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1、第一部分分 金属属材料与与热处理理(非机类类专业用)1(11)理化化性能:根据材材料使用用中工作作条件不不同,对对材料的的理化性性能要求求不同。如如飞机上上的一些些零部件件,需要要密度小小的材料料,如铝铝合金制制造,在在腐蚀介介质中工工作的零零件要选选用耐腐腐蚀性好好的材料料制造。(2)机机械性能能:根据据材料在在使用过过程中受受力情况况不同,选选用不同同机械性性能指标标的材料料。(3)工工艺性能能:根据据材料使使用中加加工方法法不同,选选用不同同的工艺艺性能的的材料。如如机床床床身应选选用铸造造性能好好的灰铸铸铁等。2强强度极限限屈服极极限 88延伸率率 44断面收收缩率冲击韧韧性冲击功功H
2、B布布氏硬度度HRC洛氏硬硬度HV维维氏硬度度3有一一定的关关系。硬硬度可以以表示金金属材料料在一个个小体积积范围内内抵抗弹弹性变形形、塑性性变形和和破坏的的能力。而而抗拉强强度亦是是指材料料在拉力力作用下下抵抗变变形和破破坏的能能力。4牌号()()20392245335511184343588153865Mnn7369305用钢钢制造:电吹风风、电熨熨斗、不不锈钢餐餐具等。 用用铁制造造:铁锅锅。 用用有色金金属制造造:铝锅锅、铝盆盆、铜制制自来水水龙头等等。6车床床中钢制制零件:主轴、各传动轴、高速齿轮等。 铁铁制零件件:床身身、齿轮轮箱、尾尾架等。7塑性性变形是是一种永永久性变变形,外外
3、力去除除后变形形并不消消失,而而弹性变变形在外外力去除除后变形形消失,物物体恢复复原状。8同素素异晶转转变固态金金属在不不同的温温度下具具有不同同的晶格格类型的的现象。 例例如纯铁铁在9112以下具具有体心心立方晶晶格,在在91213000之间具具有面心心立方晶晶格。9金属属在结晶晶过程当当中,晶晶粒的粗粗细与晶晶核数目目的多少少及晶核核长大的的速度有有关。10固固溶体:溶质原原子融入入溶剂晶晶格而保保持溶剂剂晶格类类型的金金属晶体体称之为为固溶体体。 化合合物:指指两个或或两个以以上的组组元按一一定的原原子比相相互化合合而成的的新物质质。 机械械混合物物:组成成合金的的组元在在互配的的情况下
4、下既不溶溶解也不不化合,而而是按一一定的重重量比例例,以混混合的方方式存在在着,形形成各组组元晶体体的机械械混合物物。具有固溶溶体结构构的金属属材料其其强度和和硬度比比纯金属属高,而而具有化化合物结结构的金金属材料料通常硬硬度很高高,而且且脆性大大,具有有机械混混合物机构的的金属材材料不仅仅决定各各组成的的性能,还还与各数数量大小小,形状状及分布布情况有有关,通通常它比比单一固固溶体强强度、硬硬度高,塑塑性、韧韧性差。11合合金状态态图即是是表明合合金系结结晶过程程的简明明图体。其其用途是是利用合合金状态态图可以以分析合合金随成成分及温温度的变变化,其其组织及及性能的的变化情情况。12铁铁素体
5、:碳原子子溶入Fee的固溶溶体。含含碳量为为小于00.022。特特点:强强度、硬硬度低,塑塑性、韧韧性好。渗碳体:铁和碳碳化合形形成的化化合物,含含碳量为为6.669。特特点:硬硬度高,脆脆性大。珠光体:一定含含量的铁铁素体和和渗碳体体组成的的共析的的机械混混合物,含含碳量为为0.777。特特点:性能介于于铁素体体与渗碳碳体之间间。奥氏体:指碳原原子溶入入Fee的固溶溶体。含含碳量小小于2.11。特点点:塑性性很好,不不具碳性性。13成成分上的的区别:碳钢含含碳量小小于2.11,铸铁铁含碳量量大于22.111。 组织上上的区别别:常温温下,含含碳量小小于0.77的碳钢钢其组织织为铁素素体+珠珠
