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耐蚀性,抗氧化,不锈性极佳,硬度较强
弹片类、支架、五金零件
洋白铜NS
耐疲劳性,耐蚀性佳,弹性适中,电传导度佳
冲动片、传导片
镀锌铁板SECC
延展性较佳,表面镀锌处理,但易刮痕,且截断面易生锈
一般机构支架、PC外壳、汽车零件
冷轧钢板SPCC
展性较佳,强度适中,但表面未经处理易生锈
一般机构支架、汽车零件
冲压工程加工
下料:
成品展开之外型裁切
冲孔:
成品中孔径,或减少成品重量所设计之任何形状的孔,座冲压动作
折弯:
成品任何角度,或局部角度成型动作
引申:
轴孔,或材料外围不破裂成品凸型状态,另加强成品强度之作用
成型:
成品座最终完成阶段动作
二次加工
攻牙:
各种规格螺牙之制作
点焊、铆钉:
主体连接附件的方法,增加成品之结构强度,或成品设计在模具上无法克服,
用此类方式完成所需成品
热处理:
增加材料之硬度,适用材料为碳钢材料铍铜,随着淬火温度及回火温度的不同,
所处理之成品硬度亦不同
电镀──属表面处理,但所镀的成分亦有传导作用
镀锡:
传导、焊接、防磁波
镀镍:
传导、表面处理
方式--滚电:
易造成成品变形,电镀不良率过高
吊电:
单件用挂勾方式,全自动流程电镀,因电镀极方向,成品会有局部模后不同
其它
烤漆、印刷、脱脂,属表面处理
材料选用:
合金钢材─机械结构用碳钢﹝S-C材质﹞:
机械结构用碳钢用于起重机、工作母机、汽车、引擎零件等非常多,热处理可以退火、淬火、回火﹝调质﹞、或表面淬火﹝高周波淬火、火焰淬火﹞、渗碳淬火等。
S-C材质从S10C开始至S58C,就含C量而言,则为0.08~0.61%,超过以上的高C则成为SK材质。
正常化状态之S10C~S25C材可使用于小轴类上。
而对于须较上述略要求强度之小轴类者,则一般以将S30C~S40C材施予淬火、回火后使用者居多;
对于粗轴类而不需特别要求强度者,则使用正常化状态之S40C材以上者。
S45C~S55C其热处理效果较一般轴用材料者为大,常经调质处理以配合要求,而广泛地被使用着。
特别是于轴类须耐疲劳、耐磨耗,而需施以高周波退火俾提高硬度时,S45C为一最适当之材料。
一般成形加工用软钢﹝SPCC材质﹞:
热浸镀锌钢板﹝SGCC材质﹞:
热浸镀锌钢板卷是采用热浸方式生产,所得镀锌层较厚,耐蚀性较佳,适合户外使用,尤其是高温、潮湿的环境,例如土木及营造工程、交通桥梁设施、运输工具、电信设备以及一切需要防蚀效果的产品。
至于国内热浸镀锌钢品有五成以上是应用在营造业。
本类产品依使用钢材不同又可区分为热轧热浸镀锌(HGI)及冷轧热浸镀锌(CGI),其中HGI可替代热轧钢品用于产制C型钢及镀锌钢管,而CGI主要做为彩色钢片的底材,另外还可替代冷轧钢卷作为楼层板、风管、小五金、家电零件等。
镀锌钢板﹝SECC材质﹞:
1.按照材料产地,分为a.日本新日铁
b.上海宝钢
c.台湾中钢
2.材料执行标准:
a.日本新目铁执行日本工业标准JIS
b.上海宝钢执行GIS
3.材料分类:
a.环保料
b.普通料(按客户实际需求)
4.物理性能:
环保料没有腐蚀性,具有耐指纹性;
没有毒性;
普通料的物理性能差不多
5.一般不注明买料性能,都是买普通料1号(材料商只保证物理性能,但不保证用途)
6.表面镀层:
新日铁一般为1ν;
中钢比新日铁稍厚;
宝钢比中钢又厚一点(原则上是镀层越厚越容易脱皮)
7.抽料性质:
选择1号或2号或3号材料(三种材料的区别在于硬度不一样)
8.材料硬度:
一般没有明确的区分,1号材料的硬度在HV50度左右;
2号的硬度比1号要低一点;
3号的硬度比2号又低一点
9.延展性能:
用于冲压的一般是根据冲压状况来定;
要求折弯性质越大,那么就要选择硬度最低的材料较好
10.材料性能:
新日铁的物理性能及导电性能均比其它的要好;
中钢又比宝钢稍好一点
11.烤漆:
所有的镀锌钢板都能烤漆;
烤漆的耐高温在160度以上,烤漆的厚度要根据实际的要求来定,一般在5~6ν
工具钢﹝SPTE材质﹞:
工具钢﹝SK材质﹞:
碳工具钢的使用量占工具钢全体的过半,切削刀具、螺丝模及其它对性能的要求比较轻的用途广泛而实用,含碳量是0.60~1.5%。
C是支配SK材质的主要元素,从SK1至SK7的钢种依C%分类成7种,SK材质规定C>
0.6%,因为0.6%以上其淬火硬度差不多相同,只是耐磨性及耐冲击性会变化,0.6%C以下则随C%其淬火硬度成比例变化,因此结构用钢﹝S─C材质﹞及工具钢﹝SK材质﹞的区别点在0.6%C,于0.6%C以上的工具钢,C%越多其硬度似乎仍无变化,但因未固溶的残留雪明碳铁﹝cementite﹞的量多而变脆弱,所以需要韧性工具须用低C%者,而高C%者则使用于需要硬度、耐磨耗性及切削能力等的刀具,然而在任何种类的SK材质其硬度都于高温时会降低,因此只限使用于不在高温的刀具,如刨刀、锯子等木材用刀具或铁锤、锉刀等手工具。
不锈钢材质﹝SUS材质﹞:
JIS不锈钢的分类,成份上有Cr系与Cr-Ni系二种,由组织上的观点有麻田散铁﹝martensite﹞系,肥粒铁﹝ferrite﹞系,沃斯田铁﹝austenite﹞系的三种。
SUS材质
Cr系
13Cr﹝麻田散铁系﹞
JIS记号4XX
18Cr﹝肥粒铁系﹞
Cr-Ni系
18-8﹝沃斯田铁系﹞
JIS记号3XX
JIS记号2XX
不锈钢不生锈的原因是,表面形成Cr的氧化皮膜,添加Ni此氧化膜的密着性更良好,耐蚀性又更提高;
但不锈钢并不是对所有的酸类耐蚀,对硝酸等氧化性酸较强,但对盐酸、硫酸等非氧化性酸则弱,有Ni的18-8﹝SUS304﹞对非氧化性酸比较强。
Cr系不锈钢材﹝SUS4XX﹞:
以13%Cr不锈钢为基本而发展的钢种,通常含约11%以上的Cr,此系的不锈钢依Cr与C含量,大略分为可淬火硬化的麻田散铁系,与无淬火效果的肥粒铁系。
麻田散铁系不锈钢材﹝SUS431、403、410、420、440﹞于室温强度大,耐蚀性劣于肥粒铁系及沃斯田铁系的不锈钢,焊接性不好,可施予淬火回火热处理,抗拉强度可达80kg/cm2。
Cr-Ni系不锈钢材﹝SUS3XX﹞:
沃斯田铁系不锈钢材﹝SUS304、304L、321、316、316L、301、302、310S、347.....﹞以18-8﹝18%Cr-8%Ni﹞不锈钢为基本而发展的钢种,其耐蚀性、加工性、焊接性等性质于各系不锈钢中是最优秀的,但因无淬火硬化性,强度或硬度等则劣于麻田散铁系,抗拉强度约50kg/cm2;
一般为非磁性,用于不感磁性材料,而且于低温时的冲击值仍不劣化,故用于低温材料,又于高温的耐氧化性,强度优,又作耐热钢用;
如用于耐磨耗,耐蚀零件时,最好经过渗碳才使用。
Ni节约型沃斯田铁系不锈钢材﹝SUS201、202﹞,此不锈钢为节约Ni,是以Mn置换一部份的Ni的钢种,属于所谓代用钢的性质者。
设计部常用不锈钢材特性描述:
不锈钢材
特性描述
SUS303
材料中含有硫的成份易于切削,故适用于形状复杂之加工件,但因含硫不适于高温之焊接作业,也因含硫之关系于高温时会产生金属之蒸气压,对于真空系统不适用,因蒸气压是影响真空度的一大主因。
