金属材料介绍教程

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1、金属材料介绍,工设141 赵欣欣 140850109,马口铁,马口铁又名镀锡铁，是电镀锡薄钢板的俗称，因为表面镀有一层锡，不易生锈。它将钢的强度和成型性与锡的耐蚀性、锡焊性和美观的外表结合于一种材料之中，具有耐腐蚀、无毒、强度高、延展性好的特性。 马口铁包装由于其良好的密封性、保藏性、避光性、坚固性和特有的金属装饰魅力，决定了其在包装容器业内具有广泛的涵盖面，是国际上通用的包装品种。,马口铁的起源和发展,马口铁起源于波希米亚（今捷克和斯洛伐克境内）。该地自古就盛产金属，工艺先进，且懂得利用水力从事机器制造，从14世纪起就开始生产马口铁。后为第一次世界大战，各国军队制成大量铁制容器（罐头）而延用

2、到今。 17世纪，英、法、瑞典都曾希望建立自己的马口铁工业，但由于需要大笔资金。所以迟迟未得到发展。直到1811年，布莱恩唐金和约翰霍尔开办马口铁罐头食品之后 ，马口铁制造才大规模发展起来。如今全世界每年产锡约25万吨，三分之一以上用来制造马口铁，其中大部分用于罐头食品业。 胸章产品： 胸章产品编辑马口铁胸章产品材料为进口马口铁，表面包纸，纸印刷图案由客户提供，背面有塑胶底和铁底两种供选马口铁胸章马口铁胸章 择，配件为别针。有多种规格尺寸，广泛应用于食品、营养品、电子产品等产品促销，因为此产品价格低廉，外观精美，所以倍受客户青睐。,马口铁的特性优点,不透光性 ： 光线除了会引发食品的劣变反应之

3、外，也会引起蛋白质和氨基酸的变化。而维生素C受到光线照射更容易使其与其它食品成份作用，以致大量流失。据研究分析显示，透明玻璃瓶装的牛奶，维他命C 的损失量比深色瓶装的牛奶高14倍，光亦会使牛奶产生氧化异味，以及核素、甲硫氨酸等裂解而损失营养价值，马口铁罐的不透光使得维他命C的保存率最高。 良好的密封性 ： 包装容器对空气及其它挥发性气体的阻隔性对营养成份及感官品质的保存非常重要。比较各种果汁包装容器证明，容器的氧气透过率直接影响果汁的褐变及维他命C的保存；氧气透过率低的金属罐、玻璃瓶和铝箔胶积层、纸盒对维他命C 的保存较好，其中又以铁罐最佳。 锡的还原作用 ： 马口铁内壁的锡会与充填时残存于容

4、器内的氧气作用，减少食品成份被氧化的机会。锡的还原作用，对淡色水果、果汁的风味和色泽有很好的保存效果，因而使用不涂漆铁罐装的果汁罐要比其它包材装的果汁罐营养保存更好，褐变更轻微，风味品质的接受性较好，贮存期限因而延长。,铝合金,铝合金是工业中应用最广泛的一类有色金属结构材料，在航空、航天、汽车、机械制造、船舶及化学工业中已大量应用。工业经济的飞速发展，对铝合金焊接结构件的需求日益增多，使铝合金的焊接性研究也随之深入。目前铝合金是应用最多的合金。,铝合金产品图片,铝合金的历史发展,氧化铝在1808年在实验室利用电解还成为铝材，于1884年即被作为建筑材料使用在美国华盛顿纪念碑尖顶上至今；铝材加入

5、各种金属元素合成的铝合金材料已被建筑工业广泛应用在各环节上。 1908年美国铝业公司发明电工铝合金1050，并制成钢芯铝绞线，开创高压远程输电先锋。 1915年美国铝业公司发明2017合金，1933年发明2024合金，使铝在航空器中的应用得以迅速扩大。 1933年美国铝业公司发明6061合金，随即创造了挤压机淬火工艺，显著扩大了挤压型材应用范围。 1943年美国铝业公司发明了6063合金及7075合金，开创了高强度铝合金的新纪元。 1965年美国铝业公司又发明了A356铸造铝合金，这是经典铸造铝合金。 随着对铝合金材料方面的研究深入，高强铝合金(2000、7000系列)以其优异的综合性能在商用

6、飞机上的使用量已经达到其结构质量的80%以上，因此得到全球航空工业界的普遍重视。铝合金开始逐渐应用于生活，军事，科技方面。,铝合金的加工工艺,硅对硬质合金有腐蚀作用。虽然一般将超过12%Si的铝合金称为高硅铝合金，推荐使用金刚石刀具，但这不是绝对的，硅含量逐渐增多对刀具的破坏力也逐渐加大。因此有些厂商在硅含量超过8%时就推荐使用金刚石刀具。 硅含量在8%-12%之间的铝合金是一个过渡区间，既可以使用普通硬质合金，也可以使用金刚石刀具。但使用硬质合金应使用经PVD(物理镀层)方法、不含铝元素的、膜层厚度较小的刀具。因为PVD方法和小的膜层厚度使刀具保持较锋利的切削刃成为可能(否则为避免膜层在刃口