6、光体;含碳量量等于00.777的碳碳钢其组组织为珠珠光体;含碳量量大于00.777的碳碳钢其组组织为珠珠光体渗碳体体。铸铁在常常温下的的内部组组织为珠珠光体+渗碳体体。14共析析反应线线,亦是是一条恒恒温线(7727)。奥氏氏体冷却却到时开开始析出出铁素体体奥氏氏体冷却却到时,开开始析出出铁素体体15.445钢由由液态至至AC线线时,一一部分液液体转变变为固体体,其组组织为奥奥氏体。另另一部分分液体状状态不变,继继续冷却却,冷至至AE线线时,所所有液体体全部转转变为固固体,其其组织为为奥氏体体;温度度继续下下降至线线时,从从奥氏体体中开始始析出铁铁元素组组织;冷冷至线时时,剩余余奥氏体体按共析
7、析反应转转变为珠珠光体组组织,445钢最最终的显显微组织织为铁素素体+珠珠光体。16钢钢的含碳碳量与钢钢的强度度、硬度度、韧性性之间的的关系,见见韩克钧钧、许卫卫民编写写的金金属工艺艺学PP6图25。原因:钢钢随着含含碳量的的增加,内内部组织织在发生生变化由由F+PPPP+FFe3C,由于于P增加加,Fee3C增加,所所以强硬硬度增加加,塑性性、韧性性下降,降降至含碳碳量1左右,由由于网状状Fe33C增加,故故钢的强强度反而而下降,变变成脆硬硬的材料料。17铁铁碳合金金状态图图用以以表示铁铁碳合金金随成分分及温度度变化其其组织及及性能发发生变化化的简明明图解。 主要点点:G点点结晶晶点,此此点
8、处发发生共晶晶反应。 SS点共析点点,此点点处发生生共析反反应。 特性线线:EFF共晶晶反应线线 (略)18名称定义常温下组组织特性亚共析钢钢含碳量小小于0.77的碳钢钢F+P塑性及韧韧性较好好,强度度、硬度度随碳的的含量增增加而增增加。共析钢含碳量等等于0.777的碳碳钢P组织为珠珠光体,强强度及硬硬度较高高,有一一定的韧韧性及塑塑性。过共析钢钢含碳量大大于0.77的碳钢钢P+ FFe3C塑性、韧韧性低,强强度、硬硬度高。亚共晶生生铁含碳量小小于4.3%的的铁P+ FFe3C+ LLe硬、脆共晶生铁铁含碳量等等于4.3%的的铁Le硬、脆过共晶生生铁含碳量大大于4.3%的的铁Fe3CC+ LL
9、e硬、脆1920330钢加加热到7700,7500,10000时各自自的组织织为铁素素体+珠珠光体,铁铁素体+奥氏体体,奥氏氏体。 T7钢钢加热到到7000,7550,10000时各自自的组织织为铁素素体+珠珠光体,铁铁素体+奥氏体体,奥氏氏体。T10钢钢加热到到7000,7550,10000时各自自的组织织为珠光光体+渗渗碳体,渗渗碳体+奥氏体体,奥氏氏体。21AA3甲类普普通碳素素结构钢钢。用于于制造螺螺栓、螺螺母等。B3乙乙类普通通碳素结结构钢。用用于制造造铁丝、铁铁钉等。08优优质碳素素结构钢钢,亦称称08号号钢,用用于制造造冷冲压压件。15115号钢钢,用于于冲压件件,渗碳碳件。如如
10、螺栓、螺螺钉等。30330号钢钢,用于于制造齿齿轮,轴轴类零件件。45445号钢钢,用于于制造齿齿轮,轴轴类零件件。65665号钢钢,用于于制造弹弹簧等。T10碳素工具钢,用用于制造造冷件模模、丝锥锥等。16Mnn普通低低合金钢钢,用于于制造高高压容器器、桥梁梁建筑结结构。40Crr调质钢钢,用于于制造重重要的齿齿轮、轴轴等。CrWMMn低合金金工具钢钢,用于于制造丝丝锥、板板牙、铰铰刀等。GCr115滚动轴轴承钢,用用于制造造滚动轴轴承。1Cr118Nii9Tii不锈钢钢,用于于制造医医疗器件件、化学学、化纤纤工业的的重要耐耐蚀器件件。38CrrMoAAlA氮化钢钢,用于于制造镗镗杆、主主轴
11、等。W18CCr4VV高速钢钢,用于于制造钻钻头、铣铣刀等。HPb5591黄铜,含含Pb11%,CCu599%,ZZn400%。用用于制造造船用螺螺旋桨等等。ZQSnn663铸造专专铜,含含Sn66%,ZZn6%,Pbb3%,Cu885%,用于制制造轴承承、轴瓦瓦、涡轮轮等在受受中等冲冲击载荷荷的零件件。L2纯纯铝。ZL1005铸造铝铝硅合金金,用于于制造形形状复杂杂的受冲冲作用的的大型零零件,如如扇风机机叶,水水冷汽缸缸头。HT2000最低抗抗拉强度度为2000MPPa的灰灰铸铁,用用于制造造齿轮箱箱,低速速轴瓦等等。QT600002=6000MPPa,=2%的的球铁,用用于制造造连杆曲曲轴
