几种非标自动化设备常用材料资料.docx
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几种非标自动化设备常用材料资料
1.LY12的介绍
LY12是旧牌号，新牌号是2A12，这是一种高强度硬铝，可进行热处理强化，在退火和刚淬火状态下塑性中等，点焊焊接性良好，用气焊和氩弧焊时有形成晶间裂纹的倾向；合金在淬火和冷作硬化后其可切削性能尚好，退火后可切削性低；抗蚀性不高，常采用阳极氧化处理与涂漆方法或表面加包铝层以提高其抗腐蚀能力。
LY12为铝－铜－镁系中的典型硬铝合金，其成份比较合理，综合性能较好。
很多国家都生产这个合金，是硬铝中用量最大的。
该合金的特点是：
强度高，有一定的耐热性，可用作150°C以下的工作零件。
温度高于125°C，2024合金的强度比7075铝合金的还高。
热状态、退火和新淬火状态下成形性能都比较好，热处理强化效果显著，但热处理工艺要求严格。
抗蚀性较差，但用纯铝包覆可以得到有效保护;焊接时易产生裂纹，但采用特殊工艺可以焊接，也可以铆接。
1.组织致密性：
独有的晶粒细化工艺保证,航空产品系列全部通过航空航天用铝合金制品的超声波探伤工序检验,无沙孔、裂纹、气泡及杂质等。
2.内应力（人工时效）：
完美的预拉伸消除内应力工艺处理，彻底消除内应力，产品在加工和受力时也不会翘曲、开裂及变形。
3.公差精度：
产品全部符合美国材料及试验学会规范（ASTM）和航空航天材料规范（AMS）,大部分产品的公差指标可超过ASTM1/2公差精度,部分产品公差指标甚至可超过ASTM1/4标准公差精度。
4.加工性能：
将化学成分、强度及硬度的偏差降至最小，加工中不会发生"粘刀"、"崩刀"现象。
5.均匀性：
热处理技术卓越，产品在300mm厚度（或直径）以下，强度、硬度可保持一致。
6.稳定性：
生产工序全部电脑控制，绝少人为偏差，不同批次生产也可保证性能一样。
7.染色效果：
染色处理效果均匀而有光泽，表面无“条纹”状或“斑点”状、颜色不一的现象发生。
8.抗腐蚀性能
:
通过金属及合金的显微检验，具有优良的抗应力腐蚀性能及抗腐蚀鳞状剥落性能，在各种介质（如水蒸气、弱酸、弱碱等）环境下长久使用不会产生凹坑或发黑现象。
9.抗高温性能:
在400℃工作环境中不会产生永久变形。
10.弯曲性能:
板材全部通过半导弯曲检验，弯曲180度不会产生开裂现象。
化学成分
硅0.5
铁0.5
铜3.8-4.9
锰0.0-0.9
镁1.2-1.8
铬0.10
镍0.50
锌0.25
钛0.15（5）
其它0.15
铝 余量
力学性能
抗拉强度σb（MPa））≥425
条件屈服强度σ0.2（MPa））≥275
LY12密度2.78g/cm3
试样尺寸：
所有壁厚
注：
管材室温纵向力学性能
热处理工艺
状态、退火和新淬火状态下成形性能都比较好，热处理强化效果显著，但热处理工艺要求严格。
抗蚀性较差，但用纯铝包覆可以得到有效保护;焊接时易产生裂纹，但采用特殊工艺可以焊接，也可以铆接。
对应牌号：
国标：
2A12（LY12） GB/T3190-1996
ISO：
AlCu4Mg1 ISO209.1-1989
日标：
A2024 JISH4000-1999 JISH4040-1999
非标：
24530 IS5902
法标：
2024（A-USG1） NFA50-411 NFA50-451
美标：
2024 AA
2.304不锈钢
304不锈钢是一种通用性的不锈钢材料，防锈性能比200系列的不锈钢材料要强。
耐高温方面也比较好，能高到到1000-1200度。
304不锈钢具有优良的不锈耐腐蚀性能和较好的抗晶间腐蚀性能。
对氧化性酸，在实验中得出：
浓度≤65%的沸腾温度以下的硝酸中，304不锈钢具有很强的抗腐蚀性。
对碱溶液及大部分有机酸和无机酸亦具有良好的耐腐蚀能力。
304不锈钢是一种常见的不锈钢，业内也叫做18/8不锈钢。
它的抗腐蚀性能要优于 430不锈钢，但是价格又比316不锈钢便宜，因此广泛使用于生活中，例如：
一些高档的不锈钢餐具，户外的栏杆等。
虽然此种不锈钢在国内非常常见，但是“304不锈钢”这个称呼却来自于美国。
很多人以为304不锈钢是日本的一种型号称呼，但是严格意义来讲，日本的对304不锈钢的正式称呼是“ SUS304”。
304是一种通用性的不锈钢，它广泛地用于制作要求良好综合性能（耐腐蚀和成型性）的设备和机件。
为了保持不锈钢所固有的耐腐蚀性，钢必须含有12%以上的铬。
304不锈钢是按照美国ASTM标准生产出来的不锈钢的一个牌号。
304相当于我国的0Cr19Ni9（0Cr18Ni9）不锈钢。
基础信息
304化学牌号为00Cr19Ni10含铬19%，含镍8-10%。
304是得到最广泛应用的不锈钢、耐热钢。
用于食品生产设备、普通化工设备、核能等.
