粉末冶金是用金属粉末或金属与非金属粉末的混合物作为原料,经压制成形后烧结,以获得金属零件和金属材料的方法。
粉末冶金法能生产具有一定孔隙度的多孔材料产品,如过滤器、多孔含油轴承等;生产冶炼法不能生产的电接触材料等。粉末冶金法是一种少切削、无切削的新工艺,可以实现精密成形和自动化批量生产,是一种可有效进行材料再生和综合利用的新技术。制造原始粉末的成本高,压制时所需单位压力很高,制品尺寸受到限制。粉末冶金法压模的成本高,粉末的流动性差,不易制造形状十分复杂的零件,烧结后零件的韧性较差。
(1)硬质合金的组成和特点
硬质合金是用粉末冶金的方法制成的,它是由高硬度、高熔点的金属碳化物的微粉和金属黏结剂,在高压下压制成形,并在高温下烧结而成。由于碳化物的硬度和熔点很高,所以硬质合金的硬度很高,耐磨性好;具有较高的红硬性;抗压强度高,常温下工作时,无明显的塑性变形;耐腐蚀性和抗氧化性好;线膨胀系数小;但其抗弯强度低,冲击韧性差,不能承受振动和冲击,制造工艺性差,多用于制造刀具。
(2)硬质合金的分类
1)钨钴类硬质合金 由碳化钨和钴构成。其硬度为89~91.5HRA,抗弯强度为1.1~1.5GPa,红硬性为800~900℃,常用的牌号有YG3X、YG8等。牌号中的数字表示含钴量的百分比,含钴量越多,其韧性就越大,抗弯强度就越高,但其硬度和耐磨性则降低。
2)钨钛钴类硬质合金 由碳化钨、碳化钛和钴构成。其硬度为89.5~92.5HRA,抗弯强度为0.9~1.4GPa,红硬性为900~1000℃,常用的牌号有YT15、YT30等。牌号中的数字表示含碳化钛量的百分比,含碳化钛量越多,其韧性和抗弯强度下降,但其硬度增大。
3)通用硬质合金 是以碳化钽或碳化铌取代YT类硬质合金的一部分碳化钛制成的合金。通用硬质合金兼有上述两类合金的优点,应用广泛,因此通用硬质合金又称“万能硬质合金”。其牌号用“YW+数字”表示。其数字无特殊意义,仅表示该合金的序号。
(3)硬质合金的用途
切削用硬质合金,用于制造车刀、铣刀、钻头、铰刀、镗刀等;模具用硬质合金,用于制造拉延模、冷冲模和冷挤模等;硬质合金量具及耐磨零件,用于在量具的易磨工作面上镶以硬质合金以及制造精轧辊、顶尖、精密磨床的精密轴承等耐磨零件。
陶瓷是一种无机非金属材料,同金属材料、高分子材料一起并称为三大固体材料。陶瓷材料具有硬度高、耐高温、耐腐蚀和电绝缘等优良性能,其缺点是强度低、脆性大。
陶瓷材料可以分为普通陶瓷和特种陶瓷两大类。
(1)普通陶瓷
普通陶瓷是以天然原料如高岭土、石英、长石等烧结而成,这类陶瓷按性能特征和用途又可分为日用陶瓷、建筑陶瓷、电绝缘陶瓷和化工陶瓷等。
普通陶瓷质地硬,不导电,易于加工成型但其内部含有较多的玻璃相,高温下易软化,耐高温及绝缘性不及特种陶瓷。其成本低,产量大,广泛用于工作温度低于200℃的酸碱介质、容器、反应塔、管道和供电系统的绝缘子等。
(2)特种陶瓷
特种陶瓷是指各种新型陶瓷,多采用高纯度人工合成的原料烧结而成。
根据其成分不同可分为氧化物陶瓷、氮化物陶瓷、碳化物陶瓷、金属陶瓷等。(www.xing528.com)
塑料是指以树脂(或在加工过程中用单体直接聚合)为主要成分,以增塑剂、填充剂、润滑剂、着色剂等添加剂为辅助成分,在加工过程中能流动成型的材料。
(1)塑料的基本性能
塑料具有质轻、比强度高;优异的电绝缘性能;优良的化学稳定性能;减摩、耐磨性能好;透光及防护性能,减振、消音性能优良等特点。因此,工程上用作减振消音材料。
(2)塑料的分类
1)按树脂的性质分类
①热塑性塑料 在特定温度范围内能反复加热软化和冷却硬化的塑料。如聚乙烯塑料、聚氯乙烯塑料等。
②热固性塑料 因受热或其他条件能固化成不溶性物料的塑料。如酚醛塑料等。
2)按塑料使用范围分类
①通用塑料 指产量大、用途广、成型性好、价廉的塑料,如聚乙烯、聚丙烯等。
②工程塑料 指能承受一定的外力作用,并有良好的力学性能和尺寸稳定性,在高、低温下仍能保持其优良性能,可以作为工程结构件的塑料,如ABS、尼龙、聚矾等。
③特种塑料 一般指具有特种功能(如耐热、自润滑等),应用于特殊要求的塑料,如氟塑料、有机硅等。
橡胶也是以高分子化合物为基础的材料,它具有高弹性和蓄能作用,常用做弹性材料、密封材料和减振材料。
(1)橡胶的组成
工业用橡胶是由生胶(或纯橡胶)和橡胶配合剂组成的。
(2)橡胶的分类
1)天然橡胶 是以橡胶树上流出的胶乳经过凝固、干燥、加工等工序制成的。主要用于制造轮胎以及不要求耐油、耐热的胶带、胶管等。
2)合成橡胶 其种类很多,用量最大的是丁苯橡胶。它有较好的耐磨性、耐热性和耐老化性,且较天然橡胶质地匀、价格低。缺点是生胶强度差、黏结性不好、成形困难、硫化速度慢、制成的轮胎使用时发热量大、弹性差。但是,它可以与天然橡胶以任意比例混合,从而可以取长补短,普遍用于制造汽车轮胎、胶带、胶管等。氯丁橡胶具有耐油、耐溶剂、耐氧化、耐酸、耐碱、不易燃烧等性能,常用于制造输油胶管、采矿用运输带、胶管等。主要缺点是的耐寒性差,密度较大。此外,还有气密性高、可用于制造轮胎内胎的丁基橡胶,耐油性优良的丁腈橡胶和耐腐蚀的氟橡胶等。
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