12、等。KTZ5500-04=5000MPPa,=4%的的珠光体体可锻铸铸铁,用用于制造造曲轮轴轴、曲轴轴等。22钳钳坐HT2200,铸铸造性能能好,减减震性好好。 钳口45,经经低温回回火,具具有较高高硬度且且有一定定的韧性性及塑性性。 丝杆45,综综合机械械性能好好。 丝母铜,耐耐磨。 手柄A3,保保证强度度,有一一定韧性性。23主主轴45或或40CCr,综综合机械械性能好好。 传动齿齿轮45或或40,综综合机械械性能好好。 皮带盘盘HT3300,耐耐磨,减减震性好好,传动动平稳。 主轴箱箱箱体HT2550,减减震性好好。 导轨HT2200,耐耐磨,润润滑性能能好。 刀架45,综综合机械械性能
13、好好。 丝杆45,综综合机械械性能好好。 尾架套套筒HT2200,耐耐磨。 手柄HT1150,耐耐磨,铸铸造性能能好。24一一般热处处理由加加热、保保温、冷冷却三个个阶段组组成,热热处理时时保温的的目的是是使工件件烧透。表表面热处处理可以以不保温温。25热热处理后后的钢的的内部组组织发生生了变化化,故其其性能随随之改变变。26退退火:将将工件加加热到一一定温度度,保温温一段时时间以后后,缓冷冷的处理理过程。 完完全退火火分类 球化化退火低温退火火在结晶退退火27完完全退火火适用于于亚共析析钢,目目的是细细化晶粒粒,消除除应力,软软化工件件,改善善切削性性能。球化退火火适用于于过共析析钢,目目的
14、是球球化Fee3C,改改善钢的的切削性性能。28用用低温退退火,消消除粗加加工应力力。29用用球化退退火改善善T100钢的切切削性能能。热处理工工艺过程程:将TT10钢钢加热至至Ac11+100300,保温温一段时时间,缓缓冷的处处理过程程。30正正火:指指将钢加加热到一一定温度度,保温温一段时时间,空空冷的过过程。正火应用用于:1 用于含碳碳量低于于0.225%的的低碳钢钢工件,通过正火适当提高温度,改善切削性能。2 用于消除除Fe3C网状状组织为为球化退退火作准准备。3 对于机械械性能要要求不高高的零件件,正火火可作为为最终热热处理。4 亚共析钢钢在淬火火前正火火,可细细化组织织,减少少变
15、形开开裂倾向向。31正正火。正正火可适适当提高高硬度,有有利于切切削,再再则正火火生产周周期短。32淬淬火指将钢加加热到一一定温度度,保温温一段时时间以后后,在淬淬火剂中中快速冷冷却的过过程。淬火的目目的:提提高钢的的硬度及及耐磨性性。33虎虎钳钳口口要求综综合机械械性能好好,用445钢,经经调质热热处理。热处理工工艺过程程:淬火:把455钢加热热到Acc3+330550,保温温后,水水冷;高温回回火:将将淬过火火的455钢再加加热到55007000,保温后后空冷。34淬淬火+低低温回火火。35。.45钢钢。用调调质热处处理。目目的:使使其机械械综合性性能好。36调调制钢的的含碳量量一般为为0
16、.33%00.555% ,调质后后组织为为回火索索氏体。综综合机械械性能好好。37回回火:指指将淬火火后的钢钢加热到到Ac11温度以以下某一一温度,保保温一段段时间后后,空冷冷的过程程。回火目的的:1)降降低脆性性,消除除或减少少内应力力; 2)获获得工件件所要求求的机械械性能; 3)稳稳定工件件尺寸。回火可分分为低温温回火、中中温回火火、高温温回火三三种,回回火后的的组织分分别为回回火马氏氏体、回回火屈氏氏体、回回火索氏氏体。38表表面淬火火:是将将钢件的的表面层层淬透到到一定深深度,而而心部仍仍保持未未淬火状状态的一一种局部部淬火方方法。 表面淬淬火感应应加热和和火焰加加热两种种方法。优点
