非标常用材料种类与用途

非标常用材料种类与用途
非标设计材料包括金属材料和非金属材料,金属材料用到的主要有钢、铸铁、铝、铜等;非金属材料主要有塞钢、尼龙、聚氨酯、电木、亚克力板等。
是指含碳量在0.02%~2.11% 之间的铁碳合金的统称,因其价格低廉、性能可靠,是应用最多、用量最大的金属材料。非标机械设计中应用最多的钢材主要有:Q235、45# 钢、40Cr、不锈钢、模具钢、弹簧钢等。
低碳钢、中碳钢和高碳钢的划分:低< 中(0.25%~0.6%)< 高。
1)低碳钢Q235(可做钣金,板材);
2)中碳钢40,45,50,对硬度的要求可通过淬火;
3)高碳钢,用的少,费刀,需退火在加工
4)振动盘:用303、304 即可。
元素对性能的影响:
1)C含量与强度正相关,与耐腐蚀性、延展性负相关,需要硬度时,常采用中
碳钢然后调质处理,而不是使用高碳钢
2)Cr影响耐腐蚀性,超过12%,耐腐性高,且与耐磨性,强度正相关
3)NI能提高钢的强度,而又保持良好的塑性和韧性。镍对酸碱有较高的耐腐蚀
能力,在高温下有防锈和耐热能力。
4)Mu元素,提高耐海水(海水盐碱性,容易产生电化学腐蚀)
5)Cu元素,有利于冷加工成型,降低磁性
Q235-A :
含碳量<0.2% 的低碳钢,表示屈服强度是235Mpa,其塑性较好、有一定强度但不耐冲击。非标设计中一般用来做焊接结构件,例如焊接机架的方通、焊接块、机架大板、角钢等。表面处理时结构件一般采用喷或烤漆,板类为防锈通常镀铬或发黑。
45# 钢:
JIS 称为S45C,含碳量为0.42~0.50% 的中碳钢, 其机械性能、切削性能优良,焊接性能较差。非标设计中一般用来做机架大板,结构连接件,强度要求不高的轴等。45#钢调质(淬火+ 回火)硬度在HRC20~HRC30 之间,淬火硬度一般要求HRC45, 硬度高过后强度稳定性达不到要求。
40Cr:
为国标名称,对应JIS 牌号SCr440 ,属于合金结构钢。经调质处理后具有良好的力学性能,但焊接性不好、易出现裂纹。可用于制作齿轮、连杆、轴等。淬火后表面硬度可达HRC55 。
不锈钢SUS304、SUS316:
为JIS 名称,也是目前国内非标行业的名称,其对应国标名称分别为0Cr18Ni9 、0Cr17Ni12Mo2 ,均是碳含量≤0.08%的低碳钢。具有良好的耐腐蚀性,机械性能、冲压弯曲热加工性好,标准SUS304 无磁性。但很多产品因冶炼时成分偏析或热处理不当等原因,造成带磁性,如要求无磁性需在工程图中说明。SUS316 比304 抗腐蚀性能力强、尤其在高温、恶劣环境情况下。目前市场上有很多316L ,因含碳量更低,其焊接性能、加工性能优于SUS316 。钣金在非标设计中一般用来做小部件的外罩、传感器等标准件的安装座,板材类可用于零件连接。
1)201,2 系列杂质多,不易加工,容易腐蚀,用的很少;
2)  3 系用的多,防锈和机加适中:
a)303 用在防锈要求适中(但是不适宜含有氯离子的场合),切削性能优良,
常用于1~8mm轴类;
b)304 耐腐蚀性好于303(但是不适宜含有氯离子的场合),可用在食品场
合、常用于超过8mm 厚度场合、做钣金较多(但是做薄板易变形),
304 切削比较费刀,加工费贵;
c)316 抗腐蚀性能好(可用于含有氯离子的场合),SS136 常用于核燃料
的回收装置、手术器械、食品器械,添加鉬元素耐海水性优良;
3)5系列的,508耐热铬合金钢;
4)440,马氏体不锈钢,有磁性,较强,屈服强度高,HRC 可达58 以上,可用
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作销轴、铰链销,也可做刀片(剃须刀片)。
磁性:
1)碳钢、铁素体和马氏体有磁性;
2)奥氏体不锈钢(303、304、316),不能通过热处理强化,本身不带有磁性,
但是冷加工后会发生马氏体相变,产生磁性;
3)奥氏体不锈钢产生磁性后,可通过热处理后消磁。
不锈钢SUS420J2:
为JIS 名称,其对应国标名称为30Cr13 ,热处理后具有较高的强度和耐磨性,适宜制造承受高负荷,高耐磨及在腐蚀介质作用下的塑料模具。另因其抛光性能较高,是较好的装饰材料。模具钢CR12:为国标名称,对应JIS 名称SKD1, 所因其综合性能优良、价格低廉,是目前应用广泛的冷作模具钢。具有高强度、耐磨性好,但冲击韧度较差、易脆裂。主要用于承受冲击负荷较小的,高耐磨的冲模、冲头等。
SKD11:
为JIS 牌号,国标牌号为Cr12MoV,具有良好的硬度和耐磨性,其韧性较Cr12 钢高。可用来制造断面较大、形状复杂、经受较大冲击负荷的各种模具和工具。
DC53 :
是对SKD11 进行改良的新型模具钢,回火后硬度可达62HRC ,强度、耐磨性、韧性均优于SKD11 ,切削性和研磨性也优于SKD11 ,使用DC53 可增加工具模具寿命和减少加工工序,未来将在通用及精密模具领域全面取代SKD11。
S136 :
马氏体不锈钢,也叫不锈铁,带磁性,经过热处理可能导致失去磁性;是优良的模具钢,淬火加回火,有优良抛光性,镜面模具会用,有良好加工性能;非标中常用于销子,重要的轴类,悬臂销,吸嘴,不需要淬火。
塑胶模具, 用于防腐蚀及需镜面抛光的场合。长期使用后,模穴表面仍能维持原光滑状态,淬火硬度可达HRC52,适用于弱酸及潮湿环境下使用的模具、耐磨零件等。
65Mn:
焊接性差、高耐磨,应用于各种弹簧、卡簧、离合器。非标设计中多用来做铁道钢轨、弹片等。
铸铁:
主要由铁、碳、硅等金属元素组成,是含碳量>2% 的铁碳合金,工业用铸铁的含碳量一般在2.5%~4% ,因其流动性好多用于铸造复杂内部结构的零件。球墨铸铁的力学性能最好,灰铸铁较差。但由于灰铸铁价格低廉,且具有铸造性、耐磨性、减震性较好,故其是应用最广泛的一种铸铁,球铸铁次之。灰铸铁(HT150)应用较多,常用于齿轮箱体,机床床身,箱体,液压缸,泵、阀体,轴承盖等,非标中用来做复杂的零件或治具。
AL6061、AL7075,7075铝板属于超硬铝板,硬度比6061 高。但7075 价格比6061 高很多。均可进行本阳极氧化、喷砂氧化、硬质氧化、镀镍等处理。一般加工件用本阳极氧化,可保证精加工尺寸。喷砂氧化外观观赏性更好,但无法保证高精度。如想让铝件有钢件的外观感觉,可镀镍。一些直接与产品接触的铝件,如对粘性、耐高低温性、绝缘性有要求时可考虑镀铁氟龙。
注:铝合金,都可以焊接
1)2A12,耐腐蚀性差,可以做热处理;
2)5052,不适合挤压,适合铸造成型,硬度低,硬度低于6061,做外壳,
表面光滑,买来就有保护膜,无需表面加工,加工容易沾刀,常用做治具盒体;
3)5083,硬度比5052 低,表面比5052 光滑,做强度不高,耐磨性不高的
零部件;
4)6061,可铸造,可挤压,6061 也可做钣金,硬度第二大,做零部件或大
板,挤压成型,表面比较光滑,平面度不高的情况可用作大板,且无需加工,直接喷砂+阳极氧化,可用于腐蚀性氧化性场合,加工性好,6061-TR,表示经过了热处理;
5)6061-T651,表面非常光滑平整,不需要表面加工,加工不易变形,用于载
具;
6)6063,挤压成型,硬度第三大,强度小于200MPa,工业铝(型材),表面
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粗糙,适合挤压成型,常用作型材;
7)7075,又叫航空铝,目前靠进口价格高,一般机加,原材料表面粗糙,表
面处理用硬质阳极化,硬度最高,平整不易变形,抗腐蚀性能强,适合高硬度结构件,当轻量化模具,滑块滑槽,价格很高,不轻易用。
吸嘴
