金屬加工和材料特性

金屬特性手冊(612次閱讀)一，構(gòu)造鋼特性：08F冷塑性好,易成形；焊接性能優(yōu)良,時效敏感;切削加工性,冷拉正火態(tài)較退火態(tài)良好。10冷塑性好,板材正火或高溫回后性能及佳,切削性,冷拉正火較退火態(tài)好,易焊接。35冷塑性尚好,各種焊接性能良好;切削性好;用于制作受力不大的機械零件及中小尺寸鍛件。45中碳優(yōu)質(zhì)多強度鋼,淬透性低,一般的正火態(tài)使用;只有要求高的零件才進展,正火比調(diào)質(zhì)時好;適于氫焊和氬孤焊,不適于氣焊。,高硬度;15CrA差,滲碳時鋼晶粒有長大趨向。38CrA，調(diào)質(zhì)鋼,鋼的最終熱處理為淬火和回火;切削加工性好;焊接性差。25CrMnSiA，調(diào)質(zhì)鋼,在退火狀態(tài)下塑性好,允許簡潔外形的彎曲、錘拱、沖壓;電弧焊和氫原子焊的焊接性好,氣焊和合格,焊接時,特是電弧焊和混合焊接時,開成裂紋的傾向不大;切削加工性尚好。40Cr，調(diào)質(zhì)鋼,淬火與回火后其強度與鋼高得多,淬透性出比較好,零件外形簡潔進在冷水中淬火易形成裂紋,故以在油中淬火為宜;有很大的回火脆性;當(dāng)零件工作外表要求耐磨時還可以進展外表淬火或氰化處理。冷變形時塑性中等,切削加工性尚好。40CrNiMoA，調(diào)質(zhì)鋼,可以進展?jié)B氮處理;在相當(dāng)高的強度時還有很高的韌性;可用作截面較大的零件;鋼的焊接性差。冷變形塑性中等,為了改善鋼的機械加工性能可用高溫退火或等溫退火。,最終熱處理為淬火和回火;其強度較高,淬透性較大,脫碳傾向小,但有過熱敏感性,易消滅淬火裂紋,并有回火脆性。在退火狀態(tài)下切削加工性尚好;焊接性好,冷變形塑性低,帶材可供一般彎曲。50CrVA，合金彈簧鋼,鋼的最終熱處理為淬火和回火;熱處理后具有較好的韌性,高的比例極限和強度極限,具有高的疲乏強度,的比值也較高,并有高的淬透的淬透性相類似)與較低的過熱敏感性;零件使用溫度程300℃時,其彈性仍可保持。鋼的切削加工尚好,冷變形時塑性低,焊接性差。2.棒材機械性能:(抗拉強度)3018356013732183055501872655143143232755—156222250——4020721501631702823509—241850—4021719501701873220457—3522915451873.板材機械性能:牌號狀態(tài)厚度抗拉強度08FZ0.2～0.428～3708FSP0.2～0.428～3908FZSP4～60≥3010Z0.2～0.430～4210SP0.2～0.430～4410ZSP0.2～0.4≥3415Z0.2～4.034～4615SP0.2～4.034～4820Z0.2～4.036～5020SP0.2～4.036～5120ZSP4～60≥42二、不銹鋼材料特性:Cr量高,無磁性,耐蝕性能良好,溫強度及高溫抗氧化性能好,塑性好,沖擊韌性好,且無缺口效應(yīng),焊接性優(yōu)良,因而廣泛使用。這種鋼一般強度不高,屈服強度低,且不能通過熱,但冷壓,加工后,可使抗拉強度高,且改善其彈性,但其在高溫下冷拉獲得的強度易化。不宜用于承受高載荷。3、馬氏全不銹鋼：具磁性,消震性優(yōu)良,導(dǎo)熱性好,具高強度和屈服極限,熱處理強化后具良好綜合機械性能。加含碳量多,,并應(yīng)馬上進展回火。主要用于承載部件。例：10Cr18Ni9它是一種奧氏體不鋼,淬火不能強化,只能消退冷作硬化和獲,淬火冷卻必需在水是進展,以保證得到最好的抗蝕性;在900℃以下有穩(wěn)定的抗氧化性。