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工艺性能原则的优化方法

【摘要】:选择材料时,在满足使用性能的同时,还必须兼顾材料的工艺性能。工艺性能的好坏直接影响零部件的质量、生产效率和成本。常用金属材料的工艺性能的普遍规律是:铸造性最好是共晶成分附近的合金,铸造铝合金和铜合金的铸造性优于铸铁,铸铁又优于铸钢。变形铝合金和加工铜合金的可锻性较好,而铸铁、铸造铝合金不能进行冷穿压力加工。表8-2高分子材料主要成形工艺的比较3. 陶瓷材料的工艺性能陶瓷材料的加工工艺也比较简单。

选择材料时,在满足使用性能的同时,还必须兼顾材料的工艺性能。工艺性能的好坏直接影响零部件的质量、生产效率和成本。当工艺性能与使用性能相矛盾时,有时不得不放弃某些使用性能合格的材料,工艺性能实际上选择材料的主导因素。工艺性能对大批量生产的零部件尤为重要,因为在大批量生产时,工艺周期的长短和加工费用的高低常常是生产的关键

1. 金属材料的工艺性能

金属材料的加工工艺复杂,要求的工艺性能比较多,如铸造性、可锻性、切削加工性、焊接性、热处理工艺性等。

常用金属材料的工艺性能的普遍规律是:铸造性最好是共晶成分附近的合金,铸造铝合金铜合金的铸造性优于铸铁,铸铁又优于铸钢。可锻性最好的是低碳钢,中碳钢次之,高碳钢则较差。变形铝合金和加工铜合金的可锻性较好,而铸铁、铸造铝合金不能进行冷穿压力加工。低碳钢焊接性最好,随着碳和合金元素含量增加,焊接性下降,铸铁则很难焊接铝合金和铜合金,其焊接性比碳钢差。

热处理工艺性包括淬透性、淬火变形开裂及氧化、脱碳倾向等。钢中碳的含量越高,其淬火变形和开裂倾向越大。选用渗碳钢时,要注意钢的过热敏感性;选用调质钢时,要注意钢的第二类回火脆性;选用弹簧钢时,要注意钢的氧化、脱碳倾向。

2. 高分子材料的工艺性能

高分子材料的加工工艺比较简单,切削加工性尚好,但导热性较差,在切削过程中不易散热,易使工件温度急剧升高,可能使热固性塑料变焦,热塑性塑料变软。高分子材料主要成形工艺的比较见表8-2。

表8-2 高分子材料主要成形工艺的比较

3. 陶瓷材料的工艺性能

陶瓷材料的加工工艺也比较简单。按零部件的形状、尺寸精度和性能要求的不同,可采用不同的成形加工方法,如注浆成形法、可塑成形法、压制成形法。