金屬材料常用術(shù)語及常見沖壓件質(zhì)量問

1、金屬材料的常用術(shù)語及常見沖壓件質(zhì)量問金屬材料的常用術(shù)語及常見沖壓件質(zhì)量問題介紹題介紹ningbinjie 有關(guān)材料方面的名詞和專業(yè)術(shù)語有關(guān)材料方面的名詞和專業(yè)術(shù)語1.屈服點鋼材或試樣在拉伸時，當(dāng)應(yīng)力超過彈性極限，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，稱此現(xiàn)象為屈服，而產(chǎn)生屈服現(xiàn)象時的最小應(yīng)力值即為屈服點。設(shè)Ps為屈服點s處的外力，F(xiàn)o為試樣斷面積，則屈服點s =Ps/Fo(MPa)，MPa稱為兆帕等于N（牛頓）/mm2。2.屈服強度有的金屬材料的屈服點極不明顯，大多數(shù)金屬合金都沒有屈服點，在測量上有困難，因此為了衡量材料的屈服特性，規(guī)定產(chǎn)生0.2%殘余伸長量時的應(yīng)力，稱為條件

2、屈服強度或簡稱屈服強度，用0.2表示。載荷伸長量 3.抗拉強度材料在拉伸過程中，從開始到發(fā)生斷裂時所達到的最大應(yīng)力值。它表示鋼材抵抗斷裂的能力大小。與抗拉強度相應(yīng)的還有抗壓強度、抗彎強度等。設(shè)Pb為材料被拉斷前達到的最大拉力，F(xiàn)o為試樣截面面積，則抗拉強度b = Pb/Fo （MPa）。4.伸長率 材料在拉斷后，其塑性伸長的長度與原試樣長度的百分比叫伸長率或延伸率。5.屈強比鋼材的屈服點（屈服強度）與抗拉強度的比值，稱為屈強比。屈強比越大，結(jié)構(gòu)零件的可靠性越高，一般碳素鋼屈強比為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）把一定大小（直徑一般為10mm）的淬硬鋼球壓入材料表面，保持一段時間，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或者試樣過小時，不能采用布氏硬度試驗而改用洛氏硬度計量。它是用一個頂角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材料表面，由壓痕的深度求出材料的硬度。根據(jù)試驗材料硬度的不同，

4、分三種不同的標(biāo)度來表示： 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以內(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）舉實例來進行硬度的評判（典型件：鑄鐵件HB；淬火鋼件HRA，HRC；表面強化件HV） 有關(guān)鋼的熱處理的名詞和專業(yè)術(shù)語有關(guān)鋼的熱處理的名詞和專業(yè)術(shù)

5、語1.鋼的退火將鋼加熱到一定溫度并保溫一段時間，然后使它慢慢冷卻，稱為退火。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化晶粒，提高鋼的力學(xué)性能，減少殘余應(yīng)力；同時可降低硬度，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。它能消除過共析鋼的網(wǎng)狀滲碳體，對于亞共析鋼正火可細化晶格，提高綜合力學(xué)性

6、能，對要求不高的零件用正火代替退火工藝是比較經(jīng)濟的。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。回火多與淬火、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為調(diào)質(zhì)處理。高溫回火是指在500-65

7、0之間進行回火。調(diào)質(zhì)可以使鋼的性能，材質(zhì)得到很大程度的調(diào)整，其強度、塑性和韌性都較好，具有良好的綜合機械性能。時效處理：為了消除精密量具或模具、零件在長期使用中尺寸、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，這種為穩(wěn)定精密制件質(zhì)量的處理，稱為時效。對在低溫或動載荷條件下的鋼材構(gòu)件進行時效處理，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快速加熱到臨界溫度以上，但熱量還未來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，而心部沒有發(fā)生相變，這就實現(xiàn)了表面淬硬而