適于各種方法焊接;有晶間腐蝕傾向,零件長期在腐蝕介質(zhì)、水中及蒸汽介質(zhì)中工作時可能患病晶界腐蝕破壞;鋼淬火后冷變形塑性高,延長性能良好,但切削加工性較差。18-8型奧氏體不銹鋼,淬火炒能強化,但此時具有良好的耐蝕性和冷塑性變形性能;鋼因塑性和韌性很高,切削性較差;適0Cr18ni9鋼高,對晶界腐蝕敏感性較,一般不宜作耐腐蝕的焊接件;850℃以下空氣介質(zhì)750℃以下航空燃料燃燒產(chǎn)物的氣氛中肯有較穩(wěn)定的抗氧化性。Cr13Ni4Mn9它屬奧氏體不銹耐熱鋼,淬火不能強化,鋼在淬火狀態(tài)下塑性很高,可時行深壓延及其它類型的冷沖壓;鋼的切削加工性較差;用點焊,經(jīng)過焊接后必需進展熱處理;在大氣中具有高450的腐蝕介質(zhì)是為宜承受;750～800℃以下的熱空氣中具有穩(wěn)定的抗氧化性。1Cr13它屬于鐵素體-馬氏體型為銹鋼,在淬火回火后使用;為提高零件的耐磨性,疲乏性能及抗腐蝕性可滲氮、氰化;淬火及拋光后在濕性大氣、蒸汽、淡水、海水、和自來水中具有足夠的抗腐蝕性,在室溫下的硝酸中有較好的安定性;750℃溫度以下具有穩(wěn)定的抗氧化性。退火狀態(tài)下的鋼的塑性較高,可進展深壓延鋼、沖壓、彎曲、卷邊等冷加工;氣焊和電弧焊結(jié)果還滿足;切削加工性好,拋光性能優(yōu)良;鋼鍛造后冷并應(yīng)立即進展回火處理。2Cr13它屬于馬氏體型不銹鋼,在淬火回火后使用;;淬火回火后鋼的強度、硬度均較1Cr13但仍滿意;切削加工性好;拋光性能優(yōu)良;鋼在鍛造后應(yīng)緩冷,并馬上進展回火處理。,在淬火回火后使用,700℃低,但強度、硬度,淬透性和熱強性都較高。冷加工性和焊接性不良,焊后應(yīng)馬上熱處理;在退火后有較好的切削性;在鍛造后應(yīng)緩冷,并應(yīng)馬上進展回火處理。9Cr18它屬于高碳含鉻馬氏體不銹鋼,淬火后具有高的硬度和耐磨性;對海水,鹽水等介質(zhì)尚能抗腐蝕;鋼經(jīng)退火后有很好的切削性;由于會發(fā)生硬化和應(yīng)力裂紋,不適于焊接;為了避開鍛后產(chǎn)生裂紋,必需緩慢冷卻),在熱態(tài)下,700～725℃的爐中進展回火處理。三、鋁合金：,工藝性好,或用于壓力制造及鑄造,焊接,目前廣泛用于飛機、發(fā)動機各種構(gòu)造上。1、變形鋁合金:防銹鋁：、LF2、LF3、LF6、LF10),其特點是不能熱處理強化,只能用冷作硬化強化,強度低、,有良下的抗蝕性及焊接性。特別適用于制造受輕負荷的深壓延零件,焊接零件和在腐蝕介質(zhì)中工作的零件。硬鋁：系列合金元素要含量小的塑性好,強度低;LY1,LY10,含金適中者,強度、塑性中高;LY11;Cn,Mg含量高LC系列這超硬鋁,強度高,但靜疲乏性能差LY11,LY17為耐熱鋁,高溫強度不太多,但高溫時蠕度強度高。鍛鋁：LD2具有高塑性及腐蝕穩(wěn)定性,易鍛造,但強度較低;LD5,;LD7;LD8有較高耐熱性,用于高溫零件,具有高的機械性能和沖壓工藝性。2、鑄造鋁合金:1)低強度合金：ZL-102ZL-3032)中強度合金：ZL-101ZL-103ZL-203;ZL-3023)中強度耐熱合金：ZL-4014)高強度合金：ZL-104;ZL-105高強度耐熱合金：ZL-201;ZL-202ZL301模具制造的25個問題熱加工工具鋼，它能承受模鑄、鍛造和擠壓時的相對高的溫度。冷加工工具鋼，它用于下料和剪切、冷成形、冷擠壓、冷鍛和粉末加壓成形。塑料-一些塑料會產(chǎn)生腐蝕性副產(chǎn)品，例如PVC塑料。長時間的停工引起的冷凝、腐蝕性氣體、酸、冷卻/模具尺寸－大尺寸模具常常使用預(yù)硬鋼。