17、:感感应加热热,温度度易控制制,加热热均匀,用用于中小小型零件件批量生生产,效效率高。火焰加热热,适于于异型、大大型或特特大型工工件,单单件可批批量生产产,设备备简单。缺点:感感应加热热,设备备复杂,成成本高。火焰加热热,容易易过热,淬淬火效果果不稳定定。39渗渗碳是指指将钢放放入含碳碳介质中中,加热热到一定定温度进进行保温温,使碳碳介质渗渗入钢表表层的方方法。 渗渗碳适用用于低碳碳钢。 渗渗碳可使使零件表表层含碳碳量增加加,从而而增加零零件表层层的硬度及及耐磨性性,而心心部保持持一定的的强度及及较高的的塑性及及韧性。40氮氮化是指指向工件件表层渗渗入氮原原子的过过程。 适用于于碳素钢钢和含C
18、Cr、AAl、MMo等元元素的合合金钢,常常用的材材料是338CrrMoAAl。 与渗碳碳相比,其其特点为为:1)钢钢氮化后后无需进进行淬火火便具有有很高的的表层硬硬度及耐耐磨性,且且氮化层层具有高高的热硬硬性。而而渗碳件件需进行行淬火方方可达到到高的硬硬度及耐耐磨性。 22)氮化化后,可可显著提提高钢的的疲劳强强度。 33)氮化化后的钢钢具有很很高的抗抗腐蚀能能力。 4)氮氮化处理理温度低低,工件件变形很很小。 55)氮化化生产周周期长,氮氮化层薄薄且较脆。41四四种铸铁铁最基本本的区别别是碳的的存在方方式不同同。 机械性性能不同同原因也也在于各各种铸铁铁中碳以以不同的的方式存存在。42HH
19、T1000,HHT1550,HHT2000属于于普通灰灰铸铁,这这一类铸铸铁内部部由于有有较粗大大的粒状状石墨存存在,故故机械性性能较低低。 HHT3000属于于孕育铸铸铁,由由于这种种铸铁经经过孕育育处理后后石墨粒粒变得细细小,均均匀分布布,故机机械性能能较高。43牌号各合金元元素名称称及含量量主要用途途15Mnn2Mn-锰锰,含量22%,含含碳0.15%用于渗碳碳件,制制造受冲冲击力的的齿轮、轴轴等。40CrrCr-铬铬,含量量1%,含含碳0.4%用于制造造重要的的齿轮、轴轴等。60Sii2MnnSi-硅硅,含量量2%,MMn-锰锰,含量量1%,含含碳0.6%用于制造造弹簧。20Crr2N
20、ii4ACr-铬铬,含量量2%,含含碳0.2%,NNi-镍镍,含量量4%,AA-高级级用于渗碳碳件,制制造需“表硬里韧韧”的齿轮轮、轴等等。2Cr113Cr-铬铬,含量量13%,含碳碳0.22%用于制造造汽轮机机叶等,医医疗注射射针等。1Cr117Cr-铬铬,含量量17%,含碳碳0.11%用于制造造生产盐盐酸,硝硝酸方面面的设备备 20Mnn2BMn-锰锰,含量量2%,BB-硼,含含量1%,含碳碳0.22%可取代220Crr, 制制造需“表硬里里韧”的齿轮、轴轴等。40MnnVBMn-锰锰,含量量1%,VV-钒,含含量1%,B-硼,含含量1%,含碳碳0.44%可取代440Crr,制造造重要的的
21、齿轮、轴轴等。65MnnMn-锰锰,含量量1%,含含碳0.65%制造弹簧簧等。9SiCCrSi-硅硅,含量量1%,CCr-铬铬,含量量1%用于制造造铰刀、冷冷件模等等W6Moo5Crr4V22W-钨,含含量6%,Moo-钼,含含量5%,Crr-铬,含含量4%,V-钒,含含量,22%,含含碳1%用于制造造钻头、铣铣刀等。CrMnnCr-铬铬,含量量1%,MMn-锰锰,含量量1%,含含碳1%用于制造造块规、塞塞规等量具。5CrMMnMooCr-铬铬,含量量1%,MMn-锰锰,含量量1%,MMo-钼钼,含量量1%,含含碳0.5%用于制造造热锻模模具钢1Cr118Nii9TiiCr-铬铬,含量量18%
