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1、第4章 机械制造基础第1页，本讲稿共74页4.1.1 工业用钢n1.非合金钢n（1）非合金钢的分类n 1）非合金钢按主要质量等级可分为以下三种：n 普通质量非合金钢 n 优质非合金钢 n 特殊质量非合金钢 第2页，本讲稿共74页4.1.1 工业用钢n1.非合金钢n2）非合金钢按用途可分为以下两种：n 碳素工具钢n 碳素结构钢 第3页，本讲稿共74页4.1.1 工业用钢n1.非合金钢n（2）非合金钢的牌号及用途 n1）普通质量非合金钢n 普通质量非合金钢中的碳素结构钢的牌号由屈服点字母、屈服点数值、质量等级符合、脱氧方法四部分按顺序组成。屈服点字母以“屈”字汉语拼音首字母“Q”表示；质量等级分A
2、、B、C、D四等，质量依次提高；脱氧方法用F、b、Z、TZ依次表示沸腾钢、半镇静钢、镇静钢、特殊镇静钢，在牌号中Z可以省略。第4页，本讲稿共74页4.1.1 工业用钢n1.非合金钢n2）优质非合金钢n 优质非合金钢的牌号用两位数字表示，两位数字表示该钢的平均碳的质量分数的万分之几。例如45钢，表示平均碳的质量分数为0.45%的优质碳素结构钢；08钢表示平均碳的质量分数为0.08%的优质碳素结构钢。第5页，本讲稿共74页4.1.1 工业用钢n1.非合金钢n3）特殊质量非合金钢n 特殊质量非合金钢中的碳素工具钢的牌号以“碳”字汉语拼音首字母“T”开头，后面的数字表示平均碳的质量分数的千分数。如T7
3、表示平均碳的质量分数为0.70%的碳素工具钢。如果是高级优质碳素工具钢，则在牌号后面表以字母“A”,如T10A表示平均碳的质量分数为1.00%的高级优质碳素工具钢。第6页，本讲稿共74页4.1.1 工业用钢n2.低合金钢n 低合金钢是指在钢中加入少量合金元素且合金元素的总量低于3%。由于合金元素的强化作用，低合金结构钢的屈服点比普通碳素钢高25%150%，加之大多低碳，因此具有良好的塑性、韧性和焊接性能，大多都在热轧或正火状态下使用。第7页，本讲稿共74页4.1.1 工业用钢n2.低合金钢n（1）低合金钢的分类n 1）根据低合金钢主要质量等级可分为以下三种：n 普通质量低合金钢 n 优质低合金
4、钢 n 特殊质量低合金钢 第8页，本讲稿共74页4.1.1 工业用钢n2.低合金钢n（2）低合金高强度结构钢的牌号 n 低合金高强度结构钢的牌号由代表屈服点的汉语拼音首字母、屈服点数值、质量等级符号（A、B、C、D、E）、脱氧方法符号（F、b、Z、TZ，其中Z和TZ可省略）四部分按顺序组成。如Q345A表示屈服点S345MPa、质量为A级的低合金高强度结构钢。第9页，本讲稿共74页4.1.1 工业用钢n3.合金钢n 合金刚是指为了获得某种物理、化学或力学性能而有意添加了一定量的合金元素Mo、Re、Si、Mn、W、B等，并对杂质和有害元素加以控制的一类钢。第10页，本讲稿共74页4.1.1 工业
5、用钢n3.合金钢n（1）合金钢的分类n 根据合金钢的主要质量等级可分为以下两类：n 优质合金钢 n 特殊质量合金钢 第11页，本讲稿共74页4.1.1 工业用钢n3.合金钢n 根据合金钢的主要性能和使用特性主要分为以下几种：n 常用工程结构用合金钢n 常用机械结构用合金钢 n 工具钢 n 不锈钢与耐热钢n 特殊物理性能钢n 铸钢第12页，本讲稿共74页4.1.1 工业用钢n3.合金钢n（2）合金钢的牌号n 我国合金钢的牌号是按照合金钢中碳的质量分数及所含合金元素的种类和其质量分数来编制的。一般牌号的首位都是表示其平均碳的质量分数的数字，对于结构钢，数字表示平均碳的质量分数的万分之几；对于工具钢
