A.- M._, geb. 1941, meldete sich am 17. November 1997 bei der Invalidenversicherung zum Leistungsbezug an. Nach Abklärungen in medizinischer und beruflicherwerblicher Hinsicht verneinte die IV-Stelle des Kantons Zürich mit Verfügung vom 23. Juni 1999 einen Anspruch auf berufliche Massnahmen sowie eine Rente der Invalidenversicherung.
B.- Die dagegen eingereichte Beschwerde wies das Sozialversicherungsgericht des Kantons Zürich ab (Entscheid vom 20. September 2000).
C.- Mit Verwaltungsgerichtsbeschwerde lässt M._ das vorinstanzlich gestellte Rechtsbegehren um Zusprechung einer ganzen, eventuell einer halben Invalidenrente erneuern; subeventuell beantragt er eine ergänzende psychiatrische Abklärung. Ferner ersucht er um unentgeltliche Verbeiständung.
Die IV-Stelle schliesst auf Abweisung der Verwaltungsgerichtsbeschwerde.
Das Bundesamt für Sozialversicherung verzichtet auf eine Vernehmlassung.

Das Eidg. Versicherungsgericht zieht in Erwägung:
1.- Das kantonale Gericht hat die gesetzlichen Bestimmungen und Grundsätze über den Begriff der Invalidität (<ref-law>), den Umfang des Rentenanspruchs (Art. 28 Abs. 1 und 1bis IVG) und die Bemessung des Invaliditätsgrades bei erwerbstätigen Versicherten nach der Einkommensvergleichsmethode (<ref-law>) zutreffend dargelegt. Darauf kann verwiesen werden.
2.- a) Die Vorinstanz ist in einlässlicher und sorgfältiger Würdigung der medizinischen Akten - insbesondere gestützt auf die Gutachten des Spitals X., Rheumaklinik und Institut für Physikalische Medizin, vom 12. Oktober 1998 sowie des Dr. med. D._, Spezialarzt FMH für Psychiatrie und Psychotherapie vom 3. Februar 1999 - zum überzeugenden Schluss gelangt, dass der Beschwerdeführer bezüglich aller Tätigkeiten zu 100 % arbeitsfähig ist, bei denen er keine stereotypen Überkopfarbeiten oder schwerste körperliche Arbeiten verrichten muss.
Die Rüge, dem Gutachten des Dr. med. D._ komme nur verminderte Beweiskraft zu, wurde bereits durch das kantonale Gericht widerlegt. Es wird auf die entsprechenden Erwägungen verwiesen. Im Hinblick auf das neue Vorbringen, der Psychiater habe eine Psychose verneint, das Vorliegen einer Depression indes nicht geprüft, ist zu ergänzen, dass die fachärztliche Beurteilung den psychischen Gesundheitszustand in seiner Gesamtheit zum Gegenstand hatte. Dr. med.
D._ verneinte im Rahmen des "Psychostatus/Psychische(n) Befund(es)" u.a. ausdrücklich "hinsichtlich der Affektivität (einen) psychopathologisch relevanten Befund" sowie "Hinweise auf eine klinisch relevante Depression i.S.
einer Major Depression". Aus psychiatrischer Sicht liege, so die entsprechende, unmissverständliche spezialärztliche Stellungnahme, keine verminderte Arbeitsfähigkeit vor (zu den Aufgaben des Arztes bei der Invaliditätsbemessung:
BGE 125 V 261 Erw. 4 mit Hinweisen). Es sind damit auch letztinstanzlich keine weiteren Beweisvorkehren angezeigt.
b) In erwerblicher Hinsicht besteht weder nach den Akten noch der Vorbringen der Parteien wegen Anlass, auf das von der Vorinstanz ermittelte hypothetische Einkommen ohne Invalidität (Valideneinkommen) von Fr. 62'815.- für das Jahr 1999 zurückzukommen (vgl. <ref-ruling> Erw. 4b).
Die IV-Stelle hat sich für die Bestimmung des hypothetischen Einkommens nach Eintritt der Invalidität (Invalideneinkommen) auf mehrere Arbeitsplatzdokumentationen (DAP) abgestützt und ein Einkommen von Fr. 43'430.- im Jahre 1999 ermittelt. Nachdem der Beschwerdeführer seit September 1997 (Beendigung des Arbeitsverhältnisses mit der Fabrik S._) keiner Erwerbstätigkeit mehr nachgeht, ist es nicht zu beanstanden, wenn die Vorinstanz - zwar nur im Rahmen einer Plausibilitätsprüfung - auf die Tabellenlöhne zurückgriff (vgl. das vom kantonalen Gericht zitierte Urteil A. vom 9. Mai 2000, zwischenzeitlich publiziert in <ref-ruling> Erw. 3b/aa und bb mit Hinweisen). Ob und in welchem Ausmass ein behinderungsbedingter Abzug (vgl.
BGE 126 V 79 f. Erw. 5b/aa bis cc) vom statistischen Tabellenlohn von jährlich Fr. 54'777.- (Die Schweizerische Lohnstrukturerhebung 1996 S. 17, Anforderungsniveau 4, Männer, aufgerechnet auf 41,9 Wochenstunden, unter Berücksichtigung der Nominallohnentwicklung bis 1999) vorzunehmen ist, kann offen bleiben. Selbst bei einem maximal zulässigen Abzug von 25 % - und damit einem Invalideneinkommen von Fr. 41'082.- - resultierte in Gegenüberstellung mit dem - unbestrittenen - Valideneinkommen von Fr. 62'815.- ein rentenausschliessender Invaliditätsgrad von 34,6 %.
3.- Da die Verwaltungsgerichtsbeschwerde offensichtlich unbegründet ist, wird sie im Verfahren nach Art. 36a OG abgewiesen. Bei diesem Verfahrensausgang kann dem Gesuch um unentgeltliche Verbeiständung nicht entsprochen werden (Art. 135 in Verbindung mit Art. 152 OG; <ref-ruling> Erw. 4b, 124 I 306 Erw. 2c mit Hinweis).

Demnach erkennt das Eidg. Versicherungsgericht:
I. Die Verwaltungsgerichtsbeschwerde wird abgewiesen.
II. Es werden keine Gerichtskosten erhoben.
III. Das Gesuch um unentgeltliche Verbeiständung wird abgewiesen.
IV.Dieses Urteil wird den Parteien, dem Sozialversicherungsgericht des Kantons Zürich, der Ausgleichskasse des Kantons Zürich und dem Bundesamt für Sozialversicherung
zugestellt.
Luzern, 20. November 2001
Im Namen des
Eidgenössischen Versicherungsgerichts
Der Präsident der III. Kammer:
Der Gerichtsschreiber: