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七、材料的工艺性能

工艺性能：是指材料在制造机械零件和工具的过程中，采用某种加工方法制成成品的难易程度；

1、铸造性能：易于成形，流动性好，收缩率小，偏析倾向小；

2、锻造性能：易于压力成形，塑性好、变形抗力小；

3、焊接性能：易于焊接并能保证焊缝质量的性能；

4、切削加工性能：难易程度；

5、材料的经济性：

选用材料的总成本为最低，要满足使用要求的前提下，应尽可能采用廉价的材料并充分考滤材料的可得性，把产品总成本降至最低以取得最大的经济效益，使产品在市场上具有较强的竞争力；

八、金属材料

1、分类：

传统金属材料主要包括工业用钢、铸铁和非铁金属材料等三大类；

以铁为主要原素，碳的质量分数一般在2%以下，并含有其它元素的材料称为钢；

非合金钢价格低廉、工艺性能好、力学性能能够满足一般工程和机械制造的使用要求；

为提高钢的力学性能，改善钢的工艺性能和得到某些特殊性能，有目的的向钢中加入某些合金元素，得到合金钢；

与非合金钢相比，合金钢经过处理加工后，能够获得较高的力学性能，有的还具有耐热、耐酸、抗锈蚀等特殊物理化学性能；

但其价格高、加工工艺性差；

选用时正确选用其各项性能、合理制定其冷热加工工艺以达到提高性能、延长寿命、节约材料、降低成本、产生良好的经济效益；

1） 钢的分类：

2）铸铁的分类：

根据碳在铸铁中存在形态不同，铸铁可分为以下几种：

a.    白口铸铁：硬度高、脆性大，工业上极少直接用它制造机械零件，而主要作炼钢原料或可锻铸铁零件的毛坯；

b.    可锻铸铁：用于锻件；

c.    球墨铸铁：铸铁中的碳呈球头石墨形式存在，用于力学性能要求高的铸件；

d.    蠕墨铸铁：碳以蠕虫状存在，为满足工业生产的各种特殊性能要求在铸铁中加入各种合金的提高其性能；

非铁金属材料的分类：

a.    铝合金：铝中加入Si、Cu、Mg、Zn、Mn等元素制成的合金，又分为变形铝合金和铸造铝合金，前者塑性优良，适于压力加工；后者适于铸造成形；

b.    铜合金：铜中加入Zn、Sn、Ni、Al、Si等元素制成的合金，按照化学成分其主要分为黄铜、青铜和白铜三大类，以Zn为主要合金元素的为黄铜，以Ni为主要合金元素的为白铜，其他铜合金习惯上都称为青铜；

杂质元素和合金元素在铜中的作用既影响，尤其是合金元素的加入在金属材料中都会对材料的组织、性能产生各种各样的影响；

其中杂质元素对钢性能影响较大，Si、Mn、S、P一般称其为杂质元素；

为一定目的加入到钢中，能起到改善钢的组织和获得所需性能的元素才称为是合金元素；

常用的有：Cr、Mn、Si、Ni、Mo、W、V、Co、Ti、Al、Ca、B、N稀土等；

合金元素在钢中的作用，主要表现为合金元素与铁、碳三间的相互作用以有对铁碳相图和热处理相变过程的影响；

1、主要常存元素在非合金钢中的作用：

1）Mn的作用：提高钢的硬度、强度；含量0.25%～0.8%;

2）Si的作用:W si=0.1%～0.4% Si能溶于铁素体使钢的强度、硬度、弹性都得到提高，因此Si在钢中也是有益的元素；

应该注意：用作冷冲压件的非合金钢，常因Si对铁素体的强化作用，致使钢的弹性极限升高，而冲压性能变差，因此冷压件常采用含Si量低的沸腾钢制造；

3）S的影响，S是有害元素，致钢易开裂亦称为热脆；

4）P也是钢中有害元素，高温时溶于铁素体，使钢的强度硬度提高，将使塑性和韧性显著降低；

 P.S虽是有害元素，但可提高钢的切削加工性能，将S、＇P含量提高为Ws=0.08%～0.35%;

 20p=0.05～0.15%此种钢称为易切削钢;