6、，数字表示平均碳的质量分数的千分之几。当钢中某合金元素（Me）的平均质量分数wMe1.5%时，牌号中只标出元素符号，不标明含量；当1.5%wMe2.5%时，在该元素后面相应的用整数2表示其平均质量分数，以此类推。第13页，本讲稿共74页4.1.2 铸铁n1.灰铸铁n 灰铸铁的化学成分为：wC=2.5%4.0%，wSi=1.0%2.5%，wMn=0.6%1.3%，wS0.15%，wP 0.30%。n 灰铸铁的性能：由于灰铸铁中片状石墨的存在，灰铸铁具有优良的铸造性，良好的切削加工性、减震性、减摩性和较低的缺口敏感性，其抗压强度和硬度接近碳素钢。第14页，本讲稿共74页4.1.2 铸铁n1.灰铸铁
7、n 灰铸铁的牌号：n 灰铸铁的牌号由“HT”及数字组成，“HT”是“灰铁“两字汉语拼音首字母，数字表示最低抗拉强度。例如HT150表示灰铸铁，其最低抗拉强度是150MPa。第15页，本讲稿共74页4.1.2 铸铁n2.可锻铸铁n 可锻铸铁的化学成分：与灰铸铁相比，可锻铸铁中的碳和硅质量分数低一些，一般wC=2.2%2.8%，wSi=1.2%1.8%。n 可锻铸铁的性能：可锻铸铁的组织性能均匀，力学性能比灰铸铁高，但不能进行锻压加工。其中黑心可锻铸铁具有较高的塑性和韧性，而珠光体可锻铸铁则具有较高的强度、硬度和耐磨性。第16页，本讲稿共74页4.1.2 铸铁n2.可锻铸铁n可锻铸铁的牌号：n 可
8、锻铸铁的牌号由三个字母和两组数字组成。其中前两个字母“KT”是“可铁”两字汉语拼音首字母；第三个字母代表类别，“H”代表“黑心”（铁素体基体），“Z”代表珠光体基体；最后的两组数字分别表示最低抗拉强度和最低伸长率。第17页，本讲稿共74页4.1.2 铸铁n3.球墨铸铁n 球墨铸铁的化学成分：wC=3.6%3.9%，wSi=2.0%2.8%，wMn=0.6%0.8%，wS0.04%，wP 0.10%，wMg=0.03%0.05%。n 球墨铸铁的性能：与灰铸铁相比，球墨铸铁具有较高的强度、良好的塑性和韧性，通过各种热处理，可以明显提高其力学性能。但球墨铸铁的收缩率较大，流动性较差，对原材料及处理工
9、艺要求较高。第18页，本讲稿共74页4.1.2 铸铁n3.球墨铸铁n 球墨铸铁的牌号：n 球墨铸铁的牌号由“QT”和其后面两组数字组成。“QT”是“球铁”两字汉语拼音首字母，两组数字分别表示其最低抗拉强度和最低伸长率。第19页，本讲稿共74页4.1.2 铸铁n4.蠕墨铸铁n 蠕墨铸铁的化学成分：蠕墨铸铁的原铁液一般为含高碳硅的共晶或过共晶化学成分。n 蠕墨铸铁的性能：蠕墨铸铁的力学性能介于灰铸铁和球墨铸铁之间；其在铸造性、减震性、导热性等方面都比球墨铸铁好；切削加工性与球墨铸铁相似，比灰铸铁稍差。第20页，本讲稿共74页4.1.2 铸铁n4.蠕墨铸铁n 蠕墨铸铁的牌号：n 蠕墨铸铁的牌号由“R
10、uT”和其后面的数字组成。“RuT”是“蠕铁“两字汉语拼音首字母，后面的数字表示最低抗拉强度。第21页，本讲稿共74页4.1.2 铸铁n5.合金铸铁n 合金铸铁是在普通铸铁中加入适量合金元素，如硅、锰、磷、镍、铬、钼、硼等而获得。合金元素使铸铁的基体组织发生变化，从而具有相应的耐磨、耐热、耐蚀、耐低温等特性。第22页，本讲稿共74页4.1.3 有色金属及其合金n1.铝及铝合金n 向铝中加入适量的合金元素，如铜、镁、硅、锌、锰等，即可得到铝合金。这些合金元素可以使铝合金具有较高的强度并保持纯铝的特性，具有良好的耐腐蚀性和可加工性，在航天航空工业中得到广泛的应用。第23页，本讲稿共74页4.1.3
