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机械结构工程师经总结经典:新材塑料和常用五金材料(机械常用工程塑料有哪些)

发布:2024-07-02 浏览:20

核心提示:新材塑料部分:一、聚醚砜(Polyethersulfone、PES)是具有优异耐热水性的非结晶性塑料。 广泛应用于食品工业零部件及排水零部件、半导体超纯水相关部件、电子零部件、前大灯反射镜、烹饪设备零部件等。也可利用玻纤进行强化。具备如下所示的特征。1. 良好的抗蠕变性。2. 良好的耐热水性和耐蒸汽性。3. 也具有良好的电气特性。4. 这是一种略带黄色的透明树脂。5. 可溶于有机溶剂。尤其是会受到酯类、酮类和氯仿的侵蚀。聚醚砜棒二、聚醚醚酮(Polyetheretherketone、PEEK)是由英国威格

新材塑料部分:一、聚醚砜(Polyethersulfone、PES)是具有优异耐热水性的非结晶性塑料。
 广泛应用于食品工业零部件及排水零部件、半导体超纯水相关部件、电子零部件、前大灯反射镜、烹饪设备零部件等。
也可利用玻纤进行强化。
具备如下所示的特征。
1. 良好的抗蠕变性。
2. 良好的耐热水性和耐蒸汽性。
3. 也具有良好的电气特性。
4. 这是一种略带黄色的透明树脂。
5. 可溶于有机溶剂。
尤其是会受到酯类、酮类和氯仿的侵蚀。
聚醚砜棒二、聚醚醚酮(Polyetheretherketone、PEEK)是由英国威格斯(Victrex)公司开发的芳香族热塑性塑料。
其熔点约330℃,具备优异的耐热性。
在很多使用案例中,利用玻璃纤维强化来提升其强度。
其用途包括半导体和液晶面板制造设备零件、投影仪的灯泡壳体、电池包装、IC插座、接插件、汽车零部件等。
主要特征如下。
1. 连续使用温度高达260℃。
2. 优异的耐辐射性。
3. 注塑模具的型腔表面温度必须设置为180~200℃的高温。
4. 优异的绝缘性。
5. 优异的耐有机溶剂性。
6. 疲劳强度高。
三、聚酰胺-酰亚胺(Polyamide-imide、PAI)是一种荷载挠曲温度约为180℃,在高温下具有高强度的成型材料。
 用玻璃纤维、碳纤维、石墨等增强的牌号在高温环境下具有优异的滑动性能。
 在工业用途中的应用案例,包括液压设备密封件、继电器、插座、开关、线轴、齿轮、轴承、内燃机部件、喷气发动机部件、SMT零部件等。
 主要特征如下。
1. 良好的耐热性。
2. 优异的耐热劣化特性。
3. 良好的耐蠕变性。
长时间连续负荷下变形轻微。
4. 良好的疲劳强度。
5. 耐酸性良好,但是耐碱性可能会出现问题。
6. 良好的耐紫外线性、耐辐射性。
7. 良好的阻燃性。
 四、聚酰亚胺(Polyimide、PI)是种具备优异耐热性的成型材料。
荷载挠曲温度为250-360℃,是塑料材料中的最高水平。
最近,还开发出了能够用于注塑成型的产品。
 聚酰亚胺包括全芳族聚酰亚胺、半芳族聚酰亚胺和热固性聚酰亚胺。
用于注塑成型时,主要是使用半芳族聚酰亚胺。
 实际应用案例包括,复印机的加热辊轴承和隔热轴、半导体制造设备的耐热托盘、飞机部件和人造卫星部件等。
今后也可能会应用于汽车部件及电子部件。
 具备如下特征。
1.荷载挠曲温度高达250~360℃。
*耐热性甚至高于焊锡(锡−铅合金)。
2.优异的耐热劣化性。
3.良好的恒温强度。
4.优异的耐化学性。
5.高吸水性。
6.优异的电性能和良好的介电性能。
五、聚醚醚酮(Polyetheretherketone、PEEK)是由英国威格斯(Victrex)公司开发的芳香族热塑性塑料。
