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《常用主要金属材料的选择》

五种铸铁的特点和应用
可锻铸铁 特点:是由白口铸铁经可锻化退火而获得团絮状石墨的铸铁。强度、塑性及韧性比灰铸 铁高,但不可锻造。 应用:KTH300-06适用于制造弯头、三通;KTH330-08适用制造螺丝扳手、犁刀等; KTZ450-06适用制造凸轮轴、连杆、活塞环、万向接头等。
蠕墨铸铁 特点:碳主要以蠕虫状石墨形态存在,其形状形似蠕虫。其力学性能介于相同基本组织 的灰铸铁和球墨铸铁之间。其铸造性能、减震能力以及导热性能都优于球铁,并接近灰 铸铁。 应用:RUT420适用于制造在热循环载荷条件下工作的零件,如柴油机汽缸、刹车件等。
应用:适于进行锻压、挤压、轧制、冲压等。用于制造飞机上的接头、框架、支杆 等。
铝及其合金
铝合金
铸造铝合金 特点:铸造性能好,可铸造形状复杂的零件毛坯。抗蚀性好 和 良好的切削加工性能。 类型:根据加入元素不同分为四类 Al—Si系 (ZL101) Al—Mg系(ZL301) Al—Cu系(ZL201) Al—Zn系(ZL401) 其中Al-Si系合金的力学性能和铸造性能较好得到广泛 应用。 应用:一般用来制造低、中强度的形状复杂铸件,如缸体、 变速箱等。尤其是ZL108和ZL109合金,由于密度小、抗蚀性 好、线膨胀系数小、强度和硬度高,耐磨性和耐热性较好, 因而常用于制造活塞。
合金铸铁 特点:在熔炼时有意加入一些合金元素制成合金铸铁(或称特殊性能铸铁)。与相似条 件下使用的合金钢相比,熔炼简单,成本低廉。 种类:耐磨铸铁、耐热铸铁和耐蚀铸铁
材料选择——有色金属
有色金属
概念——除钢铁材料以外的金属或合金统称为有色金属(或称为 非铁金属。)
特点——有色金属及其合金与钢铁材料相比具有许多优良特性 , 如特殊的电、磁、热性能、耐腐蚀性及高的比强度等。如铜具有 优良的导电、导热、抗蚀、抗磁性等性能。
种类 铝及铝合金 铜及铜合金
材料选择——有色金属
铝及铝合金
工业纯铝(含Al99.7%~98%) 特点:密度小、强度低、导电性和导热性好,抗大气腐蚀性 好。 应用:制作导线、装饰品(灯具)及日常生活用品等。
铝合金 变形铝合金——分为防锈铝合金、硬铝合金、超硬铝合金、 锻铝合金 铸造铝合金——主要有Al-Si系、Al-Cu系、Al-Mg系及Al-Zn系 等。
材料选择——有色金属铜及铜金 特点——铜具有良好的导电性、导热性和抗蚀性,在冷态和热态 下具有良好的塑性。
纯铜——工业纯铜强度低,不宜做结构材料,一般加工成棒、线、 板、管等制品供应,用于制造电线、电缆、电器零件及熔制各种 铜合金。
铜及其合金
铜合金
铜合金——具有较高的强度及其他特殊性能,通常用于制作耐磨、 抗蚀、导电和导热的零件。 普通黄铜——铜和锌的合金。 单相黄铜——如H68、H70;塑性好、强度低;大量用于 枪、炮弹壳、有“弹壳黄铜”之称。 双相黄铜——如H62、H59;热塑性好适于热加工,一般 经热轧制成棒材、板材。主要用于水管、油管、散热器等。
材料选择
常用主要金属材料
钢 铸铁 有色金属
材料选择——钢
碳素钢(碳钢)
钢按用途分类
普通碳素结构钢(Q195) 碳素结构钢
优质碳素结构钢(20、45)
碳素工具钢
优质碳素工具钢(T7、T8、T12) 高级优质碳素工具钢(T12A)
碳钢和合金钢的详细内容可参考相关资料。
材料选择——钢
合金钢
钢按用途分类
灰铸铁 特点:碳多以片状形式存在。具有高的抗压强度、优良的耐磨性和消振性, 低的缺口敏感性。 应用:HT150、HT200、HT300、HT350等主要用于制造汽车、拖拉机中的汽 缸、汽缸套、机床的床身等承受压力及振动的零件。其中HT300和HT350称为 变质铸铁(或孕育铸铁),可制造压力机的机身、重负荷机床的床身、高压 液压筒等机件。
铝及其合金
铝合金
变形铝合金 防锈铝合金[5A05、3A21(LF5、LF21)] 特点:抗蚀性好、塑性好、易于变形加工、焊接性好,但切削性差。 应用:容器、管道、飞机蒙皮、冲压零件等。 硬铝[2A01、2A12(LY1、LY12)] 特点:主要加入Cu、Mg、等元素,可通过时效处理提高其强度和硬度,又可以进行变 形强化,但防腐蚀能力较低。 应用:在航空工业应用广泛(如飞机蒙皮、挤压螺旋桨、叶片等) 超硬铝[7A04(LC4)] 特点:主要加入Cu、Mg、Zn等元素,硬度比硬铝高,切削性能良好,但耐蚀性更差。 应用:用于制造外形复杂的锻件和模锻件。如飞机的大梁、起落架部件等。 锻铝[2A50(LD5)] 特点:在加热状态下有良好的塑性和耐热性,具有良好的锻造性能。
低合金结构钢(16Mn) 合金渗碳钢(20Cr、20CrMnTi) 合金结构钢 合金调质钢(40Cr) 合金弹簧钢(60Si2Mn) 滚动轴承钢(Gcr15) 低合金刃具钢(9Sicr) 合金工具钢 高速钢(W18Cr4V)
冷模具钢(9Mn2V) 模具钢
热模具钢(5CrMnMo) 量具钢(Gcr15、CrWMn) 不锈钢(1Cr13) 特殊性能钢 耐热钢(1Cr18Ni9Ti) 耐磨钢(ZGMn13)
材料选择——铸铁
铸铁的概念、特点和种类
概念——铸铁是碳含量>2.11%的铁碳合金。 特点
与钢相比бb、塑性、韧性较低 具有优良的铸造性、可切削性,减振性 生产成本低 种类 灰铸铁 球墨铸铁 可锻铸铁 蠕墨铸铁 合金铸铁
材料选择——铸铁
五种铸铁的特点和应用
球墨铸铁 特点:球铁中的石墨呈球状,石墨球越细,球的直径越小分布越均匀,则球 铁的力学性能越高。既有灰铸铁优点,又具有中碳钢的бb,弯曲疲劳强度及 良好的塑性、韧性。另外还可以通过合金化及热处理来提高它的性能。 应用:QT400-18、QT400-15主要做汽车、拖拉机底盘零件。
材料选择——铸铁
特殊黄铜——根据加入元素不同有铝黄铜、铅黄铜等。特别 是铝黄铜强度很高,塑性良好,抗蚀性也较高,如HAl1593-2。 应用:钟表、船舶零件、涡轮、电机及化学工业中广泛应用。
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