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第六章 金属资料及加工工艺
在钢、铁和合金
为代表的古代工业社会，
金属资料以其优秀的力
学功能、加工功能和独
特的外表特性，成为现
代产品设计中的一大主
流材质(图6&mdash1)。
第六章 金属资料及加工工艺 6.1金属资料的固有特性
金属资料是金属及其合金的总祢。金属的特性是由金属结合键的
性质所决议的。金属的特性表如今以下几个方面：
①金属资料简直都是具有晶格构造的固体，由金属键结合而成。
②金属资料是电与热的良导体。
③金属资料外表具有金属所特有印颜色与光泽
④金属资料具有良好的展延性。
⑤金属可以制成金属间化合物，可以与其他金属或氢、硼、碳、氮、
氧、磷与硫等非金属元素在熔融态下构成合金，以改善金属的功能。合金可依据添加元素的多少，分为二元合金、二元合金等。
⑥除了贵金属之外，简直一切金属曲化学功能都较为生动，易于氧化而生锈。
第六章 金属资料及加工工艺 6.2金属资料的工艺特性 成型加工
金属的成型办法可区分为铸造、塑性加工、切削加工、焊接与粉末冶金五类。
1．铸造
将熔融态金属浇入铸型后，冷却凝结成为具有一定外形铸件的工艺办法。铸
造是消费金属零件毛坯的次要工艺办法之一，与其他工艺办法相比，铸形成型
消费本钱低，工艺灵敏性大，顺应性强，合适消费不同资料、外形和分量的铸
件，并合适于批量消费。但它的缺陷是公差较大，容易发生外部缺陷。铸造按
铸型所用资料及浇注方式分为砂型铸造、熔模铸造、金属型铸造、压力铸造以
及离心铸造等。
常用的铸造资料有铸铁、铸钢、铸铝、铸铜等，通常依据不同的运用目的、
运用寿命和本钱等方面来选用铸件资料。
图6-2为采用铸造办法消费的产品。
第六章 金属资料及加工工艺 6.2金属资料的工艺特性 成型加工
(1)砂型铸造
俗称翻砂，用砂粒制造铸型停止铸造的办法。次要工序有：制造铸
模，制造砂铸型(即砂型)，浇注金属液，落砂，清算等。砂型铸造顺应
性强，简直不受铸件外形、尺寸、分量及所用金属品种的限制，工艺
设备复杂，本钱低，为铸造业普遍运用。
图6&mdash3 砂型铸造的根本工艺进程
第六章 金属资料及加工工艺 6.2金属资料的工艺特性 成型加工
(2)熔模铸造
又称失蜡铸造，为精细铸造办法之一，是常闲的铸造办法。熔模
铸造的工艺进程如图6-4所示。
①制造母模：
母模是铸件的根本容貌，用于制造压型。可依据设计方案用适当的料
制造母模。
②制造压型：压型是制造蜡模的特殊铸型可采用易熔合金、石膏或
硅橡胶制造。用硅橡胶制造压型时，将母模平均的刷上压型常用钢或
铝合金加工而成，小批量时层硅橡胶，然后贴一层纱布，如此重复五
六次，视铸件的大小决议。外层用石膏固定，待硅橡胶模固化后，取
出母模，即翻制得硅橡胶模压型。
第六章 金属资料及加工工艺 6.2金属资料的工艺特性 成型加工
③制造蜡模：制造蜡模的资料有石蜡、蜂蜡、硬脂酸和松香等，常用50％
石蜡和硬脂酸的混合料。将熔化好的蜡料倒入压型内，同时不时的翻转压型，
使蜡料平均构成蜡模，待蜡料冷却后便可从压型中取出，修毛刺后即得蜡模。
批量消费时则将多个蜡模组装成蜡模组。运用蜡棒粘接蜡模制造浇注流道，浇
注流道要有浇注口和出口。
④制造型壳：在蜡模上平均地刷一层耐火涂料(如水玻璃溶液)，洒一层耐火
砂，使之硬化成壳。如此重复涂三四次，便构成具有一定厚度的由耐火资料构
成的型壳(洒耐火砂先细后粗）。
⑤脱蜡：将制造好的型壳放入炉中烘烤，使蜡模熔化流出并回收，从而失掉
一个中空的型壳。
⑥焙烧和外型：将型壳停止低温焙烧，以添加型壳强度。为进一步进步型壳
强度，避免浇注时型壳变形或决裂，可将型壳放在箱体中，四周用干砂填充。
第六章 金属资料及加工工艺 6.2金属资料的工艺特性 成型加工
⑦浇注：将型壳坚持一定温度，浇注金属溶液。
⑧脱壳：待金属液凝结后，去除型壳，切去浇口，清算毛刺，取得
所需铸件。熔模铸造尺寸准确，铸件外表光亮，无分型面，不用再加
工或少加工。熔模铸造工序较多，消费周期较长，受型壳强度限制，