SUS304
一般防锈、防酸、不导磁,真空系统或焊接件时选用之,其韧性强较不易于切削加工。
SUS316
特性同SUS304,但含Ni成份较高,耐强酸,多用于酸性较强之处,不过仍不耐氟酸,
铝合金材料性质及选用
(一)、铝材特色:
(1)、质轻(比重2.7约为铁的1/3),富延展性。
(2)、为热及电的良导体(20℃时导电度为铜之64.7%)。
(3)、耐蚀性佳,成形、加工性良好。
(4)、纯铝强度低,故常添加Cu、Mg、Si、Zn等做成各式优良之铝合金。
(二)、铝合金分类:
锻造用合金
(板、挤制型材)
非热处理型合金
纯铝(1×
×
)
Al-Mn系合金(3×
Al-Si系合金(4×
Al-Mg系合金(5×
热处理型合金
Al-Cu-Mg系合金(2×
Al-Mg-Si系合金(6×
Al-Zn-Mg系合金(7×
铸造用合金
(砂模铸件、金属模铸件、压铸件)
纯铝
Al-Si系合金
Al-Mg系合金
Al-Cu-Mg-Si系合金
Al-Mg-Si系合金
(三)、常见锻造用铝合金基本性质:
合金系
种类
成份
一般性质
应用
1000系合
1100,1200
铝99%
成型性、耐蚀性、熔接性良好,强度低。
不要求强度的家庭用品、电气器具、导电材料等。
1050
铝99.5%
2000系合金
2017杜拉铝
Cu4%,Mg0.5%
强度高,耐蚀性差,腐蚀环境须做防蚀处理。
航空材料、构造用材。
2024超杜拉铝
Cu4.5%,Mg1.5%
抗拉强度达50kg/mm2,耐蚀性差,腐蚀环境须做防蚀处理。
3000系合金
3003
Mn1-1.5%
不减纯铝加工性和耐蚀性增加其强度者。
日用品、建材、容器等。
3004
Mn1-1.5%,Mg1%
强度较3003更高。
铝罐、电灯泡头、着色铝板等。
4000系合金
4032
Si12%,Cu、Ni、Mg各1%
减少热膨胀率及增加强度及耐热性。
柴油引擎的锻造活塞。
4043
Si5%
熔点低。
焊条、焊剂。
5000系合金
5005
Mg0.8%
耐蚀性、加工性、熔接性、表面光泽等性质优良。
车辆用内装材、建材等。
5052
Mg2.5%
中等强度之代表合金(退火20kg/mm2),成型性和耐蚀性良好。
船舶、车辆、建筑用材、饮料罐。
5083
Mg4.5%
非热处理型合金中强度最高者,熔接性良好。
船舶、车辆、化学工厂等熔接构造用材料。
6000系合金
6061
Mg1%,Si0.6%,Cu0.3%
热处理型合金,耐蚀性好,高温加工性优良,降伏强度约25kg/mm2,相当于SS41钢。
构造用材,船舶、车辆、陆上构造物,如铁塔、起重机等。
6063
Mg0.6%,Si0.4%
具优秀的挤制性。
铝门窗、建材。
7000系合金
7075特超杜拉铝
Zn5.5%,Mg2.5%,Cu1.6%
属铝合金中强度最高的Al-Zn-Mg-Cu系合金,抗拉强度60kg/mm2。
航空用材、体育用品。
7N01
Zn4.5%,Mg1.5%
属熔接构造用Al-Zn-Mg系合金,强度高,淬火性好。
熔接构造用材,铁路车辆用材。
(四)、锻造用铝合金编号:
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
A
T
(1).第1位:
A表示铝及铝合金(CNS为1开头)。
(2).第2位:
表示铝合金分类。
1.纯铝、99%以上。
2.Al-Cu-Mg合金。
3.Al-Mn合金。
4.Al-Si合金。
5.Al-Mg合金。
6.Al-Mg-Si合金。
