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金属材料的工艺性能
作者:陕物联    来源:原创    发布时间:2018-6-13    浏览次数:242

金属材料的工艺性能是指金属材料在冷热加工(切削、焊接、热处理、弯曲、锻压等)过程中表现出来的特性,既对各种加工工艺的适应和承受能力。工艺性能包括铸造性能、压力加工性能、焊接性能、热处理性能、切削性能等。

一、铸造性能

将熔化的金属浇注到铸型的型腔中,待其冷却后得到毛坯或直接得到零件的加工方法称为铸造。金属材料能用铸造方法获得合格铸件的能力称为铸造性能。铸造性包括流动性、收缩性和偏析倾向等。流动性是指液态金属充满铸模的能力,流动性愈好,愈易铸造细薄精致的铸件,收缩性是指铸件凝固时体积收缩的程度,收缩愈小,铸件凝固时变形愈小。偏析是指化学成分不均匀,偏析愈严重,铸件各部位的性能愈不均匀,铸件的可靠性愈小。由铸造得到毛坯或零件称为铸件。铸造的应用十分广泛,据统计在机械设备中,铸件重量约占整体重量的50%80%

二、锻造性能

金属材料用锻压加工方法成形的能力称为锻造性能。锻造是指金属加热后,用锤或压力机使其产生塑性变形,从而获得具有一定形状、尺寸和机械性能的毛坯或零件的加工方法。锻造性能的优劣常用金属的塑性和变形抗力来综合衡量。塑性愈大,变形抗力愈小,其压力加工性能愈好。金属材料的塑性,由金属材料的伸长率、断面收缩率和冲击韧度等指标衡量。

铜合金和铝合金在室温状态下就有良好的锻造性能;碳钢在加热状态下锻造性能较好。其中低碳钢最好,中碳钢次之,高碳钢较差;低合金钢的锻造性能接近于中碳钢,高合金钢的较差;铸铁锻造性能差,不能锻造。

三、焊接性能

焊接性能是指金属在特定结构和工艺条件下通过常用焊接方法获得预期质量要求的焊接接头的性能。焊接是一种永久性连接金属材料的工艺方法。它通过局部加热、加压或加热同时加压的方法,使分离金属借助原子间结合与扩散作用而连接起来的工艺方法,其应用广泛。

硫、磷对钢材焊接性能影响也很大,在各种合格钢材中,硫、磷都受到严格限制。碳质量分数是焊接性好坏的主要因素。

四、切削加工性能

金属切削加工是利用金属切割工具,从金属坯件上切去多余的金属,从而获得成品或半成品金属零件的加工方法。金属材料的切削加工性系指金属接受切削加工的能力,也是指金属经过加工而成为合乎要求的工件的难易程度。通常可以切削后工作表面的粗糙程度、切削速度和刀具磨损程度来评价金属的切削加工性。

切削加工分机械加工和钳工两大类,常用的机械加工有:车削、钻削、镗削、刨削、铣削及磨削加工。

五、冷弯性能

金属材料的冷弯性是指金属材料在常温下承受弯曲变形而不破裂的能力。小圆钢、螺纹钢、线材及部分板带材在使用前往往要进行冷弯加工,所以有此性能要求。

   冷弯性能用冷弯试验进行测定。冷弯试验按弯曲程度可分为3类:弯曲到某一规定角度α的弯曲;弯曲到两臂平行的弯曲;弯曲到两臂接触的重合弯曲。

 

弯心直径的种类见下图

 

 

冷弯的意义在于:冷弯性能可衡量钢材在常温下冷加工弯曲时产生塑性变形的能力。塑性愈好的材料,其冷弯性能愈好。相对于伸长率而言,冷弯是对钢材塑性更严格的检验,它能揭示钢材是否存在内部组织不均匀、内应力和夹杂物等缺陷,并且能揭示焊件在受弯表面存在未熔合、微裂纹及夹杂物等缺陷。

六、冲压性能

金属材料的冲压性是指金属材料承受冲压变形而不破裂的能力。制造汽车壳体,搪瓷制品的坯料等所用的板、带材都有冲压性能的要求。