11、 有色金属及其合金n2.铜及铜合金n 向纯铜中加入适量的元素就获得铜合金。工业上广泛使用的是铜合金，按照化学成分铜合金可分为黄铜、白铜和青铜。第24页，本讲稿共74页4.1.3 有色金属及其合金n3.钛及钛合金n 向钛中加入适量的合金元素就获得钛合金。钛合金按其使用状态下的组织不同，可分为型钛合金、型钛合金、（+）型钛合金。第25页，本讲稿共74页4.1.3 有色金属及其合金n4.轴承合金n 轴承是一种重要的机械零件，可分为滑动轴承和滚动轴承。滑动轴承广泛应用于发动机、机床等动力设备和传动装置中，支撑轴做旋转运动。滑动轴承由轴承体和轴瓦组成，制造轴瓦及其内衬的合金，称为轴承合金。根据轴瓦的工作
12、条件，为了确保轴的磨损量最小，延长轴的使用寿命，要求轴承合金必须具有良好的耐磨性和减摩性。第26页，本讲稿共74页4.1.4 粉末冶金及硬质合金n1.粉末冶金n 将金属粉末（或金属粉末与非金属粉末的混合物）作原料，经过配料、压制成形、烧结等工艺获得金属材料或零件的工艺技术，称为粉末冶金。n 粉末冶金可用来制造含油轴承、齿轮、凸轮、摩擦离合器、刹车片和一些难熔金属材料如钨丝、核工业零件等。第27页，本讲稿共74页4.1.4 粉末冶金及硬质合金n2.硬质合金n 硬质合金是将一些难熔的、高硬度的合金碳化物微米数量级粉末与金属粘结剂混合，经加压成型、烧结而成的粉末冶金材料。n 硬质合金除制作刀具外，还
13、可以制造冷作模具、量具、耐磨零件等。第28页，本讲稿共74页4.2.1 热处理的相关概念n1.铁碳合金及其分类n（1）工业纯铁：指碳的质量分数小于0.0218%到铁碳合金。n（2）钢：指碳的质量分数为0.02182.11之间的铁碳合金。n 亚共析钢：0.0218wC0.77n 共析钢：wC0.77n 过共析钢：0.77wC2.11n（3）白口铸铁：指碳的质量分数为2.116.69之间的铁碳合金。第29页，本讲稿共74页4.2.1 热处理的相关概念n2.固溶体n 将糖溶于水中，可以得到糖在水中的“液溶体”，其中水是溶剂，糖是溶质；如果糖水结成冰，便得到糖在固态水中的“固溶体”。在铁碳合金中也有类
14、似的现象，在固态，碳可以溶于铁中，形成间隙固溶体。第30页，本讲稿共74页4.2.1 热处理的相关概念n 3.铁的相变n 铁在固态下有不同的结构，纯铁随着温度的增加，由一种结构转变为另一种结构，这种现象称为相变。纯铁在室温下的结构被称为 Fe；将纯铁加热，当温度到达912时，由 Fe转变为 Fe；继续升高温度，到达1394时，由 Fe转变为 Fe。第31页，本讲稿共74页4.2.1 热处理的相关概念n4.铁碳合金的基本组织n（1）铁素体n 碳溶解在 Fe中形成的间隙固溶体称为铁素体，用符号F表示。在室温状态下铁素体的性能几乎与纯铁相同，具有良好的塑性和韧性，但强度和硬度较低。铁素体在770有磁
15、性转变，在770以下具有铁磁性，在770以上则失去铁磁性。第32页，本讲稿共74页4.2.1 热处理的相关概念n4.铁碳合金的基本组织n（2）奥氏体n 碳溶解在 Fe中形成的间隙固溶体称为奥氏体，用符号A表示。奥氏体的强度和硬度不高，但具有很好的塑性。在一般情况下，奥氏体是一种高温组织，通常对钢材进行热变形加工时，如锻造、热轧等，都将其加热成奥氏体状态。奥氏体不呈现铁磁性。第33页，本讲稿共74页4.2.1 热处理的相关概念n4.铁碳合金的基本组织n（3）渗碳体n 指碳的质量分数为6.69%的铁与碳的金属化合物，其化学式为Fe3C。渗碳体的熔点为1227，结构较复杂，硬度高，脆性大，塑性与韧性