22、, NNi-镍镍,含量量9%,Ti-钛,含含量1%,含碳碳0.11%用于制造造抗硫酸酸、盐酸酸等强腐腐蚀介质质的设备备及医疗疗器件。35CrrMoCr-铬铬,含量量1%,MMo-钼钼,含量量1%,含含碳0.35%可代替440CrrNi做做大截面面齿轮和和重载传传动轴等等。ZGMnn13ZG-铸铸钢,含含碳1%,Mnn-锰,含含量133%用于制造造挖掘机机铲板、防防弹板、保保险箱钢钢板等。第二部分分 热热加工一、铸造造1铸造造生产特特点:11)可铸铸造形状状复杂、特特别是具具有复杂杂内腔的的铸件; 22)铸件件的大小小几乎不不受限制制,重量量可从几几克到几几百吨; 3)铸铸造的原原材料来来源广泛
23、泛,且价价格低廉廉; 4)铸铸造设备备简单,铸铸件成本本低; 5)铸铸件质量量不稳定定,废品品率较高高,铸件件较笨重重,一般般劳动强强度大。2型砂砂及型芯芯砂的主主要组成成是砂、粘粘合剂、水水。 具具备的性性能如下:1) 可塑性 2)强强度 3)透透气性 4)耐耐火性 5)退退让性。3型砂砂性能对对铸件质质量的影影响: 11)可塑塑性差,难难以塑造造各种形形腔。 22)强度度差,在在制造、修修理、配配箱、搬搬运、浇浇注、受受力时易易损坏;从而得得不到完完整形状状的铸件件。 33)透气气性差,铸铸件易产产生气孔孔等缺陷陷。 44)耐火火性差,铸铸件易产产生粘砂砂等缺陷陷。 55)退让让性差,铸铸
24、件冷凝凝收缩时时内应力力增大,甚甚至引起起开裂。4普通通车床中中的铸件件:齿轮轮箱,床床身,尾尾架等。这这些零件件形状复复杂,且且内腔复复杂,采采用铸件件易制造造。5铸件件性能指指金属的的流动性性及收缩缩。 铸铸铁的凝凝固范围围窄,流流动性好好;由于于有石墨墨存在,故故收缩率率小,而而铸钢的的凝固范范围大,流流动性差差,且收收缩大,所所以铸铁铁的铸造造性能好好于铸钢钢。6铸造造时,床床身导轨轨面朝下下浇注。原原因:铸铸件的上上表面易易产生明明显的缺缺陷,如如砂眼、气气孔、夹夹渣等,且且组织疏疏松,而而下表面面则相反反,浇注注的质量量高,床床身导轨轨面为一一重要面面,不容容许有上上述缺陷陷,且要
25、要求组织织致密,故故应朝下下放。7采用用立铸,可可保证全全部圆周周表面处处于侧立立位置,质质量均匀匀一致,易易得到合合格铸件件。8 缺陷名称称防止方法法气孔提高型砂砂透气性性,烘干干型芯砂砂。砂眼增加型芯芯砂的强强度,以以免被铁铁水冲坏,合合箱时应应小心,以免损坏砂型。渣孔浇注系统统应合理理;适当当提高浇浇注温度度,使渣渣上浮。缩孔合理设计计铸件,壁壁厚尽量量均匀;正确开开设浇、冒冒口的位位置,冒冒口不宜宜太小;浇注温温度不宜宜太高。粘砂浇注温度度不宜太太高;提提高砂粒粒的耐火火性;浇浇筑时,砂砂型表面面应涂适适当厚度度的涂料料。错箱合箱时上上下箱应应对准;两半模模型定好好位。偏芯下型芯时时应
26、注意意不要下下偏;型型芯形状状设计合合理,浇浇口位置置开设适适当,以以免铁水水冲偏型型芯。浇不足适当提高高浇注温温度,增增加合金金的流动动性,避避免铸件件壁太薄薄。冷隔浇注温度度不宜太太低,浇浇注速度度适当,且且不要间断,合合理开设设浇口位位置,浇浇口不宜宜太小。裂纹铸件壁厚厚应均匀匀;合理理开设浇浇口位置置;提高高型(芯芯)砂的的退让性性。白口铸件的壁壁不宜太太薄,提提高合金金的流动动性;铁铁水化合合成分应应正确。9原因因:1)铸件结结构设计计不合理理,壁厚厚不均,以以致同一一时期内内铸件各各部分收收缩不一一致; 2)型(芯芯)砂捣捣的过紧紧,以致致它们的的退让性性变差,阻阻碍铸件件各部分分
27、的收缩缩。 消消除方法法:1)合合理设计计铸件结结构,做做到壁厚厚均匀; 2)提提高型(芯芯)砂的的退让性性。10合合金的流流动性差差,易造造成浇不不足、冷冷隔、气气孔、缩缩孔等缺缺陷。 影响合合金流动动性的因因素: 1)浇浇注温度度 2)化化学成分分 3)铸铸型条件件11缩缩孔与缩缩 形成的的原因:金属液液态收缩缩与凝固固收缩得得不到补缩所致。 防止方方法:11)合理理设计铸铸件,壁壁厚尽量量均匀。 22)合理理开设浇浇、冒口口的位置置,以实实现顺序序凝固。12冒冒口的作作用:补补缩、排排气、集集渣等。分类 侧冒口:特点:散热慢慢,补缩缩效率高高,便于于对铸件件侧面和和下部进进行补缩缩。顶冒
