金屬材料常用術(shù)語(yǔ)及常見(jiàn)沖壓件質(zhì)量問(wèn)

1、金屬材料的常用術(shù)語(yǔ)及常見(jiàn)沖壓件質(zhì)量問(wèn)金屬材料的常用術(shù)語(yǔ)及常見(jiàn)沖壓件質(zhì)量問(wèn)題介紹題介紹ningbinjie 有關(guān)材料方面的名詞和專(zhuān)業(yè)術(shù)語(yǔ)有關(guān)材料方面的名詞和專(zhuān)業(yè)術(shù)語(yǔ)1.屈服點(diǎn)鋼材或試樣在拉伸時(shí)，當(dāng)應(yīng)力超過(guò)彈性極限，即使應(yīng)力不再增加，而鋼材或試樣仍繼續(xù)發(fā)生明顯的塑性變形，稱(chēng)此現(xiàn)象為屈服，而產(chǎn)生屈服現(xiàn)象時(shí)的最小應(yīng)力值即為屈服點(diǎn)。設(shè)Ps為屈服點(diǎn)s處的外力，F(xiàn)o為試樣斷面積，則屈服點(diǎn)s =Ps/Fo(MPa)，MPa稱(chēng)為兆帕等于N（牛頓）/mm2。2.屈服強(qiáng)度有的金屬材料的屈服點(diǎn)極不明顯，大多數(shù)金屬合金都沒(méi)有屈服點(diǎn)，在測(cè)量上有困難，因此為了衡量材料的屈服特性，規(guī)定產(chǎn)生0.2%殘余伸長(zhǎng)量時(shí)的應(yīng)力，稱(chēng)為條件

2、屈服強(qiáng)度或簡(jiǎn)稱(chēng)屈服強(qiáng)度，用0.2表示。載荷伸長(zhǎng)量 3.抗拉強(qiáng)度材料在拉伸過(guò)程中，從開(kāi)始到發(fā)生斷裂時(shí)所達(dá)到的最大應(yīng)力值。它表示鋼材抵抗斷裂的能力大小。與抗拉強(qiáng)度相應(yīng)的還有抗壓強(qiáng)度、抗彎強(qiáng)度等。設(shè)Pb為材料被拉斷前達(dá)到的最大拉力，F(xiàn)o為試樣截面面積，則抗拉強(qiáng)度b = Pb/Fo （MPa）。4.伸長(zhǎng)率 材料在拉斷后，其塑性伸長(zhǎng)的長(zhǎng)度與原試樣長(zhǎng)度的百分比叫伸長(zhǎng)率或延伸率。5.屈強(qiáng)比鋼材的屈服點(diǎn)（屈服強(qiáng)度）與抗拉強(qiáng)度的比值，稱(chēng)為屈強(qiáng)比。屈強(qiáng)比越大，結(jié)構(gòu)零件的可靠性越高，一般碳素鋼屈強(qiáng)比為0.6-0.65，低合金結(jié)構(gòu)鋼為0.65-0.75，合金結(jié)構(gòu)鋼為0.84-0.86。介紹一下缺口效應(yīng)（提高） 6.硬

3、度 硬度表示材料抵抗硬物體壓入其表面的能力。它是金屬材料的重要性能指標(biāo)之一。一般硬度越高，耐磨性越好。常用的硬度指標(biāo)有布氏硬度、洛氏硬度和維氏硬度。布氏硬度（HB）以一定的載荷（一般3000kg）把一定大?。ㄖ睆揭话銥?0mm）的淬硬鋼球壓入材料表面，保持一段時(shí)間，去載后，負(fù)荷與其壓痕面積之比值，即為布氏硬度值（HB），單位為公斤力/mm2 (N/mm2)。洛氏硬度（HR）當(dāng)HB450或者試樣過(guò)小時(shí)，不能采用布氏硬度試驗(yàn)而改用洛氏硬度計(jì)量。它是用一個(gè)頂角120度的金剛石圓錐體或直徑為1.59、3.18mm的鋼球，在一定載荷下壓入被測(cè)材料表面，由壓痕的深度求出材料的硬度。根據(jù)試驗(yàn)材料硬度的不同，