7、处异常长大需要对刃口进行足够的钝化，切铝合金就会不够锋利)，而膜层材料含铝可能使刀片膜层与工件材料发生亲合作用而破坏膜层与刀具基体的结合。因为超硬镀层多为铝、氮、钛三者的化合物，可能会因硬质合金基体随膜层剥落时少量剥落造成崩刃。,铝合金的应用领域,各种飞机都以铝合金作为主要结构材料。飞机上的蒙皮、梁、肋、桁条、隔框和起落架都可以用铝合金制造。飞机依用途的不同，铝的用量也不一样。着重于经济效益的民用机因铝合金价格便宜而大量采用，如波音767客机采用的铝合金约占机体结构重量 81%。军用飞机因要求有良好的作战性能而相对地减少铝的用量，如最大飞行速度为马赫数 2.5的F-15高性能战斗机仅使用35.

8、5%铝合金。有些铝合金有良好的低温性能,在-183-2532oc下不冷脆，可在液氢和液氧环境下工作，它与浓硝酸和偏二甲肼不起化学反应,具有良好的焊接性能,因而是制造液体火箭的好材料。发射“阿波罗”号飞船的“土星” 5号运载火箭各级的燃料箱、氧化剂箱、箱间段、级间段、尾段和仪器舱都用铝合金制造。 航天飞机的乘员舱、前机身、中机身、后机身、垂尾、襟翼、升降副翼和水平尾翼都是用铝合金制做的。各种人造地球卫星和空间探测器的主要结构材料也都是铝合金。,硅钢,硅钢片是一种含碳极低的硅铁软磁合金，一般含硅量为0.54.5%。加入硅可提高铁的电阻率和最大磁导率，降低矫顽力、铁芯损耗（铁损）和磁时效。硅钢片的生

9、产由于工艺复杂、工艺窗口窄，生产难度大，被誉为钢铁产品中的工艺品，特别是取向硅钢片。主要用来制作各种变压器、电动机和发电机的铁芯。世界硅钢片产量约占钢材总量的1%。,硅钢的生产工艺,酸洗 通过除鳞机与盐酸罐，除去热轧钢带的氧化物，以防止冷轧成品表面的缺陷。 冷冲压 为了确保不同用途的厚度与材质，将减速比例设在40%-90%，并为实现自动厚度控制、自动形状控制等先进的控制设备。 退火 是软化冷冲压工程中硬化了的钢带材质的工程。通过金属加热及急速冷却，生产深加工用钢及高张力钢，并采用装箱（罩退）退火与连续退火法。 绝缘涂层 将硅钢板加工成铁芯时，为改善其加工性能并防止相当于钢板厚度自乘的涡电流损失

10、，采用连续涂镀设备，在钢板上下面喷射绝缘涂液。,硅钢性能,对硅钢性能的要求 主要是： 1、铁损低，这是硅钢片质量的最重要指标。各国都根据铁损值划分牌号，铁损愈低，牌号愈高。 2、较强磁场下磁感应强度（磁感）高，这使电机和变压器的铁芯体积与重量减小，节约硅钢片、铜线和绝缘材料等。 3、表面光滑、平整和厚度均匀，可以提高铁芯的填充系数。 4、冲片性好，对制造微型、小型电动机更为重要。 5、表面绝缘膜的附着性和焊接性良好，能防蚀和改善冲片性。,不锈钢,不锈钢的分类,不锈钢（Stainless Steel）是不锈耐酸钢的简称，耐空气、蒸汽、水等弱腐蚀介质或具有不锈性的钢种称为不锈钢；而将耐化学腐蚀介质

11、（酸、碱、盐等化学浸蚀）腐蚀的钢种称为耐酸钢。由于两者在化学成分上的差异而使他们的耐蚀性不同，普通不锈钢一般不耐化学介质腐蚀，而耐酸钢则一般均具有不锈性。 不锈钢常按组织状态分为：马氏体钢、铁素体钢、奥氏体钢、奥氏体-铁素体（双相）不锈钢及沉淀硬化不锈钢等。另外，可按成分分为：铬不锈钢、铬镍不锈钢和铬锰氮不锈钢等。,不锈钢的发展,我国不锈钢产业发展进步较晚，建国以来到改革开放前，我国不锈钢的需求主要是以工业和国防尖端使用为主。改革开放后，国民经济的快速发展，人民生活水平的显著提高，拉动了不锈钢的需求。进入上世纪90年代后，我国不锈钢产业进入快速发展期，不锈钢需求的增速远高于全球水平。1990年

