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金屬材料是指具有光澤、延展性、容易導(dǎo)電、傳熱等性質(zhì)的材料。一般分為黑色金屬和有色金屬兩種。黑色金屬包括鐵、鉻、錳等。其中鋼鐵是基本的結(jié)構(gòu)材料,稱(chēng)為“工業(yè)的骨骼”。由于科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步,各種新型化學(xué)材料和新型非金屬材料的廣泛應(yīng)用,使鋼鐵的代用品不斷增多,對(duì)鋼鐵的需求量相對(duì)下降。但迄今為止,鋼鐵在工業(yè)原材料構(gòu)成中的主導(dǎo)地位還是難以取代的。人類(lèi)文明的發(fā)展和社會(huì)的進(jìn)步同金屬材料關(guān)系十分密切。繼石器時(shí)代之后出現(xiàn)的銅器時(shí)代、鐵器時(shí)代。均以金屬材料的應(yīng)用為其時(shí)代的明顯標(biāo)志?,F(xiàn)代,種類(lèi)繁多的金屬材料已成為人類(lèi)社會(huì)發(fā)展的重要物質(zhì)基礎(chǔ)。金屬材料通常分為黑色金屬、有色金屬和特種金屬材料。許多機(jī)械零件和工程構(gòu)件,是承受交變載荷工作的。在交變載荷的作用下,雖然應(yīng)力水平低于材料的屈服極限,但經(jīng)過(guò)長(zhǎng)時(shí)間的應(yīng)力反復(fù)循環(huán)作用以后,也會(huì)發(fā)生突然脆性斷裂,這種現(xiàn)象叫做金屬材料的疲勞。硬度表示材料抵抗硬物體壓入其表面的能力。浦東新區(qū)提供金屬材料聯(lián)系方式
塑性是指金屬材料在載荷作用下,產(chǎn)生塑性變形(長(zhǎng)久變形)而不破壞的能力。硬度是衡量金屬材料軟硬程度的指針。生產(chǎn)中測(cè)定硬度方法大常用的是壓入硬度法,它是用一定幾何形狀的壓頭在一定載荷下壓入被測(cè)試的金屬材料表面,根據(jù)被壓入程度來(lái)測(cè)定其硬度值。常用的方法有布氏硬度(HB)、洛氏硬度(HRA、HRB、HRC)和維氏硬度(HV)等方法。前面所討論的強(qiáng)度、塑性、硬度都是金屬在靜載荷作用下的機(jī)械性能指針。實(shí)際上,許多機(jī)器零件都是在循環(huán)載荷下工作的,在這種條件下零件會(huì)產(chǎn)生疲勞。以很大速度作用于機(jī)件上的載荷稱(chēng)為沖擊載荷,金屬在沖擊載荷作用下抵抗破壞的能力叫做沖擊韌性。金屬與其他物質(zhì)引起化學(xué)反應(yīng)的特性稱(chēng)為金屬的化學(xué)性能。在實(shí)際應(yīng)用中主要考慮金屬的抗蝕性、抗氧化性(又稱(chēng)作氧化抗力,這是特別指金屬在高溫時(shí)對(duì)氧化作用的抵抗能力或者說(shuō)穩(wěn)定性),以及不同金屬之間、金屬與非金屬之間形成的化合物對(duì)機(jī)械性能的影響等等。在金屬的化學(xué)性能中,特別是抗蝕性對(duì)金屬的腐蝕疲勞損傷有著重大的意義。青浦區(qū)一站式金屬材料供應(yīng)商在其它的快速原型技術(shù)中,他們要如何移除支撐而不造成特征損壞,是一項(xiàng)極大挑戰(zhàn)。
塑型,裝配以及功能性模型:對(duì)許多技術(shù)而言,快速原型的應(yīng)用在塑型,裝配以及功能性分析方面時(shí)需要作某些方面的。盡管SLA技術(shù)與PolyJet技術(shù)提供較好的細(xì)節(jié),精細(xì)度與表面加工精度,但是他們無(wú)法提供必要的強(qiáng)度與硬度。同樣地,SLS技術(shù)提供強(qiáng)度而精細(xì)性與細(xì)節(jié)。一體成型的裝配件隨著水溶性支撐的出現(xiàn),F(xiàn)DM技術(shù)提供了一項(xiàng)獨(dú)特的解決方案--建構(gòu)可運(yùn)轉(zhuǎn)的一體成型裝配件。因?yàn)樗苄灾慰梢赃M(jìn)行分解,一個(gè)多件的裝配件可以在一次機(jī)械運(yùn)轉(zhuǎn)中建構(gòu)完成。當(dāng)多件的裝配件可以在SLS或是PolyJet中實(shí)行時(shí),要小心地考慮到殘留在原件之間的材料。舉例來(lái)說(shuō),如圖3所示的FDM技術(shù)的腦型齒輪組,可以不用手工勞動(dòng)就能完成并用一些時(shí)間就能將水溶性支撐進(jìn)行分解。用SLS技術(shù)制作這樣相同的工件,可能需要一個(gè)小時(shí)以上的手工勞動(dòng)來(lái)清理齒輪與軸柄之件的粉末。有了水溶性支撐,整個(gè)裝配件的CAD資料可以當(dāng)作一個(gè)工件處理。同樣地,也不需要手工勞動(dòng)或是時(shí)間進(jìn)行工件的裝配。