28、口:特点:造型方方便,便便于浇注注时补充充热金属属液,但但补缩效效率低。13浇浇注温度度太高,金金属的总总收缩量量增加,吸吸气增多多,氧化化严重,铸铸件产生生缩孔,缩 、粘砂、气孔等缺陷的可能性增大。浇注温度太低,金属的流动性差,铸件易产生浇不足,冷隔等缺陷。 控控制:在在保证合合金流动动要求的的前提下下,尽量量采取低低温浇注注。14金金属型铸铸造的优优点: 1)一一型多铸铸,易于于实现机机械化和和自动化化,生产产率高; 2)铸铸件粒度度及表面面质量高高于砂型型铸造; 3)结结晶组织织致密,铸铸件机械械性能得得以提高高; 4)铸铸件成本本低,工工人劳动动强度低低。 缺点:1)制制造金属属型的成
29、成本高,周周期长; 2)铸铸造工艺艺要求严严格,铸铸件难以以完全避免免白口缺缺陷; 33)金属属型铸造造的形状状和尺寸寸有一定定的限制制。 适用用范围:主要适适用于有有色合金金中、小小铸件的的大批量量生产。15压压力铸造造分为低低压铸造造和高压压铸造两两种。压力铸造造特点:1)生生产率高高; 22)铸件件的粒度度及表面面质量高高; 33)可压压铸出形形状复杂杂的薄壁壁件或镶镶嵌件。 适用范范围:主主要用于于低熔点点有色合合金小铸铸件的大大批大量量生产。 低压铸铸造的特特点:11)充型型压力和和速度便便于控制制,可适适应各种种铸型;由于充充型平稳稳,冲刷刷力小,出出现缺陷陷的可能能性小; 2)铸
30、铸件的组组织致密密,机械械性能较较高; 3)省省去冒口口的收缩缩,金属属的利用用率提高高到900%998%; 4)可可铸出大大型薄壁壁件。 适适用范围围:主要要用于有有色合金金中、小小铸件成成批大量量生产。16离离心铸造造特点: 1)生生产空心心旋转体体铸件时时,可省省去型芯芯及浇注注系统,故故可提高高生产率率,降低低铸件成成本; 2)在在离心力力作用下下,铸件件呈由外外向内的的顺序凝凝,故铸铸件组织织致密,极极少存有有缺陷; 3)合金的充型能力强,便于流动性差的合金及薄件的生产;4)有利利于双金金属铸件件的制造造。 熔模锻锻造的特特点:1) 铸件的粒粒度及表表面质量量高;2) 可铸出形形状复
31、杂杂的薄壁壁铸件;3) 铸造合金金品种不不受限制制;4) 生产批量量不受限限制。17铸铸造时,根根据木模模的形状状及尺寸寸制造型型腔,由由于合金金的线收收缩,铸铸件冷却却后的尺尺寸比型型腔的尺尺寸小,故故为了保保证铸件件应有的的尺寸,木木模的尺尺寸应大大于铸件件的尺寸寸。18(略略)二、金属属压力加加工1塑性性变形为为永久变变形。即即外力去去除后变变形依旧旧存在;而弹性性变形在在外力去去除后变变形消失失。 单单晶体塑塑性变形形机理:晶体在在切向力力作用下下,一部部分相对对另一部部分沿一一定的晶晶面产生生相对滑滑移,从从而引起起单晶体体的塑性性变形。 多多晶体塑塑性变形形机理:多晶体体的塑性性变
32、形可可看成是是组成多多晶体的的许多个个单晶体体产生变变形的综综合效果果,同时时晶粒间间有滑动动与转动动。2加工工硬化是是在压力力加工过过程中工工件强度度、硬度度上升,塑塑性、韧韧性下降降的一种种现象,加加工硬化化使该工工件硬度度突然升升高许多多,塑性性下降,脆脆性增加加,工件件硬度太太高给继继续加工工造成困困难,为为进一步步加工,需需消除加加工硬化化。3加工工硬化产产生的原原因:金金属塑性性变形后后,内部部的晶格格与晶粒粒发生扭扭曲,产产生内应应力,晶晶粒间产产生碎晶晶,晶粒粒沿变形形最大的的方向伸伸长,由由于这些些原因,使使得金属属的机械械性能发发生变化化,强度度、硬度度升高,塑塑性、韧韧性