 其熔点约330℃,具备优异的耐热性。
在很多使用案例中,利用玻璃纤维强化来提升其强度。
 其用途包括半导体和液晶面板制造设备零件、投影仪的灯泡壳体、电池包装、IC插座、接插件、汽车零部件等。
公众号《机械工程文萃》,工程师的加油站! 主要特征如下。
1. 连续使用温度高达260℃。
2. 优异的耐辐射性。
3. 注塑模具的型腔表面温度必须设置为180~200℃的高温。
4. 优异的绝缘性。
5. 优异的耐有机溶剂性。
6. 疲劳强度高。
六、间规聚苯乙烯(Syndiotactic Polystyrene,SPS)是使用茂金属催化剂合成的聚苯乙烯。
 间规的含义是具有立构规整性,其具备如下的优良特性。
 实际应用的例子包括仪器外壳、梳妆台零件、浴室零件、空调零件和汽车电磁阀零件等。
这一树脂品种是1985年由出光兴产株式会社开发完成。
1. 注塑成型件的尺寸精度良好。
2. 流动性良好。
3. 融点高达270℃,耐热性优异。
4. 比重轻。
5. 难水解。
6. 耐化学性良好。
七、聚甲基戊烯(Polymethylpemtene)是一种立构规整聚烯烃,是透明的成型材料。
 是常用于家用电器、医疗设备、食品相关领域的结晶性塑料。
多用于洗碗机零部件、耐热微波炉容器、铁质盛水容器、电路板、移液管、注射器、烧杯等。
 主要特征如下。
1. 熔点为230~245℃,原始材料的荷载挠曲温度为80~90℃,玻纤强化型的荷载挠曲温度为190℃左右。
2. 透光性等光学特性优异。
3. 耐化学性良好,耐酸碱性也很优秀。
但是会受到汽油及四氯化碳的侵蚀。
4. 比重为 0.83,重量轻。
5. 耐蒸汽性和耐热水性良好,可用于食品相关和热水相关领域的零部件。
6. 由于具有较好的氧气透过性,因此可用于需要氧气透过功能的部件。
7. 耐候性良好。
八、聚醚酰亚胺(Polyether imide、PEI)是运用于电子工业的成型材料。
这是一种非结晶性塑料,在某些情况下也可替代聚碳酸酯和聚合物合金使用。
 主要特征如下。
1. 荷载挠曲温度为200~210℃左右。
2. 良好的耐热劣化性。
3. 优异的耐热水性。
4. 耐酸耐碱性较为良好,但是会受到卤代脂肪烃侵蚀。
在某些有机溶剂中也可能因溶剂而引发龟裂。
5. 优异的耐候性。
不易褪色。
6. 主要用途案例包括办公自动化设备的耐热部件、复印机的耐热部件、电气部件、汽车用耐热部件等。
常用五金材料一、镀锌钢材母材SPCC,低碳钢,普通铁板,易冲压成型,易氧化热浸镀锌钢材(GI)与电镀锌钢材(EG/SECC)的比较:母材前处理镀层机械性能加工性能GI/SGCC白色冷轧全硬钢板热浸有/无锌花,形成铁锌合金,层厚,耐蚀性好材质软简单加工,复杂加工不行EG/SECC灰色,贵冷轧退火钢板电镀无锌花,纯锌镀层,层薄,耐蚀性差与母板相同成型性能好Z—无锌花(M细小锌花)S—调质处理(B亮面调质处理)F—耐指纹处理(C铬酸盐处理)X—不涂油SPCC—冷轧碳素钢:S(材质)P(形状用途)C(加工方法)C(级别)S—stell钢,F—ferrym铁P—(plate)板,T—(tube)管,K--(kogu)工具,U—特殊,W—线,C—铸件,F—锻件C—(cold)冷轧,H—(hold)热轧C—普通,D—拉伸,E—深拉伸二、马口铁(SPTE),镀锡低碳钢SECC—断面及折痕容易生锈SPTE—非磁性材料,但冲压加工次数多,磁性强。
遮蔽磁干扰及冲制少零件。
表面镀锡可直接焊接。
三、不锈钢Cr系(400系列)、Cr-Ni系(300系列)、Cr-Mn-Ni(200系列)、耐热铬合金钢(500系列)及析出硬化系(600系列)。