304不锈钢化学成份
规格CSiMnPSCrNi（镍）Mo
不锈钢SUS304密度为7.93克/厘米3
SUS304化学成分 ≤0.08≤1.00≤2.00≤0.05≤0.0318.00-20.008.00~10.50-
产品标准
对于304不锈钢来说是非常重要的一个参数，直接决定着它的抗腐蚀能力，也决定着它的价值。
304中最为重要的元素是Ni，Cr，但是又不仅限于这两个元素。
具体的要求由产品标准规定。
行业常见判定情况认为只要Ni含量大于8%，Cr含量大于18%，就可以认为是304不锈钢。
这也是为什么业内会把这类不锈钢叫做18/8不锈钢的原因。
其实不然，相关的产品标准对304有着非常清楚的规定，而这些产品标准针对不同形状的不锈钢又有一些差异。
下面是一些常见的产品标准与测试。
304不锈钢判定
要想确定一个材料是不是304不锈钢，必须满足产品标准中每一个元素的要求，只要有一个不符合，就不能叫做304不锈钢。
1、ASTMA276（StandardSpecificationforStainlessSteelBars棒材andShapes型材）
304
C
Mn
P
S
Si
Cr
Ni
要求，%
0.08
2.00
0.045
0.030
1.00
18.0–20.0
8.0-11.0
2、ASTMA240（ChromiumandChromium-NickelStainlessSteelPlate板材,Sheet片材,andStrip带材forPressureesselsandforGeneralApplications）
304
C
Mn
P
S
Si
Cr
Ni
N
要求，%
0.07
2.00
0.045
0.030
0.075
17.5–19.5
8.0–10.5
0.10
3、JISG4305（cold-rolled冷轧stainlesssteelplate板材,sheet片材andstrip带材）
SUS304
C
Mn
P
S
Si
Cr
Ni
要求，%
0.08
2.00
0.045
0.030
1.00
18.0–20.0
8.0-10.5
4、JISG4303（Stainlesssteelbars不锈钢棒）
SUS304
C
Mn
P
S
Si
Cr
Ni
要求，%
0.08
2.00
0.045
0.030
1.00
18.0–20.0
8.0-10.5
以上四个标准只是常见的几个标准，其实ASTM和JIS中有提到304的不止这几个标准。
每个标准其实对304的要求不尽相同，所以要想确定一个材料是不是304，准确的表达方式应该说是否符合某个产品标准中的304要求。
性能
系统描述：
304不锈钢是应用最为广泛的一种铬-镍不锈钢，具有良好的耐蚀性、耐热性、低温强度和机械特性。
在大气中耐腐蚀，如果是工业性气氛或重污染地区，则需要及时清洁以避免腐蚀。
适合用于食品的加工、储存和运输。
具有良好的加工性能和可焊性。
板式换热器、波纹管、家庭用品、建材、化学、食品工业等。
304不锈钢为国家认可的食品级不锈钢。
304不锈钢大图标准
国际不锈钢标示方法
美国钢铁学会是用三位数字来标示各种标准级的可锻不锈钢的。
其中：
①奥氏体型不锈钢用200和300系列的数字标示，
②铁素体和马氏体型不锈钢用400系列的数字表示。
例如，某些较普通的奥氏体不锈钢
是以201、304、316以及310为标记，