16、很小。渗碳体在230以下具有弱铁磁性，在230以上则失去铁磁性。第34页，本讲稿共74页4.2.1 热处理的相关概念n4.铁碳合金的基本组织n（4）珠光体n 珠光体是铁素体与渗碳体的混合物，用符号P表示。珠光体的性能介于铁素体和渗碳体之间，有一定的强度和塑性，硬度适中，是一种综合力学性能较好的组织。第35页，本讲稿共74页4.2.1 热处理的相关概念n4.铁碳合金的基本组织n（5）莱氏体n 莱氏体是奥氏体与渗碳体的混合物，用符号Ld表示。莱氏体的性能与渗碳体相似，硬度很高，塑性很差。第36页，本讲稿共74页4.2.1 热处理的相关概念n4.铁碳合金的基本组织n（6）马氏体和贝氏体n 马氏体指碳
17、在 Fe中的过饱和固溶体，用M表示。马氏体具有高的强度和硬度。n 贝氏体是钢过冷奥氏体的中温（350550）转变产物，是 Fe和Fe3C的复合组织。第37页，本讲稿共74页4.2.1 热处理的相关概念n5.临界点(相变点)n 金属或合金在加热或冷却过程中发生组织转变的温度称为临界点（相变点）。AC1是指一般加热条件下珠光体向奥氏体转变的临界点，AC3是指非平衡加热状态下铁素体完全溶解转变成奥氏体的临界点。第38页，本讲稿共74页4.2.2 退火与正火n1.钢的退火n 退火是指将工件加热到适当的温度，保持一定的时间，然后缓慢冷却的热处理工艺。n 退火的主要目的是：降低工件的硬度，提高塑性，以利于
18、切削加工或压力加工；消除内应力，减少变形；提高组织和成分的均匀化；或为后续的热处理做好组织准备等。第39页，本讲稿共74页4.2.2 退火与正火n（1）完全退火n 完全退火是指将工件加热后变成全部的奥氏体组织，保温一段时间后缓慢冷却，最终获得室温组织为铁素体和珠光体的退火工艺。完全退火主要用于亚共析钢的铸件、锻件和焊接件等，可以降低钢的硬度，充分消除内应力，为后续加工做准备。过共析钢不宜采用完全退火。第40页，本讲稿共74页4.2.2 退火与正火n（2）球化退火n 球化退火是使钢中碳化物（渗碳体）球状化而进行的退火工艺，最终的室温组织为铁素体机体上均匀分布着球状渗碳体，即球状珠光体组织。球化退
19、火主要用于共析钢和过共析钢及其合金（如刃具、刀具、模具等），其目的在于降低硬度，改善切削加工性，并为以后淬火做好准备。第41页，本讲稿共74页4.2.2 退火与正火n（3）去应力退火n 去应力退火是为了消除切削加工件、铸件、锻件、焊接件、热轧件、冷拉件等内存的残余应力等而进行的退火工艺。如果这些应力不予消除，将会引起工件在一定时间以后，或在随后的切削加工过程中产生变形或裂纹。第42页，本讲稿共74页4.2.2 退火与正火n2.钢的正火n 正火是指工件加热奥氏体化后在空气中冷却的热处理工艺。正火与退火相比，奥氏体化温度比退火高，冷却速度比退火快，因此正火后获得的工件组织更细，强度和硬度比退火高。
20、n 正火的主要目的为：提高低碳钢的力学性能，以改善其切削加工性；细化晶粒，消除组织缺陷，为后道热处理做好组织准备等。第43页，本讲稿共74页4.2.3 淬火与回火n1.钢的淬火n 钢的淬火是指将工件加热到其临界点AC1或 AC3以上3050，保温一定的时间，然后以适当的冷却速度，获得马氏体或下贝氏体组织的热处理工艺。n 淬火的主要目的是为了获得马氏体（或下贝氏体），提高钢的硬度和耐磨性。第44页，本讲稿共74页4.2.3 淬火与回火n淬火时的冷却介质：n 淬火时常用的冷却介质有水、盐水、油和空气等。淬火时为了得到足够的冷却速度，以保证奥氏体向马氏体转变，又不至于因为冷却速度过大而引起零件内应力
