机械设计非标自动化设备常用材料.ppt

非标自动化非标自动化设备常用设备常用材料材料机构件常用材料说明Page 2ONTENTS目录C一、非标设备加工件分类二、常用分类材料选择说明三、总结四、讨论Page 3 材料应用是一门很重要的学科，具有范围广（物理、化学、工艺、感觉、可复合、环保等不同特性）、有深度、宽领域等特性；材料应用Page 4非标设备粗分类：一、非标设备加工件分类结构件外观防护件其它非标设备整机Page 5非非标设备粗分类标设备粗分类分类简介结构件机加件钣金件机械加工件焊接加工件一般机加件（去除材料）焊接加工件机加工钣金件焊接钣金件Page 6非非标设备粗分类标设备粗分类分类简介机加件一般机加件：常用金属材质有45、Q235、40Cr、AL6061、Cr12MoV（SKD11）、0Cr18Ni9(SUS304)、0Cr17Ni12Mo2（SUS316）非金属材质：POM(赛钢)、尼龙、聚氨酯（优力胶）、聚四氟乙烯、电木、PVC、亚克力（有机玻璃）其它用材：2Cr25（耐高温腐蚀性强，1082以下不产生易剥落的氧化皮）、3Cr13、65Mn、Ti合金、锡青铜Page 7非非标设备粗分类标设备粗分类分类简介钣金件一般钣金件：常用金属材质有：Q235、0Cr18Ni9(SUS304)、0Cr17Ni12Mo2（SUS316）、00Cr17Ni14Mo2（316L）、镀锌钢板、其它材质：AL6061 T6 板、铜板Page 8材质简介名称名称牌号牌号主要特征主要特征通用用途（参考）通用用途（参考）常用非常用非标件件常用常用热处理理常用表面常用表面处理理备注注普通碳素钢结构钢Q235具有高的塑性、韧性和焊接性能、冷冲压性能，以及一定的强度、好的冷弯性能广泛用于一般要求的零件和焊接结构。如受力不大的拉杆、连杆、销、轴、螺钉、螺母、套圈、支架、机座、建筑结构、桥梁等架体、普通结构件、焊接件、外围护罩交付为保证机械性能喷塑、喷漆、发黑（四氧化三铁膜）、烤漆、镀铬优质碳素钢结构钢45最常用中碳调质钢，综合力学性能良好，淬透性低，水淬时易生裂纹。小型件宜采用调质处理，大型件宜采用正火处理主要用于制造强度高的运动件，如透平机叶轮、压缩机活塞。轴、齿轮、齿条、蜗杆等。焊接件注意焊前预热，焊后消除应力退火架体、普通结构件、运动件、支撑件、交付保证化学成分；调质HRC2830淬火HRC5558喷塑、喷漆、发黑、烤漆、镀铬合金结构钢40Cr经调质处理后，具有良好的综合力学性能、低温冲击韧度及低的缺口敏感性，淬透性良好，油冷时可得到较高的疲劳强度，水冷时复杂形状的零件易产生裂纹，冷弯塑性中等，回火或调质后切削加工性好，但焊接性不好，易产生裂纹，焊前应预热到100-150，一般在调质状态下使用，还可以进行碳氧共渗和高频表面淬火处理使用最广泛的钢种之一，调质处理后用于制造中速、中载的零件，如机床齿轮、轴、蜗杆、花键轴、顶针套等，调质并高频表面淬火后用于制造表面高硬度、耐磨的零件，如齿轮、轴、主轴、曲轴、心轴、套筒、销子、连杆、螺钉、螺母、进气阀等，经淬火及中温回火后用于制造重载、中速冲击的零件，如油泵转子、滑块、齿轮、主轴、套环等，碳氮共渗后制造尺寸较大、低温冲击、韧度较高的传动零件，如轴、齿轮等，40Cr的代用钢有40MnB、45MnB、35SiMn、42SiMn、40MnVB、42MnV、40MnMoB、40MnWB等轴类零件调质 HRC2832淬火可以获取更高表面硬度HRC55氮化处理、发黑、镀铬容易生锈，Cr含量大于13%可以起到防锈作用Page 9材质简介名称名称牌号牌号主要特征主要特征通用用途（参考）通用用途（参考）常用非常用非标件件常用常用热处理理常用表面常用表面处理理备注注铝合金6061典型挤压用铝合金，经T6处理后具有很强的耐腐蚀性。