7.Al-Zn-Mg合金。
8.上列以外系统合金。
9.将来预备用。
(3).第3位:
0表示基本合金。
1~9不同合金改良型。
(4).第4、5位:
1.纯铝表苵纯度小数点以下两位数。
2.合金表系列编号01~99。
(5).第6~10位表示调质度。
铝材硬度一览表
F.在成形程序上,自然产生之硬度。
H38:
经常温加工硬化,并经安定化处理,全硬。
0.退火成最软状态。
H39:
经常温加工硬化,并经安定化处理,时硬质。
H12:
经常温加工硬化,不再退火处理:
1/4硬。
T1:
升温成形,常温冷却,自然时效至所需强度。
H16:
3/4硬。
T2:
铸造品,升温成形,常温冷却,经冷加工和自然时效。
H18:
全硬。
T3:
经溶体化热处理,冷却加工和自然时效硬化。
H19:
特硬质。
T4:
经溶体化热处理及自然时效。
H22:
经常温加工再经部份退火软化,1/4硬。
T5:
升温成形,常温冷却及人工时效。
H24:
经常温加工再经部份退火软化,1/2硬。
T6:
经溶体化热处理及人工时效硬化。
H26:
经常温加工再经部份退火软化,3/4硬。
T7:
经溶体化热处理及安定化处理。
H28:
经常温加工再经部份退火软化,全硬。
T8:
经溶体化热处理冷加工及人工时效硬化。
H32:
经常温加工硬化,并经安定化处理,1/4硬。
T9:
经溶体化热处理人工时效及冷加工。
H34:
经常温加工硬化,并经安定化处理,1/2硬。
T10:
升温成形,常温冷却,冷加工及人工时效。
H36:
经常温加工硬化,并经安定化处理,3/4硬。
(6).第4或5位之后可续附上1~3个英文字母表示形状记号。
1.P:
板2.B:
棒BE:
挤压棒BD:
抽制棒
3.W:
线4.T:
管TE:
挤压管TD:
抽制管TW:
熔接管TWA:
电弧熔接管5.S:
型材
(五)、锻造用铝合金材料标准热处理温度和时间
合金号码
质别
退火
溶解处理
淬火
时效硬化处理
1080
1070
1100
1200
1N00
340~410℃空冷或炉冷
-
2014
2024
合板
T4,T42,T3
495~505℃
水冷
室温96小时以上
T6,T62
170~180℃10小时
2017
495~510℃
T4,T42,T3,T361
490~500℃
T62
185~195℃9小时
T861
185~195℃8小时
3203
约410℃空冷或炉冷
3005
3105
5652
5154
5254
5454
5086
5N01
T4,T42
515~550℃
155~165℃18小时
约410℃炉冷
T4
约450℃空或水冷
室温一个月以上
T6
约120℃24小时
7075
7075合板
460~500℃
注:
时效硬化处理时间为厚12mm以下者所要时间,每增加12mm再加30分。
(六)、铸造用铝合金基本性质:
相当合金名称
Al-Cu系合金
AC1A
AA295.0
热处理状态(T6)的强度高,亦具轫性,但铸造性不好
架线用零件,脚踏车零件。
Al-Cu-Si系合金
AC2A
AC2B
AA308.0
AA319.0
Lautal
铸造性佳,强度高,可熔接,具耐热性。
广范用于汽缸盖、曲柄轴箱等车辆引擎零件。
AC3A
Silumin
虽强度不很高但铸造性优良
用于箱类、盖类等薄肉、复杂形状的铸件。
Al-Si-Mg系合金
AC4A
γ-Silumin
耐蚀性好,强度高。
车辆、船舶的引擎零件。
Al-Si-Cu系合金
AC4B
Cu-Silumin
具时效硬化性,以便改良强度。