21、增大，造成零件的变形和开裂，应合理选用冷却介质。第45页，本讲稿共74页4.2.3 淬火与回火n 淬火时冷却方法：n 常用的淬火冷却方法有单液淬火、双液淬火、马氏体分级淬火和贝氏体等温淬火等。单液淬火的冷却介质只有一种，适用于截面尺寸无突变，形状简单的工件；双液淬火的冷却介质为两种，主要用于形状不太复杂的高碳钢和较大尺寸的合金钢工件；马氏体分级淬火适用于形状复杂、尺寸要求精确的小型工件等；贝氏体等温淬火主要用于形状复杂、硬度和韧性都要求较高的小型工件。第46页，本讲稿共74页4.2.3 淬火与回火 钢的淬透性：n 淬透性是钢的一种属性，是指钢淬火时获得马氏体的能力。对于亚共析钢，随着碳的质量分
22、数的提高，其淬透性也提高；但对于过共析钢，随着碳的质量分数的提高，其淬透性却降低。钢的淬透性是选择材料、制订热处理工艺规程的重要依据之一。第47页，本讲稿共74页4.2.3 淬火与回火 钢的淬硬性：n 淬硬性是指钢在理想条件下，进行淬火硬化所能达到的最高硬度的能力。它取决于淬火加热时固溶于奥氏体中的碳的质量分数的多少，奥氏体中的碳的质量分数越高，钢的淬硬性越高，淬火后的硬度值越高。第48页，本讲稿共74页4.2.3 淬火与回火n淬透性与淬硬性的区别：n 淬透性和淬硬性两者的概念不同，淬火后硬度高的钢，不一定淬透性就高；淬火后硬度低的钢，不一定淬透性就低。第49页，本讲稿共74页4.2.3 淬火
23、与回火n2.钢的回火n 钢的回火是指工件经淬硬后，再加热到AC1点以下某一温度，保温一定时间，然后冷却到室温的热处理工艺。一般淬火工件（除等温淬火）必须经回火后才能使用。回火通常也是工件进行热处理的最后一道工序。n 回火的主要目的：消除工件在淬火时所产生的应力，使工件具有高的硬度和耐磨性外，还具有所需要的塑性和韧性，稳定工件尺寸等。第50页，本讲稿共74页4.2.3 淬火与回火n（1）低温回火n 低温回火的温度是150250，其所得组织为回火马氏体，回火后硬度一般为5864HRC。低温回火的目的是在保持淬火钢的高硬度和高耐磨性的前提下，降低其淬火内应力和脆性，以免使用时崩裂或过早损坏。它主要用
24、于各种切削刃具、量具、冷冲模具、滚动轴承以及渗碳钢等。第51页，本讲稿共74页4.2.3 淬火与回火n（2）中温回火n 中温回火的温度是250500，其所得组织为回火屈氏体，回火后硬度一般为3550HRC。中温回火的目的是获得良好弹性和高的屈服强度，并具有一定的韧性。它主要用于各种弹簧和热作模具等的处理。第52页，本讲稿共74页4.2.3 淬火与回火n（3）高温回火n 低温回火的温度是500650，其所得组织为回火索氏体，回火后硬度一般为2535HRC。高温回火的目的是获得强度、硬度和塑性、韧性都较好地综合机械性能。因此，广泛用于汽车、拖拉机、机床等的重要结构零件，如连杆、螺栓、齿轮及轴类等。