301:延展性好,用于成型产品。
抗磨性和疲劳强度优于304。
耐蚀性差。
弹性好。
通过冷变形加工可使钢的强度、硬度提高。
焊接性好。
广泛用于防EMI上,弹性体上。
304:耐腐蚀性,耐热性,机械性能优秀,热处理后不硬化,无磁性。
较没弹性。
有2B面AB面(雾面与镜面)316:添加Mo,耐蚀性比304更好,高温强度好,可在苛酷条件下使用。
加工硬化优无磁性。
四、铝及铝合金铝合金大体上可分为板材、棒材、管材、线材、型材等拉伸材料和沙范、模具等的铸造材料、压铸材料。
根据合金的成分比,其特征各不相同,在JIS中以四位数字表示*。
合金类型以千位数字表示,以下信息显示在后两位。
例如,纯度为99.7%以上的铝为A1070,铝镁合金为A5052。
公众号《机械工程文萃》,工程师的加油站!(1)拉伸材料【表1】铝拉伸材料的种类与特征合金类特征用途主要合金符号*1000(纯铝类)耐腐蚀性、加工性、导电/导热性优秀。
表面处理性良好各种容器、电气器具、反射板107011002000(Al-Cu合金类)硬铝合金,强度高、可切削性优秀。
耐腐蚀性、表面处理困难。
航空器、输送机、机械零件201720243000(Al-Mn合金类)耐腐蚀性不降低,强度良好。
冲压加工性能良好,表面处理良好器具、罐头、建筑材料300330044000(Al-Si合金类)熔点低。
阳极氧化自然发色合金钎焊材料、焊接材料、建筑材料40435000(Al-Mg合金类)根据Mg含量不同,有多种不同合金。
耐腐蚀性良好、强度高。
表面处理性良好建筑材料、构造物、船舶、罐盖、光学器件50055052505650836000(Al-Mg-Si合金类)耐腐蚀性良好、热处理后强度高。
良好的挤出性和表面处理性。
建筑物窗框、结构用606160637000(Al-Zn-Mg合金类)强度最高的铝合金。
焊接性良好航空器、体育用品、铁道车辆、焊接结构材料70757204 (7N01)(2)铸件用铝合金【表2】铸件用铝合金的种类合金类特征主要合金*Al-Si类铸造性良好的合金AC4A、AC4C、AC9AAl-Mg类耐腐蚀性良好的合金AC7A、AC7BAl-Cu类热处理后具有高强度的合金AC1A、AC2A、AC5A(3)冲压用铝合金【表3】冲压用铝合金合金类特征主要合金*Al-Si类铸造性良好的合金ADC1、ADC7Al-Mg类耐腐蚀性良好的合金ADC5、ADC6Al-Si-Cu类铸造强度良好的合金ADC10、ADC121xxx指纯铝系列:纯度可达99.0%以上,1070(反光板,电镀品质与表面亮度均佳),1100(热交换器),散热材料,1230(最常用)2xxx指铝铜合金系列:硬铝,航空铝材,常规工业中不常用。
20243xxx指铝锰合金系列:防锈铝。
3003(厨具),3A214xxx指铝硅合金系列:耐热耐磨。
4343,40455xxx指铝镁合金系列:密度低,抗拉强度高,延伸率高。
5005,5052(散热片,传动支架,表面易氧化需做表面处理)6xxx指铝镁硅合金系列:抗腐蚀性、氧化性要求高的应用。
容易涂层,加工性好。
6063,60617xxx指铝含锌系列合金: 超硬铝合金,有良好的耐磨性。
航空铝材。
8xxx指铝和其它元素:常用压铸铝:ADC10,ADC12(日本,相当中国YL113,废旧铝再生),A380,ZLD102,ZLD104ADC10与ADC12比,抗拉强度,廷伸率降低,硬度上升。
压铸铝合金特性及应用A356,LM25良好致密性,流动性,抗热裂性及耐腐蚀性。