广泛用于引擎零件。
Al-Si-Cu-Mg系合金
AC4D
AA355.0
强度、韧性较Cu-Silumin高。
用于汽缸盖、汽缸体等引擎零件。
AC5A
AA242.0
Y合金
具强度及耐热性。
用于需要耐热的气冷式汽缸盖、柴油引擎活塞等。
AC7A
AA514.0
Hydronalium
具优良的耐蚀性,强度、韧性良好,但铸造性不良,只能用于形状简单的铸件。
船舶用金属零件。
AC7B
AA520.0
照相机等光学仪器零件。
Al-Si-Cu-Ni-Mg系合金
AC8A
AC8B
AAA332.0
Lo-ex
热澎胀率小,具时效硬化性,耐热性、耐磨耗性优良。
内燃机活塞、压缩机转子等。
(七)、铝及铝合金之表面处理
(1).机械精磨法:
因光滑程度不同有磨光法与喷砂法二种,无防蚀作用然可为电解抛光与阳极氧化之准备工作。
(2).清洗及浸蚀:
铝合金表面之油脂可用蒸气,溶剂或化学溶液以除去之。
(3).阳极氧化法:
运用电化学氧化作用,使铝表面生成硬度高之Al2O3膜而保护之,其表面的松孔不仅能吸收润滑剂而改善其磨擦性能,还可以吸收各种染料而将表面染成各种颜色。
(4).抛光法:
可分滚筒抛光、化学抛光及电解抛光等三种方式。
(5).化学处理法:
Al2O3保护膜亦可以化学处理法得之,但不如阳极氧化处理者硬而耐磨损,主要用于小物体之处理及油漆前之表面处理。
(6).油漆
(八)、常用铝材规格、特性及参考价格:
常用铝材特性表
挤压棒BE(φ10以上)
ˇ
ˇ不多
抽制棒BD(φ10以下)
管T
型材S
耐蚀性
◎
○
熔接性
成型加工性
切削性
注:
熔接性:
2024限用电阻悍。
×
:
没有或差ˇ:
有○:
可◎:
优
(九)、铝合金材料选用原则及建议:
一般选用原则:
1.铝合金的强度、硬度与耐磨性一般均较钢为低,因此凡承受高负载和强烈磨损的原件如齿轮、轴等均不宜选用铝合金制造。
2.最适宜选用铝合金的是金属结构件、机器及仪器的壳体、各式容器及运动机械的蒙皮等,尤期是受重量限制的零件,可考虑选用。
3.锻造铝合金具有优良的塑性、可采用挤压法制成截面形状极其复杂,而且壁薄、尺寸精度高的结构件。
4.铝受冲击震动时所吸收的弹性变形能较高,因而不致引起较大的残留变形而破坏,因此,凡曲轴箱、仪表壳体等受力不大但耐震的零件也可采用铝合金。
1.常用铝合金板种类为1050、2024、5052、6061及7075,一般构造用材常选用6061或5052型合金,若须达到更高强度要求则可选用2024或7075型合金,唯须考虑其防蚀性,对于强度要求不高之非结构用材则可选用成型性、耐蚀性良好的1050型合金。
铜材选用
铜材之记号:
【例】C2100P─H式中C2100为铜材种类
P为形状:
P→板R→条
B→径‧边‧对边距离
H为质别:
F,O,1/4H,1/2H,H,EH
CPT常用之铜材:
形状
抗拉强度(kg/mm²
C2100
P
O
21~
R
1/2H
26~35
B
H
29~
C2200
23~
28~37
33~
C2300
25~
30~39
35~
C2400
26~
32~41
1.红铜:
色调优美,展性、抽制性、耐蚀性均佳,适于建筑用、首饰用、化妆品盒等。
2.黄铜:
展性、抽制性、电镀性均佳,适用于机械零件、仪器板等。
C2600
28~
36~45
─
EH
53~
C2720
42~
C2700
30~
36~
C2800
32~
38~
46~
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