铸件分量普通不超越25kg。适用于多种金属及合金的中小型、薄壁、
复杂铸件的消费。
第六章 金属资料及加工工艺 6.2金属资料的工艺特性 成型加工
(3)金属型铸造
用金属资料制造铸型停止铸造的办法，又称永世型铸造或硬型铸造。铸型常用铸铁、铸钢等资料制成，可重复运用，直至损耗。金属型铸造所得铸件的外表光亮度和尺寸精度均优于砂型铸件，且铸件的组织构造致密，力学功能较高。适用于中小型有色金属(如铝、铜、镁及其合金等)铸件和铸铁铸件的消费。
(4)压力铸造
简称压铸。在压铸机上，用压射活塞以较高的压力和速度将压室内的金属液压射到模腔中，并在压力作用下使金属液迅速凝结成铸件的铸造办法。属于精细铸造办法。铸件尺寸准确，外表光亮，组织致密，消费效率高。合适消费小型、薄壁的复杂铸件，并能使铸件外表取得明晰的花纹、匿案及文字等。次要用于锌、铝、镁、铜及其合金等铸件的消费。
第六章 金属资料及加工工艺 6.2金属资料的工艺特性 成型加工
(5)离心铸造
将液态金属浇入沿垂直轴或程度轴旋转的铸型中，在向心力作用下
金属液附着于铸型内壁，经冷却凝结成为铸件的铸造办法。离心铸造
的铸件组织致密，力学功能好，可增加气孔、夹渣等缺陷。常用于制
造各种金属的管形或空心圆筒形铸件，也可制造其他外形的铸件。
第六章 金属资料及加工工艺 6.2金属资料的工艺特性 成型加工
2．金属塑性加工
(1)锻造
金属塑性加工办法之一。锻造是应用手锤、锻锤或压力设备上的模具对加热的金属坯料施力，使金属资料在不别离条件下发生塑性变形，以取得外形、尺寸和功能契合要求的零件。为了使金属资料在高塑性下成型，通常锻造是在热态下停止，因而锻造也祢为热锻。
按成型能否用模具通常分为：自在锻（如图6-5）
模锻（如图6-6）
按加工办法分为：手工锻造（图6-7 ）和机械锻造。
在古代金属装饰工艺中，常用的锻造办法是手工锻造。
第六章 金属资料及加工工艺 6.2金属资料的工艺特性 成型加工
手工自在锻：是指在金属板上自在锻形成型。
详细进程是(以紫铜浮雕为例)：
①首先将铜皮用汽油喷灯停止加温，烧至白色，这一进程称为&ldquo退火&rdquo，目的是使铜的分子构造重组，使之变软。
②将设计好的图案画在铜皮上，用錾子将轮 廓錾出。
③依据事后的设计将铜皮放在沙袋上，用锤子和錾子锻出大的凹凹陷伏。
④将铜皮用胶固定在一张平板上，用各种型号和外形的錾子錾出一些精密的外型，其司需求屡次退火。
⑤将制造好的作品放在铁垫板上，找平，然后整理好边缘。
⑥将作品需求抛光印中央停止抛光，然后停止电镀、化学着色、防腐等后处置。
第六章 金属资料及加工工艺 6.2金属资料的工艺特性 成型加工
手工模锻：是指先做好母模再停止锻形成型，
详细进程是(以紫铜浮雕为例)：
①首先按设计构思，制造好浮雕泥胚。
②将泥胚翻制成玻璃钢。
③将铜皮用汽油喷灯过火，烧至白色，停止退火。
④将浮雕按区域分红几个大块面。
⑤将锻好的块面焊接在一同，找平，然后抛光。
⑥将作品停止或电镀、或化学着色、或防腐等后处置。
第六章 金属资料及加工工艺 6.2金属资料的工艺特性 成型加工
(2)轧制
金属塑性加工工艺之一。如图6&mdash8所示，应用两个旋转轧辊印压力
使金属坯料经过一个特定空间发生塑性变形，以取得所要求的截面形
状并同时改动其组织功能。经过轧制可将钢坯加工成不同截面外形的
原资料，如圆钢、方钢、角钢、下字钢、工字钢、槽钢、z字钢、钢轨
等。按轧制方式分为横轧、纵轧和斜轧；按轧制温度分为热轧和冷轧。
热轧是将资料加热到再结晶温度以上停止轧制，热轧变形抗力小，变
形量大，消费效率高，合适轧制较大断面尺寸，塑性较差或变形量较
大的资料。冷轧则是在室温下对资料停止轧制。与热轧相比，冷轧产
品尺寸准确，外表光亮，机械强度高。冷轧变形抗力大，变形量小，
适于轧制塑性好，尺寸小的线材、薄板材等。
第六章 金属资料及加工工艺 6.2金属资料的工艺特性 成型加工
(3)挤压
将金属放入挤压筒内，用弱小的压力使坯料从模孔中挤出，从而取得契合模孔截面的 坯料或零件印加工办法，如图6 9所示。常用的挤压办法有：正挤压、反挤压、复合挤压、径向挤压。合适于挤压加工的资料次要有低碳钢、有色金属及其合金。经过挤压可以失掉多种截面外形的型材或零件。
