2019-04-16 19:49:34

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材料
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材料适应实际生产工艺要求的能力。亦称为"加工性能"。对材料使用某种加工方法或过程,以获得优质制品的可能性或难易程度。如铸造性、锻造性、深冲性、弯曲性、切削性、可焊性、淬透性等。工艺性能往往由多种因素 (物理的、化学的、力学的) 的综合作用决定。

基本信息

  • 中文名

    工艺性能

  • 外文名

    shop characteristic

  • 包括

    铸造性、锻造性、伸冲性等

  • 应用

    材料加工

折叠 编辑本段 钢材

通常,采用一定的加工工艺,先将材料制成零部件,然后将零部件组装成机器或结构,这就要求材料具有适应加工工艺的性能。一般通过工艺性能试验确定材料是否适应某加工工艺(即材料的工艺性能)。工艺性能试验方法通常是模拟生产实际工艺过程。

折叠 切削加工性能

切削加工性能(或可切削性)是指金属接受切削加工的能力,也就是将金属切削加工戍合乎要求的工件的难易程度。这不仅与金属本身的化学成分、机械性能等有关,而且与切削工艺(如刀具几何形状、耐用度、切削速度以及进刀量等)有关。影响切削加工性能的因素虽较多,但最主要的是金属本身的性质,特别是硬度,当金属硬度为HB150~230时,切削加工性能最好。

折叠 焊接性能

焊接性能(或可焊性)是指金属能否用通常的焊接方法和工艺进行焊接,焊接性好的金属能用通常的焊接方法和工艺进行焊接;焊接性差的金属则不能用通常的焊接方法和工艺进行焊接,而必须用特定的焊接方法和工艺进行焊接。

焊接金属时,在焊接(缝)处附近形成热影响区,在热影响区内,由于焊接加热和冷却,使金属内部发生变化,冷却时可能使金属产生裂纹。从这个意义上讲,所谓焊接性是指金属焊接时是否容易产生裂纹,容易产生裂纹的,则焊接性能差。

钢的化学成分对焊接性能影响很大。钢的含碳量低,焊接性能好,故焊接后使用的钢材,含碳量在0.17%以下;含碳量高,焊接冷却后易产生硬化,钢的脆性增加会产生裂纹。钢中锰量<1.6%时,焊接性能较好,锰量>1.6%时,焊接性能差。钢中磷、硫含量高容易产生脆裂,影响焊接性能。

焊接方法及工艺的改进,为采用焊接方法制造金属结构开辟了广阔的途径(用焊接方法制造金属结构优于铆接)。同时,相应地要求研究、生产出更多种类宜于焊接的金属材料。焊接性能是金属材料较重要的工艺性能,在某些场合,焊接性的好坏往往是决定材料能否使用的关键,特别是对普通碳素结构钢和低合金结构钢更为重要。

折叠 冷弯性能

金属材料(如钢板)使用时往往先经过冷(常温下)弯卷,若冷弯时不产生裂纹,则材料冷弯性能好。因此,可用冷弯产生裂纹倾向的大小来衡量冷弯性能的好坏。

一般用180°冷弯试验鉴别金属材料的冷弯性能。弯曲试验如图1所示,试样呈矩形,其厚度为a毫米,弯曲用弯心压头的直径为d毫米。对不同化学成分、不同使用要求的金属材料,d和a的关系可根据要求按d=0或d=0.50、d=a、d=2a、d=3a进行弯曲。

试样弯曲后,弯曲部位的外面、里面及侧面均无裂纹;断裂或起层,即认为冷弯合格。茸材料的乃大,则冷弯性能好。

折叠 冲压性能

汽车、拖拉机某些部件以及日用搪瓷器皿等是冲压成的,所以,要求金属材料具有优良的冲压性能。

通常用杯突试验(如图2所示)来鉴定金属材料冲压性能的好坏。在杯突(或称艾利克森)试验机上,冲头以5~25毫米/分钟的速度(后期采用下限速度),顶压(冲压)板状试样,试样逐渐变形(从小浅坑至大深坑);,直到试验机仪器上的反射镜中发现第一条裂纹时为止。仪器指示刻度数(毫米)即是杯突(深度)数。杯突(深度)数(毫米)愈大, 材料的冲压性能愈好。

折叠 冷顶锻性能

螺栓、螺钉以及铆钉等标准件,制造时其头部要冷镦成型,要求这些制件的材料有较好的冷顶锻性能。冷顶锻试验,就是金属材料在冷状态(常温)下,承受规定程度的顶锻变形能力,并检验有无缺陷的一种试验方法。

冷顶锻试验如图3所示。试样直径或边长<15毫米时,用手锤锻打;直径或边长>15毫米时,用锻压机(或压力机)锻成规定高度:

x=h1/h=2/5或1/2,或由供、需双方协商规定。式中h、h1分别为试样顶锻前、后的高度(毫米)。

锻成规定高度后,检查试样侧面,如无裂纹、 裂口、扯破、折叠等,即认为冷顶锻质量合格。

折叠 编辑本段 高分子材料

折叠 黏度

高分子材料在成形过程中绝大多数是处于黏流态的,这种状态便于其流动和成形。如果黏度过高,则制品的成形质量将受到影响,因此,要根据材料的种类及性能、成形方法及设备确定适当的黏度。

影响黏度的主要因素有聚合物的分子量、温度、压力、剪切速率等。增加温度和降低压力的作用相似,能降低聚合物熔体的黏度,提高其流动性;聚合物的分子量越大。缠结程度越严重,流动性越差;聚合物熔体的黏度会随剪切速率的增加而降低。

折叠 收缩性

收缩性指从成形的制品从模具中取出。冷却至室温若干小时后尺寸收缩的现象。产生收缩的原因主要有聚合物的热胀冷缩、聚合物的可压缩性及弹性回复、聚合物熔体的结晶、聚合物熔体的分子取向等。成形收缩率可表示为:

影响收缩的主要因素有制品本身(材料的种类、结构形状等)、成形条件(成形压力、成形温度、成形时间等)、模具变量(模具结构、模具温度、浇口设计等)。形状复杂、尺寸较小、薄壁、多孔等制品,其收缩较小;成形压力越大、制品弹性回复能力越强,其收缩越小:成形温度高、则热胀冷缩大。收缩越大;成形时间越长,冷却时间越长,收缩较小,但过长的冷却时间会影响生产效率。

折叠 吸湿性

吸湿性是指聚合物中各种添加剂对水的敏感程度。材料的吸湿性越大,其在成形过程中越容易发生水解作用,从而导致制品中气泡或表面粗糙等缺陷,同时也影响其电气性能。因此,成形前应将聚合物和掭加剂进行干燥处理。

折叠 取向作用

取向作用是指材料中的纤维状填料(如短玻璃纤维、木粉等)和聚合物在成形时会顺着流动方向平行的排列。若制品中存在取向作用,则制品就会出现各向异性。在成形厚大制品时,应积极消除取向作用,以避免制件变形或开裂。

折叠 可焊性

热塑性塑料可在一定温度下软化直至黏滞流动,冷却又重新硬化。在这个可以反复多次的可逆变化过程中,大分子的化学性质不变,因此,热塑性塑料具有较好的焊接性,可焊接成形。

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