硬度表示材料抵抗硬物體壓入其表面的能力。它是金屬材料的重要性能指標(biāo)之一。一般硬度越高,耐磨性越好。常用的硬度指標(biāo)有布氏硬度、洛氏硬度和維氏硬度。1.布氏硬度(HB)以一定的載荷(一般3000kg)把一定大小(直徑一般為10mm)的淬硬鋼球壓入材料表面,保持一段時(shí)間,去載后,負(fù)荷與其壓痕面積之比值,即為布氏硬度值(HB),單位為公斤力/mm2(N/mm2)。2.洛氏硬度(HR)當(dāng)HB>450或者試樣過(guò)小時(shí),不能采用布氏硬度試驗(yàn)而改用洛氏硬度計(jì)量。它是用一個(gè)頂角120°的金剛石圓錐體或直徑為、,在一定載荷下壓入被測(cè)材料表面,由壓痕的深度求出材料的硬度。根據(jù)試驗(yàn)材料硬度的不同,可采用不同的壓頭和總試驗(yàn)壓力組成幾種不同的洛氏硬度標(biāo)尺,每一種標(biāo)尺用一個(gè)字母在洛氏硬度符號(hào)HR后面加以注明。常用的洛氏硬度標(biāo)尺是A、B、C三種(HRA、HRB、HRC)。其中C標(biāo)尺應(yīng)用是為廣。支撐結(jié)構(gòu):在FDM技術(shù)中,需要支撐結(jié)構(gòu)來(lái)形成基底以制作工件并支撐任何超過(guò)懸掛的特征。
塑性是指金屬材料在載荷外力的作用下,產(chǎn)生長(zhǎng)久變形(塑性變形)而不被破壞的能力。金屬材料在受到拉伸時(shí),長(zhǎng)度和橫截面積都要發(fā)生變化,因此,金屬的塑性可以用長(zhǎng)度的伸長(zhǎng)(延伸率)和斷面的收縮(斷面收縮率)兩個(gè)指標(biāo)來(lái)衡量。金屬材料的延伸率和斷面收縮率愈大,表示該材料的塑性愈好,即材料能承受較大的塑性變形而不破壞。一般把延伸率大于百分之五的金屬材料稱(chēng)為塑性材料(如低碳鋼等),而把延伸率小于百分之五的金屬材料稱(chēng)為脆性材料(如灰口鑄鐵等)。塑性好的材料,它能在較大的宏觀范圍內(nèi)產(chǎn)生塑性變形,并在塑性變形的同時(shí)使金屬材料因塑性變形而強(qiáng)化,從而提高材料的強(qiáng)度,保證了零件的安全使用。此外,塑性好的材料可以順利地進(jìn)行某些成型工藝加工,如沖壓、冷彎、冷拔、校直等。因此,選擇金屬材料作機(jī)械零件時(shí),必須滿足一定的塑性指標(biāo)。一般硬度越高,耐磨性越好。浦東新區(qū)品質(zhì)金屬材料介紹
此外,水溶性支撐可以保護(hù)細(xì)小特征。浦東新區(qū)提供金屬材料聯(lián)系方式
金屬的物理性能主要考慮:⑴密度(比重):ρ=P/V單位克/立方厘米或噸/立方米,式中P為重量,V為體積。在實(shí)際應(yīng)用中,除了根據(jù)密度計(jì)算金屬零件的重量外,很重要的一點(diǎn)是考慮金屬的比強(qiáng)度(強(qiáng)度σb與密度ρ之比)來(lái)幫助選材,以及與無(wú)損檢測(cè)相關(guān)的聲學(xué)檢測(cè)中的聲阻抗(密度ρ與聲速C的乘積)和射線檢測(cè)中密度不同的物質(zhì)對(duì)射線能量有不同的吸收能力等等。⑵熔點(diǎn):金屬由固態(tài)轉(zhuǎn)變成液態(tài)時(shí)的溫度,對(duì)金屬材料的熔煉、熱加工有直接影響,并與材料的高溫性能有很大關(guān)系。⑶熱膨脹性隨著溫度變化,材料的體積也發(fā)生變化(膨脹或收縮)的現(xiàn)象稱(chēng)為熱膨脹,多用線膨脹系數(shù)衡量,亦即溫度變化1℃時(shí),材料長(zhǎng)度的增減量與其0℃時(shí)的長(zhǎng)度之比。熱膨脹性與材料的比熱有關(guān)。在實(shí)際應(yīng)用中還要考慮比容(材料受溫度等外界影響時(shí),單位重量的材料其容積的增減,即容積與質(zhì)量之比),特別是對(duì)于在高溫環(huán)境下工作,或者在冷、熱交替環(huán)境中工作的金屬零件,必須考慮其膨脹性能的影響。浦東新區(qū)提供金屬材料聯(lián)系方式
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