4、分三種不同的標(biāo)度來(lái)表示： HRA：是采用60kg載荷和鉆石錐壓入器求得的硬度，用于硬度極高的材料（如硬質(zhì)合金等）。HRB：是采用100kg載荷和直徑1.58mm淬硬的鋼球，求得的硬度，用于硬度較低的材料（如退火鋼、鑄鐵等）。HRC：是采用150kg載荷和鉆石錐壓入器求得的硬度，用于硬度很高的材料（如淬火鋼等）。維氏硬度（HV）以120kg以?xún)?nèi)的載荷和頂角為136度的金剛石方形錐壓入器壓入材料表面，用材料壓痕凹坑的表面積除以載荷值，即為維氏硬度值（HV）舉實(shí)例來(lái)進(jìn)行硬度的評(píng)判（典型件：鑄鐵件HB；淬火鋼件HRA，HRC；表面強(qiáng)化件HV） 有關(guān)鋼的熱處理的名詞和專(zhuān)業(yè)術(shù)語(yǔ)有關(guān)鋼的熱處理的名詞和專(zhuān)業(yè)術(shù)

5、語(yǔ)1.鋼的退火將鋼加熱到一定溫度并保溫一段時(shí)間，然后使它慢慢冷卻，稱(chēng)為退火。鋼的退火是將鋼加熱到發(fā)生相變或部分相變的溫度，經(jīng)過(guò)保溫后緩慢冷卻的熱處理方法。退火的目的，是為了消除組織缺陷，改善組織使成分均勻化以及細(xì)化晶粒，提高鋼的力學(xué)性能，減少殘余應(yīng)力；同時(shí)可降低硬度，提高塑性和韌性，改善切削加工性能。所以退火既為了消除和改善前道工序遺留的組織缺陷和內(nèi)應(yīng)力，又為后續(xù)工序作好準(zhǔn)備，故退火是屬于半成品熱處理，又稱(chēng)預(yù)先熱處理。2.鋼的正火 正火是將鋼加熱到臨界溫度以上，使鋼全部轉(zhuǎn)變?yōu)榫鶆虻膴W氏體，然后在空氣中自然冷卻的熱處理方法。它能消除過(guò)共析鋼的網(wǎng)狀滲碳體，對(duì)于亞共析鋼正火可細(xì)化晶格，提高綜合力學(xué)性

6、能，對(duì)要求不高的零件用正火代替退火工藝是比較經(jīng)濟(jì)的。3.鋼的淬火淬火是將鋼加熱到臨界溫度以上，保溫一段時(shí)間，然后很快放入淬火劑中，使其溫度驟然降低，以大于臨界冷卻速度的速度急速冷卻，而獲得以馬氏體為主的不平衡組織的熱處理方法。淬火能增加鋼的強(qiáng)度和硬度，但要減少其塑性。淬火中常用的淬火劑有：水、油、堿水和鹽類(lèi)溶液等。4.鋼的回火將已經(jīng)淬火的鋼重新加熱到一定溫度，再用一定方法冷卻稱(chēng)為回火。其目的是消除淬火產(chǎn)生的內(nèi)應(yīng)力，降低硬度和脆性，以取得預(yù)期的力學(xué)性能?；鼗鸱指邷鼗鼗?、中溫回火和低溫回火三類(lèi)?；鼗鸲嗯c淬火、正火配合使用。調(diào)質(zhì)處理：淬火后高溫回火的熱處理方法稱(chēng)為調(diào)質(zhì)處理。高溫回火是指在500-65

7、0之間進(jìn)行回火。調(diào)質(zhì)可以使鋼的性能，材質(zhì)得到很大程度的調(diào)整，其強(qiáng)度、塑性和韌性都較好，具有良好的綜合機(jī)械性能。時(shí)效處理：為了消除精密量具或模具、零件在長(zhǎng)期使用中尺寸、形狀發(fā)生變化，常在低溫回火后（低溫回火溫度150-250）精加工前，把工件重新加熱到100-150，保持5-20小時(shí)，這種為穩(wěn)定精密制件質(zhì)量的處理，稱(chēng)為時(shí)效。對(duì)在低溫或動(dòng)載荷條件下的鋼材構(gòu)件進(jìn)行時(shí)效處理，以消除殘余應(yīng)力，穩(wěn)定鋼材組織和尺寸，尤為重要。5.鋼的表面熱處理表面淬火：是將鋼件的表面通過(guò)快速加熱到臨界溫度以上，但熱量還未來(lái)得及傳到心部之前迅速冷卻，這樣就可以把表面層被淬在馬氏體組織，而心部沒(méi)有發(fā)生相變，這就實(shí)現(xiàn)了表面淬硬而