25、n 习惯上，将淬火加高温回火相结合的热处理称为调质处理，简称调质。第53页，本讲稿共74页4.2.4 表面热处理n 表面热处理的概念：n 在生产中有一些零件既要承受扭转、弯曲、冲击等动载荷，同时又要承受强烈的摩擦，这就要求这些零件表面具有高硬度、高耐磨性，而心部仍保持足够的强度和韧性，即“表硬里韧”。对于这种表里性能要求不一的零件，如各种齿轮、凸轮、顶杆、套筒等，常采用表面热处理来解决。n 表面热处理：是指为改变工件表面的组织和性能，仅对其表面进行热处理的工艺。目前常用的表面热处理方法有表面淬火和化学热处理。第54页，本讲稿共74页4.2.4 表面热处理n1.钢的表面淬火n 表面淬火是指仅对工
26、件表层进行淬火的工艺。它采用快速加热的方法，使工件表面迅速升温至淬火温度，而工件心部仍处于临界点以下，这时立即喷水冷却，使工件表层被淬硬成马氏体，具有高硬度和高耐磨性，而心部仍是原来的组织，保持着良好的韧性。第55页，本讲稿共74页4.2.4 表面热处理n1）感应加热表面淬火n 感应加热表面淬火是采用一定方法使工件表面产生一定频率的感应电流，将工件表面迅速加热，然后迅速淬火冷却的一种热处理工艺。n 感应淬火主要用于中碳钢和中碳合金钢制造的工件。第56页，本讲稿共74页4.2.4 表面热处理n（2）火焰加热表面淬火示意图第57页，本讲稿共74页4.2.4 表面热处理n（2）火焰加热表面淬火n 火
27、焰加热表面淬火是利用乙炔-氧或其他可燃气体的火焰对零件表面进行加热，随即喷水快速冷却的淬火工艺。n 火焰加热表面淬火适用于单件或小批量生产的大型或需要局部淬火的零件，如大型轴、大齿轮、轧辊、齿条、钢轨面等。第58页，本讲稿共74页4.2.4 表面热处理n2.钢的化学热处理n 钢的化学热处理是指将工件置于特定介质中加热和保温，使一种或几种元素渗入工件表面，以改变表层的化学成分、组织和性能的热处理工艺。通过化学热处理能有效地提高工件表层的耐磨性、耐蚀性、抗疲劳强度等。n 目前最常用的化学热处理是渗碳、渗氮和碳氮共渗等。第59页，本讲稿共74页4.2.4 表面热处理n（1）渗碳n 渗碳是将工件在渗碳
28、介质中加热、保温，使其表面层渗入碳原子的化学热处理工艺。渗碳后的工件常采用淬火加低温回火，其目的是使表层具有高的硬度和耐磨性，而心部仍保持一定的强度和较高的韧性，因此被广泛应用于要求“表硬里韧”的零件上，如齿轮、凸轮轴、活塞销等。n 渗碳用钢一般是碳的质量分数在0.10%0.25%之间的低碳钢和低碳合金钢。第60页，本讲稿共74页4.2.4 表面热处理n（2）渗氮n 渗氮是指在一定温度下于一定介质中，使工件表面层渗入氮原子的化学热处理工艺，又称氮化。其目的是提高工件表面硬度、耐磨性、耐蚀性及抗疲劳强度，因此多应用于有此类要求的工件，如精密机床的主轴、丝杆、高速精密齿轮、镗床镗杆、磨床主轴、汽轮
29、机的阀门、阀杆等。n 渗氮用钢大多是含铬、钼、铝、钛、钒等元素的中碳合金钢。第61页，本讲稿共74页4.2.4 表面热处理n（3）碳氮共渗n 碳氮共渗是指在一定温度下，向工件表面同时渗入碳原子和氮原子的热处理工艺。碳氮共渗兼有渗碳和渗氮的优点，与渗碳相比，具有较高的耐磨性和抗疲劳强度；与渗氮相比，表面脆性小，抗压强度高。其广泛用于处理模具、量具、齿轮、轴类、仪表零件等的表面处理。碳氮共渗的方法有液体碳氮共渗和气体碳氮共渗，常用的是气体碳氮共渗法。第62页，本讲稿共74页4.3.1 常见毛坯种类n1.铸件n 铸件是指把熔融金属注入铸型，经凝固所得的金属毛坯。它适用于加工形状复杂的零件。目前大多数