(4)拔制
金属塑性加工办法之一。女口图6-10所示，用拉力使大截面的金属坯料强行穿过一定外形的模孔，以取得所需断面外形和尺寸的小截面毛坯或制品的工艺进程。拉拔消费次要用来制造各种细线材、薄壁管及各种特殊几何外形的型材。拔制产品尺寸准确，外表光亮并具有一定机械功能。低碳钢及少数有色金属及合金部可拔制成型，多用来消费管材、棒材、线材和异型材等。
第六章 金属资料及加工工艺 6.2金属资料的工艺特性 成型加工
(5)冲压
金属塑性加工办法之一，又称板料冲压。如图6-11所示，在压力作用下应用模具使金属板料别离或发生塑性变形，以取得所需工件的工艺办法。
按冲压加工温度分为热冲压和冷冲压。前者合适变形抗力高，塑性较差的板料加工；后者则在室温下停止，是薄板常用的冲压办法。
按冲压加工功用分为冲裁加工和成型加工。冲裁加工又称别离加工，包括冲孔、落料、修边、剪裁等。成型加工是使资料发作塑性变形，包括弯曲、拉深、卷边等。
第六章 金属资料及加工工艺 6.2金属资料的工艺特性 成型加工
3．切削加工
又称为冷加工。应用切削刀具在切削机床上(或用手工)将金属工件的多余加工量切去，以到达规则的外形、尺寸和外表质量的工艺进程。
按加工方式分为车削、铣削、刨削、磨削、钻削、镗削及钳工等，是最罕见的金属加工办法。
图6&mdash12和图6&mdash1 3为铣削工序和车削工序表示图。
第六章 金属资料及加工工艺 6.2金属资料的工艺特性 成型加工
4．焊接加工
焊接加工是充沛应用金属资料在低温作用下易熔化的特性，使金属与金属发作互相衔接的一种工艺，是金属加工的一种辅佐手腕。
常用的焊接办法有熔焊、压焊和钎焊，如图6&mdash14所示。
金属的焊接功能是指金属能否顺应焊接加工而构成完好的具有一定运用功能的焊接接头印特性。金属焊接性的好坏取于金属资料自身的化学成分和焊接办法。资料化学成分是影响资料焊接性的最根本要素。资料化学成分含量不同，其焊接性也不同。如碳钢的含碳量越高，焊接接头的淬硬倾向越大，就易于发生裂纹，标明碳钢印焊接性随着含碳量的添加而变差。 通常，低碳钢有良好的焊接性，高碳钢、高合金钢、铸铁和铝合金的焊接性较差，中碳钢则介于两者之间。
第六章 金属资料及加工工艺 6.2金属资料的工艺特性 成型加工
第六章 金属资料及加工工艺 6.2金属资料的工艺特性 成型加工
5. 粉末冶金
粉末冶金是以金属粉末或金属化合物粉末为原料状和功能的资料或制品的工艺办法。
其次要工序为：
①粉末原料的制取和预备。
②将粉末加工成所需外形的坯料。经混合、成形和烧结，取得所需
外形
③将坯料在低于次要组元熔点的温度下停止烧结，使之取得最终的
功能。
常用的金属粉末有铁、铜、镍、钻、钨、钼、铬和钛等粉末；合金粉末有镍青铜合金、钛合金、低温合金、低合金钢和不锈钢等。
第六章 金属资料及加工工艺 6.2金属资料的工艺特性 热处置
经过加热和冷却的办法，改动金属外部或外表的绢织构造， 以取得预期功能的工艺办法。依据热处置时加热冷却标准的根本特点及其对组织功能的影响，金属热处置可分为普通热处置、外表热处置和特殊热处置。
1. 普通热处置
普通热处置包括退火、正火、淬火和回火处置(如图6&mdash15所示)。
①退火是将金属加热到临界温度(Ac3：或Ac1，)以上，保温一段工夫后度冷却，使其组织构造接近平衡形态，从而消弭或增加内应力，均化组织和成分，有利于加任务业。
第六章 金属资料及加工工艺 6.2金属资料的工艺特性 热处置
②正火是将金属加热保温后，在室温下空气中停止冷却，是一种特殊的退火处置。
③淬火是将金属加热至临界温度以上，保温后疾速冷却至室温，以到达强化金属组织，进步金属的强度、硬度等机械功能。
④回火是将淬火后的金属重新加热，再停止保温冷却。其目的是为了消弭淬火应力，以到达所要求的组织和功能。图6&mdash15 普通热处置进程表示图
第六章 金属资料及加工工艺 6.2金属资料的工艺特性 热处置
2．外表热处置
外表热处置包括外表淬火和化学热处置：