12、以来，全球不锈钢表观消费量以年均6%的速度增长，而90年代的10年间，我国不锈钢表观消费量是世界年均增长率的2.9倍。进入21世纪，我国不锈钢产业高速增长。2000年2006年，我国不锈钢消费量年平均增长率在21.17%以上。其中，2001年，我国不锈钢表观消费量达到205万吨，超过美国成为世界第一不锈钢消费大国。2008年，中国不锈钢表观消费量达到624.00万吨，同比下降5.17%。2011年11月份，我国不锈钢产量增长了11.1%至1250万吨。生产不锈钢制品33.68万吨，同比增长65.25%。其中广东省是我国不锈钢制品的主要生产基地，其产量达183.7万吨，同比增长41.76%，占全

13、国总产量的78.62%。不锈钢是当今世界上应用最广泛、性能价格比最优的钢材表面处理方法。我国不锈钢行业原材料中的铬镍在国外是供大于求，而在我国是供不应求的状况；不锈钢则是产能过剩，供大于求，盈利空间波动频繁。随着不锈钢行业竞争的不断加剧，大型不锈钢生产企业间并购整合与资本运作日趋频繁，国内优秀的不锈钢生产企业愈来愈重视对行业市场的研究，特别是对企业发展环境和客户需求趋势变化的深入研究。正因为如此，一大批国内优秀的不锈钢品牌迅速崛起，逐渐成为不锈钢行业中的翘楚！,钨钢,钨钢（硬质合金）具有硬度高、耐磨、强度和韧性较好、耐热、耐腐蚀等一系列优良性能，特别是它的高硬度和耐磨性，即使在500的温度下也

14、基本保持不变，在1000时仍有很高的硬度。钨钢，又称为硬质合金，是指至少含有一种金属碳化物组成的烧结复合材料。碳化钨，碳化钴，碳化铌、碳化钛，碳化钽是钨钢的常见组份。碳化物组份(或相)的晶粒尺寸通常在0.2-10微米之间，碳化物晶粒使用金属粘结剂结合在一起。粘结剂通常是指金属钴(Co)，但对一些特别的用途，镍(Ni)，铁(Fe)，或其它金属及合金也可使用。对于一个待定的碳化物和粘结相的成份组合称之为“牌号”。,钨钢在我国的现状,我国硬质合金产业存在的主要问题：一是企业规模较小，产业集中度不高。据不完全统计，199家硬质合金企业平均年产能176吨，平均年产量仅86吨，年产量在1000吨以上的企业

15、只有4家。二是科技投入较少，缺乏高端技术人才，技术研发能力较弱。我国硬质合金工业在科技方面的投入不到销售收入的3%，科技研发水平不高，原创性核心技术成果较少。三是产品质量水平较低，产品结构有待调整。我国硬质合金产量占世界总产量的40%以上，但硬质合金销售收入不足全球的20%，主要是由于高性能超细合金、高精度高性能研磨涂层刀片、超硬工具材料、复杂大异制品、精密硬质合金数控刀具等高附加值产品产量较少、深加工配套不足以及品种不全所致。 随着中国汽车产业急速扩张，汽车零部件加工的切削工具的需求不断增大，中国钢铁、交通、建筑等领域对硬质合金的需求也愈发旺盛。在国外硬质合金跨国公司的战略图景中，中国市场已

16、经悄然由配角变为主角。 分析指出，到“十二五”末期，我国硬质合金产量达到3万吨，销售收入达到300亿元，深加工产品产量占硬质合金总量的40%以上。出口相比“十一五”将翻一番，力争超过10亿美元。硬质合金将向精深加工、工具配套方向发展;向超细、超粗及涂层复合结构等方向发展;向循环经济、节能环保方向发展;向精密化、小型化方向发展。,钨钢的烧结过程,钨钢烧结成型就是将粉末压制成坯料，再进烧结炉加热到一定温度（烧结温度），并保持一定的时间（保温时间），然后冷却下来，从而得到所需性能的钨钢材料。 钨钢烧结过程的四个基本阶段： 1、脱除成形剂及预烧阶段，在这个阶段烧结体发生如下变化： 成型剂的脱除，烧结初期随着温度的升高，成型剂逐渐分解或汽化，排除出烧结体，与此同时，成型剂或多或少给烧结体增碳，增碳量将随成型剂的种类、数量以及烧结工艺的不同而改变。粉末表面氧化物被还原，在烧结温度下，氢可以还原钴和钨的氧化物，若在真空脱除成型剂和烧结时，碳氧反应还不强烈。粉末颗粒间的接触应力逐渐消除，粘结金属粉末开始产生回复和再结晶，表面扩散开始发生，压块强度有所提高。 2、固相烧结阶段（800