機(jī)械制造基礎(chǔ)課件：其他材料簡介

機(jī)械制造基礎(chǔ)其他材料簡介其他材料簡介一、粉末冶金材料（一）粉末冶金工藝簡介（二）粉末冶金的應(yīng)用其他材料簡介（一）粉末冶金工藝簡介

將金屬粉末與金屬粉末（或非金屬粉末）混合，經(jīng)過成型、燒結(jié)等過程制成零件或材料的工藝方法稱為粉末冶金。

生產(chǎn)粉末有機(jī)械法和物理化學(xué)法兩種方法。 1、機(jī)械法是將原材料機(jī)械地粉碎，其化學(xué)成分基本不變； 2、物理化學(xué)法是利用加熱、電解或化學(xué)反應(yīng)，改變原料的化學(xué)成分或聚集狀態(tài)從而獲得粉末的方法。

粉末冶金是制取有特殊性能金屬材料（如硬質(zhì)合金、金屬陶瓷、耐熱材料等）的方法。其他材料簡介（二）粉末冶金的應(yīng)用

硬質(zhì)合金是將一些難溶金屬化合物粉末混合加壓成型，再經(jīng)燒結(jié)而成的一種粉末冶金產(chǎn)品。由于機(jī)械加工的切削速度不斷提高，使切削刃具的刃部工作溫度已超過700℃，而硬質(zhì)合金的高熱硬性可滿足這一要求。

硬質(zhì)合金種類很多，常用的有金屬陶瓷硬質(zhì)合金（鎢鈷類、鎢鈷鈦類和萬能硬質(zhì)合金類）和鋼結(jié)硬質(zhì)合金。其他材料簡介二、非金屬材料

非金屬材料指除金屬材料以外的其他材料。這類材料發(fā)展快、種類多、用途廣。主要包括有機(jī)高分子材料和陶瓷材料，其中工程塑料和工程陶瓷應(yīng)用得比較廣。其他材料簡介（一）高分子材料

高分子材料是以高分子化合物為主要組成部分的材料。高分子化合物是指分子量很大的有機(jī)化合物，也常稱聚合物或高聚物。

高分子材料有天然高分子和人工合成高分子材料之分:

天然的高分子材料有松香、纖維素、蛋白質(zhì)、天然橡膠等，

人工合成的高分子材料有塑料、合成橡膠、合成纖維等。工程上使用的通常是人工合成的高分子材料。其他材料簡介2.常用高分子材料

常用高分子材料包括塑料、橡膠、合成纖維、膠鉆劑、涂料五類。（1）塑料。

塑料是一種以有機(jī)合成樹脂為主要組成的高分子材料，它通?？稍诩訜帷⒓訅簵l件下被注塑或固化成型。原料豐富、制取方便、成型加工簡單、成本低，不同的塑料具有多種性能，所以其應(yīng)用越來越廣泛。其他材料簡介（2）橡膠。

橡膠是指在使用溫度范圍內(nèi)處于高彈性狀態(tài)的高分子材料。

橡膠最顯著的特點(diǎn)是具有高的彈性和回彈性，它的彈性模量很低，只有1MPa，在外力作用下變形量為100%~1000%，外力去除又很快恢復(fù)原狀。

此外，橡膠有儲能、耐磨、絕緣、隔音等性能，廣泛用于制作密封件、減振件、輪胎、電線等。其他材料簡介（二）陶瓷材料

除金屬和有機(jī)物以外的固體材料都可稱為無機(jī)非金屬材料，也稱陶瓷，是人類較早使用的材料。

陶瓷是以天然的硅酸鹽（如黏土、長石、石英等）或人工合成的化合物（氧化物、氮化物、碳化物、硅化物、硼化物、氟化物）為原料，經(jīng)粉碎配制、成型和高溫?zé)Y(jié)制成，是多相多晶體材料。陶瓷是金屬和非金屬元素組成的無機(jī)化合物材料。其他材料簡介1.陶瓷的組成

陶瓷材料和金屬一樣，其力學(xué)性能和物理、化學(xué)性能也是由化學(xué)組成和結(jié)構(gòu)狀況決定的。陶瓷的組織結(jié)構(gòu)非常復(fù)雜，一般由晶體相、玻璃相和氣相組成。各種相的組成、結(jié)構(gòu)、數(shù)量、幾何形狀及分布狀況等都會影響陶瓷的性能。其他材料簡介2.常用工程陶瓷的種類和用途（1）普通陶瓷。

普通陶瓷按用途可分為日用陶瓷、建筑陶瓷、電瓷、衛(wèi)生瓷與化工瓷等，其質(zhì)地堅硬、不氧化、耐腐蝕、不導(dǎo)電、成本低，但強(qiáng)度低，使用溫度不能過高。（2）特殊陶瓷。

氧化鋁陶瓷又叫高鋁陶瓷，其主要性能特點(diǎn)是耐高溫性能好，可在1600℃高溫下長期使用，耐蝕性很強(qiáng)，硬度很高，耐磨性好。其他材料簡介（三）模具材料沖壓模具材料的選用原則（1）生產(chǎn)批量。

當(dāng)沖壓件的生產(chǎn)批量較大時，模具的工作零件凸模和凹模的材料應(yīng)選取質(zhì)量好、耐磨的模具鋼。對于模具的其他組成部分和輔助結(jié)構(gòu)部分的零件材料，也要相應(yīng)地提高。

在批量不大時，應(yīng)適當(dāng)放寬對材料性能的要求，以降低成本。其他材料簡介（2）模具的使用條件。

1)當(dāng)被沖壓加工的材料較硬或變形抗力較大時，沖模的凸、凹模應(yīng)選取耐磨性好、強(qiáng)度高的材料。 2)拉深不銹鋼時，可采用鋁青銅凹模，因為它具有較好的抗黏著性。 3)對于凸、凹模工作條件較差的冷擠壓模，應(yīng)選取有足夠硬度、強(qiáng)度、韌性、耐磨性。 4)綜合機(jī)械性能較好的模具鋼，同時應(yīng)具有一定的紅硬性和熱疲勞強(qiáng)度等；

5)導(dǎo)柱導(dǎo)套則要求耐磨和較好的韌性，故多采用低碳鋼表面滲碳淬火； 6)對于固定板、卸料板類零件，不但要有足夠的強(qiáng)度，而且要求在工作過程中變形小。 7)另外，還可以采用冷處理和深冷處理、真空處理和表面強(qiáng)化的方法提高模具零件的性能。其他材料簡介（3）材料性能。

應(yīng)考慮材料的冷熱加工性能和工廠現(xiàn)有條件，考慮我國模具對生產(chǎn)和使用性能的要求。（4）生產(chǎn)成本。

為降低生產(chǎn)成本，注意采用微變形模具鋼，以減少機(jī)加工費(fèi)用。其他材料簡介2.常用模具材料

制造凸、凹