1)由于平面度要求高,所以硬度不能太软,所以不能用铝合金;
2)吸嘴边缘不能有损伤,否则影响真空性;
3)常用304不锈钢、S136不锈铁(20/kg,不需要进行表面处理),此两种材料
均不太好加工,吸嘴的打孔可用钻或电火花;
4)真空管道常用304。
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黄铜、紫铜、青铜、铍青铜。
黄铜:
是由铜和锌组成的合金,耐磨性能强,有较强的耐磨性能。其中H65 黄铜是由65%的铜和35% 的锌组成,因其具有良好的力学、工艺、冷热加工性能,并且外观金黄,非标行业应用较多,用在需耐磨、外观要求高的场合。
紫铜:
紫铜为铜单质,其刚度硬度弱于黄铜,但导电导热性能更好。用在导热导电性要求高的场合。比如激光焊接部分的焊接头部分。
青铜:
在紫铜中加入锡或铅,青铜铸造性好、耐磨、化学性质稳定,适用于铸造各种器具、机械零件、轴承、齿轮等。青铜也较纯铁坚硬,锡青铜常用来做无油衬套,高力黄铜做无油衬套时常镶嵌固体润滑剂,但它的硬度比锡青铜高,而且承载力比锡青铜铜套要好,但没有锡青铜耐磨。
铍青铜:
含1.7% ~  2.5% 铍及少量镍、铬等元素,铍青铜具有很高的强度、硬度,导热、导电性好,耐磨、耐腐蚀,常用作重要的弹性元件、耐磨零件等,价格较高。
非金属材料
赛刚(POM):
高硬度、高刚性、高熔点,耐磨、耐冲击、耐有机溶剂,但不耐酸和强碱,绝缘性高。非标设计中一般用来做治具、治具底板、皮带支撑板等,加工长度过大时易产生变形。
用处:
套筒、小零件、导向套、替代直线轴承、齿轮。
特性:
厚度10mm 以上,恒温下加工精度0.03mm 以内,加工容易变形,着性能好,温差大时变形大,受不了高温,常温保持尺寸还行。
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人脸定位加工平面:
如果用于平面度要求较高的情况,需要锁板加工(一般锁在底板上,加工后不能拆卸),锁板加工方法常用于电子设备,故而赛钢不宜制作抗拉强度要求高,平面度要求高的零部件。
加工螺纹:
拧螺纹的话,M5 以下螺纹需要加不锈钢牙套或铜牙套,因为赛钢攻出来的牙反复用容易滑牙。
聚氯乙烯(PVC):
属于低端通用塑料,力学性能、耐热性及价格都较适中,适用性强。透明PVC 做罩子比较多,比亚克力耐弯曲。
尼龙(PA):
属于工程塑料,力学性能、耐热性及价格都要高于聚氯乙烯很多;通常用于耐热、耐磨材料。
1)常见品种PA6,PA66;
2)用处:尼龙螺丝、尼龙导向;
3)PA6,优良的总和性能,耐磨、优良的机械性能。
聚酰胺-酰亚胺Torlon(PAI):
一般用4203 黄褐,5530 黑,还有4301 黑;这个比较贵,一般不用。
1)高温变形小;
2)优秀耐磨性能,抗辐射;
3)折弯性能好;
4)最小可以钻0.1 的孔,低可燃性;
led镜前灯5)做探针针板最好用。
石棉板:
用处:隔热,隔热性能可以被玻纤代替;禁忌:容易脆,加工精度不高,容易吸水烂掉,强度低不能撞击。
玻璃纤维/玻纤(FR4):
用处:一般用玻纤板,比较好加工,但是加工时要注意防护,打螺纹孔要加牙套。
1)绿玻纤不防静电常用于耐高温,用于热源隔离;
2)黑防静电玻纤的用于需要防静电治具的物料载体(较小治具用玻纤,大治具用赛
钢);
3)黑玻纤防静电,但材料稳定性好,用于探针固定板或被测物固定板;
4)玻纤表面粗糙度很难低于3.2(即不能写  1.6)。
电木(PF):
化学名称酚醛树脂,具有较高的机械强度、质脆易碎、绝缘性较好,耐热、耐腐蚀。

本文发布于:2024-09-26 05:16:12,感谢您对本站的认可!

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