常用金属材料基础知识

2024-05-04

常用金属材料基础知识(精选6篇)

篇1:常用金属材料基础知识

锅炉知识-金属材料基本知识

1、什么是变形?变形有几种形式?

构件在外力作用下,发生尺寸和形状改变的现象,称为变形。变形的基本形式有弹性变形、永久变形(塑性变形)和断裂变形三种。

构件在外力作用下发生变形,外力去除后能恢复原来形状和尺寸,材料的这一特性称为弹性。这种在外力去除后能消失的变形称为弹性变形。若外力去除后,只能部分的恢复原状,还残留一部分不能消失的变形,材料的这一特性称为塑性。外力去除后不能消失而永远残留的变形,称为塑性变形或残余变形,也称永久变形。

工程上,一般要求构件在正常工作时,只能发生少量弹性变形,而不能出现永久变形。但对材料进行某种加工(如弯曲、压延、锻打)时,则希望它产生永久变形。

2、什么是强度?什么是刚度?什么是韧性?

材料或构件承受外力时,抵抗塑性变形或破坏的能力称强度。钢材在较大外力作用下可能不被破坏,木材在较小外力作用下而可能会断裂,我们说钢材的强度比木材高。

材料或构件承受外力时抵抗变形的能力称为刚度。刚度不仅与材料种类有关,还与构件的结构形式、尺寸等有关。比如管式空气预热器管箱与钢管省煤器组件相比,前者抗变形能力要比后者好,我们称前者的刚度强(好),后者的刚度弱(差)。刚度好的构件,在外力作用下的稳定性也好。材料抵抗冲击载荷的能力称为韧性或冲击韧性,即材料承受冲击载荷时迅速产生塑性变形的性能。锅炉承压部件所使用的材料应具有较好的韧性。

3、什么是塑性材料?什么是脆性材料?

在外力作用下,虽然产生较显著变形而不被破坏的材料,称为塑性材料。在外力作用下,发生微小变形即被破坏的材料,称为脆性材料。

材料的塑性和韧性的重要性并不亚于强度。塑性和韧性差的材料,工艺性能往往很差,难以满足各种加工及安装的要求,运行中还可能发生突然的脆性破坏。这种破坏往往滑事故前兆,其危险性也就更大。脆性材料抵抗冲击载荷的能力更差。

4、什么是应力、应变和弹性模量?

材料或构件在单位截面上所承受的垂直作用力称为应力。外力为拉力时,所产生的应力为拉应力;外力为压缩力时,产生的应力为压应力。在外力作用下,单位长度材料的伸长量或缩短量,称为应变量。在一定的应力范围(弹性形变)内,材料的应力与应变量成正比,它们的比例常数称为弹性模量或弹性系数。对于一定的材料,弹性模量是常数,弹性模量越大,在一定应力下,产生的弹性变形量越小。弹性模量随温度升高而降低。转动机械的轴与叶轮,要求在转动过程中产生较小的变形,就需要选用弹性模量较大的材料。

5、什么叫应力集中?

由于构件截面尺寸突然变化而引起应力局部增大的现象,称为应力集中。

在等截面构件中,应力是均匀分布的。若构件上有孔、沟槽、凸肩、阶梯等,使截面尺寸发生突然变化时,在截面发生变化的部位,应力不再是均匀分布,在附近小范围内,应力将局部增大。应力集中的程度,可用应力集中系数来表示。应力集中系数的大小,只与构件形状和尺寸有关,与材料无关。工程上常用典型构件的应力集中系数,已通过试验确定。应力集中处的局部应力值,有时可能很大,会影响部件使用奉命,是部件损坏的重要原因之一。为防止和减小这种不利影响,应尽可能避免截面尺寸发生突然变化,构件的外形轮廓应平缓光滑,必要的孔、槽最好配臵在低应力区。另外,金属材料内部或焊缝有气孔、夹渣、裂纹以及“焊不透”、“咬边”等缺陷,也会引起应力集中。

6、什么是强度极限(抗拉强度)与屈服极限?

强度极限与屈服极限是通过试验确定的。在拉伸试验过程中,应力达到某一数值后,虽然不再增加甚至略有下降,试件的应变还在继续增加,并产生明显的塑性变形,好像材料暂时失去抵抗变形的能力,这种现象称为材料的屈服。发生屈服现象时的应力,称为材料的屈服极限。当试验拉力继续升高,试件达到破坏时的应力,称为材料的强度极限或抗拉强度。屈服极限和强度极限越大,分别表明材料抵抗破坏和抵抗塑性变形的能力高,即材料强度好。对于一定材料来说,强度极限和屈服极限是随着工作温度的升高而降低的。

7、什么是蠕变与蠕变极限?什么是持久强度与持久塑性? 金属在一定温度和一定应力作用下,随着时间的推移缓慢地发生塑性变形的现象称蠕变。材料发生蠕变的温度与其性质有关,碳钢在300—350℃时,合金钢在350—450℃时,在应力作用下,就会出现蠕变。温度越高,应力越大,蠕变速度就越快。

材料抗蠕变的性能用蠕变极限来衡量,它表示在一定温度下,于规定时间内,钢材发生一定量总变形的最大应力值。持久强度是在高温条件下,经过规定时间发生蠕变破裂时的最大应力。持久塑性是指处于蠕变状态的材料,在发生破裂时的相对塑性变形量。高温材料特别是发电厂使用的管材,应具有良好的持久塑性,希望不低于3%—5%。过低的持久塑性,会使材料发生脆性破坏,降低其使用奉命。

材料的蠕变极限、持久强度、持久塑性都是通过试验方法求得的。

8、什么是金属材料的疲劳与疲劳极限?

构件在长期交变应力作用下,虽然它承受的应力远小于材料的屈服极限,在没有明显塑性变形的情况下,发生断裂的现象称为金属的疲劳。因金属疲劳发生的破坏称为疲劳破坏出现疲劳破坏的原因,是经过应力多次交替变化后,在应力最大或有缺陷部位会产生微细的裂纹,裂纹尖端出现严重的应力集中,随着交变应力循环次数的增加,裂纹逐渐扩大,最后导致破裂。

材料经受无限次变载荷而不发生断裂时的最大应力,称为材的疲劳极限。工程上常根据机件的使用寿命要求,规定交变应力循环N次时的应力为有限疲劳极限或条件疲劳限。如汽轮机叶片交变应力循环次数N 锅炉的每一次启动和停止,工质运行参数的每一次波动,承压部件都要经受一次交变应力及应变的循环,这都将会影响承压部件的寿命。为了提高钢材抵抗疲劳破坏的能力,应在保持材料一定强度的基础上尽可能提高钢材的塑性及韧性。

9、什么是许用应力与安全系统? 构件实际工作时,所允许产生的最大应力称许用应力。对锅炉承压元件不定来说,许用应力是指在工作条件下所允许的最小壁厚及最大压力时的应力。

构件工作时,其内部产生的应力既不能达到屈服极限,更不能达到强度极限,必须远小于它们才能保证安全。通常把和称危险应力。

危险应力与许用应力的比值n称为安全系数。N值的大小,不仅反映构件的安全程度。N值大,许用应力小,比较安全,但消耗材料多,构件也笨重;n值许用应力大,能节约材料,但安全程度就差。因此,在确定安全系数时,应在满足安全的前提下,充分考虑经济性的要求。

11什么是热应力?热应力大小如何计算? 构件因温度化不能自由伸缩而产生的应力,或部件本身温度不均匀使伸缩受制约而产生的应力,称为热应力。由于热应力是温度变化而产生的,所以也称温度应力或温差应力。

部件工作时,它的尺寸将因温度变化而伸缩。若部件的伸缩不受任何限制,温度变化只能使其变形,而不致产生应力。若部件不能自由伸缩,将会在其内部产生应力。

部件在受热或冷却时,若各部分温度不一致,变形将受制约。温度高的部分要膨胀伸长,温度低的部分则限制它的膨胀,结果在高温部位产生压应力。低温部位产生拉应力。锅炉在启、停过程中,出现的汽包内外壁温差,将会在汽包壁内产生热应力。

热应力是由于温度变化是时变形受阻而产生,可根据应力与应变成正比的关系列出计算式:

12、什么是金属的应力松弛现象?

钢材在高温和应力作用下,在应变量维持不变,应力随着时间的延长逐渐降低的现象,称为应力松弛。

金属材料在高温下发生应力松弛,是有一部分在初应力作用下产生的弹性变形逐渐地转化为塑性变形的结果。松弛现象与蠕变现象有着内在的联系,都是在高温和应力作用下的不断性变形过程,两者的区别仅在于蠕变时应力基本恒定不变,松弛时应力则不断在降低。

应力松驰发生在高温下工作的紧固件上,如锅炉、汽轮机上的螺栓、螺母、压紧弹簧等。这些零件在长期高温和应力作用下,塑性变形增加,应力下降,当松弛到一定程度后,就会引起汽缸和阀门漏汽,安全门提前起座,影响机组正常运行,甚至发生危险。为了防止上述现象发生,一般要求经过2×104h(两次大修间隔)运行后,螺栓最小应力不低于最小密封应力,这个密封应力通常为150MPa2(15.3kgf/mm)。为了达到这一要求,可以采取如下措施:一是选择松弛性能高的钢材;一是提高螺栓的初紧应力。13.什么是钢材的热疲劳与热脆性?

当金属材料在工作过程中存在温差时,因部分的胀、缩相互制约而产生附加热应力。如果温差是周期变化的,热应力也将随之变化,同时伴随着弹、塑性变形的循环,塑性变形逐渐积累引起损伤,最后导致破裂。这种因经受多次周期性热应力作用而遭到的破坏称为热疲劳破坏。

热疲劳裂纹一般发生在金属零件的表面,为龟裂状。锅炉的过热器、再热器、汽包、汽轮机的汽缸、隔板,都有出现热疲劳的可能性。

钢材在某一高温区间(如400—550℃)和应力作用下长期工作,会使冲击韧性明显下降的现象称为热脆性。影响热脆性的主要因素是金属的化学成分。含有铬、锰、镍等元素的钢材,热脆性倾向较大。加入钼、钨、钒等元素,可降低钢材的热脆性倾向。

14、什么是钢材的高温氧化? 锅炉某些高温元件(如过热器、再热器管及其支吊架等)与高温烟气中的氧气发生的氧化反应,称高温氧化。氧化生成的氧化膜如果不能紧紧地包覆在钢材表面而发生脱落,则氧化过程会不断发展,层层剥落,最后导致破坏。

高温氧化可生成三种氧化物:FeO,Fe2O3,Fe3O4。当壁温在570℃以下时,氧化膜由Fe2O3,Fe3O4组成;当温度高于570℃时,氧化膜由FeO,Fe2O3,Fe3O4组成。Fe2O3,Fe3O4具有致密的结构,能保护金属表面,有较好的抗氧化化。而FeO的抗氧化能力很差,因此,在温度高于500℃时,高温氧化过程就有加快的趋势。钢材工作温度高于570℃,就需要考虑抗氧化性问题。在钢中加入铬元素,生成的氧化膜具有良好的保护作用,是提高钢材抗高温氧化性能的主要手段。15.在高温下金属组织可能发生哪些变化?有何危害?

