金屬材料硬度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之一。一般硬度越高,耐磨性越好。常用的硬度指標有布氏硬度、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?。ㄖ睆揭话銥?0mm)的淬硬鋼球壓入材料表面,保持一段時間,去載后,負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HB>450或者試樣過小時,不能采用布氏硬度試驗而改用洛氏硬度計量。它是用一個頂角120°的金剛石圓錐體或直徑為、,在一定載荷下壓入被測材料表面,由壓痕的深度求出材料的硬度。根據(jù)試驗材料硬度的不同,可采用不同的壓頭和總試驗壓力組成幾種不同的洛氏硬度標尺,每一種標尺用一個字母在洛氏硬度符號HR后面加以注明。常用的洛氏硬度標尺是A、B、C三種(HRA、HRB、HRC)。其中C標尺應(yīng)用**為***。HRA:是采用60kg載荷鉆石錐壓入器求得的硬度,用于硬度極高的材料(如硬質(zhì)合金等)。HRB:是采用100kg載荷和直徑,求得的硬度,用于硬度較低的材料(如退火鋼、鑄鐵等)。HRC:是采用150kg載荷和鉆石錐壓入器求得的硬度,用于硬度很高的材料(如淬火鋼等)。3.維氏硬度。黑色金屬又稱鋼鐵材料,包括雜質(zhì)總含量<0.2%及含碳量不超過0.0218%的工業(yè)純鐵,含碳0.0218%~2.11%的鑄鐵。新吳區(qū)口碑好的金屬材料行業(yè)標準
包括單獨或同時承受的拉伸應(yīng)力、壓應(yīng)力、彎曲應(yīng)力、剪切應(yīng)力、扭轉(zhuǎn)應(yīng)力,以及摩擦、振動、沖擊等等。金屬材料的機械性能是零件的設(shè)計和選材時的主要依據(jù)。外加載荷性質(zhì)不同(例如拉伸、壓縮、扭轉(zhuǎn)、沖擊、循環(huán)載荷等),對金屬材料要求的機械性能也將不同。常用的機械性能包括:強度、塑性、硬度、沖擊韌性、多次沖擊抗力和疲勞極限等。強度強度是指金屬材料在靜荷作用下抵抗破壞(過量塑性變形或斷裂)的性能。由于載荷的作用方式有拉伸、壓縮、彎曲、剪切等形式,所以強度也分為抗拉強度、抗壓強度、抗彎強度、抗剪強度等。各種強度間常有一定的聯(lián)系,使用中一般較多以抗拉強度作為**基本的強度指針。塑性塑性是指金屬材料在載荷作用下,產(chǎn)生塑性變形(長久變形)而不破壞的能力。硬度硬度是衡量金屬材料軟硬程度的指針。生產(chǎn)中測定硬度方法**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試的金屬材料表面,根據(jù)被壓入程度來測定其硬度值。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。疲勞前面所討論的強度、塑性、硬度都是金屬在靜載荷作用下的機械性能指針。實際上,許多機器零件都是在循環(huán)載荷下工作的。新吳區(qū)口碑好的金屬材料行業(yè)標準但迄今為止,鋼鐵在工業(yè)原材料構(gòu)成中的主導地位還是難以取代的。
當FDM技術(shù)無法從概念模型中提供預期的速度,它提供了結(jié)合概念模型與視覺應(yīng)用的優(yōu)勢。這些強處包含精細性,材料屬性,色彩以及免用手動工件后處理。盡管材料強度與硬度并非概念模型的關(guān)鍵,但是它通常值得關(guān)注,因為脆弱的模型通常在**不適當?shù)臅r機破裂。FDM技術(shù)的模型也應(yīng)用于銷售與行銷,包含內(nèi)部與外部。對內(nèi),F(xiàn)DM技術(shù)的原型是用來給銷售團隊,管理階層以及其它員工在開始制造之前看一眼產(chǎn)品長相。對外,原型是用來在產(chǎn)品作商品化之前引起預期客戶的興奮與興趣。塑型,裝配以及功能性模型:對許多技術(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)提供較好的細節(jié),精細度與表面加工精度,但是他們無法提供必要的強度與硬度。同樣地,SLS技術(shù)提供強度而**精細性與細節(jié)。修整樣品:快速原型可以用來作為建立模具的樣品。不像其它快速原型技術(shù),F(xiàn)DM技術(shù)可以成功地用來制作樣品。然而,必須考慮表面加工精度與工件后處理到可以作為母模所需時間。脫蠟鑄造是樣品的額外用途,樣品必須能在他們自己所建立陶砂殼模之中燃燒消耗掉。FDM技術(shù)制程所建構(gòu)的蠟模與ABS模都被證實適合應(yīng)用在陶砂殼模之中燃燒消耗的標準鑄造流程。
