机械人要知道的二十种材料及其特性
2024/11/30 20:29:19
在机械工程领域，选择合适的材料对于确保机械的性能、可靠性和安全性至关重要。本文将介绍二十种常用的金属材料及其特性，帮助机械人更好地理解和选择材料。
1. 45号钢（优质碳素结构钢）45号钢是最常用的中碳调质钢，综合力学性能良好，但淬透性较低，水淬时易产生裂纹。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。
2. Q235A（A3钢，最常用的碳素结构钢）Q235A具有较高的塑性、韧性和焊接性能，以及一定的强度和良好的冷弯性能。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。
3. 40Cr（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。主要用于制造中速、中载的零件，如机床齿轮、轴、蜗杆、花键轴等。此外，它还可用于制造重载、低冲击、耐磨的零件，如蜗杆、主轴等。
4. HT150（灰铸铁）HT150是常用的灰铸铁，主要用于制造齿轮箱体、机床床身、箱体、液压缸、泵体、阀体、飞轮、气缸盖、带轮、轴承盖等。
5. 35号钢35号钢是各种标准件、紧固件的常用材料，强度适当，塑性较好，冷塑性高，焊接性尚可。适用于制造小截面零件和承受较大载荷的零件，如曲轴、杠杆、连杆、钩环等。
6. 65Mn（弹簧钢）65Mn是常用的弹簧钢，用于制作小尺寸的各种扁、圆弹簧、座垫弹簧、弹簧发条等。
7. 0Cr18Ni9（不锈钢）0Cr18Ni9是最常用的不锈钢，广泛用于食品用设备、一般化工设备、原子能工业用设备等。
8. Cr12（冷作模具钢）Cr12是常用的冷作模具钢，具有良好的耐磨性和淬透性。多用于制造受冲击负荷较小的冷冲模、冲头、下料模等。
9. DC53（日本进口的高强韧性冷作模具钢）DC53高温回火后具有高硬度和高韧性，线切割性良好。用于精密冷冲压模、拉伸模、搓丝模等。
10. SM45（普通碳素塑料模具钢）SM45用于制造普通拉伸模、冲孔凹模等。
11. DCCr12MoV（耐磨铬钢）DCCr12MoV具有高淬透性和良好的耐磨性，适用于制造截面大、形状复杂的模具。
12. SKD11（韧性铬钢）SKD11具有较高的韧性和耐磨性，延长了模具的使用寿命，常用于制造要求高精度、长寿命的冷作模具、刀具和量具，如拉伸模、冷挤压模等。
13. ASP-23（粉末冶金高速钢）ASP-23的碳化物分布极均匀，耐磨损，高韧性，易加工，热处理尺寸稳定。用于冲头、深拉伸模、钻模、铣刀和剪切刀片等各类长寿命的切削工具。
14. P20（塑胶模具钢）P20可电蚀操作，出厂状态预硬HB270-300，淬火硬度HRC52。用于一般要求的大小塑胶模具。
15. 718（高要求的大小塑胶模具）718尤其适用于电蚀操作，出厂状态预硬HB290-330，淬火硬度HRC52。常用于高要求的塑胶模具。
16. Nak80（高镜面、高精度塑胶模具钢）Nak80出厂状态预硬HB370-400，淬火硬度HRC52。用于高镜面、高精度的塑胶模具。
17. S136（防腐蚀及需镜面抛光塑胶模具钢）S136出厂状态预硬HB<215，淬火硬度HRC52。用于防腐蚀及需镜面抛光的塑胶模具。
18. H13（普通常用压铸模）H13用于铝、锌、镁及合金压铸，热冲压模，铝挤压模。
19. SKD61（高级压铸模）SKD61经电碴重溶技术，使用寿命比H13有明显提高，用于热冲压模、铝挤压模等。
20. 8407（高级压铸模）8407也是高级压铸模材料，常用于热冲压模、铝挤压模等。
材料特性总结金属材料：
- 导电性和导热性：如铜和铝常用于电线电缆和热交换器。
- 强度和韧性：能够承受较大的应力和变形而不易断裂。
- 耐腐蚀性：如不锈钢能在恶劣环境下长期使用。
- 可加工性：可通过铸造、锻造、焊接等多种方式进行加工和成型。
非金属材料：
- 塑料：轻质、易加工、耐腐蚀，常用于制造机械零部件、管道、电线电缆等。
- 橡胶：具有良好的弹性和耐磨性，用于制作密封件、轮胎、振动隔离器等。
- 陶瓷：高硬度、高熔点、耐腐蚀，常用于制造刀具、磨具、耐磨件等。
- 复合材料：由两种或两种以上不同性质的材料组合而成，具有优异的综合性能，如强度高、重量轻、耐腐蚀等。
了解这些材料的特性和应用，有助于机械人在设计和制造过程中选择合适的材料，优化产品设计，提高机械的性能和可靠性。