常温下钢材的金相组织是稳定的,不随时间而改变。但若在高温下长期工作,其金相组织则会不断发生变化,使其性能变差,严重时会导致破裂损坏。

(1)珠光体球化钢材中片状渗碳体逐渐转化为球状,并积聚长大的现象称珠光体球

化。珠光体球化使钢材高温性能下降,加速蠕变过程,严重球化时,常引起爆管事故。影响球化过程的因素是温度、时间和化学万分,在钢中加入铬、钼、钒等合金元素,能降低球化过程的速度。

(2)石墨化石墨化是钢中渗碳体在长期高温下工作自行分解的一种现象,即 Fe3C→3Fe+C(石墨)石墨化主要发生在低碳钢和低碳钼钢,能使钢材常温下和高温机械性能(强度、塑性)

均下降,特别使冲击韧性显著降低,导致钢材的脆性破坏。

(3)合金元素的重新分配钢材在高温下和应力长期作用下,会发生合金元素在固溶体和碳化物之间的重新分配,使强度极限和持久强度均下降,不利于高温部件的安全运行。合金元素重新分配过程,随温度的升高和时间的推移而加剧,特别是运行温度接近或超过钢材许用温度的上限时,合金元素的迁移速度将更快。

篇2:常用金属材料基础知识

金属材料来源丰富,并具有优良的使用性能和加工性能,是机械工程中应用最普遍的材料,常用以制造机械设备、工具、模具,并广泛应用于工程结构中。

金属材料大致可分为黑色金属两大类。黑色金属通常指钢和铸铁;有色金属是指黑色以外的金属及其合金,如铜合金、铝及铝合金等。

1.2.1 钢

钢分为碳素钢(简称碳钢)和合金两大类。

碳钢是指含碳量小于2.11%并含有少量硅、锰、硫、磷杂质的铁碳合金。工业用碳钢的含碳量一般为0.05%~1.35%。

为了提高钢的力学性能、工艺性能或某些特殊性能(如耐腐蚀性、耐热性、耐磨性等),冶炼中有目的地加入一些合金元素(如Mn、Si、Cr、Ni、Mo、W、V、Ti等),这种钢称为合金钢。

(一)碳钢

1.碳钢的分类

碳钢的分类方法有多种,常见的有以下三种。

(1)按钢的含碳量多少分类 分为三类:

低碳钢,含碳量0.25%;

中碳钢,含碳量为0.25%~0.60%;

高碳钢,含碳量0.60%。

(2)按钢的质量(即按钢含有害元素S、P的多少)分类 分为三类: 普通碳素钢,钢中S、P含量分别≤0.055%和0.045%;

优质碳素钢,钢中S、P含量均≤0.040%;

高级碳素钢,钢中S、P含量分别≤0.030%和0.035%。

(3)按钢的用途分类 分为两类:

碳素结构钢,主要用于制造各种工程构件和机械零件;

碳素工具钢,主要用于制造各种工具、量具和模具等。

2.碳钢牌号的表示方法

(1)碳素结构钢 碳素结构钢的牌号由屈服点“屈”字汉语拼音第一个字母Q、屈服点数值、质量等级符号(A、B、C、D)及脱氧方法符号(F、b、Z)等四部分按顺序组成。其中质量等级按A、B、C、D顺序依次增高,F代表沸腾钢,b代表镇静钢,Z代表镇静钢等。如Q235-A·F表示屈服强度为235Mpa的A级沸腾碳素结构钢。

(2)优质碳素结构钢 优质碳素结构钢的牌号用两位数字表示。这两位数字代表钢中的平均含碳量的万分之几。例如45钢,表示平均含碳量为0.45%的优质碳素结构钢。08钢,表示平均含碳量为0.08%的优质碳素结构钢。

(3)碳素工具钢 碳素工具钢的牌号是用碳字汉语拼音字头T和数字表示。其数字表示钢的平均含碳量的千分之几。若为高级优质,则在数字后面加“A”。例如,T12钢,表示平均含碳量为1.2%的碳素工具钢。T8钢,表示平均含碳量为0.8%的碳素工具钢。T12A,表示平均含碳量为1.2%的高级优质碳素工具钢。

3.碳钢的用途举例

Q195、Q215,用于铆钉、开口销等及冲压零件和焊接构件。

Q235、Q255,用于螺栓、螺母、拉杆、连杆及建筑、桥梁结构件。

Q275,用于强度较高转轴、心轴、齿轮等。

Q345,用于船舶、桥梁、车辆、大型钢结构。

08钢,含碳量低,塑性好,主要用于制造冷冲压零件。10、20钢,常用于制造冲压件和焊接件。也常用于制造渗碳件。35、40、45、50钢属中碳钢,经热处理后可获得良好的综合力学性能,主要用制造齿轮、套筒、轴类零件等。这几种钢在机械制造中应用非常广泛。

T7、T8钢,用于制造具有较高韧性的工具,如冲头、凿子等。

T9、T10、T11钢,用作要求中等韧性、高硬度的刃具,如钻头、丝锥、锯条等。

T12、T13钢,用于要求更高硬度、高耐磨性的锉刀、拉丝模具等。

(二)合金钢

合金钢的分类方法有多种,常见的有以下两种。

(1)按用途分类 分为三类:

合金结构钢,用于制造各种性能要求更高的机械零件和工程构件;

合金结构钢,用于制造各种性能要求更高的刃具、量具和模具;

特殊性能钢,具有特殊物理和化学性能的钢,如不锈钢、耐热钢、耐磨钢等。

(2)铵合金元素总含量多少分类 分为三类:

低合金钢,合金元素总含量小于5%;

中合金钢,合金元素总含量为5%~10%;

高合金钢,合金元素总含量大于10%。

2.合金钢牌号的表示方法

合金钢是按钢材的含碳量以及所含合金元素的种类和数量编号的。

① 钢号首部是表示含碳量以及所含合金结构钢与碳素结构钢相同,以万分之一的碳作为单位,如首部数字为45,则表示平均含碳量为0.45%;合金工具钢以千分之一的碳作为单位,如首部数字为5,则表示平均含碳量为0.5%。

② 在表示含碳量的数字后面,用元素的化学符号表示出所含的合金元素。合金元素的含量以百分之几表示,当平均含量小于1.5%时,只标明元素符号,不标含量。如25Mn2V,表示平均含碳量为0.25%,含锰量约为2%,含钒量小于1.5%的合金结构钢。又如9SiCr,表示平均含碳量为0.9%,含硅、铬都少于1.5%的合金工具钢。

③ 对于含碳量超过1.0%的合金工具钢,则在牌号中不表示含碳量。如CrWMn钢,表示含碳量大于1.0%并含有铬、钨、锰三种合金元素的合金工具钢。但也有特例,高速钢的含碳量小于1.0%,牌号中也不表示含碳量。如W18Cr4V钢,其含碳量仅为0.7%~0.8%。

④ 特殊性能钢牌号中也不表示方法基本上与合金工具钢相同。如2Cr13,表示平均含碳量为0.2%,含铬量约为13%的不锈钢。

⑤ 有些特殊用钢,则用专门的表示方法,如滚动轴承钢,其牌号以G表示,不标含碳量,铬的平均含量用千分之几表示。如GCr15,表示含铬量为1.5%的滚动轴承钢。

⑥ 对于高级优质钢,在钢号末尾加一个“A”字,如38CrMoAIA。

3.合金钢的用途举例

09MnNb、16Mn、15MnTi钢属低合金结构钢,用于制造桥梁、车辆、锅炉、油罐、建筑结构和化工容器等。

14MnVTiRe、14MnMoV、18MnNb、14CrMnMoVB钢用于制造大型船舶、重要桥梁、电站设备及锅炉、化工、石油等中高压容器。

20Cr、20MnV钢,适于制造渗碳小齿轮、小轴、活塞销等。

20CrMnTi钢,常用于制造汽车、拖拉机上的齿轮。

18Cr2Ni4WA、15CrMn2SiMo、20Cr2Ni4A钢,常用于制造大型渗碳齿轮和轴类件。

40MnB、40Cr、35CrMo、40CrMnMo钢,用于制造重要调质件,如主轴、曲轴、连连杆和齿轮等机械零件。

65Mn、60Si2Mn钢属弹簧钢,主要用于制造截面小于25mm的弹簧,如车箱板簧和机车板簧、扭杆簧等。

GCr15、GsiMnMoV钢属轴承钢,主要用于制造滚动轴承的内圈、外圈和滚动体,也可用于制造冷冲模、冷轧辊等。

CrWMn、CrMn、9Mn2V钢,用于制造测量工具,如卡尺、千分尺、量规、块规塞规等。

W18Cr4V、W6Mo5C4V2钢,用于制造高速切削的刃具,如钻头、铣刀、滚刀、拉刀、铰刀车刀等。

5CrMnMo、3Cr2W8V钢,属热模具钢,用于制造热锻模、热压模、压铸模等。

Cr12、Cr12MoV钢,属冷模具钢,用于制造冷冲模具、冷切剪刀具等。

1Cr13、2Cr13、3Cr13、4Cr13钢,属马氏体不锈钢,用于制造抗弱腐蚀性介质并承受冲击载荷的零件,还可用来制造具有较高硬度和耐磨性的医疗工具等。

1Cr18Ni9、1Cr18Ni9Ti钢,属奥氏体不锈钢,用于制造耐硝酸、冷磷酸、有机酸及盐、碱溶液腐蚀的设备零件。

Mn13钢,属耐磨钢,用于制造拖拉机链轨板、挖掘机铲齿、球磨机衬板、铁路道岔等。

15CrMo、4Cr10Si2Mo钢,属耐热钢,用于制造在高温下工作的零件或构件。

1.2.2 铸铁

铸铁是含碳量大于2.11%的铁碳合金,它含有比碳钢更多的硅、锰、硫、磷等杂质。工业上常用的铸铁含碳量为2.5%~4.0%。

根据铸铁中碳的存在形式不同,铸铁可分为白口铸铁可分为白口铸铁和灰口铸铁两大类。

(一)白口铸铁

白口铸铁中的碳几乎全部以Fe3形式存在,断口呈银白色,性能硬而脆,很难进行切削加工,工业上极少用来制造机械零件。主要用作炼钢原料或用于可锻铸铁的毛坯。

(二)灰口铸铁

灰口铸铁中的碳大部分或全部以自由状态的石墨形式存在,断口呈暗灰色。根据灰口铸铁中石墨存在形式不同,它又可分为普通灰口铸铁、可锻铸铁和球墨铸铁等。

1.普通灰口铸铁

简称灰口铸铁,其石墨形态呈片状。由于片状石墨的存在,割裂了金属基体组织,减少了承载的有效面积,因此其综合力学性能较低,但其减振性、耐磨性、铸造性及切削加工性较好,主要用于制造承受压力的床身、箱体、机座、导轨等零件。

灰口铸铁牌号的表示方法为“HT”加数字,其中“HT”是灰铁两字汉语拼音的第一个字母,数字表示最低抗拉强度。常用的灰口铸铁牌号为HT100、HT150、HT200、HT250、HT300等。

2.可锻铸铁

可锻铸铁是由白口铸铁经石墨化退火后而得到,其后墨形态呈团絮状。由于其石墨呈团絮状,对金属基体的割裂作用减小,故其抗拉强度、塑性、韧性都比灰口铸铁高,主要用于制造一些形状比较复杂而在工作中承受一定冲击载荷的薄壁小型零件,如管接头、农具等。

可锻铸铁的牌号由“KTH”或“KTZ”加两组数字组成。其中“KT”是可铁两字汉语拼音第一个字母,后面的“H”表示黑心可锻铸铁,“Z”表示珠光体可锻铸铁。其后面的两组数字分别表示材料的最低抗拉强度数值和最小伸长率数值。其主要牌号有KTH350-

10、KTZ550-04等。

3.球墨铸铁

球墨铸铁中石墨形态呈球状。由于球状石墨对金属基体的割裂作用更小,因此它具有较高的强度、塑性和韧性,所以应用较广,在某些情况下可替代中碳钢使用。主要用于制造受力较复杂、负荷较大的机械零件,如曲轴、连杆、齿轮、凸轮轴等。