主要用于制造承受高负荷的大尺寸金属件,如传动机匣,汽缸等ADC3,A360,LM9良好耐腐蚀性、流动性高及高抗热裂性能,易于压铸ADC10,A380,LM24机械特性高,适用于家具配件,如吸尘机、汽车配件及马达箱等ADC12,LM2具良好加工及电镀特性常用挤出铝:6061,6063强度 切削加工性 氧化性能 塑性 6061中 好 好 一般 6063 一般 一般 好 好常用浇铸铝锭,ZLD102,ZLD104,ZLD107,A356五、镁合金密度小,比强度高,散热好,耐疲劳,消震性好,承受冲击载荷能力比铝合金大,电磁屏蔽效果好。
耐蚀差,易氧化烧损,力学性能(特别是韧性和塑性)较差1、镁合金比铝合金轻,一般情况下镁合金的密度是铝合金的2/3; 2、镁合金在熔炼与铸造过程中需要保护气与熔剂进行保护,而铝合金则不需要 3、镁合金的耐腐蚀性较差,铝合金则较好,不过也有一些新研制的镁合金其耐腐蚀性能可与铝合金相当; 4、镁合金的减震性能等较铝合金强; 5、镁合金的力学性能较铝合金的差,但也有一些通过加入一些强化合金元素,可以达到或接近铝合金的水平; 6、铝合金废料一般可以直接回收利用,镁合金则不能;六、铜及铜合金1.紫铜:红铜/纯铜,很好的导电性和导热性,强度低,塑性极好,易于加工。
良好的耐蚀性,焊接性。
T2(中) C11000(美) C1100(日) 导电用TU1(无氧铜) C10200 C1020 真空仪表TP1(磷脱氧铜) C12000 C1201 焊接用2.黄铜:铜锌合金,较硬,耐磨,耐蚀性强,加工性能好,常做成需受力大、经常运动摩擦的工件。
铅黄铜的切削性能优良,耐磨性好,广泛用于制造钟表零件,轴瓦和衬套。
锡黄铜的耐腐蚀性能好,广泛用于制造海船零件。
铝黄铜中的铝能提高黄铜的强度和硬度,提高在大气中的抗蚀性,铝黄铜用于制造耐蚀零件。
硅黄铜中的硅能提高铜的力学性能、耐磨性的耐蚀性,硅黄铜主要用于制造海船零件及化工机械零件H68(普通) C26800 C2680HPb63-3(铅黄铜) C34500 C3560HSn62-1(锡黄铜)HAl60-1-1(铝黄铜) C67000 C6782HSi80-3(硅黄铜) C694003.青铜:与紫铜比,青铜强度高且熔点低,铸造性好,耐磨且化学性质稳定。
磷青铜:导电性佳,弹性高,耐磨。
主要用作电气开关/端子之弹片,耐磨零件和弹性元件。
锡青铜:铸造性能、减摩性能好和机械性能好,适合於制造轴承、蜗轮、齿轮。
耐磨、弹性、抗蚀、抗磁铝青铜:强度高,耐磨性和耐蚀性好。
特种铝青铜有着比合金钢更加高的强度和接近合金钢的硬度。
力结构件,传动件。
铅青铜:发动机和磨床广泛使用的轴承材料。
铍青铜:除具有高的强度、弹性、硬度、耐磨性和耐疲劳性外,还有优良的导电性、导热性、耐蚀性、无磁、冲击时不产生火花,并有优良的工艺性能。
重要弹簧、钟表齿轮、高速高压下工作的轴承、衬套。
QSn4-3 C51100 C5111QAl10-3-1.5 C62300 C6301QBe2 C17200 C1720QBe1.7 C17000 C17004.白铜:以镍为主要添加元素的铜合金。
显著提高强度、耐蚀性、硬度。
白铜较其他铜合金的机械性能、物理性能都异常良好,延展性好、硬度高、色泽美观、耐腐蚀。
分结构白铜,电工白铜。
普通白铜,铁白铜,锌白铜,铝白铜。
洋白板(铜镍合)铜的种类主要是指铜单质以及铜的各种合金,包括紫铜(铜单质)、黄铜、白铜、青铜、磷铜等,它们有着不同的特性及用途:纯铜:柔软的金属,表面刚切开时为红橙色带金属光泽、延展性好、导热性和导电性高。