③铁素体不锈钢是以430和446为标记，马氏体不锈钢 是以410、420以及440C为标
记，双相（奥氏体－铁素体），
④不锈钢、沉淀硬化不锈钢以及含铁量低于50%的高合金通常是采用专利名称或商标命名。
4）．标准的分类和分级
4-1分级分类：
①国家标准GB②行业标准YB③地方标准④企业标准Q/CB
4-2分类：
①产品标准②包装标准③方法标准④基础标准
4-3标准水平（分三级）：
Y级：
国际先进水平I级：
国际一般水平H级：
国内先进水平
4-4国标
GB1220-2007不锈钢棒材（I级）GB4241-84不锈钢焊接盘园（H级）
GB4356-2002不锈钢焊接盘园（I级）GB1270-80不锈钢管材（I级）
GB12771-2000不锈钢焊管（Y级）GB3280-2007不锈钢冷板（I级）
GB4237-2007不锈钢热板（I级）GB4239-91不锈钢冷带（I级）
304物理性能
抗拉强度σb（MPa）≥520,条件屈服强度σ0.2（MPa）≥205,伸长率δ5（%）≥40,断面收缩率ψ（%）≥50,硬度：
≤187HB;≤90HRB;≤200HV。
☆不锈钢知识
不锈钢（StainlessSteel）指耐空气、蒸汽、水等弱腐蚀介质和酸、碱、盐等化学浸蚀性介质腐蚀的钢，又称不锈耐酸钢。
实际应用中，常将耐弱腐蚀介质腐蚀的钢称为不锈钢，而将耐化学介质腐蚀的钢
称为耐酸钢。
由于两者在化学成分上的差异，前者不一定耐化学介质腐蚀，而后者则一般均具有不锈性。
不锈钢的耐蚀性取决于钢中所含的合金元素。
1）.种类
不锈钢常按组织状态分为：
马氏体钢、铁素体钢、奥氏体钢等。
另外，可按成分分为：
铬不锈钢、铬镍不锈钢和铬锰氮不锈钢等。
1、铁素体不锈钢：
含铬12%～30%。
其耐蚀性、韧性和可焊性随含铬量的增加而提高，耐氯化物应力腐蚀性能优于其他种类不锈钢。
属于这一类的有Crl7、Cr17Mo2Ti、Cr25，Cr25Mo3Ti、Cr28等。
铁素体不锈钢因为含铬量高，耐腐蚀性能与抗氧化性能均比较好，但机械性能与工艺性能较差，多用于受力不大的耐酸结构及作抗氧化钢使用。
这类钢能抵抗大气、硝酸及盐水溶液的腐蚀，并具有高温抗氧化性能好、热膨胀系数小等特点，用于硝酸及食品工厂设备，也可制作在高温下工作的零件，如燃气轮机零件等。
2、奥氏体不锈钢：
含铬大于18%，还含有8%左右的镍及少量钼、钛、氮等元素。
综合性能好，可耐多种介质腐蚀。
奥氏体不锈钢的常用牌号有1Cr18Ni9、0Cr19Ni9等。
0Cr19Ni9钢的wC<0.08%，钢号中标记为“0”。
这类钢中含有大量的Ni和Cr，使钢在室温下呈奥氏体状态。
这类钢具有良好的塑性、韧性、焊接性和耐蚀性能，在氧化性和还原性介质中耐蚀性均较好，用来制作耐酸设备，如耐蚀容器及设备衬里、输送管道、耐硝酸的设备零件等。
奥氏体不锈钢一般采用固溶处理，即将钢加热至1050～1150℃，然后水冷，以获得单相奥氏体组织。
3、奥氏体-铁素体双相不锈钢：
兼有奥氏体和铁素体不锈钢的优点，并具有超塑性。
奥氏体和铁素体组织各约占一半的不锈钢。
在含C较低的情况下，Cr含量在18%~28%，Ni含量在3%~10%。
有些钢还含有Mo、Cu、Si、Nb、Ti，N等合金元素。
该类钢兼有奥氏体和铁素体不锈钢的特点，与铁素体相比，塑性、韧性更高，无室温脆性，耐晶间腐蚀性能和焊接性能均显著提高，同时还保持有铁素体不锈钢的475℃脆性以及导热系数高，具有超塑性等特点。
