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機械製造 總複習 I (2.材料與加工 (合金的通性 (熔點較低, 硬度高, 融化體積增大, 具光澤、耐腐蝕、不易氧化, 導電、熱率較差),…
機械製造 總複習 I
2.材料與加工
導電、熱
銀、銅、金、鋁
合金的通性
熔點較低
硬度高
融化體積增大
具光澤、耐腐蝕、不易氧化
導電、熱率較差
鐵系金屬
鑄鐵
含碳量2.0～6.67%
鑄造性佳
分類
白鑄鐵
含矽量0.5%-1%
冷卻快
延長退火時間、做脫碳處理得展性鑄鐵
細密結晶
硬度高之碳化鐵
灰鑄鐵
含矽量1~2.75%
冷卻慢
粗大結晶
柔軟之石墨鑄鐵
加球化劑(鎂、鈰)
脆變韌，球化石磨，得延性鑄鐵
碳鋼
低碳鋼
0.02~0.3%
中碳鋼
0.3~0.6%
切削性佳
高碳鋼
0.6~1.8%
合金鋼
不鏽鋼
鉻含量12%
以上耐蝕鋼
以下不鏽鋼
(鉻越高，耐蝕性佳)
非鐵系金屬
銅
純銅
質軟，可塑性強
導電性佳
黃銅
銅、鋅合金
耐蝕性大
鑄造性佳
分類
73黃銅
伸長率最大
64黃銅
抗拉強度大
青銅
銅錫合金
鑄造性佳
高強度、硬度
耐磨耐蝕
砲銅
延展性佳
耐磨、耐蝕
含錫量10%
鋁
純鋁
導熱比鋼鐵佳
導電性是純銅的60%
冷抽拉-電線
鋁合金
強度較純鋁大
耐蝕性佳
易做表面處理
鑄造用
鍛造用
鈦
耐蝕性極佳
用於化工設備材料
鋅
產量僅次於鋁、銅
可提高鐵系金屬抗腐蝕能力
非金屬
有機材料
融解於酒精
塑膠、木材、石油製品、紙、皮革、油漆
無機材料
溶解於水
水泥、陶瓷、玻璃、石磨、石材
材料規格
一般構造用鋼
SS400
SS300
機械構造用鋼
S25C
S45C
S55C
最小抗拉強度
SS400
抗拉強度200
FC200
灰鑄鐵
SUP6
彈簧鋼
SC400
鑄鋼
S30C
含碳量0.3
有括號(30)是最小抗拉強度
材料加工性
鑄造性
熔點低、高流動性
例如：青銅
鍛造性
材料鍛造而不會產生破裂的最大變形量
高延展性
晶粒粗
含碳量不宜超過0.25%
切削性
材料容易被切削的程度
硬度高之材料
產生刀腹磨耗
延展性高
刀口積屑
硬度高、延展性高
切削性差
切削性評估
易削鋼(鉛、硫)
增加脆性，切削性提高
鋁切削
選用大斜角、大刀刃、小進深、高切速
熔接性
碳含量低為佳
碳鋼熔接性較為佳
1.機械製造的演進
機械製造的過程
品管要求
品質管理
品質保證
生產計畫
非切削
優：節省材料、節省機台費用
缺：增加製造模具費用
改變材料形狀
鑄造
熱作
鍛造、滾軋
冷作
抽拉、壓印、壓浮花
沖壓
薄件加工
電積成型
塑膠膜成形
表面處理
表面精緻
機械法
冶金法
化學法
表面塗層
金屬
電鍍
無機
有機
表面硬化
表面層硬化
表面披覆
機件之連接
熔接
鉚接
黏接
螺釘接合
改變機械性質
熱處理
熱作
冷作
珠擊法
切削
超音波加工法
放電加工法
雷射光加工法
電子束加工法
電化加工法
化學蝕刻加工法
傳統
車削
刀具移動 工件旋轉
磨削、铣削
刀具工件同時運動
鉋削
龍門：刀具靜止 牛頭：刀具直線運動
拉削、鋸削
工件靜止 刀具直線運動
搪削
工件刀具同時運動
鑽削
工件靜止 刀具旋轉
設計
材料
製造加工
切削工具
硬度：鑽石＞立方氮化硼＞陶瓷＞塗層刀具＞碳化鎢＞鑄造合金＞高速鋼＞工具鋼
工具鋼
Ｃ：1.0～1.5％
耐熱：200
低切削速度之刀具
高速鋼H.S.S
耐熱：600
鎢系
標準：18-4-1型
鎢6%、鉻4%、釩1%
製造車刀
鉬系
標準：6-6-4-2型
鎢6%、鉬6%、鉻4%、釩2%
低切削工具
含鎢高速鋼
超高速鋼
耐高溫
鑄造合金
成分：
鎢、鉻、鈷
耐熱820
切削速度比高速鋼大2倍
鑿岩刀具、高速切削高強度材料
碳化物刀具
耐熱1200
切削速度比高速鋼大3~4倍
耐磨
質脆
成分：碳、鎢 鈷做結合劑 粉末冶金經1500度燒結成形
不宜斷續切削
分類
數字小硬度高
紅色(K)
切削鑄鐵、石材、低強度
非鐵金屬
不連續切削
藍色(P)
切削高強度的鋼類
連續切削
黃色(M)
介於K、P
切削不鏽鋼、延性鑄鐵、高錳鋼
結合劑：鈷；燒結溫度1500
塗層刀具
常見：鍍層高速鋼、鍍層碳化鎢
鍍：碳化鈦、氮化鈦、氧化鋁
不易黏屑
陶瓷刀具
成分：氧化鋁
切削速度比碳化鎢高2~3倍
研磨刀口：取-5~-7度
質脆，
耐磨
；
不適合震動
立方氮化硼
刀具斜角：-15度以上
切削高硬度淬火鋼、耐熱鋼
鑽石
不宜衝擊性切削
不宜切削鐵系
砂輪整修器
鐵-含碳量
生鐵2.0~4.3
鋼0.02-0.2
熟鐵0.2