纯铜的最普遍用途在于制造电线,通常现时所用的电线都是由纯铜制成,这是因为它的导电性和导热性都仅次于银,但却比银便宜得多。
而且铜很容易加工,透过熔解、铸造、压延等工序改变形状,便可制成汽车零件以及电子零件。
黄铜:指以铜为基体金属, 锌为主要合金元素的类似金属的物质. 黄铜种类很多, 其中铜锌二元合金是最简单的一种黄铜, 故称简单黄铜或普通黄铜.一般牌号有H62(62%的铜) H65(65%的铜) H70 .....H90等等.除了普通黄铜外, 还有铅黄铜(如HPb59-1), 铁黄铜, 铝黄铜, 锡黄铜等等.可用于制造精密仪器、船舶的零件、枪炮的弹壳、水龙头等。
黄铜敲起来声音好听,因此锣、钹、铃、号等乐器都是用黄铜制做的。
白铜: 指以铜为基体金属, 镍为主要合金元素的类似金属的物质.白铜种类也很多, 有普通白铜(如B10 B30 B40等),还有锌白铜(BZn15-20等),被广泛使用于造船、石油化工、电器、仪表、医疗器械、日用品、工艺品等领域,并还是重要的电阻及热电偶合金。
青铜: 指以铜为基体金属, 非锌非镍为主要合金元素的合金, 即除了黄铜及白铜外,均为青铜.青铜种类也非常多,有锡青铜(锡磷青铜是其中一种,也就是你说的磷青铜硅锰青铜, 铝青铜, 铬青铜等等. 你所说的磷铜是指铜磷合金, 从理论说也是青铜的一种. 主要用于焊接行业.难以加工.性质硬脆.青铜一般具有较好的耐腐蚀性、耐磨性、铸造性和优良的机械性能,且硬度大。
用于制造精密轴承、高压轴承、船舶上抗海水腐蚀的机械零件以及各种板材、管材、棒材等。
除了从成分上区别外, 可以从性能外观方面判断:磷青铜:铜、锡与磷的合金,其中含有锡2%-8%,含有磷2-8%,其余成分余为铜。
坚硬,可制弹簧。
铸件可用于齿轮、蜗轮、轴承等机械部件。
青铜是一个大种类, 包括磷青铜及磷铜.其坚硬,可制弹簧。
铸件可用于齿轮、蜗轮、轴承等机械部件。
七、弹簧材料1.碳素弹簧钢丝(SWC/SWB):65#,70#、65Mn、82B、72A、72B钢丝,特点是可塑性低,耐蚀性差。
主要用于要求精度不高,电子,电器,玩具中一般要求的各种表态弹簧。
价格低。
2.合金弹簧钢丝:在碳素钢里添加合金改善性能。
60Si2Mn钢是应用最广泛的合金弹簧钢,强度、淬透性、耐回火性都比碳素弹簧钢高,工作温度达250℃,缺点是脱碳倾向较大。
50CrVA钢的力学性能与60Si2Mn钢相近,但淬透性更高,钢中Cr和V能提高弹性极限、强度、韧性和耐回火性,常用于制作承受重载荷、工作温度较高及截面尺寸较大的弹簧。
30W4Cr2VA是高强度的耐热弹簧,用于500℃以下工作的锅炉主安全阀弹簧、汽轮机汽封弹簧等。
3.琴线(SWPA/SWPB):非常好的强度和弹性,耐疲劳性佳。
综合力学性能好。
主要用于电子,电器,玩具中对机械性能要求高的弹簧(动态弹簧)。
82B(中),价格高。
4.磷青铜:具有良好的导电性和耐腐蚀性,但硬度和强度及耐疲劳度差。
主要用于导电性能较高的场合。
C5191W(日本),C51900(美),QSn6.5(中)。
价格较高。
5.SUS304:具有良好的耐腐蚀性,耐热性,低温强度机械特性,无磁性,韧性大,易成形。
主要用电池片弹簧、家庭用品容器中的压力弹簧等。
(最广泛的不锈钢)。
价格中6.SUS316:耐蚀性和高温强度特别好,可在苛刻条件下使用,无磁性。
适于海水用设备、化学行业中弹簧等。
7.铍铜线:耐蚀性佳,于时效硬化处理前,富于展性时效三角化处理后增加耐疲劳性。
C1720W。
价格特高。

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