球墨铸铁的牌号由“QT”加两组数字组成。其中“QT”是球铁两字汉语拼音的第一个字母,两组数字分别表示最低抗拉强度数值和最小伸长率数值。主要牌号有QT500-

7、QT800-2等。

1.2.3 铸钢

铸钢也是一种重要的铸造合金,其应用仅次于铸铁。铸钢件的力学性能优于各类铸件,并具有优良的焊接性能,适于采用铸焊联合工艺制造重型铸件。生产上铸钢主要用于制造形状复杂、难于锻造而又需承受冲击载荷的零部件。如机车车架、火车车轮、水压机的缸和立柱、大型齿轮、轧钢机机架等。

常用的铸钢有碳素铸钢和合金铸钢两大类,其中碳素铸钢应用较广,约占铸钢件的80%。

一般工程用铸钢的牌号由“ZG”加两组数字表示。其中“ZG”为铸钢二字汉语拼音第一个字母,后面两位数字分别表示材料的最小屈服强度值和最小抗拉强度值。如ZG200-400、ZG270-500、ZG340-640等。

1.2.4 铜合金及铝合金

铜、铝合金是工业上最常用的有色合金。因具有某些特殊的使用性能,使其成为现代工业技术中不可缺少的材料。

(一)铜合金

在纯铜中加入某些合金元素(如锌、锡、铝、铍、锰、硅、镍、磷等),就形成了铜合金。铜合金具有较好的导电性、导热性和耐腐蚀性,同时具有较高强度和耐磨性。

根据成分不同,铜合金分为黄铜和青铜等。

1.黄铜是以锌为主要合金元素的铜合金。按照化学成分,黄铜分为普通铜和特殊黄铜两种。

(1)普通黄铜 普通黄铜是铜锌二元合金。由于塑性好,适于制造板材、棒材、线材、管材及深冲零件,如冷凝管、散热管及机械、电器零件等。铜的平均含量为62%和59%的黄铜也可进行铸造,称为铸造黄铜。

(2)特殊黄铜 为了获得更高的强度、抗蚀性和良好的铸造性能,在铜锌合金中加入铝、硅、锰、铅、锡等元素,就形成了特殊黄铜。如铅黄铜、锡黄铜、铝黄铜、硅黄铜、锰黄铜等。

铅黄铜的切削性能优良,耐磨性好,广泛用于制造钟表零件,经铸造制作轴瓦和衬套。

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。

2.青铜

青铜原指铜锡合金,但工业上都习惯称含铝、硅、铅、铍、锰等的铜合金也为青铜,所以青铜实际上包括锡青铜、铝青铜、铝青铜、铍青铜、硅青铜、铅青铜等。青铜也分为压力加工青铜和铸造青铜两类。

(1)锡青铜 以锡为主要合金元素的铜基合金称锡青铜。工业中使用的锡青铜,锡含量大多在3%~14%之间。锡含量小于5%锡青铜适于冷加工使用;锡含量为5%~7%的锡青铜适于热加工;锡含量大于10%的锡青铜适于铸造。锡青铜在造船、化工、机械、仪表等工业中广泛应用,主要用以制造轴承、轴套等耐磨零件和弹簧等弹性元件以及抗蚀、抗磁零件等。

(2)铝青铜 以铝为主要合金元素的铜基合金称铝青铜。铝青铜的力学性能比黄铜和锡青铜高。实际应用的铝青铜的铝含量在5%~12%之间,含铝为5%~7%的铝青铜塑性最好,适于冷加工使用。铝含量大于7%~8%后,强度增加,但塑性急剧下降,因此多在铸态或经热加工后使用。铝青铜的耐磨性以及在大气、海水、海水碳酸和大多数有机酸中的耐蚀性,均比黄铜和锡青铜高。铝青铜可制造齿轮、轴套、蜗轮等高强度抗磨零件以及高耐蚀性弹性元件。

(3)铍青铜 以铍为基本元素的铜合金称铍青铜。铍青铜的含铍量为1.7%~2.5%。铍青铜的弹性极限、疲劳极限都很高,耐磨性和抗蚀性优异,具有良好的导电性和导热性,还具有无磁性、受冲击时不产生火花等优点。铍青铜主要用于制作精密仪器的重要弹簧、钟表齿轮、高速高压下工作的轴承、衬套以及电焊机电极、防爆工具、航海罗盘等重要机件。

(二)铝合金

铝中加入合金元素就形成了铝合金。铝合金具有较高的强度和良好的加工性能。根据成分及加工特点,铝合金分为形变铝合金和铸造铝合金。

1.形变铝合金

形变铝合金包括防锈铝合金、硬铝合金、超硬铝合金等。因其塑性好,故常利用压力加工方法制造冲压件、锻件等,如铆钉、焊接油箱、管道、容器、发动机叶片、飞机大梁及起落架、内燃机活塞等。

2.铸造铝合金

铸造铝合金是用于制造铝合金铸件的材料,按主要合金元素的不同,铸造铝合金分为铝硅合金、铝铜合金、铝镁合金和铝锌合金。

(1)铝硅铸造铝合金 铝硅合金是应用最广的铸造铝合金,通常称为硅铝明。其铸造性能好,比重小,并有相当好的抗蚀性和耐热性,适于制造形状复杂的零件,如泵体、电动机壳体、发动机的气缸头、活塞以及汽车、飞机、仪器上的零件,也可制造日用品。

(2)铝铜铸造铝合金 铝铜合金的强度较高,耐热性较好,铸造性能较差,常用于铸造内燃机气缸头、活塞等零件,也可作为结构材料铸造承受中等载荷、形状较简便的零件。

(3)铝镁铸造铝合金 铝镁合金强度高、比重小,有良好的耐蚀性,但铸造性能不好,多用于制造承受冲击载荷、在腐蚀性介质中工作、外形简单的零件,如舰般配件、氨用泵体等。

(4)铝锌铸造铝合金 铝锌合金价格便宜、铸造性能优良、强度较高,但抗蚀性差、热裂倾向大,常用于制造汽车、拖拉机发动机零件及形状复杂的仪器元件,也可用于制造日用品。

1.3 钢铁材料的现场鉴别

钢铁材料品种繁多,性能各异,因此对钢铁材料的鉴别是非常必要的。常用的鉴别方法有火花鉴别法、色标鉴别法、断口鉴别法和音色鉴别法等。

1.3.1 火花鉴别法

根据钢铁材料在磨削过程中所出现的火花爆裂形状、流线、色泽、发火点等特点区别钢铁材料化学成分差异的方法,称为火花鉴别法。

火花鉴别专用电动砂轮机的功率为0.20~0.75kW,转速高于3000r/min。所用砂轮粒度为40~60目,中等硬度,直径为φ150~200mm。磨削时施加压力以20~60N为宜,轻压看合金元素,重压看含碳量。

火花鉴别的要点是:详细观察火花的火束粗细、长短、花次层叠程度和它的色泽变化情况。注意观察组成火束的流线形态,火花束根部、中部及尾部的特殊情况和它的运动规律,同时还要观察火花爆裂形态、花粉大小和多少。

(一)火花组成

(1)火花束 火花束是指被测材料在砂轮上磨削时产生的全部火花,常由根部、中部、尾部组成,(2)流线 从砂轮上直接射出的好像直线的火流称为流线。每条流线都由节点、爆花和尾花组成,(3)节点 节点就是流线上火花爆裂的原点,呈明亮点。

(4)爆花 爆花就是节点处爆裂的火花。钢的化学成分不同,尾花的形状也不同。通常,尾花可分为狐尾尾花、枪尖尾花、菊花状尾花、羽状尾花等。

(二)常用钢铁材料的火花特征

碳是钢铁材料火花的基本元素,也是火花鉴别法测定的主要成分。由于含碳量的不同,其火花形状不同。

1.碳素钢火花的特征

① 通常低碳钢火花束较长,流线少,芒线稍粗,多为一次花,发光一般,带暗红色,无花粉。② 中碳钢火花束稍短,流线较细长而多,爆花分叉较多,开始出现二次、三次花,花粉较多,发光较强,颜色橙。

③ 高碳钢火花束较短而粗,流线多而细,碎花、花粉多,又分叉多且多为三次花,发光较亮。

2.铸铁的火花特征

铸铁的火花束很粗,流线较多,一般为二次花,花粉多,爆花多,尾部渐粗下垂成弧形,颜色多为橙红。火花试验时,手感较软。

3.合金钢的火花特征

合金钢的火花特征与其含有的合金元素有关。一般情况下,镍、硅、钼、钨等元素抑制火花爆裂,而锰、钒铬等元素却可助长火花爆裂。所以对合金钢的鉴别难掌握。

一般铬钢的火花束白亮,流线稍粗而长,爆裂多为一次花、花型较大,呈大星形,分叉多而细,附有碎花粉,爆裂的火花心较明亮。

镍铬不锈钢的火花束细,发光较暗,爆裂为一次花,五、六根分叉,呈星形,尖端微有爆裂。

高速钢火花束细长,流线数量少,无火花爆裂,色泽呈暗红色,根部和中部为断续流线,尾花呈弧状。

1.3.2 色标鉴别法

生产中为了表明金属材料的牌号、规格等,常做一定的标记,如涂色、打印、挂牌等。金属材料的涂色标志是表示钢号、钢种的,涂在材料一端的端面或端部。具体的涂色方法在有关标准中做了详细规定,现举例如下:

碳素结构钢Q235钢为红色;

优质碳素结构钢20钢为棕色加绿色,45钢为白色加棕色;

合金结构钢20CrMnTi钢为黄色加黑色,40CrMo钢为绿色加紫色;

铬轴承钢GCr15钢为蓝色;

高速钢W18Cr4V钢为棕色加蓝色;

不锈钢1Cr18Ni9Ti钢为绿色国蓝色;

热作模具钢5CrMnMo钢为紫色加白色。

1.3.3 断口宏观鉴别法

材料或零部件因受某些物理、化学或机械作用的影响而导致破断,此时所形成的自然表面称为断口。生产现场根据断口的自然形态判定材料的韧脆性,从而推断材料含碳量的高低。若断口呈纤维状,无金属光泽,颜色发暗,无结晶颗粒,且断口边缘有明显的塑性变形特征,则表明钢材具有良好的塑性和韧性,含碳量较低。若断口齐平,呈银灰色,且具有明显的金属光泽和结晶颗粒,则表明属脆性材料。而过共析钢或合金经淬火后,断口呈亮灰色,具有绸缎光泽,类似于细瓷器断口特征。常用钢铁材料的断口特点大致如下:

低碳钢不易敲断,断口边缘有明显的塑性变形特征,有微量颗粒;

中碳钢的断口边缘的塑性变形特征没有低碳钢明显,断口颗粒较细、较多;

高碳钢的断口边缘无明显塑性变形特征,断口颗粒很细密;

铸铁极易敲断,断口无塑性变形,晶粒粗大,呈暗灰色。

1.3.4 音色鉴别法

根据钢铁敲击时发出的声音不同,以区别钢和铸铁的方法称为音色鉴别法。敲击时,发出比较清脆声音的材料为钢,发出较低沉声音的材料为铸铁。

为了准确地鉴别材料,在以上几种现场鉴别的基础上,一般还可采用化学分析、金相检验以及硬度试验等手段进行鉴别。

1.4 钢的常用热处理

热处理就是通过对固态金属的加热、保温和冷却,来改变金属的显微组织及其形态,从而提高或改善金属的机械性能的一种方法。铸造、锻压、焊接和机加工的目的是使零件成形或改变其形状,而热处理的目的是改变金属材料的组织和性能,而不要求改变零件的形状和尺寸,各种机械零件中,大多数或绝大多数都要经过热处理才投入使用。钢的热处理对提高和改善零件的机械性能发挥着十分重要的作用。

热处理方法很多,常用的有退火、正火、淬火、回火和表面热处理等。热处理既可以作为预先热处理以消除上一道工序所遗留的某些缺陷,为下一道工序准备好条件;也可作为最终热处理进一步改善材料的性能,从而充分发挥材料的潜力,达到零件的使用要求。因此,不同的热处理工序常穿插在零件制造过程的各个热、冷加工工序中进行。