8、心部不變的目的。適用于中碳鋼?；瘜W(xué)熱處理：是指將化學(xué)元素的原子，借助高溫時(shí)原子擴(kuò)散的能力，把它滲入到工件的表面層去，來(lái)改變工件表面層的化學(xué)成分和結(jié)構(gòu)，從而達(dá)到使鋼的表面層具有特定要求的組織和性能的一種熱處理工藝。按照滲入元素的種類(lèi)不同，化學(xué)熱處理可分為滲碳、滲氮、氰化和滲金屬法等四種。滲碳：滲碳是指使碳原子滲入到鋼表面層的過(guò)程。也是使低碳鋼的工件具有高碳鋼的表面層，再經(jīng)過(guò)淬火和低溫回火，使工件的表面層具有高硬度和耐磨性，而工件的中心部分仍然保持著低碳鋼的韌性和塑性。 滲氮：又稱(chēng)氮化，是指向鋼的表面層滲入氮原子的過(guò)程。其目的是提高表面層的硬度與耐磨性以及提高疲勞強(qiáng)度、抗腐蝕性等。目前生產(chǎn)中多采用

9、氣體滲氮法。氰化：又稱(chēng)碳氮共滲，是指在鋼中同時(shí)滲入碳原子與氮原子的過(guò)程。它使鋼表面具有滲碳與滲氮的特性。滲金屬：是指以金屬原子滲入鋼的表面層的過(guò)程。它是使鋼的表面層合金化，以使工件表面具有某些合金鋼、特殊鋼的特性，如耐熱、耐磨、抗氧化、耐腐蝕等。生產(chǎn)中常用的有滲鋁、滲鉻、滲硼、滲硅等。舉例20CrMo，40CrMo等實(shí)例。影響屈服強(qiáng)度的因素：1、金屬本性及晶格類(lèi)型2、細(xì)化晶粒，用細(xì)化晶粒的方來(lái)提高屈服強(qiáng)度的方法叫做細(xì)晶強(qiáng)化，它不僅可以提高強(qiáng)度，而且還可以提高塑性和韌性，是金屬?gòu)?qiáng)化的一種好辦法。3、固溶強(qiáng)化，把異類(lèi)元素溶入基體金屬得到固溶合金，可以有效地提高屈服強(qiáng)度，這樣的強(qiáng)化叫做固溶強(qiáng)化，一般

10、來(lái)說(shuō)，溶質(zhì)原子和溶劑原子的直徑差越大，溶質(zhì)濃度越高，其強(qiáng)化效果也越大。4、第二相的影響，工業(yè)合金，特別是高強(qiáng)度合金，在基體上大都分布有第二相。它們一般是一些硬而脆的物質(zhì)，在合金中，雖然第二相的比例不大，但因它們是以微小顆粒分布于基體上，卻顯著地影響屈服強(qiáng)度。5、形變強(qiáng)化，金屬預(yù)先塑性變形可以提高屈服強(qiáng)度，塑性變形量越大，屈服強(qiáng)度提高幅度越大，形變強(qiáng)化的本質(zhì)也是位錯(cuò)運(yùn)動(dòng)受阻的結(jié)果。提一下晶格位錯(cuò)，平移，釘扎，冷做硬化，輥壓，嘖丸強(qiáng)化簡(jiǎn)單的精沖壓工藝簡(jiǎn)單的精沖壓工藝精沖：就是精密沖壓的簡(jiǎn)稱(chēng)。精沖是在普沖的基礎(chǔ)上，發(fā)展起來(lái)的一種精密沖壓工藝，它雖然與普沖屬分離工藝，但是包含有特殊工藝參數(shù)的加工方法。

11、由它生產(chǎn)的零件也具有不同的質(zhì)量特征。特別是在精沖與冷成型（如彎曲、拉深、翻邊、壓深孔、沖半孔和擠壓等）加工工藝相結(jié)合后，精沖零件已在許多領(lǐng)域（如汽車(chē)、電子工業(yè)等），取代傳統(tǒng)的普沖、機(jī)加工、鍛造、鑄造和粉末冶金的零件，因而發(fā)揮巨大的技術(shù)優(yōu)勢(shì)和經(jīng)濟(jì)效益。簡(jiǎn)單的精沖壓工藝簡(jiǎn)單的精沖壓工藝一個(gè)沖壓件往往需要經(jīng)過(guò)多道沖壓工序才能完成。由于沖壓件的形狀、尺寸、精度、生產(chǎn)批量、原材料等的不同，其沖壓工序也是多樣的，但大致可分為分離工序和塑性成形工序兩大類(lèi)。簡(jiǎn)單的講，沖壓是模具對(duì)材料施加壓力，使其產(chǎn)生分離或塑性變型的工藝；分離工序分離工序是沖壓過(guò)程中，使沖壓件與板料沿一定的輪廓線相互分離的工序。例如：切斷、落