整體淬硬鋼常常用于小尺寸模具?！?gt;1000000次〕48－65HRC000次〕30－45HRC〔<100000次〕160－250HB。影響材料可切削性的首要因素是什么？鋼的化學(xué)成分很重要。鋼的合金成分越高，就越難加工。當(dāng)碳含量增加時，金屬切削性能就下降?！睭SS〕可用于加鈦化氮〔TiN〕45HRC65-70HRC的材料，則必需使用硬質(zhì)合金、陶瓷、金屬陶瓷和立方氮化硼〔CBN〕。Al2O3〔氧化鋁〕，它是純陶瓷，有很強的磨蝕性。粗略地說，本錢的分布狀況如下：65％5％裝配/10％這也格外清楚地說明白良好的金屬切削性能和優(yōu)良的總體切削解決方案對模具的經(jīng)濟生產(chǎn)的重要性。一般來說，它是：接到刀片上，但這可用提高切削速度和溫度來抑制?；蛄⒎降稹睠BN〕刀具在高速下加工，以獲得良好的刀具壽命和外表質(zhì)量。3個工序類型：粗加工、半精加工和精加工，有時甚至還有超精加工〔大局部是高速切削應(yīng)用〕何精度和質(zhì)量。在這些不同的工序中應(yīng)主要使用何種刀具？粗加工工序：圓刀片銑刀、球頭立銑刀及大刀尖圓弧半徑的立銑刀。10－25mm的圓刀片銑刀〕，球頭立銑刀。剩余量銑削工序：圓刀片銑刀、球頭立銑刀、直立銑刀。重要。關(guān)于可使用的高生產(chǎn)率刀具，見模具制造用樣本C-1102:1在切削工藝中有沒有一個最重要的因素？每個工序中與模具的最終外形盡可能地相近。ap/ae〔軸向切削/徑向切削深度〕高速切削應(yīng)用的根本標準。恒定的加工余量的另一個有利的效應(yīng)是對機床——導(dǎo)軌、球絲杠和主軸軸承的不利影響小。為什么最常常將圓刀片銑刀作為模具粗加工刀具的首選？刀尖強度較弱的方肩銑刀〔帶三角形刀片〕，生更大的徑向切削力，并且由于刀片切削刃的數(shù)量較少，所以他們是經(jīng)濟性較差的粗加工刀具?！哺裢鉁\的切削〕轉(zhuǎn)變到90度，切削作用格外平穩(wěn)。在切削的最大深度處，主偏角為45度，當(dāng)沿帶外圓的直壁仿形切削時，90CoroMill200〔C-1102:1〕5軸切削中，圓刀片格外適合，特別是它沒有任何限制。前角和輕切削槽形相結(jié)合，也可以用于半精加工和一些精加工工序?！瞯e〕和為什么它對高生產(chǎn)率格外重要？速度下的轉(zhuǎn)速，假設(shè)未計算有效速度，臺面進給量就會計算錯誤。假設(shè)在計算切削速度時使用刀具的名義直徑值〔Dc〕，當(dāng)切削深度淺時，有效或?qū)嶋H切削速度要比計算CoroMill200刀具〔特別是在小直徑范圍〕、球頭立銑刀、大刀尖圓弧半徑立銑刀〔C-1102:1〕。由此，應(yīng)用范圍。當(dāng)進展3D切削時，切削時的直徑在變化，它與模具的幾何外形有關(guān)。此問題的一個解決方案是定義模具的陡壁區(qū)域和幾何外形淺的零件區(qū)域。假設(shè)對每個區(qū)域編制特地的CAM程序和切削參數(shù)，就可以到達良好的折中和結(jié)果。對于成功的淬硬模具鋼銑削來說，重要的應(yīng)用參數(shù)有哪些？0.2/0.2mm〔ap/ae：軸向切削深度/徑向切削深度〕。這是為了避開刀柄/切削刀具的過大彎曲和保持所加工模具擁有小的公差和高精度?！沧畲罂箯潉傂浴?010mm12m50/2050％?！惨娔＞咧圃鞓颖綜-1102:1〕3－4倍。TiAlN這樣有高熱硬度的涂層也格外重要。明顯高，這對主軸軸承有不利影響。在順銑中，切削刃主要受到的是壓縮應(yīng)力，這與逆銑中產(chǎn)生的拉力相比，對硬質(zhì)合金刀片或整體硬質(zhì)合金〔C-1102:1中的刀具〕進展90穩(wěn)。