任何一种热处理的工艺过程,都包括下列三个步骤:

(1)以一定速度把零件加热到规定的温度。这个温度范围根据不同的金属材料、不同的热处理要求而定。

(2)在此温度下保温,使工件全部或局部热透。

(3)以某种速度把工件冷却下来。

钢的热处理工艺规范如图1-8所示。通过控制加热温度和冷却速度,可以在很大范围内改变金属材料的性能。

1.4.1 退火

退火是把工件加热到适当的温度(对碳钢一般加热至780~900℃),保温一定时间后随炉子降温而冷却的热处理方法。

工具钢和某些重要结构零件的合金钢有时硬度较高,铸、锻、焊后的毛坯有时硬度不均匀,存在着内应力。为了便于切削加工,并保持加工后的精度,常对工件施以退火处理。

退火后的工件硬度较低,消除了内应力,同时还可以使材料的内部组织均匀细化,为进行下一步热处理(淬火等)做好准备。

加热时温度控制应准确。温度过低达不到退火目的,温度过高又会造成过热、过烧、氧化、脱碳等缺陷。操作时还应注意零件的放置方法,当退火的主要目的是为了消除内应力时更应注意。如对于细长工件的稳定尺寸退火,一定要在井式炉中垂直吊置,以防止工件由于自身重力所引起的变形。

操作时还应注意不要触碰电阻丝,以免短路。为保证安全,应安装炉门开启断电装置,装炉和取出工件时能自行断电。

2.正火

将工件放到炉中加热到适当温度,保温后出炉空冷的热处理方法叫正火。正火实质上是退火的另一种形式,其作用与退火相似。与退火不同之处是加热(对碳钢而言,一般加热至800~930℃)和保温后,放在空气中冷却而不是随炉冷却。由于冷却速度比退火快,因此,正火工件获得的组织比较细密,比退火工件的强度和硬度稍高,而塑性和韧性稍低。但这一点对于一般低碳钢而言差别并不明显,对中碳钢零件而言有时由于正火后的硬度适中,更适合于切削加工。又由于正火冷却时不占炉子,还可使生产效率提高,成本降低。所以一般低碳和中碳结构钢等,多用正火代替退火。

3.淬火

淬火是将工件加热到适当的温度(对碳钢一般加热到760~820℃),保温后在水中或油中快速冷却的热处理方法。工件经淬火后可获得高硬度的组织,因此淬火可提高钢的强度和硬度。但工件淬火后脆性增加、内部产生很大的内应力,使工件变形甚至开裂。所以,工件淬火后一般都要及时进行回火处理,并在回火后获得适度的强度和韧性。

淬火操作时要注意工件浸入淬火剂的方法。如果浸入方式不正确,可能使工件各部分的冷却速度不一致而造成很大的内应力,使工件发生变形和裂纹,或产生局部淬不硬等缺陷。例如,钻头、轴杆类等细长工件应以吊挂的方式垂直地浸入淬火液中;薄而平的工件(圆盘铣刀等),不能平着放人而必须立着放人淬火剂中;使工件各部分的冷却速度趋于一致等。

淬火操作时还必须穿戴防护用品,如工作服、手套、防护眼镜等,以防淬火液飞溅伤人。

4.回火

将淬火后的工件重新加热到某一温度范围并保温后,在油中或空气中冷却的操作称为回火。回火的温度大大低于退火、正火和淬火时的加热温度,因此回火并不使工件材料的组织发生转变。回火的目的是减小或消除工件在淬火时所形成的内应力,适当降低淬火钢的硬度,减小脆性,使工件获得较好的强度和韧性,即较好的综合机械性能。

根据回火温度不同,回火操作可分为低温回火、中温回火和高温回火。

低温回火 回火温度为150~250℃。低温回火可以部分消除淬火造成的内应力,适当地降低钢的脆性,提高韧性,同时工件仍保持高硬度。低温回火一般多用于工具、量具。

中温回火 回火温度为300~450℃。淬火工件经中温回火后,可消除大部分内应力,硬度有较大的下降,但是具有一定的韧性和弹性。一般用于处理热锻模、弹簧等。

高温回火 回火温度为500~650℃。高温回火可以消除绝大部分因淬火产生的内应刀,硬度也有显著的下降,塑性有较大的提高,使工件具有高强度和高韧性等综合机械性能。淬火后再加高温回火,通常称为调质处理。一般要求具有较高综合机械性能的重要结构零件,如汽车车轴、坦克的扭力轴等,都要经过调质处理。用于调质处理的钢多为中碳优质结构钢和中碳低合金结构钢。也把用于调质处理的钢称为调质钢。

5.表面热处理

有些零件如齿轮、销轴等,使用时希望它的心部保持一定的韧性,又要求表面层具有耐磨性、抗蚀性、抗疲劳性。这些性能可通过表面热处理来得到。表面热处理按处理工艺特点可分为表面淬火和表面化学热处理两大类。

表面淬火 钢的表面淬火是通过快速加热,将钢件表面层迅速加热到淬火温度。然后快速冷却下来的热处理工艺。通常钢件在表面淬火前均进行正火或调质处理,表面淬火后应进行低温回火。这样,不仅可以保证其表面的高硬度和高耐磨性,而且可以保证心部的强度和韧性。

按照加热方法不同,表面淬火分为火焰淬火和高频感应加热表面淬火(简称高频淬火)。火焰表面淬火简单易行,但难以保证质量,这种方法现在使用不多。而高频淬火质量好,生产率高,可以使全部淬火过程机械化、自动化,适于成批及大量生产,因此被广泛使用。

表面化学热处理 化学热处理就是将钢件在含有活性介质中加热一定时间,使某些金属元素(碳、氮、铝、铬等)渗透零件表层,改变零件表层的化学成分和组织,以提高零件表面的硬度、耐磨性、耐热性和耐蚀性等。常用的化学热处理有渗碳、渗氮、氰化(碳、氮共渗)以及渗入金属元素等方法。

渗碳是应用得比较广泛的一种化学方法。渗碳法分气体、液体和固体法等,而其中的气体渗碳法比较常用。

篇3:常用焊接设备及材料基础知识浅析

1.1 手工电弧焊焊接材料

1.1.1 焊条的组成焊条就是涂有药皮的供电弧焊使用的熔化电极。它是由药皮和焊芯两部分组成。

a.焊芯。焊条中被药皮包覆的金属芯称为焊芯。焊芯一般是一根具有一定长度及直径的钢丝。焊接时, 焊芯有两个作用:一是传导焊接电流, 产生电弧把电能转换成热能;二是焊芯本身熔化为填充金属与母材金属熔合形成焊缝。

b.药皮。压涂在焊芯表面的涂层称为药皮。在光焊条外面涂一层由各种矿物等组成的药皮, 能使电弧燃烧稳定, 焊缝质量得到提高。

由于电弧的高温作用, 焊缝金属中所含的某些合金元素被烧损 (氧化或氮化) , 这样会使焊缝的机械性能降低。通过在焊条药皮中加人铁合金或纯合金元素, 使之随着药皮的熔化而过渡到焊缝金属中去, 以弥补合金元素烧损和提高焊缝金属的机械性能。

1.1.2 焊条的分类

a.按焊条的用途分:低碳钢和低合金高强度钢焊条 (简称结构钢焊条) ;不锈钢焊条;堆焊焊条;低温钢焊条;铸铁焊条;镍及镍合金焊条;铜及铜合金焊条;铝及铝合金焊条。

b.按焊条药皮熔化后的熔渣特性分酸性焊条和碱性焊条。

1.1.3 焊条的选用通常应根据组成焊接结构钢材的化学成分、机械性能。

焊接性和工作环境 (有无腐蚀介质、高温或是低温) 等要求, 以及焊接结构的形状。受力情况和焊接设备 (是否有直流电焊机) 等方面进行综合考虑, 以决定选用哪种焊条。在选用焊条时应注意下列原则:

a.焊件的机械性能、化学成分。低碳钢、中碳钢和低合金钢可按其强度等级来选用相应强度的焊条。

b.焊件的工作条件及使用性能。珠光体耐热钢一般选用与钢材化学成分相似的焊条, 或根据焊件的工作温度来选取。

c.简化工艺、提高生产率和降低成本。

1.1.4 焊接参数的选择方法电弧焊的焊接参数主要有焊条直径、焊接电流、电弧电压、焊接层数、电源种类及极性等。

a.焊条直径的选择。焊条直径的选择主要取决于焊件厚度、接头型式、焊缝位置及焊接层次等因素。在不影响焊接质量的前提下, 为了提高劳动生产率, 一般倾向于选择大直径的焊条。

b.焊接电流的选择。主要根据焊条类型、焊条直径、焊件厚度、接头型式、焊缝空间位置及焊接层次等因素来决定, 其中, 最主要的因素是焊条直径和焊缝空间位置。

c.电弧电压的选择。电弧电压是由电弧长来决定。电弧长, 则电弧电压高;电弧短, 则电弧电压低。

d.焊接层数的选择。在中、厚板焊条电弧焊时, 往往采用多层焊。

e.电源种类和极性的选择。直流电源, 电弧稳定, 飞溅小, 焊接质量好, 一般用在重要的焊接结构或厚板大刚度结构的焊接上。其他情况下, 应首先考虑用交流焊机。

一般情况下, 使用碱性焊条或薄板的焊接, 采用直流反接;而酸性焊条, 通常选用正接。

1.2 碳弧刨割条工作时只需交、直流弧焊机, 不用空气压缩机。

1.3 埋弧焊焊接材料

1.3.1 焊丝根据所焊金属材料的不同, 埋弧焊用焊丝有碳素结构钢焊丝、合金结构钢焊丝。

高合金钢焊丝、各种有色金属焊丝和堆焊焊丝。按焊接工艺的需要, 除不锈钢焊丝和有色金属焊丝外, 焊丝表面均镀铜, 以利于防锈并改善导电性能。

同一电流使用较小直径的焊丝时, 可获得加大焊缝熔深、减小熔宽的效果。当工件装配不良时, 宜选用较粗的焊丝。

1.3.2 焊剂埋弧焊焊剂按用途分为钢用焊剂和有色金属用焊剂, 按制造方法分为熔炼焊剂、烧结焊剂和陶质焊剂。

a.焊剂应满足下列基本要求:具有良好的冶金性能;具有良好的工艺性能。

b.焊剂的分类。埋弧焊焊剂除按其用途分为钢用焊剂和有色金属用焊剂外, 通常还按制造方法、化学成分、化学性质和颗粒结构等分类:按制造方法分为:熔炼焊剂、烧结焊剂和陶质焊剂;按化学成分分为:碱性焊剂、酸性焊剂和中性焊剂。

c.焊剂和焊丝的选配。低碳钢的焊接可选用高锰高硅型焊剂, 配合H08Mn A焊丝, 或选用低锰、无锰型焊剂配H08Mn A和H10Mn Z焊丝。低合金高强度钢的焊接可选用中锰中硅或低锰中硅型焊剂配合与钢材强度相匹配的焊丝。耐热钢、低温钢、耐蚀钢的焊接可选用中硅或低硅型焊剂配合相应的合金钢焊丝。铁素体、奥氏体等高合金钢, 一般选用碱度较高的熔炼焊剂或烧结、陶质焊剂, 以降低合金元素的烧损及掺加较多的合金元素。