与奥氏体不锈钢相比，强度高且耐晶间腐蚀和耐氯化物应力腐蚀有明显提高。
双相不锈钢具有优良的耐孔蚀性能，也是一种节镍不锈钢。
4、马氏体不锈钢：
强度高，但塑性和可焊性较差。
马氏体不锈钢的常用牌号有1Cr13、3Cr13等，因含碳较高，故具有较高的强度、硬度和耐磨性，但耐蚀性稍差，用于力学性能要求较高、耐蚀性能要求一般的一些零件上，如弹簧、汽轮机叶片、水压机阀等。
这类钢是在淬火、回火处理后使用的。
2）.不锈钢作用
不锈钢不会产生腐蚀、点蚀、锈蚀或磨损。
不锈钢还是建筑用金属材料中强度最高的材料之一。
由于不锈钢具有良好的耐腐蚀性，所以它能使结构部件永久地保持工程设计的完整性。
含铬不锈钢还集机械强度和高延伸性于一身，易于部件的加工制造，可满足建筑师和结构设计人员的需要。
3）.典型用途
大多数的使用要求是长期保持建筑物的原有外貌。
在确定要选用的不锈钢类型时，主要考虑的是所要求的审美标准、所在地大气的腐蚀性以及要采用的清理制度。
然而，其它应用越来越多的只是寻求结构的完整性或不透水性。
例如，工业建筑的屋顶和侧墙。
在这些应用中，物主的建造成本可能比审美更为重要，表面不很干净也可以。
在干燥的室内环境中使用304不锈钢效果相当好。
但是，在乡村和城市要想在户外保持其外观，就需经常进行清洗。
在污染严重的工业区和沿海地区，表面会非常脏，甚至产生锈蚀。
但要获得户外环境中的审美效果，就需采用含镍不锈钢。
所以，304不锈钢广泛用于幕墙、侧墙、屋顶及其它建筑用途，但在侵蚀性严重的工业或海洋大气中，最好采用316不锈钢。
不锈钢拉门现在，人们已充分认识到了在结构应用中使用不锈钢的优越性。
有几种设计准则中包括了304和316不锈钢。
因为"双相"不锈钢2205已把良好的耐大气腐蚀性能和高抗拉强度及弹限强度融为一体，所以，欧洲准则中也包括了这种钢。
产品形状实际上，不锈钢是以全标准的金属形状和尺寸生产制造的，而且还有许多特殊形状。
最常用的产品是用薄板和带钢制成的，也用中厚板生产特殊产品，例如，生产热轧结构型钢和挤压结构型钢。
而且还有圆型、椭圆型、方型、矩型和六角型焊管或无缝钢管及其它形式的产品，包括型材、棒材、线材和铸件。
4）、表面状态
正如后面将谈到的，为了满足建筑师们美学的要求，已开发出了多种不同的商用表面加工。
例如，表面可以是高反射的或者无光泽的；可以是光面的、抛光的或压花的；可以是着色的、彩色的、电镀的或者在不锈钢表面蚀刻有图案，也可进行拉丝等，以满足设计人员对外观的各种要求。
保持表面状态是容易的。
只需偶尔进行冲洗就能去除灰尘。
由于耐腐蚀性良好，也可以容易地去除表面的涂写污染或类似的其它表面污染。
5）、未来展望
由于不锈钢已具备建筑材料所要求的许多理想性能，它在金属中可以说是独一无二的，而其发展仍在继续。
为使不锈钢在传统的应用中性能更好，一直在改进现有的类型，而且，为了满足高级建筑应用的严格要求，正在开发新的不锈钢。
由于生产效率不断提高，质量不断改进，不锈钢已成为建筑师们选择的最具有成本效益的材料之一。
不锈钢集性能、外观和使用特性于一身，所以不锈钢仍将是世界上最佳的建筑材料之一。
3.POM（Polyoxymethylene）聚甲醛
聚甲醛（POM）
聚甲醛学名聚氧化聚甲醛（简称POM）又称赛钢、特钢。
它是以甲醛等为原料聚合所得。
POM-H（聚甲醛均聚物），POM-K（聚甲醛共聚物）是高密度、高结晶度的热塑性工程塑料。