仿形銑削還是等高線切削？〔例如球頭立銑刀，見外圓沿等高線銑削常常得到高生產(chǎn)率，這是由于在較大的刀具直徑上，有更多的齒在切削。假設(shè)機床主軸的轉(zhuǎn)速受到限制，等高線銑削將幫助保持切削速度和進給率。承受這種刀具路徑和進給量高的話，切削刃和切削過程便更簡潔受到工作負載和方向轉(zhuǎn)變的不利影響，工作負載和方向的變的切屑厚度大。在球頭刀中心，還有刃口崩碎的危急。假設(shè)把握差，或機床無預(yù)讀功能，就不能足夠快地的切屑速度下，切屑厚度為其最大值?！仓中巍常@意削”。為什么有的銑刀上必需有不同的齒距？銑刀是多切削刃刀具，齒數(shù)〔z〕是可轉(zhuǎn)變的，有一些因素可以幫助確定用于不同加工類型的齒距或齒小局部。銑刀的齒距〔u〕C-1102:1。密齒距是指有較多的齒和適當(dāng)?shù)娜菪加糜诨旌仙a(chǎn)。必需減小切削力應(yīng)用的首選。超密齒距刀具的容屑空間格外小，可以使用較高的工作臺進給。這些刀具適合于連續(xù)的鑄鐵外表的切合。為了獲得最正確性能，銑刀應(yīng)怎樣定位？銑刀其切削長度短，假設(shè)使銑刀在任一方向偏離中心線，切削的弧就長。要記住，切削力是如何作用的要。為了消退切削過程中的振動，應(yīng)實行什么措施？遵守下面的已證明有效的建議：選擇疏齒距或不等齒距銑刀。使用正前角、小切削力刀片槽形。盡可能使用小銑刀。當(dāng)使用減震接桿進展銑削時，這一點特別重要。細晶顆粒的高韌性刀片牌號?！驳扔谳^大的每齒進給量〕臺進給量〔較大的每齒進給量〕減小徑向和軸向切削深度。Capto以獲得最大剛性。對于大懸伸，使用與疏齒距不等齒距銑刀結(jié)合的減震接桿。安裝銑刀時，使銑刀與減震接柄直接連接。使銑刀偏離工件中心。假設(shè)使用偶數(shù)齒的刀具——可每隔一齒拆下一個刀片。為了使刀具平衡，應(yīng)實行的最重要措施有哪些？在整個切削過程中，為到達刀具平衡牽涉到的典型步驟如下：/刀柄組件的不平衡。通過變更刀具、切削它以去除一些質(zhì)量，或移動刀柄上的配重來降低不平衡。常常必需重復(fù)這些步驟，包括再次檢查刀具、再次準確調(diào)整，直到到達平衡。夾緊時常常有可測量的間隙，也可能是錐柄上有切屑或臟污。這會造成錐柄每次定位都不一樣。即使刀加切削過程中的本錢，假設(shè)刀具平衡對降低本錢格外重要，就應(yīng)并對每種的具體狀況進展分析。的：購置高質(zhì)量的刀具與刀柄。應(yīng)選擇預(yù)先已消退了不平衡的刀柄。最好使用短的和盡可能輕的刀具。定期檢驗刀具和刀柄，檢查是否有疲乏螺紋和變形的征兆。不平衡值為20克毫米或更低開頭。每次運行后，再用更加平衡的刀具重復(fù)試驗。最正確平衡應(yīng)當(dāng)是這樣的能易于保證規(guī)定的工件公差。關(guān)鍵是始終將重點放在工藝上，而不是將動平衡等級-G值或其它任意確定的平衡值作為目標。此目標應(yīng)合理地進展平衡。關(guān)于刀具平衡更具體的技術(shù)信息，請與當(dāng)?shù)氐目蓸窛M代表聯(lián)系。在常規(guī)和高速切削應(yīng)用中，為了得到盡可能好的效果，我應(yīng)使用何種刀柄？高速加工時，離心力格外大，會導(dǎo)致主軸孔漸漸變大。這對一些V形法蘭的刀柄會產(chǎn)生負面影響，由于Z軸方向的尺寸精度降低。與主軸孔和端面同時接觸的刀具，即徑向和軸向同時協(xié)作的刀具更適用于高速下的切削。當(dāng)主軸孔擴大Capto接口在傳遞扭矩和高生產(chǎn)率切削時，具有更優(yōu)秀的性能。