①外表淬火是经过疾速加热金属外表层至所要求的温度，然后停止淬火，以进步金属外表的硬度和耐磨性。
②化学热处置是将金属工件置于一定活性介质中加热保温，使介质
元素渗入工件表 面，改动其外表的化学成分和组织构造，使外表达
到预期要求的功能。常用的化学热处置 包括渗碳、渗氮和氨碳共渗
(又称氰化)。
3．特殊热处置
特殊热处置是应用一些特殊工艺办法停止热处置，通常无形变热处
理、磁场热处置等。
第六章 金属资料及加工工艺 6.2金属资料的工艺特性 外表处置技术
金属资料外表处 理及装饰的成效一方面是维护作用，另一方面是装饰作用。
1．金属资料的外表前处置
在对金属资料或制品停止外表处置之前，应有前处置或预处置工序，
以使金属资料或制品的外表到达可以停止外表处置的形态。
金属制品外表的前处置工艺和办法很多，其中次要包括有金属外表的机
械处置、化学处置和电化学处置等。
机械处置：经过切削、研磨、喷砂等加工清算制品外表的锈蚀及氧化皮
等，将外表加工成平滑或具有凹凸容貌；
化学处置：次要是清算制品外表的油污、锈蚀及氧化皮等；
电化学处置：次要用以强化化学除油和浸蚀的进程，有时也可用于弱浸
蚀时活化金属制品的外表形态。
第六章 金属资料及加工工艺 6.2金属资料的工艺特性 外表处置技术
2．金属资料的外表装饰技术
金属资料外表装饰技术是维护和丑化产品外观的手腕，次要分为外表着色
工艺和肌理工艺。
(1)金属外表着色工艺
&nbs随着流量往智能终端设备迁移，新的机遇“物联网商业社交时代”也将迎来，通过人的第六器官（智能手机）和智能设备终端的联网互动，从而改变了人的行为习惯和消费方式。线下流量通过LBS定位重新分配，又通过物联网终端智能推荐引擎引导到网上任意有价值的地方，至此互联网下半场拉开帷幕。p 金属外表着色工艺是采用化学、电解、物理、机械、热处置等办法，使金属
外表构成各种色泽的膜层、镀层或涂层。
①化学着色：在特定的溶液之中，经过金属外表与溶液发作化学反响，在金
属外表生成带色的基体金属化合物膜层曲办法。
②电解着色：在特定的溶液中，经过电解处置办法，使金属外表发作反响而
生成带色 膜层。
③阳极氧化染色：在特定的溶液中，以化学或电解的办法对金属停止处置，
生成能吸附染料的膜层，在染料作用下着色，或使金属与染
料微粒共析构成复合带色镀层。
第六章 金属资料及加工工艺 6.2金属资料的工艺特性 外表处置技术
④镀覆着色：采用电镀、化学镀、真空蒸发堆积度和气相镀等办法，
在金属外表堆积金属、金属氧化物或合金等，构成平均
膜层。
⑤涂覆着色：采用浸涂、刷涂、喷涂等办法，在金属外表涂覆无机涂
层。
⑥珐琅着色：在金属外表掩盖玻璃质资料，经低温烧制构成膜层。
⑦热处置着色：应用加热的办法，使金属外表构成带色氧化膜。
⑧传统着色技术：包括做假锈、汞齐镀、热浸镀锡、鎏金、鎏银以及
亮斑等。
(2)金属外表肌理工艺
金属外表肌理工艺是经过锻打、刻划、打磨、腐蚀等工艺在金属外表制造出肌理效果。
第六章 金属资料及加工工艺 6.2金属资料的工艺特性 外表处置技术
①外表锻打：运用不同外形的锤头在金属外表停止锻打，从而构成
不同外形的点状肌理，层层叠叠，非常具有装饰性。
②外表抛光：应用机械或手工以研磨资料将金属外表磨光的办法。
外表抛光又有磨光、镜面、丝光、喷砂等效果。
③外表镶嵌：在金属外表描写出阴纹，嵌入金银丝或金银片等质地
较软的金属资料，然后打磨平整。出现纤巧华美的装
饰效果。
④外表蚀刻：是运用化学酸停止腐蚀而失掉的一种斑驳、沧桑的装
饰效果，如图6-16所示。
第六章 金属资料及加工工艺 6.3 常用的金属资料
分类
①按金属资料构成元素分为黑色金属资料和有色金属资料。
A:黑色金属资料包括铁和以铁为基体的合金。如纯铁、碳钢、合金 钢、
铸铁铁合金等，简称钢铁资料。
B:有色金属包括铁以外的金属及其合金。常用的有金、银、铝及铝合
金、铜及铜合金、钛及钛合金等。
②按金属资料次要功能和用处分为金属构造资料和金属功用资料。
③按金属资料加工工艺分为铸造金属资料、变形金属资料和粉末冶金材
料。
④按金属资料密度分为轻金属(密度<4．5g／cm3)和重金属(密度>4．5g／cm3)。