具有良好的物理、机械和化学性能，尤其是有优异的耐摩擦性能。
聚甲醛是一种没有没有侧链，高密度，高结晶性的线性聚合物，具有优异的综合性能。
聚甲醛是一种表面光滑，有光泽的硬而致密的材料，淡黄或白色，可在-40-100°C温度范围内长期使用。
它的耐磨性和自润滑性也比绝大多数工程塑料优越，又有良好的耐油，耐过氧化物性能。
很不耐酸，不耐强碱和不耐紫外线的辐射。
物理性质
聚甲醛的拉伸强度达70MPa，吸水性小，尺寸稳定，有光泽，这些性能都比尼龙好，聚甲醛为高度结晶的树脂，在热塑性树脂中是最坚韧的。
具抗热强度，弯曲强度，耐疲劳性强度均高，耐磨性和电性能优良。
聚甲醛的性能:
性能数值
比重1.43
熔点175°C
伸强度（屈服）70MPa
伸长率（屈服）15%
（断裂）15%
冲击强度（无缺口）108KJ/m2
（带缺口）7.6KJ/m2
应用范围
POM属结晶性塑料，熔点明显，一旦达到熔点，熔体粘度迅速下降。
当温度超过一定限度或熔体受热时间过长，会引起分解。
POM具有较好的综合性能，在热塑性塑料中是最坚硬的，是塑料材料中力学性能最接近金属的品种之一，其抗张强度、弯曲强度、耐疲劳强度，耐磨性和电性都十分优良，可在-40度--100度之间长期使用。
化学性质
按分子链结构不同，聚甲醛可分为均聚甲醛和共聚甲醛，前者密度、结晶度、熔点都高，但是热稳定性差，加工温度窄（10度），对酸堿的稳定性略低；后者密度、结晶度、熔点较低，但热稳定性好，不易分解，加工温度宽（50度）
不足之处在于：
由受强酸腐蚀，耐侯差，粘合性差，热分解与软化温度接近，限氧指数小。
它们广泛用于汽车工业，电子电器，机械设备等。
还可以做水龙头、框窗、洗漱盆。
POM物性表：
密度
g/cm3
1.39
吸水率
%
0.2
连续使用温度
℃
—50--110
屈服抗拉强度
MPa
63
屈服拉应变
%
10
极限抗拉强度
MPa
极限拉应变
%
31
抗冲击韧度
Kj/㎡
缺口冲击韧度
Kj/㎡
6
洛氏硬度
MPa
135
邵氏硬度
MPa
85
抗弯强度
MPa
弹性模量
MPa
2600
软化温度
℃
150
热变形温度HDT
℃
155
热线膨胀系数
1.1
热导率
W/（m×K）
031
摩擦系数
0.35
POM具有很低的摩擦系数和很好的几何稳定性，特别适合于制作齿轮和轴承。
由于它还具有耐高温特性，因此还用于管道器件（管道阀门、泵壳体），草坪设备等。
POM产品
工艺条件
干燥处理：
如果材料储存在干燥环境中，通常不需要干燥处理。
熔化温度：
均聚物材料为190~230℃；共聚物材料为190~210℃。
模具温度：
80~105℃。
为了减小成型后收缩率可选用高一些的模具温度。
注射压力：
700~1200bar
注射速度：
中等或偏高的注射速度。
流道和浇口：
可以使用任何类型的浇口。
如果使用隧道形浇口，则最好使用较短的类型。
对于均聚物材料建议使用热注嘴流道。
对于共聚物材料既可使用内部的热流道也可使用外部热流道。
POM聚甲醛的化学和物理特性:
POM是一种坚韧有弹性的材料，即使在低温下仍有很好的抗蠕变特性、几何稳定性和抗冲击特性。
POM既有均聚物材料也有共聚物材料。
均聚物材料具有很好的延展强度、抗疲劳强度，但不易于加工。
共聚物材料有很好的热稳定性、化学稳定性并且易于加工。
无论均聚物材料还是共聚物材料，都是结晶性材料并且不易吸收水分。
POM的高结晶程度导致它有相当高的收缩率，可高达到2%~3.5%。
