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机械设计常用材料及特性简介

锈钢等
结构钢是指符合特定强度和可成形性等级的钢。可成形性以抗拉试验中断后伸长率表示 。结构钢一般用于承载等用途,在这些用途中钢的强度是一个重要设计标准
模具钢大致可分为:冷轧模具钢、热轧模具钢和塑料模具钢三类,用于锻造、冲压、切 型、压铸等。由于各种模具用途不同,工作条件复杂,因此对模具用钢,按其所制造模 具的工作条件,应具有高的硬度、强度、耐磨性,足够的韧性,以及高的淬透性、淬硬 性和其他工艺性能。由于这类用途不同,工作条件复杂,因此对模具用钢的性能要求也
SUS410为马氏体不锈钢,淬透性好它具有较高的硬度,韧性,较好的耐腐性, 热强性和冷变形性能,减震性也很好。要求高温或低温回火,但应避免在370560℃之间进行回火处理 SUS420钢材高韧性,高硬度空冷淬硬高铬工具钢,比SKD钢材的硬度及韧性 好,高镜面、高耐蚀。热处理尺寸变化小,SUS420宜线割加工。 高硬度和较好的耐磨性能,在打磨时,它的缺点是粘性比较大,而且升温很 快,但它比任何碳钢都更容易打磨,用手锯切料也容易得多。440C的退火温度 很低,硬度通常达到HRC56-58,耐蚀性和韧性都很强,现更广泛应用于手制刀 及优质厂制刀具
不同
弹簧钢是指由于在淬火和回火状态下的弹性,而专门用于制造弹簧和弹性元件的钢。钢 的弹性取决于其弹性变形的能力,即在规定的范围之内,弹性变形的能力使其承受一定 的载荷,在载荷去除之后不出现永久变形。弹簧钢应具有优良的综合性能,如力学性能 (特别是弹性极限、强度极限、屈强比)、抗弹减性能(即抗弹性减退性能,又称抗松 弛性能)、疲劳性能、淬透性、物理化学性能(耐热、耐低温、抗氧化、耐腐蚀等)。 为了满足上述性能要求,弹簧钢具有优良的冶金质量(高的纯洁度和均匀性)、良好的 表面质量(严格控制表面缺陷和脱碳)、精确的外形和尺寸
SPCC-SD表示标准调质、无光泽精轧的一般用冷轧碳素薄板,材料厚度在3mm一 下SPCCT-SB表示标准调质、光亮加工、要求保证机械性能的冷轧碳素薄板,材料 厚度在3mm一下
冷轧深冲钢带SPCD 冲压性能更好、且不宜产生线,材料厚度在3mm一下 冷轧超深冲钢带 SPCE 优良的冲压成型性能、可减少冲压道次,材料厚度在3mm 一下
盖、蜂巢板 船舶、车辆、低温用容器、压力容器
车辆、陆上构造物、船舶 建筑、公路护栏、高栏、车辆、家具、家
电制品、装饰品
车辆、其它陆上构造物、航空器
材料型号分类 SUS304Cu SUS304L sus 304 SUS316L sus 316 sus 410
sus 420(4Cr13)
sus 440
Q235 S45C
55Si2Mn弹簧钢硅和锰提高弹性强度和屈强比,提高淬透性,抗回火稳定性和 抗松弛稳定性,过热敏感性也较小,但脱碳倾向较大,尤其是硅与碳含量较高 时,碳易于石墨化,使钢变脆。
60Si2Mn合金弹簧钢是应用广泛的硅锰弹簧钢,强度、弹性和淬透性较55Si2Mn 稍高 光亮退火软板 SPCC-SD 屈服点低、冲压可塑性区广、形状稳定性好,材料厚度 在3mm一下
材料介绍