2 焊接设备

2.1 气焊设备。气焊设备包括氧气瓶、乙炔发生器 (或溶解乙炔瓶) 以及回火保险器等;气焊工具包括焊炬、减压器以及胶管等。

焊炬按气体的混合方式分为射吸式焊炬和等压式焊炬两类;按火焰的数目分为单焰和多焰两类;按可燃气体的种类分为乙炔用、氢用和汽油用等;按使用方法分为手工和机械两类。

射吸式焊炬也称为低压焊炬, 它适用于低压及中压乙炔气 (0.001-0.1MPa) , 目前国内应用较多。等压式焊炬仅适用于中压乙炔气。

2.2 埋弧焊设备。埋弧焊设备由焊接电源、埋弧焊机和辅助设备构成。

埋弧焊电源可以用交流、直流或交直流并用。埋弧焊机按其自动化程度可分为半机械化 (半自动) 焊机和机械化 (自动) 焊机;按用途可分为通用和专用焊机;按电弧自动调节方式可分为等速送丝和均匀调节式焊机;按焊丝数目可分为单丝、双丝和多丝焊机;按行走机构形式可分为小车式、门架式和伸缩臂式等。

常用的机械化埋弧焊机有等速进丝和变速进丝两种, 一般由机头、控制箱、导轨 (或支架) 组成。

2.3 CO2气体保护焊设备半自动CO2气体保护焊设备主要由焊接电源、供气系统、送丝机构和焊枪等组成。

供气系统主要由CO2气瓶及预热器、干燥器以及气体流量计、减压器和气阀等部件组成。干燥器分为高压 (气体未减压前进行干燥) 和低压 (气体经减压后进行于燥) 两种, 其主要作用是吸收CO2气体中的水分和杂质。通常, 气路中只接高压干燥器。

半自动焊的送丝方式有推进式、拉丝式、推拉式和加长推丝式四种, 目前应用最多的是推进式送丝系统。

CO2气体保护焊设备还应有控制系统。

2.4 惰性气体保护焊设备手工惰性气体保护焊设备包括焊枪、焊接电源与控制装置、供气和供水系统四大部分。

2.5 等离子弧焊设备等离子弧焊设备主要包括焊接电源、控制系统、焊枪、气路系统和水路系统。

2.6 电阻焊设备电阻焊设备是指采用电阻加热原理进行焊接操作的一种设备, 由机械装置、供电装置和控制装置等组成。

摘要:随着科技的不断发展, 焊接设备和材料也在随之进步, 本文就焊接设备分类和材料的一些基础知识做一陈述。

篇4:内衣常用面料纤维知识

棉花是人类运用最早的纤维,棉织物以穿着舒适,手感柔软,吸湿性强,不起静电等优点深受广大消费者的喜爱,美中不足的是它弹性较差,容易起皱。高档的棉类内衣,以天然精梳棉为原料,并加入了先进的弹性纤维莱卡,避免了普通棉制品易松懈,弹性差之不足,使内衣随身动,自由伸展的特点发挥到及至。

优点:

1、吸湿性强,缩水率较大,约为4-10%。

2、耐碱不耐酸。棉布对无机酸极不稳定,既使很稀的硫酸也会使其受到破坏,但有机酸作用微弱,几乎不起破坏作用。棉布较耐碱,一般稀碱在常温下对棉布不发生作用,但强碱作用后,棉布强度会下降。常利用20%的烧碱液处理棉布,可得到“丝光”棉布。

3、耐光性、耐热性一般。在阳光与大气中棉布会缓慢地被氧化,使强力下降。长期高温作用会使棉布遭受破坏,但其可耐受125-150℃短暂高温处理。

4、微生物对棉织物有破坏作用。表现在不耐霉菌。

缺点:

抗皱性差,易收缩,保型性差,放湿慢,染色牢度低。

二、精梳棉纤维

精梳棉棉花的一种,棉花分为普梳棉和精梳棉。精梳棉是指在纺纱的过程中,增加了精致梳理的程序,做法是梳去较短的纤维,并剔除棉花中的杂质,以制造出平滑的纱线,让棉花更有韧性,不易起毛球,棉花的品质也就更加稳定。精梳棉一般有21支、32支、40支、50支、60支棉,支数越高,棉布就越密,越柔软、坚实。至于如何分辨纱织数的方法,建议可以用“观看”与“触摸”两种方法。前者的做法,是将单层棉布放在手上,以灯光照射后透视,纱织数密的精梳棉由于非常紧实,在透光后看不到手影:反之,普通棉布由于织数不够高,手的轮廓便隐约可见。至于以触摸方式分辨,则是实际感受棉布的质感是否柔软、坚实。此外,精梳棉的织法也影响品质的良莠。有一些厂家采用斜纹织法,这样不但容易起毛球,皮肤也会感到粗糙与不舒适。选择平织法的精梳棉,以得到更好的品质保证。

高品质内衣的产品采用40支平织法的精梳棉作为面料,有些厂家就采用32支精梳棉作为面料或普梳棉以次充好,欺骗消费者。

优点:

精梳棉纺出的纱较细而且品质较好。精梳棉纱制成的布料在质感、耐洗与耐用度都有较高的品质水准。

三、莱卡纤维

莱卡是杜邦公司独家发明并生产的一种人造纤维,伸缩性和恢复的能力极强,可改变其他纤维(棉)变形、缩水、褪色的缺点,以赋予植物神奇的特点而广受欢迎。

优点:

1、非凡的延伸性和恢复性弥补了棉制品缩水和变形的不足,穿着贴身而不紧绷。衣随身动,将人体第二层皮肤演绎的淋漓尽致。

2、耐磨耐洗保持持久且不变形、不起球、不缩水、不褪色,特别是领口、袖口、脚踝处不易松懈和损坏。

缺点:

透气与吸汗性稍差,穿着没有棉质的舒服。

四、羊毛纤维

羊毛纤维是一种高档的动物纤维,它色泽均匀、手感柔软,具有良好弹性,保暖效果极佳。羊毛按纤维的粗细分为:细羊毛、半细羊毛和粗羊毛(纺纱性能差)三种,羊毛纱线的粗细,支数越高,说明毛纱越精细,品质越高。高质地的羊毛内衣,采用澳大利亚超细美丽诺羊毛及特殊保暖纤维混纺而成,双层结构使人穿着温暖、舒适,能持久锁住体能因子,在最大范围内吸收和储存人体散发的热量,又能有效的隔绝外界冷空气的侵入,使羊毛的保暖效果得到了最大的提升。

缺点:

容易缩水。

五、绵羊绒纤维

绵羊绒纤维是指棉羊最贴近皮肤的一层低绒。入冬寒冷时长出,抵御风寒,开春转暖后脱落,自然适应气候。素有“软黄金”“钻石纤维”的称谓。高档次的羊绒内衣采用高寒地区绵羊绒结合国际先进工艺纺织而成,优质的羊绒纤维、科学的配比、精致的加工、丰富的色彩,彰显高贵品位的气质。

优点:

1、手感柔软、保暖性强。2、吸湿性能好、重量轻。3、遇热容易变形,易遭虫蛀。

缺点:

1、羊绒由于其纤维短,强力不如羊毛等缺点。因此在穿着时,需要精心呵护,特别避免与硬物、粗布、化纤等衣物长时间摩擦。2、羊绒是一种蛋白纤维,很容易被虫蛀,收藏前不管穿几次,都要洗净、晾干,叠好装袋,加入防虫剂,存放在通风干燥处,切忌挂放,以免悬垂变形。

六、粘胶纤维

粘胶纤维是以木浆、棉短绒为原料,从中提取自然纤维,在把这些自然纤维经过特殊工艺处理,最后就制成了粘胶纤维。粘胶纤维包括:莫代尔纤维、哑光丝、粘纤、人造丝、人造棉(人棉)、人造毛。

优点:

1、粘胶具有很好的吸湿性(普通化纤中它的吸湿性是最强的)、透气性,穿着舒适感好:2、粘胶织品光洁柔软,有丝绸感,手感滑爽,具有良好的染色性,而且不宜褪色。

缺点:

篇5:家具常用材料知识培训资料集合

家具常用材料知识培训资料集合

目 录

一、家具常用材料知识

(一)铝材类1.1 铝型材1.2 压铸铝合金

(二)五金类2.1 黑色金属件2.2 有色金属件2.3 铸件金属

(三)橡塑类3.1 塑料件3.2 橡胶件3.3 树脂类

(四)玻璃类4.1平板玻璃4.2 工艺加工玻璃4.3 艺术加工玻璃

(五)海棉类5.1 定型棉5.2 发泡棉(手机)

(六)皮革类6.1 人造皮革6.2 天然皮革(动物皮革)

(七)胶水类7.2 水性胶7.2 溶剂胶

(八)布类8.1 人造化纤布8.2 天然织布

(九)外观装饰(贴)复膜类9.1 玻音软片9.2 装饰板(防火板、保丽板)9.3 木皮

(十)人造板材类10.1 夹板10.2 木工板10.3 纤维板10.4 阻燃板(石膏、硅酸类、氧化铝板、铝型板、PVC美案板)10.5 刨花板10.6 发泡板(软、可钉板)

(十一)油漆类11.1 木器漆11.2 五金漆11.3 玻璃漆11.4 铝材漆

(十二)电器配件类12.1 电动升降机构12.2 遥控机构12.3 接插器件(遥控升降)

二、家具产品常见外观装饰(艺术效果)方法

(一)电镀法1.1 水镀1.2 真空镀1.3 钛镀

(二)喷涂法2.1 空气喷涂2.3 静电喷涂2.3 UV喷涂

(三)复膜法3.1 移印法3.2 真空复膜

(四)氧化法4.1 铝氧化4.2 铝电泳4.3 着色法

(五)蚀刻法5.1 玻璃蚀刻5.2 金属蚀刻

(六)烙印法 6.1 木器表面烙印6.2 塑料表面烙印

(七)烫金法

(八)镂雕法

(九)冲切法

(十)喷砂法10.1 金属喷砂10.5 玻璃喷砂

(十一)成型法11.1成型着色11.2成型压花

(十二)抛光法12.1 机械抛光法12.2 化学抛光法

三、办公家具产品常见品种简介及主要结构件(以欧林产品为主)

(1)大班台(2)会议桌(台)(3)经理/主管台(桌)(4)洽淡桌(5)职员台(6)接待台(7)活动柜(8)收纳柜(9)文件柜(10)背柜(11)文件架(12)博古架(13)培训台(14)演讲台(15)投影仪/台/架(16)茶水柜(17)转椅及排椅(18)沙发(19)茶几(20)屏风及长位(21)隔墙屏风(22)隔墙柜(23)办公设备(24)收纳柜(25)特殊用途家具24.1 汽车展厅家具24.2 银行营业厅家具24.3 通信行业营业厅家具24.4 法院审判厅家具24.5 医院门诊大厅家具24.6 图书馆阅览厅家具24.7 电教室家具24.8 大型会议室家具24.9 实验室家具24.10 工商税务接待厅家具24.11 大中、小学教学家具24.12 网吧家具

一、家具常用材料知识

家具产品常用材料及配件总成共分十二大类,分别详述如下:

(一)铝材类

铝材属于金属类别中有色金属之一,由于应用较广,单独介绍如下:常用有铝型材和压铸铝

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合金两种。其中主要由纯度高达92%以上的铝锭为主要原材料,同时添加增加强度、硬度、耐磨性等性能金属元素,如碳、镁、硅、硫等,组成多种成分“合金”。1.1 铝型材

铝型材常见如屏风、铝窗等。它是采用挤出成型工艺,即铝锭等原材料在熔炉中熔融后,经过挤出机挤压到模具流出成型,它还可以挤出各种不同截面的型材。主要性能即强度、硬度、耐磨性均按国家标准GB6063。优点有:重量轻仅2.8,不生锈、设计变化快、模具投入低、纵向伸长高达10米以上。铝型材外观有光亮、哑光之分,其处理工艺采用阳极氧化处理,表面处理氧化膜达到0.12 m/m厚度。铝型材壁厚依产品设计最优化来选择,不是市场上越厚越好,应看截面结构要求进行设计,它可以在0.5~5mm不均。外行人认为越厚越强硬,其实是错误的看法。铝型材表面质量也有较难克服的缺陷:翘曲、变形、黑线、凸凹及白线。设计者水平高者及模具设计及生产工艺合理,可避免上述缺陷不太明显。检查缺陷应按国家规定检验方法进行,即视距40~50CM来判别缺陷。

