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表現(xiàn)為熔化狀態(tài)時(shí)的流動(dòng)性、吸氣性、氧化性、熔點(diǎn),鑄件顯微組織的均勻性、致密性,以及冷縮率等。⑷可焊性:反映金屬材料在局部快速加熱,使結(jié)合部位迅速熔化或半熔化(需加壓),從而使結(jié)合部位牢固地結(jié)合在一起而成為整體的難易程度,表現(xiàn)為熔點(diǎn)、熔化時(shí)的吸氣性、氧化性、導(dǎo)熱性、熱脹冷縮特性、塑性以及與接縫部位和附近用材顯微組織的相關(guān)性、對(duì)機(jī)械性能的影響等。金屬材料分類方法編輯按化學(xué)成分分類可分為碳素鋼、低合金鋼和合金鋼。按主要質(zhì)量等級(jí)分類①普通碳素鋼、質(zhì)量碳素鋼和特殊質(zhì)量碳素鋼;②普通低合金鋼、質(zhì)量低合金鋼和特殊質(zhì)量低合金鋼;③普通合金鋼、質(zhì)量合金鋼和特殊質(zhì)量合金鋼。表示方法按照國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《鋼鐵產(chǎn)品牌號(hào)表示方法》規(guī)定,我國(guó)鋼鐵產(chǎn)品牌號(hào)采用漢語拼音字母、化學(xué)符號(hào)和阿拉伯?dāng)?shù)字相結(jié)合的表示方法,即:l)牌號(hào)中化學(xué)元素采用國(guó)際化學(xué)元素表示。2)產(chǎn)品名稱、用途、特性和工藝方法等,通常采用**該產(chǎn)品漢字的漢語拼音的縮寫字母表示。3)鋼鐵產(chǎn)品中的主要化學(xué)元素含量(%)采用阿拉伯?dāng)?shù)字表示。合金結(jié)構(gòu)鋼的牌號(hào)按下列規(guī)則編制。數(shù)字表示含碳量的平均值。合金結(jié)構(gòu)鋼和彈簧鋼用二位數(shù)宇表示平均含碳量的萬分之幾。通常分為輕金屬、重金屬、貴金屬、半金屬、稀有金屬和稀土金屬等;新吳區(qū)制作金屬材料材料
CAD)與制造(CAM)一體化5)與反求工程(ReverseEngineering)、CAD技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、虛擬現(xiàn)實(shí)等相結(jié)合,成為產(chǎn)品決速開發(fā)的有力工具。因此,快速成型技術(shù)在制造領(lǐng)域中起著越來越重要的作用,并將對(duì)制造業(yè)產(chǎn)生重要影響。金屬材料分類快速成型技術(shù)的分類:快速成型技術(shù)根據(jù)成型方法可分為兩類:基于激光及其他光源的成型技術(shù)(LaserTechnology),例如:光固化成型(SLA)、分層實(shí)體制造(LOM)、選域激光粉末燒結(jié)(SLS)、形狀沉積成型(SDM)等;基于噴射的成型技術(shù)(JettingTechnoloy),例如:熔融沉積成型(FDM)、三維印刷(3DP)、多相噴射沉積(MJD)。下面對(duì)其中比較成熟的工藝作簡(jiǎn)單的介紹。1、SLA(StereolithogrphyApparatus)工藝SLA工藝也稱光造型或立體光刻,由CharlesHul于1984年獲美國(guó)專利。1988年美國(guó)3DSystem公司推出商品化樣機(jī)SLA-I,這是世界上***臺(tái)快速成型機(jī)。SLA各型成型機(jī)機(jī)占據(jù)著RP設(shè)備市場(chǎng)的較大份額。SLA技術(shù)是基于液態(tài)光敏樹脂的光聚合原理工作的。這種液態(tài)材料在一定波長(zhǎng)和強(qiáng)度的紫外光照射下能迅速發(fā)生光聚合反應(yīng),分子量急劇增大,材料也就從液態(tài)轉(zhuǎn)變成固態(tài)。SLA工作原理:液槽中盛滿液態(tài)光固化樹脂激光束在偏轉(zhuǎn)鏡作用下。惠山區(qū)技術(shù)金屬材料結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)其中鋼鐵是基本的結(jié)構(gòu)材料,稱為“工業(yè)的骨骼”。
但成型時(shí)間也越長(zhǎng),效率就越低,反之則精度低,但效率高。4)成型加工。根據(jù)切片處理的截面輪廓,在計(jì)算機(jī)控制下,相應(yīng)的成型頭(激光頭或噴頭)按各截面輪廓信息做掃描運(yùn)動(dòng),在工作臺(tái)上一層一層地堆積材料,然后將各層相粘結(jié),**終得到原型產(chǎn)品。5)成型零件的后處理。從成型系統(tǒng)里取出成型件,進(jìn)行打磨、拋光、涂掛,或放在高溫爐中進(jìn)行后燒結(jié),進(jìn)一步提高其強(qiáng)度。金屬材料技術(shù)特點(diǎn)快速成型特術(shù)具有以下幾個(gè)重要特征:l)可以制造任意復(fù)雜的三維幾何實(shí)體。由于采用離散/堆積成型的原理.它將一個(gè)十分復(fù)雜的三維制造過程簡(jiǎn)化為二維過程的疊加,可實(shí)現(xiàn)對(duì)任意復(fù)雜形狀零件的加工。越是復(fù)雜的零件越能顯示出RP技術(shù)的優(yōu)越性此外,RP技術(shù)特別適合于復(fù)雜型腔、復(fù)雜型面等傳統(tǒng)方法難以制造甚至無法制造的零件。2)快速性。通過對(duì)一個(gè)CAD模型的修改或重組就可獲得一個(gè)新零件的設(shè)計(jì)和加工信息。從幾個(gè)小時(shí)到幾十個(gè)小時(shí)就可制造出零件,具有快速制造的突出特點(diǎn)。3)高度柔性。無需任何**夾具或工具即可完成復(fù)雜的制造過程,快速制造工模具、原型或零件4)快速成型技術(shù)實(shí)現(xiàn)了機(jī)械工程學(xué)科多年來追求的兩大先進(jìn)目標(biāo).即材料的提?。?、液固相)過程與制造過程一體化和設(shè)計(jì)。