在常温下具有奥氏体组织的不锈钢。钢中含Cr约18%、Ni 8%~10%、C约0.1%时,具有稳 定的奥氏体组织。奥氏体铬镍不锈钢包括著名的18Cr-8Ni钢和在此基础上增加Cr、Ni含 量并加入Mo、Cu、Si、Nb、Ti等元素发展起来的高Cr-Ni系列钢。奥氏体不锈钢无磁性 而且具有高韧性和塑性,但强度较低,不可能通过相变使之强化,仅能通过冷加工进行 强化。如加入S,Ca,Se,Te等元素,则具有良好的易切削性。此类钢除耐氧化性酸介 质腐蚀外,如果含有Mo、Cu等元素还能耐硫酸、磷酸以及甲酸、醋酸、尿素等的腐蚀。 此类钢中的含碳量若低于0.03%或含Ti、Ni,就可显著提高其耐晶间腐蚀性能。高硅的 奥氏体不锈钢浓硝酸肯有良好的耐蚀性。由于奥氏体不锈钢具有全面的和良好的综合性
Q235(A3) S45C CR12
SUJ2 (棒)
CR12MOV
SKD11 65mn 55si2mn 60si2mn SPCC SPCC-SD SPCC-SB SPCD SPCE SPHC SPHD SPHE
铝材型号
铝材各型号及应用
材料性能及特性
SUS304Cu:以17Cr-7Ni-2Cu为基本组成的奥氏不锈钢;成形性优良,特别是拔 丝和抗时效裂纹性好;--耐腐蚀性与304相同
用于一般塑胶模具,汽车,机床轴承,钢球,滚子,轴套,
用于制造截面较大、形状复杂、工作条件繁重下的各种冷冲模具 和工具,如冲孔凹模、切边模、滚边模、钢板Cr12Mov厚板深拉伸 模、圆锯、标准工具和量规、螺纹滚模等 高于制作高高模、剪高、圆锯高、五高冲压模具、成形轧辊等
圆弹簧、座垫弹簧、弹簧发条,也可制作弹簧环、气门簧、离合 器簧片、刹车弹簧及冷拔钢丝冷卷螺旋弹簧。 汽车、拖拉机和机车上的减振板簧和螺旋弹簧、气缸安全阀簧, 还可用作250℃以下使用的耐热弹簧。 铁道车辆、汽车拖拉机工业上制作承受较大负荷的扁形弹簧或线 径在30mm以下的螺旋弹簧、板簧也适于制作工作温度在250 ℃以 下非腐蚀介质中的耐热弹簧以及承受交变负荷及在高应力下工作 的大型重要卷制弹簧
能,在各行各业中获得了广泛的应用
通过热处理可以调整其力学性能的不锈钢,通俗地说,是一类可硬化的不锈钢。典型牌 号为Cr13型,如2Cr13 ,3Cr13 ,4Cr13等。粹火后硬度较高,不同回火温度具有不同强 韧性组合,主要用于蒸汽轮机叶片、餐具、外科手朮器械。根据化学成分的差异,马氏 体不锈钢可分为马氏体铬钢和马氏体铬镍钢两类。根据组织和强化机理的不同,还可分 为马氏体不锈钢、马氏体和半奥氏体(或半马氏体)沉淀硬化不锈钢以及马氏体时效不
相、食品工业、沿海设施
用于冲压,拉深和搓牙模高镜面高精密模具。摄像机、化妆容器 、透明罩类、透明胶片等
专门用途的碳素钢,例如桥梁钢、船用钢等 用于制造强度要求较高的零件,如齿轮、轴、活塞销等和碳素钢,例如桥梁钢、船用钢等
用于制造强度要求较高的零件,如齿轮、轴、活塞销等和受力不 很大的机械加工件、锻件、冲压件和螺栓、螺母、管接 是应用广泛的冷作模具钢,主要用作承受冲击负荷较小,要求高 耐磨的冷冲模及冲头、冷切剪刀、钻套、量规、拉丝模、压印模 、搓丝板、拉延模和螺纹滚模等
综合性能良好。淬火和和回火后硬度高而均匀,耐磨性、接触疲劳强度高。热 加工性好,球化退火后有良好的可加工性,但对形成白点敏感,可全硬处理, 硬度可达HRC58-61,具备了轴承的耐磨性,也加强了钢性,加工性佳,并可直 接加工成型,使用模次高于SKD-61(HRC52)全硬体2-3倍。在淬火、回火时尺寸 变该化钢不具大有,较抗高疲的劳耐性磨能性相、当淬好透·性、淬硬性、强韧性、热稳定性、抗压强度,以 及微变形、综台性能优良和高泛的适应性。