铝型材在家具中用途十分广泛:屏风骨架、各种悬挂梁、桌台脚、装饰条、拉手、走线槽及盖、椅管等等,可进行千变万化设计和运用!铝型材虽然优点多,但也存在不理想的地方: ①、未经氧化处理的铝材容易“生锈”,从而导致性能下降 ②、纵向强度方面比不上铁制品

③、表面氧化层耐磨性比不上电镀层,容易刮花

④、成本较高,相对铁制品成本高出3~4倍左右 1.2 压铸铝合金

压铸合金和型材加工方法相比,使用设备均不同,它的原材料以铝锭(纯度92%左右)和合金材料,经熔炉融化,进入压铸机中模具成型。压铸铝产品形状可设计成像玩具那样,造型各异,方便各种方向连接,另外,它硬度强度较高,同时可以与锌混合成锌铝合金。压铸铝成型工艺分:

①、压铸成型

②、粗抛光去合模余料

③、细抛光

另一方面,压铸铝生产过程,应有模具才能制造,其模具造价十分昂贵,比注塑模等其它模具均高。同时,模具维修十分困难,设计出错误时难以减料修复。

压铸铝缺点: ①、每次生产加工数量应多,成本才低

②、抛光较复杂,生产周期慢

③、产品成本较注塑件高3~4倍左右

④、螺丝孔要求应大一点(直径4.5mm)连接力才稳定

适应范围:台脚、班台连接件、装饰头、铝型材封口件、台面及茶几顶托等,范围十分广泛。

(二)五金类

“五金”概念属通俗说法,标准分类应划分为黑色金属和有色金属两大类,它在家具中运用有管状、棒状、板状、线、角状几种。2.1 黑色金属件

主要指铁制品,它优点是:耐变形、强度特高、耐磨性好、硬度高、价格低,寿命长。属碳素铁合金,它分高碳钢、低碳钢、中碳钢;它分圆管、方管、角铁、钢板几类。圆管类主要用于椅子类产品;方管用于梁、托架类;钢板主要用于台桌的挡板、屏风板、挂件、托臂、金属柜、门等。

钢铁制品缺点:

①、易生锈

②、体积重

③、怕潮湿

解决上述缺陷方法有电镀、喷涂、发黑发蓝处理等。

五金件加工成型方法较多:折弯、冲切、钻孔、焊接、切割、压形。总之,按设计要求或产品要求进行加工。2.2 有色金属件

指除铁制品外一切金属件如:铝、铜、锌、不锈钢等。它有一个特点不容易生锈、强度较黑

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色金属差,家具中采用较多有:铝板、铝棒、不锈钢管、不锈钢板、铜板、锌板。不锈钢制件:不锈钢制件分不锈铁和不锈钢两大类:常称“430”为不锈铁,“304”为纯不锈钢,判别它们方法之一:用磁铁测试,“430”能被磁铁吸住,而“304”则不能。不锈钢件比重略高于铁制品,价格却比铁制品高出4倍之多,因此,只有高档产品才使用。

铜制品:铜制品分纯铜和铜合金。纯铜又称紫铜,强度硬度较差,但韧性好。铜合金中应用于家具较多为黄铜,它是一种含锌为主合金铜。纯铜价格略高“304”不锈铜30~40%,而黄铜则比纯铜低20%价格。铜合金硬度、强度比不锈铜略高,但易断裂、脆性较大。家具中应用铜件主要为拉手、预埋螺丝。为了防止 “生锈”,纯铜一般要电镀后才能使用,而黄铜则不需要,大面积使用于家具的制品较少。

锌制品:纯锌制品使用较少,主要与以锌合金或钢铁结合使用。如镀锌板、电解板等。家具中使用较少,原因为锌制品强度较差。锌合金配件如偏心扣、结构件连接点(件)等。锌合金比重比铁略低约6.8左右,价格介于钢铁和铝合金之间,多数锌合金以压铸件形式生产家具配件。

钛、锆合金:此类属较昂贵金属,它用于家具中多数以电镀形式出现,用于高档拉手、合页及高挡外露连接件或酒店家具之中。其电镀成本比镀铬成本高40%左右,但外观高档类似金银产品,耐磨性十分好,不会生锈。2.3 铸件金属

家具五金制品中有很多采用铸件,如拉手、门铰等,目前市场流行各种铸件生产工艺方式很多,如:精铸工艺、压铸工艺、浇铸工艺。铸件材料有黄铜、不锈钢、锌锡合金、铝合金。铸件产品特点:精致、造型特别等。缺点为单件成本高,不同铸件工艺成本均不同,大致高到低,精铸 压铸 浇铸,模具造价高到低为:压铸 精铸 浇铸。铸件产品缺点为:生产周期略增,产品要经2~3道工序才能做出合格配件,而配件还要按不同要求进行或电镀、抛光、拉丝、喷砂、喷油等表面装饰处理。

(三)橡塑类

3.1 塑胶件

家具中应用塑料制品例子十分普遍,而材料类别也很多:ABS、PP、PVC、PU、POM、PA、PMMA、PE、PS、PC,不同材料适应范围不同。

ABS:俗名工程塑料,可用于连接件、座椅背、座板,它是塑料中能进行电镀(水镀)主要原料。

PP:俗名聚丙烯,用于五星脚、扶手、脚垫以及强度要求不高连接件。缺点:耐磨性差、表面硬度低。

PVC:俗名聚氯乙烯,主要用于封边件、插条件。它适应于挤出成型,同时PVC材料属塑料件中不燃材料,加工成型温度稳定性差、特别是颜色的稳定性不好。PU:俗名聚氨酯。主要用于扶手(发泡)配件。

POM:俗名赛钢。主要用于耐磨件如脚垫、脚轮、门铰、合页等。性能耐磨、耐压、但尺寸稳定性较差。

PA:俗名尼龙。主要用做脚垫、五星爪、脚轮等耐磨、寿命要求高的地方。特点:耐磨、耐压、高强度室内使用寿命长,个别型号如PA66耐高温达2200,缺点是在太阳底下晒易改变性能、易断、耐候性差。

PMMA::有机玻璃(俗称亚加力)。塑料中有五种透明材料,而PMMA是其中一种透明度最高,工件切割时有醋酸味,加工变形容易,用开水浸泡能整形变弯。缺点:表面易划伤,硬度偏低,弯曲时容易龟裂,价格比ABS高20%以上。

PC:俗称聚碳酸酯。该品种也属透明材料,表面硬度高、耐划伤、耐冲击力强、强度高、耐候性好(即不怕阳光照射)。家具中屏风隔板阳光板便是此材料中空挤塑成型。特点:价

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格成本高,比PMMA高约40%左右。3.2 橡胶件

橡胶品种成型大多采用硫化工艺,其特点:柔软度好,也可进行不同硬软度调整,形状可复杂,不存在脱模不了的情况。耐油、酸、碱、耐磨性均好。缺点:调色较难糙(特别深色改为浅色)硬度有一定限制,表面较粗糙,不像塑料可以做到镜面效果。但模具造价低,周期快,材料生产中可掺进磁粉,改性为磁性体,起隔音、密封作用。家具行业采用橡胶有丁晴橡胶、硅胶等。一般用于家具中屏风隔音胶条、脚塞、真空吸盘塞、导轨阻尼件等。3.3 树脂类

树脂类产品目前有一大趋势,越来越用于家具建材,如市场上人造石材料、人造浴缸、阻燃板、玻璃钢等制品。树脂属不饱和高分子化学物,原料以液体为主,与配方中固化剂混合发生聚合反应发热而固化成固体。它与塑料不同之处是工件粉碎回收不能利用。其成本价格与PP差不多,它生产过程也要用模具进行浇注成型,不过模具简单,可用木模、石膏模、橡胶模等。特别适应造型多变、周期短、产量不多的产品。家具产品中玻璃钢类为其中一种。

(四)玻璃制品

玻璃类产品依不同生产工艺有平板玻璃、吹制玻璃两大类。目前,平板玻璃使用量较大,特别是经过深加工后的平板玻璃,更适合消费市场欢迎。吹制玻璃做工艺品等立体造型较多,古典家具中使用各种造型较多。其特点:耐酸(除氟酸外)耐碱、耐油、防火,钢化后可耐至300℃。4.1平板玻璃

平板玻璃是以硅酸盐原材料,经1300度高温炉溶融成液体,流经锡水表面成型,俗称浮化玻璃。由于原料配方、工艺参数差异,平板玻璃外观中分青玻、白玻、有色玻三种。平板玻璃制造中越薄(低于3mm以下)难度越大,而太厚(超过15mm)也难度大,因此,市场上此二者造价较高。平板玻璃采用金刚石(即普通玻璃刀),高速水进行切割,经切割后玻璃各边可进行磨边处理,如磨直边、斜边、圆边、鸭嘴边、钻孔,磨边价格较高。

平板玻璃表面也可进行磨砂(化学、机械两种),丝印喷漆、烤漆、雕刻处理,不同表面处理工艺价格不一样,大致从高到低排序:磨砂 喷漆 丝印烤漆 雕刻。4.2 工艺加工玻璃

这里重点讨论平板玻璃其工艺加工方法,平板玻璃除前面提到磨边工艺之外,它还能进行热弯、钢化、粘接等处理,从而使“平面”变为“立体”效果。

热弯:指平板玻璃在500℃左右开始软化时,用模具轻轻压下即达到需要变形效果,热弯工艺过程中不同工厂及设备不一致,热弯的平板玻璃应先进行磨边或喷砂处理。

钢化:指玻璃在900℃左右进行急降温处理。其特点:玻璃破碎后没有尖角,同时玻璃耐温性提高到300℃不破裂,其强度也大大提高约10倍。

粘接:指采用UV胶水,经紫外光照射固化,经粘接后玻璃可耐200kg以上拉力,粘接材料做到玻璃 玻璃,玻璃 金属,但胶水及工艺有所不同才能做出合格品。上述三种工艺加工方式成本价格由高到低:钢化 热弯 粘接。4.3 艺术加工玻璃

此处重点介绍平板玻璃艺术加工方法及效果,顾各思义“艺术”即有一定艺术效果玻璃处理。磨砂效果:平板玻璃中采用机械磨砂,实际效果是磨砂砂粒太粗,易起手痕,而采用化学磨砂即采用含氟等药水浸泡而成。优点是不会产生手印、砂粗细腻,该工艺结合丝面即可做出各种图案、文字。

压花效果:压花即采用模具中各种花纹、图案,利用玻璃达到热弯变形温度,经机压而成。目前各种花纹图案很多,也可自行设计制模压花,压花玻璃实压质是热弯中的一种特列。喷涂效果:喷涂效果有两种,一种即是透明彩色效果,另一种是单色不透明效果。喷涂本质

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为玻璃蚀剂加上彩的效果,它不会能改变玻璃表面,不涉及玻璃结构本质。

烤漆效果:即对玻璃表面进行喷漆处理。为了提高漆层附着力,经喷漆玻璃应进烘炉烤干,从而达到永久性附着效果。

烤花效果:利用透明薄膜将图案印刷上去,并粘贴到玻璃表面,经高温烘烤,薄膜碳化,而图案、文字即留于表面。

(五)海棉类

家具中使用海棉种类很多,有发泡棉、定型棉、橡胶棉、记忆棉等。5.1 定型棉

此材料棉由聚氨酸材料,经发泡剂等多种添加剂混合,压剂入简易模具加温即可压出不同形状的海棉,它适合转椅沙发座垫、背棉,也有少量扶手也用定型棉做。目前,采用为55#~60#材料密度,其弹性较符合国家相关标准。