30、铸件采用砂型铸造方法；对于尺寸精度要求较高的小型铸件，可采用特种铸造方法，如压力铸造、永久性铸造、精密铸造、熔模铸造等。第63页，本讲稿共74页4.3.1 常见毛坯种类n2.锻件n 锻件是指金属材料经过锻造变形而得到的毛坯。因为它具有连续和均匀的金属纤维组织，因此适用于机械强度要求高、受力复杂的钢质零件。n 锻件有自由锻件和模锻件两种。自由锻件的精度低，生产率也低，适用于小批量生产和大型锻件的制造；模锻件的精度和表面质量均比自由锻件好，生产率较高，主要适用于批量较大的中小型锻件。第64页，本讲稿共74页4.3.1 常见毛坯种类n3.型材n 型材按其制造方法可分为热轧和冷拉两种：热轧的尺寸较大，
31、精度低，价格较冷拉的便宜，适用于一般零件的毛坯；冷拉的尺寸较小，精度高，但价格贵，多用于毛坯精度要求较高的中小型零件。常用型材的截面形状有方形、圆形、六角形和其它特殊断面形状等。第65页，本讲稿共74页4.3.1 常见毛坯种类n4.焊接件n 焊接件是将型钢或钢板焊接成所需的结合件。它适用于单件小批生产中制造大型毛坯，其优点是制造简便，周期短，毛坯重量轻；缺点是抗震性较差，由内应力重新分布引起的变形大，因此在进行机械加工前需经时效处理。第66页，本讲稿共74页4.3.1 常见毛坯种类n5.冲压件n 冲压件是在冲床上用冲模将板料冲制而成。冲压件的尺寸精度高，可以不再进行加工或只进行精加工；其生产效
32、率高，适用于批量较大而厚度较小的中小型零件。第67页，本讲稿共74页4.3.1 常见毛坯种类n6.冷挤压件n 冷挤压件是在压力机上通过挤压模挤压而成。冷挤压件精度高，表面粗糙度小，可以不再进行机械加工，但要求材料塑性好，主要为有色金属和塑性好的钢材；其生产效率高，适用于大批量生产中形状简单的小型零件，如仪表上和航空发动机中的小型零件。第68页，本讲稿共74页4.3.1 常见毛坯种类n7.粉末冶金件n 粉末冶金件是以金属粉末为原料，在压力机上通过模具压制成型后经高温烧结而成。粉末冶金件的精度高，表面粗糙度小，一般可不再进行精加工；生产效率高，但金属粉末成本较高，适用于大批量生产中压制形状较简单的
33、小型零件。第69页，本讲稿共74页4.3.2 毛坯的选择原则n1.生产批量n 对于大批量的生产，应选择高精度和高生产率的毛坯制造方法，以减少机械加工，节省材料，降低费用。如铸件采用金属模机器造型或精密铸造；锻件采用模锻；选用冷拉型材。单件小批量生产中应选择低精度和低生产率的毛坯制造方法，如采用木模手工造型或自由锻。第70页，本讲稿共74页4.3.2 毛坯的选择原则n2.零件的结构形状和外形尺寸n 结构复杂的毛坯多用铸造，大型且结构较简单的零件毛坯多用砂型铸造或自由锻，中小型零件可选用模锻件。薄壁零件不宜用砂型铸造。轴类零件的毛坯，若各台阶直径相差不大，可用棒料；若各台阶直径相差太大，可用锻件。
34、第71页，本讲稿共74页4.3.2 毛坯的选择原则n3.零件的材料及机械性能要求n 零件材料的工艺特性和力学特性大致确定了毛坯的种类。如铸铁零件不能锻造，只能选择铸造毛坯；钢质零件当形状不复杂且力学性能要求不高时，可选用型材；对于重要的钢质零件，为保证其良好的力学性能，应选用锻件；有色金属零件常用型材或铸造毛坯。第72页，本讲稿共74页4.3.2 毛坯的选择原则n4.现有生产条件n 选择毛坯时，必须结合具体的生产条件来考虑，如现场毛坯制造的实际水平和设备能力、外协的可能性等因素，否则就不现实。第73页，本讲稿共74页4.3.2 毛坯的选择原则n5.充分利用新工艺、新材料n 为节约材料，提高加工生产率，应充分考虑精锻、冷挤压、精密铸造、粉末冶金、异型钢材及工程塑料等在机械中的应用，这样可以大大减少机械加工量，甚至不需要进行加工，经济效益非常显著。第74页，本讲稿共74页