高主軸轉(zhuǎn)速時主軸外表接觸的比照表CaptoC50100%100%100%20000100%95%100%2500037%91%99%3000031%83%95%3500026%72%91%4000026%67%84%它很簡潔構(gòu)建定制刀具和刀具組件；最終，用這種方法組成的刀具組件有極高的總體剛性。另一種出眾并格外通用的刀具夾緊裝置是可樂滿高精度強力夾頭——CoroGrip。這種刀柄系統(tǒng)掩蓋了從粗〔HydroGrip〕、BIG、Nikken、NTCoroGr0.0020.006mm。夾緊力和扭矩傳遞特別高，其平衡設(shè)計使它用于高速切削〔<40000轉(zhuǎn)/分〕時有格外完善的性能。關(guān)于刀柄的具體信息，請參見模具制造樣本C-1102:1。我應(yīng)怎樣切削轉(zhuǎn)角才能沒有振動的危急？傳統(tǒng)的切削轉(zhuǎn)角的方法是使用線性切削〔G1〕,在轉(zhuǎn)角的過渡不連續(xù)。這就是說，當(dāng)?shù)毒叩竭_角落時，由越大和越長，或刀具總懸伸越大，振動越強。此問題的最正確解決方案：頓，這就是說，刀具的運動供給了光滑和連續(xù)的過渡，產(chǎn)生振動的可能性大大地降低了。可在粗加工中使用較大的刀具，以保持高生產(chǎn)率。在角落處余下的加工余量可以承受較小的刀具進展固定銑削或圓弧插補切削。4種主要方法：會導(dǎo)致刀具損壞。使用預(yù)鉆削孔，也會增加切屑的再切削。假設(shè)使用球頭立銑刀或圓刀片刀具〔見模具制造樣本C-1102:1〕，通常承受啄銑，以保證全部軸向深度都能得以切削。使用這種方法的缺點是排屑問題和使用圓刀片會產(chǎn)生格外長的切屑。最正確的方法之一是使用X/YZ方向的線性坡走切削，以到達全部軸向深度的切削。很小的開頭空間。高速切削的定義是什么？對于高速切削的爭論在確定程度上仍是混亂的。如何定義高速切削〔HSM〕，目前有很多觀點和很多方法。讓我們看一下這些定義中的幾個：高切削速度切削高主軸速度切削高進給切削高速和高進給切削高生產(chǎn)率切削我們對高速切削的定義描述如下：HSM不是簡潔意義上的高切削速度。它應(yīng)當(dāng)被認為是用特定方法和生產(chǎn)設(shè)備進展加工的工藝。高速切削無需高轉(zhuǎn)速主軸切削。很多高速切削應(yīng)用是以中等轉(zhuǎn)速主軸并承受大尺寸刀具進展的。假設(shè)在高切削速度和高進給條件下對淬硬鋼進展精加工，切削參數(shù)可為常規(guī)的4到6倍。在小尺寸零件的粗加工到半精加工、精加工及任何尺寸零件的超精加工中，HSM意味著高生產(chǎn)率切削。零件外形變得越來越簡潔，高速切削也就顯得越來越重要。現(xiàn)在，高速切削主要應(yīng)用于錐度40的機床上。C-1120:2C-1120:2。高速切削的目標是什么？硬模具鋼。另一個目標是通過縮短生產(chǎn)時間和交貨時間提高整體競爭力。到達這些目標的主要因素為：一次〔更少此數(shù)〕裝夾的模具加工。通過切削改善模具的幾何精度，同時可削減手工勞動和縮短試模時間。使用CAM系統(tǒng)和面對車間的編程來幫助制定工藝打算，通過工藝打算提高機床和車間的利用率。C-1120:2C-1120:2。高速切削的實際優(yōu)點是什么？淺的，切削刃的吃刀時間特別短。這就是說，進給比熱傳播的時間快。工的先決條件之一。的刀具而振動的風(fēng)險不大。性。Ra0.2um。CAM/CNC生產(chǎn)的外表60-100%〔EDM〕，可以大大削減。這就可降低投資本錢和簡化后勤供給。用切削代替電火花加