海棉弹性硬度可调整,依产品不同部位不同进行调整。一般座棉较硬度高,密度较大,背棉次之,抌棉更软。5.2 发泡棉

此材料用聚醚发泡成型,像发泡面包一样。可用机械设备发泡也可人工用木板围住发泡,经发泡的棉好像一块方型大面包一样,使用切片机经过切片工序,按不同要求切削厚度,发泡棉也可调整软硬度。座棉一般采用25~28kg/m5,其它采用20~22kg/m3密度。

海棉 的软硬度与密度虽然有直接关系,但与不同添加剂配方也有关系,因此行业内分高弹力、灰超、黑灰超、软棉。产品设计使用时应视不同造型、结构进行合理科学搭配,一般分上、中、低三个部位搭配不同弹性、密度的海棉。海棉中有一种叫防火棉材料,其实是海棉发泡前,材料配方中添加防火剂,如氯、溴使之海棉着火时能产生扑火浓烟,起到阻燃作用。5.3 橡胶棉 海棉中一种,它采用主料是天然乳胶原料发泡而成,它具有橡胶特性、弹力极好、回弹性好、不会变形,但价格不菲,比发泡棉高出3~4倍。

上述三种棉价格从高到低排序:橡胶棉 定型棉 发泡棉

5.4 再生棉

家具产品有一种叫“再生棉”,其实它是海棉碎料挤接而成。成本极低,但弹性极差,密度不一。

(六)皮革类

皮革类在国家工业行业是一大门类,也有一套相应标准。6.1 人造皮革

俗称纺皮,它按厚度分,一型(0.9~1.5m/m)、二型>1.5 mm两种。皮革外观花纹很多,一般要求纹路细致、均匀、色泽均匀、表面没划伤、龟裂。人造皮革本质也是高分子塑料PVC、PE、PP等吹膜成型并经过表面喷涂各种色浆。用于沙发转椅人造皮革十分注重手感,应平滑、柔软、有弹性、无异味。其中断裂长率应≤80%,不易脱色,即颜色磨擦牢度应达4.3级以上。6.2天然皮革

天然皮革主要指各种动物皮经过加工而成。目前,家具中用皮以牛皮为主,它的外观与人造皮革有一致要求,但它的抗张力、撕裂强度均比人造皮革好。缺点是外观花纹不均匀,特别是小牛皮,也有极部疤痕存在,有缺陷的疤周边的皮即弹性较差。天然皮也按厚度分头层和二层皮,头层皮即为动物皮表面,弹性柔软性好,价格较高,厚度为0.8~1.5之间;二层皮为动物皮削去表面皮之外的皮,厚度2.8~3.5不等,弹性差,但强度好,抗张力达200N/M2以上。

七、胶水类

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家具产品使用胶水品种较多,胶水选择合理与适当对产品质量影响较大,特别是耐久性质量。按胶水溶剂型不同分水性胶和溶剂胶。7.1 水性胶

水性胶指胶水中溶剂可用水调节浓度的胶水,它用家具中防火板与夹板或刨花板之间的粘合、板材之间粘合,如:做门用中纤板与门芯蜂巢纸粘合,都用水性胶。其特点:价格低、环保好,但粘合固化时间4小时以上。生产周期较长,生产操作简单,可用刷、擦涂等方法。由于水性胶加工周期长,对于急单来说影响较大,另一方面人工涂布容易不均,并由此引发起泡,局部变形等质量事故。

7.2溶剂胶

目前溶剂胶采用为无苯的溶剂制造,胶的主体为树脂等高分子材料,它的粘性固化时间均比水性胶快,其方法也可用喷枪喷涂,故省时省力、胶水涂布均匀。

目前屏风与屏风布粘合、座椅、沙发海棉与布粘合等均采用喷胶方法,可以做到即喷即放置或安装。

实木产品中使用溶剂胶,多数为实木(如沙发脚、架)之间粘接、板材与木皮之间粘接。溶剂胶固化形式与水性胶不同,后者是让水份蒸发过程固化,而前者则多数借空气中“氧”的作用固化或内部分子间因氧作用自身发热固化。

溶剂胶喷涂海棉、定型棉或不同布类时,所选型号均不同,主要原因是上述材料也是高分子材料。用错时会脱胶、起泡、脱水。粘力测试两大项:做耐环境温度(高、低温)测试及耐候性测试(即紫外光老化照射)。另外,溶剂胶中还分玻璃胶、金属胶、玻璃与金属胶等种类。

八、布类

家具产品中选用布类分二大类:人造化纤布,天然纺织布等,一般人造化纤布居多。8.1 人造化纤布

人造化纤布的种类有九大类:即聚酰氨、聚酯、聚氨酯、聚尿、聚甲醛、聚丙烯晴、聚乙烯酸、聚氯乙烯及氟类。其实,人造化纤本质即为上述九类高分子材料(与塑料同属一类原材料)经纺丝编织而成,所有化纤布质量指标分为细度、强度、回弹性、吸湿度、初始模量,前四个指标为重要质量参数。

细度即为纱线粗细程度,强度指能承受的拉力;回弹率,指拉伸后回到原尺寸比率;初始模量,指拉抻长为原长10%时的拉力。

对于用家来说,即种材料适应什么场合条件才是有用的,现介绍如下:

吸湿性低材料:丙纶(聚丙烯)、维纶、涤纶,用此类材料适合潮湿气候及地区。耐热性好材料:涤纶、晴纶(聚丙烯晴),用此类材料适合热带及高温作业环境。耐光性好材料:晴纶、维纶、涤纶,适应室外环境产品,如:沙滩椅。抗碱性好材料:聚酰氨纤维、丙纶、氯纶(聚氯烯纤维)抗酸性好材料:晴纶、丙纶、涤纶

不容易发霉:维轮、涤纶、聚酰氨纤维,适应潮湿地方。耐磨性好材料:氯纶、丙纶、维纶、涤沦、聚酰氨纤维 伸长率好材料:氯纶、维纶

从上述分析介绍,目前适合室内转椅材料有维纶、氯纶、丙纶、聚酰氨等,耐光性差材料绝对不能用室外、户外,否则寿命很短。8.2 天然纤维布

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天然纤维布有:棉、麻、羊毛、石棉纤维,而适合家具中使用也只有棉、麻两大类,天然纤维布的特点是环保、保温性好、耐磨性好、棉麻耐碱性好但麻耐酸性差,而毛的耐光性也不好。因此,依上述特点选配材料设计十分关键 天然纤维布粗比人造化纤维价格略高一点。

九、外观装饰覆膜类 家具产品中板材、木材由于外观设计要求不同,应进行各种外观装饰贴膜加工。如屏风产品:现将各类贴覆新产品介绍如下: 9.1 波音软件

此材料实质是PVC塑料吹膜成型,通过吹膜机及模头来控制宽度和厚度。目前多数采用0.18~0.22厚度来做板材表面贴覆。波音软片表面纹理图案是经过模压工艺成型,另外,它同时涂布不干胶胶水。其特点是成本低,使用方便,缺点是材料成型中因温度变化原因,导致调色困难,每批次都有差异。由于PVC属阻燃材料,故波音软片贴合后也起到表面阻燃作用,适应于建材产品。缺点是因涂布胶水时个别油迹胶水脱胶,粘力不好、容易起泡、表面硬度较差。因此,波音软片工厂生产环境决定产品质量。9.2 装饰膜

装饰膜有三聚氰氨纸、防火板胶片,此两种均属高分子材料,不易燃,故粘贴后板材又称防火板或阻燃板。

MFC板是三聚氰氨纸与素板加工贴合,一般有专门工厂设备加工,防火板背面涂胶、素板涂胶家具厂用冷压机冷压8小时后则能应用于家具上。9.3 木皮贴覆

木皮材质分很多,常用木皮有杂木、楸木皮、橡木皮、胡桃木皮、枫木皮、榉木皮等。市场木皮厚度一般为0.3mm,但对质量要求较高的产品,由于贴覆后还要进行表面砂光工作,故0.3mm木皮容易破裂,因而高质量产品一般按0.5~0.6mm贴覆。

木皮贴覆有用水性胶,也有溶剂胶,大面积则用水性胶,局部或小面积杂木表面粘合则用溶剂胶。

木皮因不同树种,其价格也不同。比如杂木皮每平方单价比胡桃木相差达3~4倍,大概木皮价格依高到低排列如下:胡桃木→枫木/榉木→橡木 →楸木→杂木。木皮因产地不同其表面肌理、木纹节点也不同。两大类木皮纹如直纹、山纹,目前使用较多。木皮属天然的多,但也有人造木皮:科技木。其木皮特点纹路清晰,且排列有序,没有木眼加死节。

木皮由于树种、年轮不同,单片木皮宽度也有大小之分,因此木皮加工生产时应进行拼花或拼纹,纹路拼接后近似天然纹路。木皮拼接采用像缝衣服一样的“线”进行车缝,此“线”实际为一种加热融化为胶水“胶”叫热熔胶,学名叫EVA胶,也是一种热塑性塑料。

(十)人造板材类

人造板材品种很多:有胶合夹板、木工板、纤维板、蜂窝板、阻燃板(石膏板、硅酸钙)、铝塑板、美案板、可订板、装饰板、宝丽板等。尺寸规格:1220*2440(4’*6’尺)、1525*2440(6*8’尺)、1850*2440、1850*2880。

10.1 胶合夹板 胶合夹板由杂木皮和胶水通过层压而成,一般压合时采用横、坚交叉压合。目的是起到增强强度作用。一般12厘板以上厚度要求9层以上,10厘厚5层以上。胶合夹板按类别有4类,即耐气候、耐潮胶合板为I类,耐水胶合板为II类、耐潮胶合板III类,不耐潮胶合板IIII类。不同类价格相差较大,应依不同用途选配。尺寸规格有:915*1220、915*1830、915*2135、915*2440、1220*1220、1220*1830、1220*2135、1220*2440 厚度为:

3、3.5~20不等。10.2 细木工板

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细木工是由芯板拼接而成,两个外表面为胶板贴合。此板握钉力均比胶合板、刨花板高。尺寸规格如下:

915*915、915*1830、915*2440、1220*2440、1220*1220、1220*1830 厚度为5~30为等。

此板价格比胶合板、刨花板均贵。它适合做高档柜类产品,加工工艺与传统实木差不多。10.3 蜂窝板

蜂窝板又能称蜂巢纸,它是由200g左右牛皮纸加工成蜂窝形状,并可伸缩拉伸产品共分A、B、C三级。它的优点是:重量轻,不易变形,但它要和中纤板或刨花板结合才单独使用。特别适合做防变形大跨度台面。或易潮变形的门芯。但生产时要冷或热压加工,因而生产效率较低。

10.4 纤维板

纤维板由木材经过纤维分离后热压复合而成。它按密度分高密度、中密度。平时使用较多为中等密度纤维板,比重约0.8左右。它的优点为表面较光滑,容易粘贴波音软片,喷胶粘布,不容易吸潮变形,缺点是有效钻孔次数不及刨花板,价格也比刨花板高5~10%。10.5 阻燃板

阻燃板主要以工业氧化镁原材料组成,其粘合剂为树脂材料,因此成本低,阻燃板又称不燃板。其加工性能与刨花板,中纤板近似。不吸水、泡浸12小时无事。

阻燃板中有一类由石膏原材料为主,也有不燃阻燃性,但吸潮性差,局部又容易膨胀,钻孔打钉也不行。

另一类为硅酸板,它同样也有阻燃特性,但重量较氧化镁不阻燃板重1.5倍,握钉力不行,对承重结构件要求强度高,成本也增高。10.6 铝塑板、美案板 此类板材属复合型材料,铝塑板表面以铝板镶上在塑板上面,另一种则以塑料板为主进行真空镀铝处理,二种分别在成本上,功能差不多。美案板是铝塑板一个类别,它除具有塑胶板表镶铝层外,还通过模压加工出各种美术图案(即肌理设计差别)