33、下降降,造成成加工硬硬化。 消消除方法法:将产产生加工工硬化的的工件进进行再结结晶退火火。4区别别:冷变变形是在在再结晶晶温度以以下的变变形,变变形过程程中再无无结晶现现象,变变形后金金属只具具有加工工硬化组组织。 热热变形是是在再结结晶温度度以上的的变形,变变形后,金金属具有有再结晶晶组织,而而无加工工硬化现现象。 铅铅在室温温下变形形为热变变形,因因其再结结晶温度度低于室室温。5原因因:钢在在热压力力加工中中产生塑塑性变形形时,基基本金属属的晶粒粒形状和和沿晶界界分布的的杂质形形状都发发生了变变形,它它们沿着着变形方方向被拉拉长,呈呈纤维形形状,形形成纤维维组织。纤维组织织的存在在使钢在在
34、机械性性能上具具有方向向性,顺顺纤维方方向的塑塑性、韧韧性、抗抗拉强度度好,垂垂直纤维维方向剪剪切强度度高,韧韧性差。6始锻锻温度:开始锻锻造的温温度。 终终锻温度度:停止止锻造的的温度。 始始锻温度度过高,锻锻件易产产生过热热,甚至至过烧,温温度过低低,锻造造困难。 终终锻温度度过高,晶晶粒有长长大的倾倾向,过过低,会会产生加加工硬化化现象。7合金金的可锻锻性是指指塑性及及变形抗抗力。 影影响可锻锻性的因因素:1)金属属的本质质 a.化化学成分分b.组织织c.晶粒粒的粗细细 2)加加热条件件 a.变形温温度b.变形形速度c.受力力状态8自由由锻的基基本工序序: 11) 敦敦粗:减减小坯料料高
35、度,增增大截面面。 22)拔长长:缩小小坯料截截面,增增加长度度。 33)冲孔孔:在坯坯料上冲冲出需要要的通孔孔或不通通孔。9生产产10只只用自由由锻造,生生产25500只只时用模模锻。 始始锻温度度控制在在AE线线以下11502550,终锻锻温度控控制在PPS线以以上500700。10.11模模锻斜度度可使锻锻件易于于从模膛膛中取出出;圆角角可增大大锻件强强度,锻锻造时金金属易于于充满模模膛,可可避免锻锻模上的的内尖角角处产生生裂纹,提提高锻模模寿命。12板板料冲压压的基本本工序:13设设计冲模模时,冲冲孔工序序中用的的凸模刃刃口尺寸寸应等于于孔的尺尺寸,凹凹模刃口口尺寸等等于孔径径尺寸加加
36、上间隙隙值;落落料工序序中用的的凹模尺尺寸等于于成品尺尺寸,凸凸模刃口口尺寸等等于成品品尺寸减减去间隙隙值。14自自由锻可可能产生生的缺陷陷:镦弯弯、压折折、空偏偏斜、裂裂纹、鳞鳞片和凹凹坑。 防止方方法:11)合理理操作,以以防止镦镦弯、压压折、孔孔偏斜; 2)锻锻造前清清理掉氧氧化铁皮皮 ,以以免锻入入锻件。 模锻可可能产生生的缺陷陷:错移移、夹层层、未充充满、欠欠压、凹凹坑等。 防止方方法:11)正确确安装锻锻模且固固定,以以防发生生错移; 2)避避免毛刺刺锻入锻锻件,预预锻模槽槽形状应应与终锻锻模槽相相适应,以以免产生生夹层; 33)在终终锻模槽槽中锻造造时,应应有足够够大打击击次数,
37、以以免产生生欠压; 4)坯坯料尺寸寸不能过过小,锻锻模磨损损不宜太太大,以以免产生生未充满满缺陷; 5)锻锻造前应应消除锻锻模模槽槽中的氧氧化铁皮皮,避免免产生凹凹坑缺陷陷。15单单件小批批量生产产可用自自由锻,中中批生产产可用胎胎模锻,大大批生产产可用锤锤上模锻锻。 锻造各各(略)三、焊接接1电弧弧组成部部分:阴阴极区、阳阳极区、弧弧柱。 正正接法:指工件件接正极极,焊件件接负极极。 反反接法: 指工工件接负负极,焊焊件接正正极。2阴极极区温度度约24400K,阳极极区温度度约26600K,电电弧中心心温度可可达6000080000K。3原料种类类原料名称称作用稳弧剂碳酸钾、碳碳酸钠、长长石
