 9.170.5550.2270.0010.0010.02080.001 R 9.35 0.744 0.2480.001 0.001 0.0164 0.001 ASTM SPEC. 8.59.5Al, 0.170.40Mn,0.450.90Zn,0.05maxSi, 0.025maxCu,0.001maxNi,0.004maxFe 第十二張，PPT共三十頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月 1.3 AZ91D特性第十三張，PPT共三十頁(yè)，

8、創(chuàng)作于2022年6月2 鎂合金的優(yōu)勢(shì)Mg與其它金屬材料比較Mg與工程塑膠材料比較 比重低(為Al的2/3,Fe的1/4) 高剛性及抗撓曲性 質(zhì)地硬,強(qiáng)度較高 散熱性佳成形性及加工性良好 電磁遮蔽性佳耐蝕性一般 優(yōu)良吸震性,抗衝擊性及抗疲勞性 吸振能力佳 不易磨耗,質(zhì)感佳韌性高尺寸穩(wěn)定性及抗?jié)撟冃约鸭夹g(shù)門(mén)檻高 回收性佳第十四張，PPT共三十頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月3 鎂合金的應(yīng)用領(lǐng)域範(fàn)圍實(shí)用零組件/Applied Parts汽車(chē)工業(yè)散熱器,輪圈,儀表板框架,方向盤(pán),傳動(dòng)組件外蓋,氣缸頭蓋,離合器及剎車(chē)踏板,外殼懸吊系統(tǒng)支架,凸輪箱罩,油箱蓋,天窗等等。3C 電子產(chǎn)品筆記型電腦,數(shù)位音響(CD/M

9、D),數(shù)位影像處理機(jī)(VCD/DVD),數(shù)位相機(jī), 移動(dòng)電話, 個(gè)人數(shù)位助理器(PDA), 通訊器材,資訊家電(IA)產(chǎn)品外殼及零組件等等。自行車(chē) 車(chē)身,前叉,輪圈,踏板及其它關(guān)鍵零組件等等 第十五張，PPT共三十頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月範(fàn)圍實(shí)用零組件高密封性系統(tǒng) 油壓及氣壓管路元件,幫補(bǔ)外殼,各式閥,冷氣壓縮機(jī)外殼等等。運(yùn)動(dòng)休閑器材 高樂(lè)夫球頭,釣竿,弓,捕手面罩,直排輪,滑板車(chē),健身器材外殼等等。工業(yè)用工具 噴槍,齒輪箱蓋外殼,打釘機(jī),電鋸,電鉆等等。武器系統(tǒng)及醫(yī)療設(shè)備 槍枝殼,彈匣,步兵通訊裝備,高精密儀控,輕量化醫(yī)療器材等等。第十六張，PPT共三十頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月 3C電子產(chǎn)品

10、使用鎂合金的理由 強(qiáng)度/重量比佳,重量輕,剛性好 耐沖擊,耐磨 環(huán)保法規(guī)要求 耐熱,散熱性佳 吸振性,電磁遮蔽性佳 產(chǎn)品潮流成本適當(dāng) 制造技術(shù)成術(shù) 無(wú)可燃性4 鎂合金的耐鹽水腐蝕性能第十七張，PPT共三十頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月5 鎂鑄造組織存在的問(wèn)題 模具壽命 生產(chǎn)良率 化成烤漆異常問(wèn)題第十八張，PPT共三十頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月 第六章 壓鑄鋁合金1 壓鑄鋁合金之選擇考慮機(jī)械性質(zhì)強(qiáng)度/延性及硬度等 老化對(duì)於性質(zhì)及呎寸穩(wěn)定性之影響 對(duì)於壓鑄過(guò)程之適應(yīng)性鑄造性/流動(dòng)性/冷卻收縮等 低溫及提升溫度后之強(qiáng)度變化 機(jī)械加工性 拋光/電鍍/烤漆及其它加工過(guò)程之能力 抗蝕性 重量及成本第十九張，PPT

11、共三十頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月 壓鑄鋁合金特性熔點(diǎn)低,減少與模具之溫度差流動(dòng)性佳,提高壓鑄時(shí)之填充能力熱膨脹系數(shù)小,減小收縮高溫脆性低,避免高溫破裂與模具親和力低,避免粘模,鐵含量不可太高熔液的氧化少,不影響流動(dòng)性鑄造應(yīng)變少,避免產(chǎn)生變形,影響強(qiáng)度第二十張，PPT共三十頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月2 壓鑄性硅顯著改善流動(dòng)性,固溶銅改善機(jī)械性質(zhì)/切削性及研磨性,鎂強(qiáng)化相,鐵減少粘模.第二十一張，PPT共三十頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月第二十二張，PPT共三十頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月 第七章 壓鑄鋅合金 1 壓鑄鋅合金及其成份 壓鑄性能非常良好(比鋁合金佳); 機(jī)械性質(zhì)佳,強(qiáng)度及延展性等也甚佳; 表面精光

12、好; 流動(dòng)性良好,可以壓鑄斷面極薄且形狀復(fù)雜之鑄件; 鋅鑄件之尺寸精度也甚高,但鋅鑄件易產(chǎn)生時(shí)效收縮變形,而使其尺寸安定性較差.第二十三張，PPT共三十頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月3號(hào)與5號(hào)專(zhuān)利鋅合金成份(其它ZA-8,ZA12等)第二十四張，PPT共三十頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月 2 合金化原理鋁: 改善鑄件強(qiáng)度及降低溶鐵度.理想含量在3.94.3%,若大于4.3%,合金就會(huì)變脆,不易彎曲及鉚接等加工,若低於此規(guī)定,則壓鑄薄壁件很困難,且大鑄件冷卻過(guò)程中有可能出現(xiàn)裂痕. 鎂: 改善鋅合金中不純物存在而引起的晶粒腐蝕作用,含量多時(shí)會(huì)降低沖擊強(qiáng)度,引起熱脆性; 銅: 防止晶間腐蝕,增加強(qiáng)度,硬度,但若超過(guò)規(guī)定值,易使鑄件產(chǎn)生不穩(wěn)定之狀況; 鉛/鎘/錫; 不純物,產(chǎn)生晶粒腐蝕 鐵: 鐵對(duì)鋅鑄件之特性是無(wú)害的,但堅(jiān)硬的鋁鐵化合物(FeAl3)過(guò)量就會(huì)增加機(jī)械加工和磨光之困難.第