铝塑板特点防火、重量较轻,也可做造型弯曲。缺点:价格较高。握钉力较差,连接只能用胶水或钳夹工艺,因此只能局限部分产品使用。10.7 刨花板

刨花板主要以木削经一定温度与胶料热压而成。木削中分木皮木削,甘蔗渣、木材刨花等主料构成。一般质量刨花板以木材刨花原料制造,它由芯材层,外表层及过渡层构成。外表层中含胶量较高,可增加握钉力、防潮、砂光处理,由刨花板加工过程运用胶料及一定溶剂,故导致含有一定量苯成份化学物质,按其含量不同分有E0、E1、E2级同时刨花板中还分出防潮型刨花板,价格略高于普通刨花板。10.8 发泡板

发泡板主要以PP、ABS、EPS、EVA中其中一种材料经发泡成型,由于成本原因,发泡板中PS、EVA二大类居多。发泡板可用于隔音,图钉插钉等作用。特别适合强度不高的结构件,承重量低的场合使用。

发泡板与波音软片、布的粘合,要选择合适胶水及不同工艺参数才行,否则有起泡现象。

(十一)油漆类

油漆按用途基材品种类别繁多,有木器漆、铁器漆、玻璃漆、铝材漆几种。

11.1 木器漆 喷涂实木表面起防护、美观作用。实木喷涂一般经过二首底漆、一道面漆、底漆用低成本PE漆、面漆用PU漆表面较硬。面漆有高光、光亮、哑光或磨砂不同效果。底面漆可依不同产品设计去调配各种颜色,如果追求原色,则以透明漆为主;如果要看

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到木纹,但又不要木的本色,则可调配与木纹深或浅同类色调。木器漆中有一种特殊漆种:UV漆,它是一种光固化不饱和树脂,经光照聚合成饱和树脂。漆面在全部木器类漆种中最硬,耐候性最好。同时生产效率比PU、PE高出10倍以上。但生产过程设备价格较高。木器漆加工一般采用空气喷涂工艺进行。

11.2 铁器漆: 金属表面喷漆也要经过多道工序才行。一般要除油除锈、磷化后才能进入喷漆工序。

金属喷漆分空气喷涂、静电喷粉、磁性喷涂三种。

空气喷涂与木器喷涂工艺接近,增加一道低温烘干工序,油漆品种一般以金属效果漆(如闪光银、金银色等为主),整体外观效果鲜艳,它也可以喷纺橡胶漆、裂纹漆、垂纹漆等效果、艺术效果较强。空气喷漆也有一个缺点,则涂层易破损,另一方面易粘粉尘。金属件一破损生锈,便产生原电池效果,其破坏程度较高。

静电喷粉又称喷塑,一般喷涂材料为粉状,高分子材料如环氧树脂等,粉未带负电,金属件带正电,利用静电正负相吸原理附在工件表面。经180~200℃高温烘烤树脂粉融化而覆盖。在工件表面因而附着力相对空气喷涂质量较佳,涂层厚达0.3~0.4mm。但缺点是表面流平性差,涂层颜色调整难,只有不到10种颜色供选择。静电喷粉的原材料有二种较特殊的。一种是氟碳材料,一种是不粘氟树脂,金属表面喷氟碳树脂。由于该树脂是氟材料为基料的复合粉未,与金属铁件中碳元素有更吻合的粘结力,故此类材料喷涂叫喷氟碳。

不粘材料氟树脂,喷到金属件表面,达到光滑不粘结任何物件,同时材料适应耐温高达300℃,是一种适应要求卫生、耐高温环境使用的理想涂料,适合厨房家具、实验室家具中使用。

11.3 玻璃漆

玻璃漆材料共分两种类,一种是蚀刻型、一种是烘烤型。蚀刻型材料喷涂上色时对玻璃起到磨砂效果,其艺术效果很多,颜色达到上千种之多。烘烤型玻璃漆、喷涂后应经过高温烘烤才能彻底固化,近似中国陶瓷中景太兰那种效果。它也分有透明和不透明两种,它施工工艺也可用丝印工艺进行,不过油漆浓度较稠一点。11.4 铝材漆

铝材漆与静电喷粉原理一致,不同是铝材一定要选涂装型,同时外表不要光滑,经过氧化处理的铝材喷涂附着力最好。但成本较高,铝材表面有一种叫电泳工艺处理,其后道工序也要进行喷涂封闭处理。此类漆一般采用透明PU或PE等油漆,也有用磁性漆。

(十二)电器配件类

家具产品越来越追求时尚和潮流,因而电子、数码等产品运用家具中越来越多。现举例介绍如下:

12.1 电动升降机构

目前通过电器部件与家具结合的升降机构品种较多。显示器升降机构,它是一种马达带动齿轮沿直齿升降的装置。它由控制开关,上下行程开关、马达、变速器组成。一般做垂直升降15、17寸液晶显示器。机构预埋电脑各楼口,话筒接口等,供延伸外接件用。家具如班台、会议台、培训台均可安装此机构。价格不菲,与显示器价格差不多。升降行程为35~45mm左右。

12.2 摇控器机构

屏风隔墙中电动百叶窗便运用此机构,该机构由摇控器,接收器、马达、电源、开关组成,其行程、百叶窗宽度可由客户指定设计。不同厂家机构有一定限制。摇控器机构除升降外,还带翻转角度,以达到控制百叶摆动的目的。12.3 摇插器件

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此类产品开始运用于家具中,如桌面插、屏风插。桌面插有单插、双插至12插不等,每个插座孔由一个模块构成,它有电源二插,电源三插、电话4针插、网络7针插、话筒插、视频插、耳机插等等。桌面插分翻转式,升降式,自由放置三大类。屏风插即安装于屏风走线槽外盖,并预装类似桌面插的模块,减少使用过程因造成不同厂家插座影响到走线容量。

二、家具产品外观装饰方法

(一)电镀法

家具产品金属件为防锈与装饰,一般对管、局部装饰件进行电镀处理、另外塑料接头装饰件也可进行金属电镀。1.1 水镀

金属件、塑料ABS件通过14~19道工序电镀金、银色等效果,它主要在水性化工溶液按工艺技术要求操作完成。水镀质量高,耐磨性好,但在电镀类中价格略高。镀层有铬、锌、镍多种。不同镀层价格不等,高到低依次为钛——锆——铬——镍——锌。1.2 真空镀

真空镀本质是塑胶件,金属件表面镀层0.1~0.15厚的铝粉膜,它是在一个真空发生机中利用铝粉蒸发而成。一般镀件出炉为银色,如要着色,则进行铝氧化着色工艺彩镀各种颜色,目前有7~8种颜色之多,也可同时镀2~3种颜色。该工艺缺点是镀层附着力差,怕酒精擦抹(一般会与UV喷涂结合才能完成提高附着力)。优点是效率时间快,成本低。

1.3 钛镀 此方法与真空镀原理接近,但蒸发炉温度极高达900℃左右,此法只能适合五金件类,镀层接近黄金色,十分耐磨和超硬。适合高档产品装饰。

(二)喷涂法 2、1 空气喷涂————该方法属于溶剂挥发及氧化型固化。2、2 静电喷涂————该方法属热固化型固化 2、3 UV喷涂————该方法属光固化形式

(三)复膜法 3、1 水转印法————任何材料、曲面图案复膜 3、2 热转印法————适合圆柱类图案装饰 3、3 移印法—————适合任何表面图案、文字装饰

(四)氧化法 4、1 铝阳极氧化————追求铝材表面哑光、磨砂效果 4、2 铝电泳法————铝表面贴腹各种木纹、图案并喷涂光亮漆膜 4、3 铝着色法————适合纯铝板表面上色与保护,即纯化着色

(五)蚀刻法 5、1 玻璃蚀刻————在玻璃表面进行各种图案文字丝印后蚀刻 5、2 金属蚀刻————在黑色金属、不锈钢、铝件、铜等表面蚀刻图案文字

(六)烙印法

6.1 木器表面烙印————传统工艺方法,即用大小不同电烙铁或加热烫金模板,在实木板、刨花板、中纤板表面烫烙图案、文字 6.2 塑料表面烙印————采用烫金机烙印各种图案、文字

(七)烫金法————采用烫金机、烫金纸在塑料、木制表面烫印图案、文字

(八)镂雕法————采用仿形或电脑镂雕机在板材、钢板、棒、铜刻图案文字

(九)冲切法————利用冲床及模具在钢板铝板冲压各种图案

(十)喷砂法————在金属玻璃表面喷射石英砂或金刚砂,同时依砂粒形状大小产生浮雕效果

(十一)成型法11、1成型号着色——利用注塑、挤出工艺并配合转印法对塑胶表面做图案、颜色11、2成型压花———如玻音软片上压花、铝塑板上压花

(十二)抛光法12、1 机械抛光法——适应压铸铝制品,锌合金制品压铸后表面抛光打磨。它由粗、细、家具常用材料知识培训资料集合------------康晓海

上腊三道工序构成。表面可达到镜面效果。抛光工具有喷丸机、砂轮机等。

篇6:常用金属材料基础知识

2008中考录取分数线,甘肃高考录取分数线|常用装饰材料知识汇总

2008中考录取分数线,甘肃高考录取分数线|常用装饰材料知识汇总1a顶棚装饰材料的品种有哪些?顶棚装饰材料很多,主要使用的是各种装饰板。有金属装饰板、木质装饰板、石膏装饰板、岩锦装饰板、玻璃纤维装饰板及各种复合材料装饰板。制作顶棚的装饰板品种日益增多,目前,常用的顶棚装饰板有石膏顶棚装饰板、纸面石膏装饰板、嵌装式装饰石膏板、防火珍珠岩石膏板、钙塑泡沫装饰板、PVC微发泡装饰板、矿棉装饰吸声板、玻璃棉装饰吸声板等。顶棚装饰材料除具有极好的装饰作用外,通常还具有防火、吸音、隔音、隔热、防潮等优点。2a嵌装式石膏板一石膏线角豪华吊顶有何特点?其使用性能怎样?这种吊顶一改往日浇注石膏板吊顶单调呆板、档次低的形象,在吊顶层面上出现丰富的高低变化、雅致的结构造型和协调的花纹配合,给人以豪华、典雅、耳目一新的感觉。这种新颖的吊顶固定在T16-40轻钢龙骨架上,主要由嵌装式石膏板和石膏线角两种材料组成,在需要装置吊灯、吊扇处配有美观的石膏底座,整个吊顶面不外露固定件,浑然一体,大大提高了石膏板吊顶的吸音、隔热、防火、防水性能和装饰效果,使石膏板吊顶进入高档次装饰的行列。3a石膏顶棚装饰板有何特点?石膏顶棚装饰板是以建筑石膏为基料,附加少量增强纤维、胶粘剂、改性剂等,经搅拌、成型、烘干等工艺而制成的新型顶棚装饰材料。石膏顶棚装饰板的品种很多,有各种平板、花纹浮雕板、穿孔吸声板和半穿孔吸声板等。石膏顶棚装饰板具有质轻、高强、防潮、不变形、防火、阻燃、可调节室内温度等特点。并有施工方便、加工性能好、可银、可钉、可刨、可粘结等优点。适用于住宅建筑的室内顶棚和墙面装饰。4a快干白胶有何特点?聚醋酸乙烯合成乳液胶粘剂是一种新型白胶,是普通白胶的升级换代产品,它的一个特点是粘合力强。快干白胶比普通白胶的粘合力剪切强度高出两倍以上,而且在上海地区极端

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