38、、大大理石、钛钛白粉、钠钠水玻璃璃、钾水水玻璃改善引弧弧性能,提提高电弧弧燃烧的的稳定性性。造气剂淀粉、木木屑、纤纤维素、大大理石造成一定定量的气气体,隔隔绝空气气,保护护焊接熔熔滴与熔熔池。造渣剂大理石、萤萤石、菱菱苦土、长长石、锰锰矿、钛钛铁矿、黄黄土、钛钛白粉、金金红石造成具有有一定物物理化学性性能的熔熔渣,保保护焊缝缝。碱性性渣中的的CaOO还可起起脱硫、磷磷作用。脱氧剂锰铁、硅硅铁、钛钛铁、铝铝铁、石石墨降低电弧弧气氛和和熔渣的的氧化性性,脱除除金属中中的氧。锰锰还起脱脱硫作用用。合金剂锰铁、硅硅铁、铬铬铁、钼钼铁、钒钒铁、钨钨铁使焊缝金金属获得得必要的的合金成成分。粘结剂钾水玻璃璃
39、、钠水水玻璃将药皮牢牢固的粘粘在钢芯芯上。4.焊条条选择原原则:1) 等强度,即即对焊接接低碳钢钢和普通通低碳合合金钢构构件,要要求焊缝缝金属与与母材等等强度;2) 对同一等等级的碳碳或碱性性焊条的的选用,主主要应考考虑钢板板的厚度度、结构构、形状状、载荷荷性质、钢钢材的抗抗裂性能能而定;3) 同成分,即即对耐热热钢及不不锈钢等等特殊性性能要求求的钢种种焊接,应应选用相相应的专专用焊条条,以保保证焊缝缝金属的的主要成成分与母母材不同同。5焊接接热影响响区:指指焊缝两两侧因焊焊接热作作用而发发生组织织性能变变化的区区域。 其其中包括括:1) 熔合区:液固两两相共存存。在很很大程度度上决定定着焊接
40、接接头的的性能。2) 过热区:组织为为奥氏体体,此区区的塑性性及韧性性降低,脆脆性偏大大。3) 正火区:组织为为均匀细细小的铁铁素体和和珠光体体,机械械性能优优于母材材。4) 部分相变变区:组组织为珠珠光体和和铁素体体,因冷冷却后晶晶粒大小小不均,故故机械性性能稍差差。 使使热影响响区的性性能与母母材一致致的方法法:1) 焊接后进进行热处处理;2) 对焊接后后不能进进行热处处理的材材料或构构件,必必须选择择正确的的焊接方方法与焊焊接工艺艺。6产生生焊接应应力与变变形的原原因:焊焊接时,焊焊件局部部加热与与冷却均均不同。 减减少焊接接应力的的方法:1) 选择合理理的焊接接次序;2) 预热法;3)
41、 焊后热处处理。7常见见焊接缺缺陷:焊焊缝外形形尺寸不不符合要要求,咬咬边、烧烧穿、气气孔、夹夹渣、未未焊透及及裂缝等等。 消消除方法法:1) 对焊缝外外形尺寸寸不符合合要求:焊接时时,焊件件要垫平平,焊接接速度均均匀,则则可避免免此种缺缺陷。2) 咬边:选选择合理理的焊条条直径,焊焊接电流流及焊接接速度,则则可防止止产生咬咬边。3) 烧穿:焊焊接电流流不宜过过大,焊焊接速度度不能过过慢。4) 气孔:避避免电弧弧长度过过长。5) 夹渣: 焊接电电流不能能过小,焊焊件边缘缘及焊层层间应清清理干净净。6) 未焊透:焊条直直径不能能太细,焊焊接电流流不宜过过小,焊焊接速度度合适,不不宜太快快。7)
42、裂缝:减减少焊接接热影响响区,焊焊件加热热与冷却却尽量均均匀,消消除焊缝缝处的杂杂质,则则可避免免产生裂裂缝。8A33、088、200、300、166Mn等等钢含碳碳量低,塑塑性好,淬淬硬倾向向不明显显,对焊焊接热过过程不敏敏感,故故可焊性性好。所所以焊接接件常用用这些钢钢材。9可以以焊接。若若想恢复复原来的的弹性,可可将焊缝缝进行适适当的热热处理。10闪闪光对焊焊。11铸铸铁由于于含碳量量高,强强度低,塑塑性差,对对冷却速速度很敏敏感,故故其可焊焊性比钢钢差。12不不锈钢含含合金元元素的量量较大,故故焊接淬淬硬倾向向大,产产生焊接接裂纹的的可能性性大,故故可焊性性比碳钢钢差。13以以焊代铸铸原因:1)节节省金属属材料,产产品密封封性好; 2)能能化大为为小,化化复杂为为简单; 3)可可制造双双金属结结构。第三部分分 冷加工工工艺一、金属属切削加加工基础础知识1主运运动:切切下切屑屑所需的的基本运运动。 进进给运动动:使金金属层不不断被切切削,从从而加工工出完整整表面所所需的运运动。名称主运动进给运动动车削工件旋转转运动刀具直线线运动铣削铣刀的旋旋转运动动工件的水水平移动动刨削刨刀的往往复直线线运动工件的直直线送进进运动钻削钻头的旋旋转运动动钻头向下下直线运运动磨削砂轮的旋旋转运动动工件的旋旋转与直直线送进进运动镗削