6061可制造中等强度(b270 MPa)、在-70+50范围内工作并要求在潮湿和海水介质中具有合格耐蚀性能的零件(如直升机螺旋桨叶、水上飞机轮箱)普通结构件、支持件、轻质化结构件、防锈件T6（固溶热处理+人工时效）喷漆、发黑（四氧化三铁膜）可焊接性好铸铁HT200铸造性能较好，需要进行人工时效处理；减震性能好；主要用来铸造汽车发动机汽缸、汽缸套、车床床身等承受压力及振动部件；量具治具平台导轨底座，量产机型底座（更换焊接架体）人工时效喷塑、喷漆6061HTPage 10材质简介名称名称牌号牌号主要特征主要特征通用用途（参考）通用用途（参考）常用非常用非标件件常用常用热处理理常用表面常用表面处理理备注注不锈钢0Cr18Ni9(304)外观拉丝或亚光；具有良好的耐蚀性、耐热性、低温强度和机械性能，冲压弯曲等热加工性好，无热处理硬化现象，无磁性作为不锈耐热钢使用最广泛，食品用设备，一般化工设备，原子能工业用普通结构件、支持件、防锈件、外观件固溶热处理10101150快冷拉丝、喷丸、钝化、镜面0Cr17Ni12Mo2（316）Mo元素，使其耐蚀性、和高温强度有较大的提高，耐高温可达到1200-1300度，可在苛酷的条件下使用；耐蚀性优于304，浓硫酸除外；焊接后要进行退火热处理纸浆和造纸用设备热交换器、染色设备、胶片冲洗设备、管道、沿海区域建筑物外部用材料普通结构件、支持件、防锈件、耐腐蚀件、外观件固溶热处理10101150快冷拉丝、喷丸、钝化、镜面00Cr17Ni14Mo2（316L）相比较316含碳量底，焊接后不需要进行退火热处理；其余性能和316相当纸浆和造纸用设备热交换器、染色设备、胶片冲洗设备、管道、沿海区域建筑物外部用材料普通结构件、支持件、防锈件、耐腐蚀件、外观件固溶热处理10101150快冷拉丝、喷丸、钝化、镜面注：注：316L即00Cr17Ni14Mo2，属Cr-Ni-Mo型奥氏体不锈钢，比简单的18-8型Cr-Ni奥氏体不锈钢，更耐稀硫酸、磷酸、各种有机酸等腐蚀，超低碳含量使它无晶间腐蚀倾向、焊后也无刀状腐蚀。不锈钢在硫酸的使用，与硫酸浓度和温度有关。通常，0Cr17Ni12Mo2不锈钢是在硫酸使用的最低牌号，但仅用于80度以下各种浓度硫酸。高温高浓度状况下，高硅（约6%）并含Mo、Cu的双相不锈钢具有优良耐蚀性。温度超过200度左右高浓度（98%左右）状况下，一般不选用不锈钢。所以，98%的浓硫酸，温度700不应选用316L。Page 11材质图示拉丝304316板材316管材Page 12材质简介名称名称牌号牌号主要特征主要特征通用用途（参考）通用用途（参考）常用非常用非标件件备注注非金属材料POM(赛刚)具有高硬度、高钢性、高耐磨的特性，环境抵抗性、耐有机溶剂性佳汽车、机床、仪表内件、轴承、紧固件、齿轮、弹簧片、管道、运输带配件、电水煲、泵壳、沥水器、水龙头等.轻质化结构件尼龙疲劳强度和刚性较高，耐热性较好，耐磨性好适用于制作耐磨零件，传动结构件，家用电器零件，汽车制造零件，丝杆防止机械零件，化工机械零件，化工设备。如涡轮、齿轮、轴承、叶轮、曲柄、仪表板，驱动轴，阀门、叶片、丝杆、高压垫圈、螺丝、螺母、密封圈，梭子、套简，轴套连接器等。轻质化结构件，夹具垫板，防刮件，防划件聚氨酯（优力胶）具有良好的耐油性、韧性、耐磨性、耐老化性和粘合性；具有塑料的刚性，又有橡胶的弹性工业专用（PU）轮、铲车轮、滑板轮、造烟机轮、承载轮、驱动轮等；消声层、密封件缓冲件、防刮件，防划件、夹具垫块、轻质化垫层聚四氟乙烯耐高温、耐低温、耐腐蚀耐气候、高润滑、不粘附、无毒害、电绝缘性工业中广泛用作耐高低温、耐腐蚀材料，绝缘材料，防粘涂层等；应用特别广泛治具垫块、耐腐蚀涂层、轻质化垫块、防腐蚀件、电木它具有较高的机械强度、良好的绝缘性，耐热、耐腐蚀电木插座、电木开关、电木勺柄、电木葫芦丝、电木唱片、电木手轮、手柄、把手、拉手、纸巾盒、厨灶板台、电木茶盘、台球用球等等工装板、治具垫块、治具板PVC耐腐蚀性能好，除强氧化性酸(浓硝酸、发烟硫酸)、芳香族及含氟的碳氢化合物和有机溶剂外，对一般的酸、碱介质都是稳定的可代替铜、铝、铅、不锈钢等金属材料作耐腐蚀设备与零件、可制作灯头、插座、开关等轻质结构件、夹具电板、工装板、轻质化垫块Page 13材质图示POM尼龙优力胶电木PVC聚四氟乙烯Page 14总结：非标设备设计过程中，借鉴经验，把握常用材料；提高选材效率、准确度；对重要零件重点评估，特殊零件材质根据应用的成熟度可选择两种保证设备交货期和可靠性；Page 15讨论1、自动化设备新材料应用；2、前瞻性新材料关注如纳米管（多应用MEMS硬件）、石墨烯、稀土永磁、稀土发光等等3、其它