CR12MOV模具钢材淬透性、淬火回 火后的硬度、强度、韧性比CR12高,直径300~400mm以下的工作可完全淬透, 淬材火料变热形处小理,硬但度高:温HR塑C5性8-较60差SK。D11是-种高碳高铬合金工具钢,热处理后具有很 高的硬度磨性,并具有淬透性强,尺寸稳定性好的特点,适宜制做高精度长寿 命冷作模具及热固成型塑料模具,SKD11特性:具有良好的韧性与抗高温疲劳性 能能承受温度聚变,适宜在高温下长期工作具有良好的切削性能和抛光性能 65mn 强度.硬度.弹性和淬透性均比65号钢高,具有过热敏感性和回火脆性倾 向,水淬有形成裂纹倾向。退火态可切削性尚可,冷变形塑性低,焊接性差
冷板常用规格表
材料牌号对比
SUS304L:奥氏体基本钢种,用途最为广泛;耐蚀性和耐热性优良;低温强度 和机械性能优良;单相奥氏体组织,无热处理硬化现象(无磁性,使用温度SUS304:具有良好的耐蚀性、耐1热96性--、80低0℃温)强。度和机械性能,冲压弯曲等热加 工性好,无热处理硬化现象,无磁性。 SUS316L:钢中添加Mo(2-3%),故耐蚀性和高温强度优良;SUS316L含碳量比 SUS316低,因此,抗晶间腐蚀性比SUS316优良;高温蠕变强度高。可在苛刻的 条件使用,加工硬化性好,无磁性。 SUS316: 耐蚀性和高温强度特别好,可在苛刻的条件下使用,加工硬化性好, 无磁性。
生产过程中由于不进行加热,所以不存在热轧常出现的麻点和氧化铁皮等缺陷,表面质 量好、光洁度高。而且冷轧产品的尺寸精度高,产品的性能和组织能满足一些特殊的使 用要求,如电磁性能、深冲性能等,冷轧钢板有一定程度的加工硬化,韧性低,但能达
到较好的屈强比
热轧钢板韧性和表面平整性差,价格较低、板厚有下差
应用领域 一般用于钣金、船舶、车辆、建筑、瓶
Q235普通碳素结构钢又称作A3板,按质量等级符号分别为A、B、C、D。脱氧方 法符号:F表示沸腾钢;b表示半镇静钢:Z表示镇静钢;TZ表示特殊镇静钢, 镇静钢可不标符号,即Z和TZ都可不标。例如Q235-AF表示A级沸腾钢;由于含 碳适中,综合性能较好,强度、塑性和焊接等性能得到较好配合 是强度较高的一种中碳优质钢,因淬透性差,一般以正火状态使用,机械性能 要求较高时,采用调质处理。冷变形塑性中等,退火和正火的切削加工性比调 质Cr1的2模好具钢属于高碳高铬莱氏体钢,具有高强度、较好的淬透性、热加工性. 和良好的耐磨性,但冲击韧性差
属于酸洗板,表面质量好、尺寸精度高,材料厚度1.5mm到10mm
应用领域
广泛用于家庭用品(1、2类餐具)、橱柜、室内管线、热水器、 锅炉、浴缸、汽车配件、医疗器具、建材、化学、食品工业、农
业、船舶部件。 适于海水用设备、化学、染料、造纸、草酸、肥料生产设备、照
相、食品工业、沿海设施 适于海水用设备、化学、染料、造纸、草酸、肥料生产设备、照
Q235普通碳素结构钢又称作A3板,按质量等级符号分别为A、B、C、D。脱氧方 法符号:F表示沸腾钢;b表示半镇静钢:Z表示镇静钢;TZ表示特殊镇静钢, 镇静钢可不标符号,即Z和TZ都可不标。例如Q235-AF表示A级沸腾钢;由于含 碳适中,综合性能较好,强度、塑性和焊接等性能得到较好配合 是强度较高的一种中碳优质钢,因淬透性差,一般以正火状态使用,机械性能 要求较高时,采用调质处理。冷变形塑性中等,退火和正火的切削加工性比调 质的好
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