第六章 金属资料及加工工艺 6.3 常用的金属资料 钢铁
钢铁资料
钢铁资料可分为三大类：
工业纯铁&mdash&mdash含碳量不超越 0.02％的铁碳合金。工业 纯铁虽然塑性好，
但强度低，很少用作构造资料和外观资料。
钢&mdash&mdash含碳量为0.02％&mdash2.11％的铁碳合金，另含有大批磷、硫等
杂质元素。钢的品种单一，依据化学成分，可分为碳素钢和合
金钢两大类，普遍使用于名个范畴。
铸铁&mdash&mdash含碳量为2.11％－4.0 ％的铁碳合金。铸铁是一种运用历史悠
久的重 要工程资料，其熔点低，具有良好的铸造功能、切削性
能及耐磨性和减振性，消费工艺复杂，本钱昂贵，可用来制造
各种具有复杂 构造和外形的零件。常田的铸铁资料有灰口铸铁，
可锻铸铁和球墨铸铁。
第六章 金属资料及加工工艺 6.3 常用的金属资料 钢铁
1．钢的分类
(1)碳素钢
碳素钢按含碳量可分为：
低碳钢&mdash&mdash含碳量0.25％以下。低碳钢具有低强度、高塑性、高韧
性及良好加工性和焊接性，合适制造外形复杂和需焊接
的零件和件。
中碳钢&mdash&mdash含碳量0.25％&mdash0.6％。中碳钢具有一定的强度、塑性
和适中的韧性，经热处置而具有良好的综合力学功能，
多用于制造要求强韧性印齿轮、轴承等机械零件。
高碳钢&mdash&mdash含碳量0．6％以上。高碳钢具有较高的强度和硬度，耐
磨性好，塑性和韧性较低，次要用于制造工具、刃具、
弹簧及耐磨零件等。
第六章 金属资料及加工工艺 6.3 常用的金属资料 钢铁
碳素钢按质量可分为普通钢、优质刚和初级优质钢。
碳素钢按用处可分为构造钢、工具钢和特殊功能钢。
(2)合金钢
以碳素钢为根底过量参加一种或几种合金元素的钢，具有较高的
综合机械功能和某些特殊的物理、化学功能。合金元素可改善钢的
运用功能和工艺功能，常用的有硅、锰、铬、镍、铝、钨、钛、硼
等。如铬可使钢的耐磨性、硬度和低温强度添加。
合金钢按合金元素总含量分为低合金钢(总含量5％以下)、中合金
钢5％～10％)和高合金钢(总含量10％以上)；
合金钢按合金元素品种分为铬钢、镍钢、锰钢、硅钢、铬镍钢、
锰硅钢等；
合金钢按用处分为合金构造钢、合金工具钢和特种合金钢(如不锈
钢、耐热钢、耐磨钢等)。
第六章 金属资料及加工工艺 6.3 常用的金属资料 钢铁
2．常用钢材的种类及用处
钢材由钢坯或钢锭加工而成的产品。通常分为型钢、钢板、钢
管、钢丝等4大类。可采用轧制、挤压、拉拔、焊接、冷弯等工艺
加工，普遍用于各工业部门。
(1)型钢
具有一定几何外形截面、长度和截面周长之比相当大的直条
钢材。
按生成办法可分为：热轧型钢、弯曲型钢、挤压型钢、拔制型钢和
焊接型钢等；按截面外形可分为圆钢、方钢、
扁钢、六角钢、角钢、工字钢、槽钢和异形钢等。
型钢的规格常以反映截面外形的次要轮廓尺寸来表示。
第六章 金属资料及加工工艺 6.3 常用的金属资料 钢铁
(2)钢板
用钢坯或钢锭轧制而成、且宽厚比很大的矩形板材。
按生成办法可分为：热轧钢板和冷轧钢板；
按质量分为：普通钢板、优质钢板和复合钢板；
按外表处置方式分为：镀层钢板和涂层钢板；
按厚度分为：薄钢板(厚度小于4mm)、厚钢板(厚度4&mdash60mm)和
特厚钢板(厚度大于60mm)。
钢板可按要求剪裁、弯曲、冲压和焊接成各种构件和产品。
①钢带：又称带钢，为长度很长，大多成卷供给的钢板。宽度在
600mm以下的称为窄带钢，超越600mm的祢为宽带钢。
分为热轧带钢和冷轧带钢。前者大多加工成涂层带钢，
供汽车、洗衣机、电冰箱外壳等冲压件用。冷轧带钢还
普遍用于制造焊缝钢管、弹簧、锯条、刀片及各种冲压
制品。
第六章 金属资料及加工工艺 6.3 常用的金属资料 钢铁
②覆层钢板：在具有良好深冲压功能的低碳钢板外表镀覆锡、锌、
铝、铬等金属维护层或涂覆无机涂层、塑料等非金
属维护层的制品。
包括：镀锌钢板、镀锡钢板、无锡钢板、镀铝钢板及无机
涂层钢板等，具有良好的抗蚀性和外观装饰性。