汽車制造業(yè)也非常想應(yīng)用其抗化學性以及在400度以上還能持續(xù)運作的能力;而醫(yī)療產(chǎn)品制造商將對PPSF材質(zhì)的原型可以進行消毒的能力感到興趣。測試單位,ParkerHannifin安裝了一個PPSF作的模型到汽車引擎中。該零件是一個名為crankcasevaporcoalescer的過濾器,裝在一組V8引擎并作40小時的測試以決定過濾器媒介的效能。該零件收集的燃氣包含有160度的潤滑油,燃料,油煙,以及其它燃燒的化學反應(yīng)生成物。ParkerHannifin的RussJensen說,“該裝配件并沒有產(chǎn)生外漏,并且其展現(xiàn)出與***次裝配時相同的強度與屬性。我們相當滿意它的表現(xiàn)?!睖y試單位,MSOE(MilwaukeeSchoolofEngineering)的操作經(jīng)理ShekuKamara,同樣地很滿意該新材料?!爱斣诓A廴诘?50度時,在各種快速原型材料之中,PPSF材料還擁有著除了金屬之外**高的操作溫度以及堅硬度,”他說?!霸谡持鴦y試期間,PPSF原型零件遭受于溫度從14度到392度的考驗且依然保持完整?!鳖伾?*常用到的白色,ABS提供六種材料顏**彩的選項包含藍色,黃色,紅色,綠色與黑色。醫(yī)學等級的ABSi提供針對于半透明的應(yīng)用,例如汽車車燈的透明紅色或是黃色。屬性穩(wěn)定度不像SLA以及PolyJet的樹脂。有色合金的強度和硬度一般比純金屬高,并且電阻大、電阻溫度系數(shù)小。
而把延伸率小于百分之五的金屬材料稱為脆性材料(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使金屬材料因塑性變形而強化,從而提高材料的強度,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,選擇金屬材料作機械零件時,必須滿足一定的塑性指標。金屬材料耐久性建筑金屬腐蝕的主要形態(tài)①均勻腐蝕。金屬表面的腐蝕使斷面均勻變薄。因此,常用年平均的厚度減損值作為腐蝕性能的指標(腐蝕率)。鋼材在大氣中一般呈均勻腐蝕。②孔蝕。金屬腐蝕呈點狀并形成深坑??孜g的產(chǎn)生與金屬的本性及其所處介質(zhì)有關(guān)。在含有氯鹽的介質(zhì)中易發(fā)生孔蝕。孔蝕常用**大孔深作為評定指標。管道的腐蝕多考慮孔蝕問題。③電偶腐蝕。不同金屬的接觸處,因所具不同電位而產(chǎn)生的腐蝕。④縫隙腐蝕。金屬表面在縫隙或其他隱蔽區(qū)域部常發(fā)生由于不同部位間介質(zhì)的組分和濃度的差異所引起的局部腐蝕。⑤應(yīng)力腐蝕。在腐蝕介質(zhì)和較高拉應(yīng)力共同作用下,金屬表面產(chǎn)生腐蝕并向內(nèi)擴展成微裂紋,常導致突然破斷?;炷林械?*度鋼筋(鋼絲)可能發(fā)生這種破壞。金屬材料是指具有光澤、延展性、容易導電、傳熱等性質(zhì)的材料。新吳區(qū)口碑好的金屬材料行業(yè)標準
有色金屬是指除鐵、鉻、錳以外的所有金屬及其合金;新吳區(qū)口碑好的金屬材料行業(yè)標準
當多件的裝配件可以在SLS或是PolyJet中實行時,要小心地考慮到殘留在原件之間的材料。舉例來說,如圖3所示的FDM技術(shù)的腦型齒輪組,可以不用手工勞動就能完成并用一些時間就能將水溶性支撐進行分解。用SLS技術(shù)制作這樣相同的工件,可能需要一個小時以上的手工勞動來***齒輪與軸柄之件的粉末。有了水溶性支撐,整個裝配件的CAD資料可以當作一個工件處理。同樣地,也不需要手工勞動或是時間進行工件的裝配??焖俪尚驮O(shè)備**好能放置于電腦設(shè)計室內(nèi)以便于工作,要求設(shè)備無煙塵、無震動和噪音并且材料安全無毒。而光敏樹脂(SLA)液態(tài)原材料有毒,需特別小心處理,并且需配置抽風系統(tǒng),以抽除建模過程中產(chǎn)生之毒煙;而粉末材料(SLS)需配備抽風系統(tǒng)、吸塵設(shè)備、防塵箱及氮氣發(fā)生系統(tǒng);紙張(LOM)也需要配置抽風系統(tǒng)以抽除建模過程中產(chǎn)生之煙霧;只有美國Stratasys公司的FDM快速成型機只需要在一般辦公室環(huán)境下操作。許多FDM技術(shù)的使用者把該技術(shù)當作設(shè)計的周邊。就本身而言,為了在制程早期就能審核與確認設(shè)計概念,該技術(shù)已經(jīng)變得另一種與CAD系統(tǒng)連結(jié)并驅(qū)動的工具。由于這樣的應(yīng)用,F(xiàn)DM技術(shù)都是作為概念模型工具以清楚地傳達日益精致與復雜的設(shè)計。新吳區(qū)口碑好的金屬材料行業(yè)標準
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