12、料、沖孔等。塑性成形工序塑性成形工序是材料在不破裂的條件下產(chǎn)生塑性變形，從而獲得一定形狀、尺寸和精度要求的零件。例如彎曲、拉深、成形，冷擠壓等。沖壓件常見(jiàn)質(zhì)量問(wèn)題及改善措施沖裁斷面質(zhì)量沖裁斷面質(zhì)量塌角：刃口附近材料被牽拉變形塌角：刃口附近材料被牽拉變形光面（光亮帶）：緊挨塌角，材料受刃口光面（光亮帶）：緊挨塌角，材料受刃口剪切和擠壓形成，一般為料厚的剪切和擠壓形成，一般為料厚的1/2-1/31/2-1/3毛面：刃口附近微裂紋不斷受拉應(yīng)力擴(kuò)展毛面：刃口附近微裂紋不斷受拉應(yīng)力擴(kuò)展斷裂形成斷裂形成毛刺：因裂紋不在刃口而自然形成毛刺：因裂紋不在刃口而自然形成沖裁質(zhì)量控制沖裁質(zhì)量控制一、材料性能影響一、

13、材料性能影響 1 1、塑性好：光亮帶大，但毛刺和塌角較大、塑性好：光亮帶大，但毛刺和塌角較大 2 2、塑性差：光亮帶小，但毛刺和塌角較小、塑性差：光亮帶小，但毛刺和塌角較小二、沖裁間隙影響二、沖裁間隙影響 1 1、間隙合適：光亮帶占料厚的、間隙合適：光亮帶占料厚的1/21/21/31/3，毛刺和塌角較小。（單邊間隙為，毛刺和塌角較小。（單邊間隙為料厚的料厚的7 71515） 2 2、間隙過(guò)?。盒纬蓛纱喂饬翈?，中間夾層會(huì)形成裂紋，如果裂紋過(guò)大，則、間隙過(guò)小：形成兩次光亮帶，中間夾層會(huì)形成裂紋，如果裂紋過(guò)大，則不能使用，毛刺易去處不能使用，毛刺易去處 3 3、間隙過(guò)大：光亮帶減小，毛刺和塌角均較大

14、，斷面質(zhì)量差、間隙過(guò)大：光亮帶減小，毛刺和塌角均較大，斷面質(zhì)量差三、刃口影響三、刃口影響 凸、凹無(wú)論哪個(gè)刃口磨鈍后，均會(huì)在鈍口端產(chǎn)生明顯的毛刺凸、凹無(wú)論哪個(gè)刃口磨鈍后，均會(huì)在鈍口端產(chǎn)生明顯的毛刺彎曲件質(zhì)量及控制彎曲件質(zhì)量及控制一、彎裂：彎曲外側(cè)拉伸應(yīng)力超過(guò)材料的抗拉強(qiáng)度后形成一、彎裂：彎曲外側(cè)拉伸應(yīng)力超過(guò)材料的抗拉強(qiáng)度后形成 1 1、選用塑性好的材料（退火處理的材料塑性較好）、選用塑性好的材料（退火處理的材料塑性較好） 2 2、對(duì)沖裁面去毛刺及拋光（沖裁質(zhì)量差的材料會(huì)降低材料塑性變型的穩(wěn)定性）、對(duì)沖裁面去毛刺及拋光（沖裁質(zhì)量差的材料會(huì)降低材料塑性變型的穩(wěn)定性） 3 3、加開(kāi)工藝槽（厚料）或工藝

15、凸肩（薄料）、加開(kāi)工藝槽（厚料）或工藝凸肩（薄料）二、回彈：塑性變形后彈性變形未完全消失而形成回彈，直接影響彎曲精度二、回彈：塑性變形后彈性變形未完全消失而形成回彈，直接影響彎曲精度 1 1、回彈補(bǔ)償、回彈補(bǔ)償 2 2、在折彎出增加加強(qiáng)筋工藝、在折彎出增加加強(qiáng)筋工藝 3 3、減小凸凹模間隙、減小凸凹模間隙三、偏移：料片不對(duì)稱(chēng)、模具兩端折彎數(shù)不對(duì)等、凸凹模不對(duì)稱(chēng)三、偏移：料片不對(duì)稱(chēng)、模具兩端折彎數(shù)不對(duì)等、凸凹模不對(duì)稱(chēng) 1 1、沖工藝孔進(jìn)行定位、沖工藝孔進(jìn)行定位 2 2、偏移補(bǔ)償、偏移補(bǔ)償 3 3、成對(duì)彎曲、成對(duì)彎曲 4 4、盡量采用對(duì)稱(chēng)的凸凹模、盡量采用對(duì)稱(chēng)的凸凹模拉深件質(zhì)量及控制拉深件質(zhì)量及控制一、起皺：是一種受壓失穩(wěn)的現(xiàn)象一、起皺：是一種受壓失穩(wěn)的現(xiàn)象 控制起皺的方式一般在拉深模上采用壓料裝置，當(dāng)變形程度較小且材料較控制起皺的方式一