镀锌钢板&mdash&mdash外表镀锌的低碳钢板。镀锌能无效地避免钢材腐蚀，
延伸运用寿命。镀锌办法分为热镀法和电镀法。镀
锌薄钢板(厚度约0.4-1.2mm)又祢镀锌铁皮，俗称
白铁皮。镀锌钢板普遍用子修建、车辆、家电、日
用品等行业。
镀锡钢板&mdash&mdash外表镀有纯锡层的低碳钢薄板，俗称马口铁。镀锡
办法有热镀和电镀两种。镀锡钢板外表金属光泽强，
具有良好的耐腐蚀性、焊接性，深；中压时有光滑
性，并能停止黑色印刷。普遍田来制造罐头盒、食
品容器及笨重耐蚀器皿等。
第六章 金属资料及加工工艺 6.3 常用的金属资料 钢铁
无锡钢板&mdash&mdash不镀锡却可替代镀锡钢板运用的薄钢板。普通采用电
解铬酸法处置钢板外表：先在低碳钢板外表镀一层金
属铬，然后再镀铬的水合氧化物。无锡钢板消费本钱
低，可替代镀锡钢板，用作啤酒饮料等罐装包装料。
镀铝钢板&mdash&mdash外表镀有纯铝或含硅量为5％一10％铝合金的覆层钢
板，多用热镀法、电泳法和真空蒸镀法消费。具有良
好的抗低温氧化性、热反射性和优良的耐大气腐蚀
性， 多用作汽车排气零碎、耐热部件及修建资料等。
真空蒸镀铝钢板可作为罐体、瓶盖等包装资料，局部
替代镀锡钢板。
无机涂层钢板&mdash&mdash覆层钢板的一种，通常在冷轧钢板、镀锌钢板或
镀铝钢板外表涂覆无机涂料或薄膜，普通采用辊涂法
或层压法消费。 无机涂层钢板既有钢板的强度，又有
良好的耐腐蚀性、耐久性和耐擦洗性。 外表制成不同
颜色和花纹图案，装饰性极强，故有黑色钢板称。
第六章 金属资料及加工工艺 6.3 常用的金属资料 钢铁
花纹钢板&mdash&mdash外表带有凹凸花纹的钢板。 花纹次要起防滑和装饰作用，可经
轧、冷轧或钻切加工制成。 普遍用于造船、汽车、交通、修建
等行 业。
不锈钢板&mdash&mdash不锈钢是指在大气、水、酸、碱和盐溶液或其他腐蚀介质中具
有高耐蚀性的合金钢印总称。 钢中的次要合金元素铬的含量通常
达1 2％以上，次要用来制造在各种腐蚀介质中任务的零件或构件。
(3)钢管
按生成办法分为：无缝钢管和焊缝钢管。
无缝钢管：采用热轧、冷轧、挤压、冷拔等办法消费。
焊缝钢管：用钢板或钢带卷曲成筒状焊接而成，按焊缝外形可分为直
缝焊管和螺旋缝焊管。
消费薄壁管和大直径管采用焊接办法比拟方便。钢管普遍用来保送
流体和制造机械构件。
第六章 金属资料及加工工艺 6.3 常用的金属资料 钢铁
(4)钢丝
由不同质量的热轧盘条冷拔拉制而成的线状钢材。
按截面外形可分为：圆形、椭圆形、三角形和异形钢丝；
按尺寸分为：特细(小于0.1 mm)、较细(0.1&mdash0.5mm)、细(0.5-
1.5mm)、中等(1.5&mdash3mm)、粗(3.0&mdash6.0mm)、较粗
(6.0&mdash8.0mm) 、特粗(大于8.0mm)钢丝；
按化学成分分为：低碳、中碳、高碳钢丝和低合金、中合金、高
合金钢丝；
按外表形态分为：抛光、磨光、酸洗、氧化处置和镀层钢丝等；
按用处分为：普通钢丝、构造钢丝、弹簧钢丝、不锈钢丝、电工
钢丝、钢绳钢丝等。
第六章 金属资料及加工工艺 6.3 常用的金属资料 有色金属资料
1．铝及铝合金
铝及铝合金是工业用量最大的有色金属，是一种常用的古代资料。
特点：
a. 纯铝密度小，约为2.7g／cm3，相当于铜的三分之一，属轻金属。
b. 熔点660℃。
c. 铝的导电、导热性优秀，仅次于铜，其导电率约为铜的64％。
d. 铝具有很高的塑性，可停止各种塑性加工。
e. 纯铝为雪白色，大气中有良好的抗氧性，但氯离子和碱离子能毁坏铝
的氧化膜，不耐酸、碱、盐的腐蚀。
铝合金是以铝为基参加其他合金元素(铜、硅、镁、锌、锰、镍等)而
组成的合金。铝合金质轻、强度高，比强度值接近或超越钢，具有优秀的
导电、导热性和抗蚀性，易加工，耐冲压，并且可阳极氧化成各种颜色。
第六章 金属资料及加工工艺 6.3 &n不知道从何时开始，个人信用渗透到生活的方方面面。图书、数码产品免押金借用，办理签证无需银行流水证明，甚至租车住酒店都不需要交付押金……bsp 常用的金属资料 有色金属资料