8、心部不變的目的。適用于中碳鋼。化學(xué)熱處理：是指將化學(xué)元素的原子，借助高溫時原子擴散的能力，把它滲入到工件的表面層去，來改變工件表面層的化學(xué)成分和結(jié)構(gòu)，從而達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程。也是使低碳鋼的工件具有高碳鋼的表面層，再經(jīng)過淬火和低溫回火，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：又稱氮化，是指向鋼的表面層滲入氮原子的過程。其目的是提高表面層的硬度與耐磨性以及提高疲勞強度、抗腐蝕性等。目前生產(chǎn)中多采用

9、氣體滲氮法。氰化：又稱碳氮共滲，是指在鋼中同時滲入碳原子與氮原子的過程。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等實例。影響屈服強度的因素：1、金屬本性及晶格類型2、細化晶粒，用細化晶粒的方來提高屈服強度的方法叫做細晶強化，它不僅可以提高強度，而且還可以提高塑性和韌性，是金屬強化的一種好辦法。3、固溶強化，把異類元素溶入基體金屬得到固溶合金，可以有效地提高屈服強度，這樣的強化叫做固溶強化，一般

10、來說，溶質(zhì)原子和溶劑原子的直徑差越大，溶質(zhì)濃度越高，其強化效果也越大。4、第二相的影響，工業(yè)合金，特別是高強度合金，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度。5、形變強化，金屬預(yù)先塑性變形可以提高屈服強度，塑性變形量越大，屈服強度提高幅度越大，形變強化的本質(zhì)也是位錯運動受阻的結(jié)果。提一下晶格位錯，平移，釘扎，冷做硬化，輥壓，嘖丸強化簡單的精沖壓工藝簡單的精沖壓工藝精沖：就是精密沖壓的簡稱。精沖是在普沖的基礎(chǔ)上，發(fā)展起來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、電子工業(yè)等），取代傳統(tǒng)的普沖、機加工、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)勢和經(jīng)濟效益。簡單的精沖壓工藝簡單的精沖壓工藝一個沖壓件往往需要經(jīng)過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。簡單的講，沖壓是模具對材料施加壓力，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。沖壓件常見質(zhì)量問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)力擴展毛面：刃口附近微裂紋不斷受拉應(yīng)力擴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、間隙過小：形成兩次光亮帶，中間夾層會形成裂紋，如果裂紋過大，則、間隙過?。盒纬蓛纱喂饬翈В虚g夾層會形成裂紋，如果裂紋過大，則不能使用，毛刺易去處不能使用，毛刺易去處 3 3、間隙過大：光亮帶減小，毛刺和塌角均較大

14、，斷面質(zhì)量差、間隙過大：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、凹無論哪個刃口磨鈍后，均會在鈍口端產(chǎn)生明顯的毛刺凸、凹無論哪個刃口磨鈍后，均會在鈍口端產(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)力超過材料的抗拉強度后形成一、彎裂：彎曲外側(cè)拉伸應(yīng)力超過材料的抗拉強度后形成 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、對沖裁面去毛刺及拋光（沖裁質(zhì)量差的材料會降低材料塑性變型的穩(wěn)定性）、對沖裁面去毛刺及拋光（沖裁質(zhì)量差的材料會降低材料塑性變型的穩(wěn)定性） 3 3、加開工藝槽（厚料）或工藝

15、凸肩（薄料）、加開工藝槽（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、回彈補償、回彈補償 2 2、在折彎出增加加強筋工藝、在折彎出增加加強筋工藝 3 3、減小凸凹模間隙、減小凸凹模間隙三、偏移：料片不對稱、模具兩端折彎數(shù)不對等、凸凹模不對稱三、偏移：料片不對稱、模具兩端折彎數(shù)不對等、凸凹模不對稱 1 1、沖工藝孔進行定位、沖工藝孔進行定位 2 2、偏移補償、偏移補償 3 3、成對彎曲、成對彎曲 4 4、盡量采用對稱的凸凹模、盡量采用對稱的凸凹模拉深件質(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