FDM材料的材料屬性不會(huì)隨著時(shí)間與環(huán)境曝曬而改變。就像是注塑成型的副本,這些材料幾乎在任何環(huán)境下都會(huì)保持他們的強(qiáng)度,硬度以及色彩。精細(xì)性快速原型的尺寸精度取決于許多因素,而其結(jié)果可能會(huì)因?yàn)槊總€(gè)工件或是不同日期而有些微小變化。需要考慮的事情必須包含已知的條件,例如量測(cè)的時(shí)間范圍,工件的拚?約盎肪車鈉厴埂?axum,Titan以及ProdigyPlus精細(xì)度資料詳見附表一。精度測(cè)試工件如圖5、6所示,在每一臺(tái)機(jī)器中均用層厚mm所建構(gòu)以形成精細(xì)性資料。MAXUMTITANPRODIGY理論尺寸實(shí)際尺寸百分比理論尺寸百分比理論尺寸百分比ABCDEFGH1金屬材料H2IJKMaxum、Titan以及ProdigyPlus的尺寸精度資料。所有的測(cè)試零件均用層厚。(單位:mm)工件建構(gòu)一般而言,F(xiàn)DM技術(shù)所提供的準(zhǔn)確性通常相等或是優(yōu)于SLA技術(shù)以及PolyJet技術(shù),且確定優(yōu)于SLS技術(shù)。然而,由于精細(xì)性是取決于許多的因素,所以矛盾的結(jié)果便會(huì)發(fā)生在個(gè)別的原型上。FDM技術(shù)的精細(xì)性受到較少的變量影響。用SLA,SLS以及PolyJet技術(shù),尺寸精細(xì)性會(huì)受影響的因素有機(jī)器的校正,操作的技巧,工件的成型方向與位置,材料的年限以及收縮率。Z軸這并非一定都會(huì)這樣,Z軸可能是被證明準(zhǔn)確性**小的。除了先前所討論的變化之外。還有隱身、抗氫、超導(dǎo)、形狀記憶、耐磨、減振阻尼等特殊功能合金以及金屬基復(fù)合材料等。
在這種條件下零件會(huì)產(chǎn)生疲勞。沖擊韌性以很大速度作用于機(jī)件上的載荷稱為沖擊載荷,金屬在沖擊載荷作用下抵抗破壞的能力叫做沖擊韌性。[2]金屬材料化學(xué)性能金屬與其他物質(zhì)引起化學(xué)反應(yīng)的特性稱為金屬的化學(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。金屬材料物理性能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)來幫助選材,以及與無損檢測(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)象稱為熱膨脹,多用線膨脹系數(shù)衡量。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?;萆絽^(qū)技術(shù)金屬材料結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
廣義的黑色金屬還包括鉻、錳及其合金。新吳區(qū)制作金屬材料材料
甚至低于彈性極限)條件下,應(yīng)力循環(huán)周數(shù)在100000以上的疲勞。它是**常見的一種疲勞破壞。高周疲勞一般簡(jiǎn)稱為疲勞。⑵低周疲勞:指在高應(yīng)力(工作應(yīng)力接近材料的屈服極限)或高應(yīng)變條件下,應(yīng)力循環(huán)周數(shù)在10000~100000以下的疲勞。由于交變的塑性應(yīng)變?cè)谶@種疲勞破壞中起主要作用,因而,也稱為塑性疲勞或應(yīng)變疲勞。⑶熱疲勞:指由于溫度變化所產(chǎn)生的熱應(yīng)力的反復(fù)作用,所造成的疲勞破壞。⑷腐蝕疲勞:指機(jī)器部件在交變載荷和腐蝕介質(zhì)(如酸、堿、海水、活性氣體等)的共同作用下,所產(chǎn)生的疲勞破壞。⑸接觸疲勞:這是指機(jī)器零件的接觸表面,在接觸應(yīng)力的反復(fù)作用下,出現(xiàn)麻點(diǎn)剝落或表面壓碎剝落,從而造成機(jī)件失效破壞。金屬材料塑性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)而不被破塑性變形壞的能力。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為塑性材料(如低碳鋼等)。新吳區(qū)制作金屬材料材料
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