(1)铝合金的分类
铝合金通常分为变形铝合金和铸造铝合金。
变形铝合金：又可称压力加工铝合金，塑性良好，可经过轧制、挤
压、拔制、锻造等冷、热加工制成板、棒、管和型材
等产品，是优秀的轻型资料。又细分为防锈铝合金、
硬铝合金、超硬铝合金。
铸造铝合金：具有良好的铸造功能和一定的力学功能，但塑性差，
不能停止塑性加工。多采用砂型、金属型、熔模壳型
的铸造办法，消费各种外形复杂，承载不大，分量较
轻且有一定耐蚀、耐热要求的铸件。按次要合金元素
细分分为铝&mdash硅系、铝&mdash铜系、铝&mdash镁系和铝&mdash锌系
合金。
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(2)罕见铝合金制品
①铝合金型材：应用塑性加工将铝合金坯锭加工成不同断面外形及尺寸规格
的铝材。按断面外形分为角、槽、丁字、工字、z字等几大
类别，而每一类别又有若干种类，如角型材分为直角、锐
角、钝角、带圆头、异形等。铝合金型材具有质轻、 高
强、耐蚀、耐磨 等特点， 外表再经阳极氧化或喷涂处置
而更具装饰性。 普遍用作产品外型资料、 展现资料、门
窗框体资料、墙面和吊顶骨架支承资料等。
②铝合金装饰板：铝合金板材经辊压、冷弯等工艺制成的具有一定外形的装
饰板，外表经眶极氧化、喷漆、覆膜或精加工等处置可获
得各种颜色或肌理。铝合金装饰板质轻，耐久性和耐蚀性好，
不易磨损，外型优美，装置方便。种类有铝合金花纹板、波
纹板和压 型板等，普遍用作修建物墙面、屋面装饰资料和展
示材 料。
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③铝箔：铝箔是金属箔中用量最大且用处最广的一种包装资料，铝
箔采用压延办法压制而成，它不但对氧气、光线和水蒸汽
具有高阻隔性，而且具有艳丽的金属光泽，可印制美丽的
图案，可与塑料薄膜复分解复合薄膜，因而，铝箔普遍用
于各种商品的包装。铝箔 的次要包装功能是防潮性、保香
性、遮光性和反射性。
④铝塑复合膜：通常铝箔较少独自用于包装，由于铝箔很柔软，不适合高速
包装，往往要停止二次加工才干把铝箔的特性进一步发扬出来。对
铝箔停止树脂涂布或把铝箔与其他塑料停止复合，能使铝箔的机械
强度添加，并具有热封功能，从而顺应古代包装机的高 速自动包
装。
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⑤真空镀铝膜：是一种新颖的包装装潢资料，是将高纯度铝丝置千高
真空安装中，将铝丝加热到熔融点以上，铝丝蒸发形
成铝蒸气，蒸气分子延续堆积在被涂基材上而构成的
一种复合膜。镀铝层具有美丽的金属光泽，有优秀的
阻气性和防潮性，光线的反射率高而透过率极低，遮
光性良好， 合适各类商品的包装。
真空镀铝膜若与聚乙烯停止复合则具有更大印使用范围，如PET／镀铝／PE，在PET膜上印刷图案及商标，把印刷好的PET膜的停止真空镀铝，然后与PE停止复合，即组成复合膜，这类资料具有高光泽的金属质感，阻气性和防潮性好，机械强度高，可采用热封，是一种良好的包装装潢资料，深受包装装潢界的欢送。
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2．铜及铜合金
铜及铜合金是历史上使用最早的有色金属，工业上常用的有紫铜、黄铜、
青铜、白铜等。
特点：
a. 纯铜具有玫瑰色，外表氧化后呈紫色，故又称紫铜。
b. 纯铜的熔点为1083℃，密度8.98／cm3。
c. 纯铜质地柔软,有极好的延展性，具有良好的加工性和焊接性，易冷、
热加工成形，可辗压成极薄的铜箔，拉制成极细的铜丝。
d. 纯铜的导电、导热性极好，仅次于银。
e. 抗磁性强，常用作电工导体和各种防磁器械等。
铜合金是以铜为基参加一定量的其他合金元素(锌、锡、铝、硅、镍等)而
组成的合金。按化学组成分为黄铜、青铜、白铜；按加工办法分为变形铜合金
和铸造铜合金。
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(1)黄铜 (Cu Zn合金)