对于各种不同的增强型材料有不同的收缩率。
4.紫铜
紫铜就是铜单质，因其颜色为紫红色而得名。
各种性质见铜。
紫铜就是工业纯铜，其熔点为1083℃，无同素异构转变，相对密度为8.9，为镁的五倍。
比普通钢还重约15%。
其具有玫瑰红色，表面形成氧化膜后呈紫色，故一般称为紫铜。
它是含有一定氧的铜，因而又称含氧铜。
性质
紫铜因呈紫红色而得名。
它不一定是纯铜，有时还加入少量脱氧元素或其他元素,以改善材质和性能
因此也归入铜合金。
中国紫铜加工材按成分可分为：
普通紫铜（T1、T2、T3、T4）、无氧铜（TU1、TU2和高纯、真空无氧铜）、脱氧铜（TUP、TUMn）、添加少量合金元素的特种铜（砷铜、碲铜、银铜）四类。
紫铜的电导率和热导率仅次于银，广泛用于制作导电、导热器材。
紫铜在大气、海水和某些非氧化性酸（盐酸、稀硫酸）、碱、盐溶液及多种有机酸（醋酸、柠檬酸）中，有良好的耐蚀性，用于化学工业。
另外，紫铜有良好的焊接性，可经冷、热塑性加工制成各种半成品和成品。
20世纪70年代，紫铜的产量超过了其他各类铜合金的总产量。
紫铜中的微量杂质对铜的导电、导热性能有严重影响。
其中钛、磷、铁、硅等显著降低电导率,而镉、锌等则影响很小。
氧、硫、硒、碲等在铜中的固溶度很小,可与铜生成脆性化合物,对导电性影响不大，但能降低加工塑性。
普通紫铜在含氢或一氧化碳的还原性气氛中加热时，氢或一氧化碳易与晶界的氧化亚铜（Cu2O）作用，产生高压水蒸气或二氧化碳气体，可使铜破裂。
这种现象常称为铜的“氢病”。
氧对铜的焊接性有害。
铋或铅与铜生成低熔点共晶，使铜产生热脆；而脆性的铋呈薄膜状分布在晶界时，又使铜产生冷脆。
磷能显著降低铜的导电性,但可提高铜液的流动性,改善焊接性。
适量的铅、碲、硫等能改善可切削性。
紫铜退火板材的室温抗拉强度为22～25公斤力／毫米2,伸长率为45～50％，布氏硬度（HB）为35～45。
具有优良的导电性﹑导热性﹑延展性和耐蚀性。
主要用于制作发电机﹑母线﹑电缆﹑开关装置﹑变压器等电工器材和热交换器﹑管道﹑太阳能加热装置的平板集热器等导热器材。
常用的铜合金分为黄铜﹑青铜﹑白铜3大类。
纯净的铜是紫红色的金属，俗称“紫铜”、“红铜”或“赤铜”。
紫铜富有延展性。
象一滴水那么大小的纯铜，可拉成长达两公里的细丝，或压延成比床还大的几乎透明的箔。
紫铜最可贵的性质是导电性能非常好，在所有的金属中仅次于金、银。
但铜比银便宜得多，因此成了电气工业的“主角”。
用途
紫铜的用途比纯铁广泛得多，每年有50%的铜被电解提纯为纯铜，用于电气工业。
这里所说的紫铜，确实要非常纯，含铜达99.95%以上才行。
极少量的杂质，特别是磷、砷、铝等，会大大降低铜的导电率。
铜中含氧（炼铜时容易混入少量氧）对导电率影响很大，用于电气工业的铜一般都必须是无氧铜。
另外，铅、锑、铋等杂质会使铜的结晶不能结合在一起，造成热脆，也会影响纯铜的加工。
这种纯度很高的纯铜，一般用电解法精制：
把不纯铜（即粗铜）作阳极，纯铜作阴极，以硫酸铜溶液为电解液。
当电流通过后，阳极上不纯的铜逐渐熔解，纯铜便逐渐沉淀在阴极上。
这样精制而得的铜;纯度可达99.99%。
紫铜是比较纯净的一种铜，一般可近似认为是纯铜，导电性、塑性都较好，但强度、硬度较差一些。
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