以锌为次要合金元素印铜合金。黄铜色泽美观，具有高贵的黄金般色泽，
导电导热性强，耐腐蚀功能、机械功能和工艺功能良好，易于切削、抛光
及焊接。可制成板材、带材、管材、棒材和型材，用作导热导电元件、耐
蚀构造件、弹性元件、冷冲压件和深冲压件、日用五金及装饰资料等。
(2)青铜
除黄铜、白铜以外的其他铜基合金统称为青铜，常用的合金元素有锡、铝、
硅、锰、铬等。青铜分为普通青铜和特殊青铜。
普通青铜：以锡为次要合金元素，含锡量为5％&mdash20％，又称锡青铜(Cu-Sn
合金)。色泽呈青灰色，具有很强的抗腐蚀性。又分为加工锡青铜
和铸造锡青铜。
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a. 加工锡青铜：含锡量低于6％～7％，具有良好的力学功能和工艺功能，耐
磨，可加工成各种规格板、带、管、棒材；
b. 铸造锡青铜：含锡量10％&mdash14％，质地较为坚固，铸造性好，可用于消费
外形复杂的复杂、轮澄清晰的铸件。
特殊青铜：泛指不含锡的青铜，如铝青铜、铍青铜、锰青铜等。大少数特殊青
铜比普通青铜具有更高的机械功能、耐磨性和耐蚀性。
(3)白铜(Cu Ni合金)
以镍为次要合金元素的铜合金，色泽呈自色，质地较软，耐腐蚀性好。铜合金中镍含量的添加，自铜的强度、硬度、弹性和耐蚀性等功能相应进步。
普通白铜：仅由铜和镍组成的合金。
特殊白铜：铜和镍组成的合金中，若再参加锌、铝、锰等合金元素。如锌白铜、
铝白铜、锰 白铜等。工业上白铜分为构造白铜和电工白铜。
第六章 金属资料及加工工艺 6.4 金属资料在设计中的使用
设计实例：
(1)金属椅(图6-17)
由设计师马里奥·博塔(Maro Botta)设计的金属椅。椅架采用钢管弯曲焊接而成，椅面和椅背则由钢板冲孔弯折而成。此款设计充沛应用金属资料自身固有的刚性和柔性来到达稳定结实和柔韧温馨的双重目的。
（2）&ldquo柔韧度良好&rdquo的扶手椅(图6-19)
由设计师罗恩·阿拉德(Ron Arad)设计的扶手椅，椅子由四局部组成，外型复杂明快。椅子采用
1mm厚的优质钢材制成，钢材经回火处置，具有良好的韧性，弹性优良，具有激烈印象视觉效果，
给人以华美、精致和古代之感。椅子的各局部由电脑控制激光切割器切割而成，各局部卷折后由
螺钉衔接而成，而不需求焊接和粘接。为了使椅子发亮的外表在搬运和运用中不留划痕，其外表
覆有一层塑料膜。
第六章 金属资料及加工工艺 6.4 金属资料在设计中的使用
(3)皱褶花瓶(匿6&mdash19)
由荷兰设计师马丁·布鲁尔
设计的花瓶，由一整片不锈
钢制造而成，经冲压、敲打、
弯曲而成。
第六章 金属资料及加工工艺 6.4 金属资料在设计中的使用
(6) &ldquo明月椅&rdquo(图6-22)
由日本设计师仓右四
郎(Shirookuramate)设
计的扶手椅，像一个闪
着光的幻像。设计者通
过采用能惹起人们猎奇
心的网状资料和对部件
比例的巧妙运用，在其
诗境般的设计中向人们
传达了精制的空间感和
轻盈感，正如设计者所
说：&ldquo我喜欢金属通明，
它不是把空间世界回绝
在外，它看上去漂浮在
空中&rdquo。椅子由9局部
镀镍钢丝网焊接而成，
各局部的边缘相交焊接
点同时涂盖环氧树脂，
底部四边采用钢条加固，
以支撑椅子的框架。
第六章 金属资料及加工工艺 6.4 金属资料在设计中的使用
(10) &ldquo钦奇塔&rdquo 茶几(图6 26)
由西班牙设计师塞尔希·德维
萨· 伊·巴杰特(Sergi Devesa
Bajet) 和奥斯卡·德维萨·伊&rsquo
巴杰特(Oscar Devesa Bajet)
设计，此款茶几的设计准绳基
子十分复杂的几何学，采用夸
张圆形薄锡板，在其周边作三
等分，切开后向下弯曲制成茶
几腿，茶几腿末端为锻造铝块。
整个外表采用灰色或黑色环氧
树脂漆处置。
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