《(4.1.2)--2.2-2.3 热处理工艺及常用金属材料.ppt》由会员分享，可在线阅读，更多相关《(4.1.2)--2.2-2.3 热处理工艺及常用金属材料.ppt（24页珍藏版）》请在taowenge.com淘文阁网|工程机械CAD图纸|机械工程制图|CAD装配图下载|SolidWorks_CaTia_CAD_UG_PROE_设计图分享下载上搜索。
1、专题二专题二 零件常用制造工艺基础知识零件常用制造工艺基础知识2.1 常见的毛坯种类常见的毛坯种类2.2 热处理工艺热处理工艺2.3 常用金属材料常用金属材料2.4 金属切削机床金属切削机床2.2 热处理工艺热处理工艺 公元前六世纪，钢铁兵器逐渐被采用，为了提高钢的硬度，淬火工艺遂公元前六世纪，钢铁兵器逐渐被采用，为了提高钢的硬度，淬火工艺遂得到迅速发展。中国河北省易县燕下都出土的两把剑和一把戟，其显微组织得到迅速发展。中国河北省易县燕下都出土的两把剑和一把戟，其显微组织中都有马氏体存在，说明是经过淬火的。中都有马氏体存在，说明是经过淬火的。随着淬火技术的发展，人们逐渐发现冷剂对淬火质量的影响
2、。三国蜀人随着淬火技术的发展，人们逐渐发现冷剂对淬火质量的影响。三国蜀人蒲元曾在今陕西斜谷为诸葛亮打制蒲元曾在今陕西斜谷为诸葛亮打制30003000把刀，相传是派人到成都取水淬火的。把刀，相传是派人到成都取水淬火的。这说明中国在古代就注意到不同水质的冷却能力了，同时也注意了油和水的这说明中国在古代就注意到不同水质的冷却能力了，同时也注意了油和水的冷却能力。冷却能力。2.2 热处理工艺热处理工艺 金属热处理金属热处理是将金属工件放在一定的介质中加热到适宜的温度，并在是将金属工件放在一定的介质中加热到适宜的温度，并在此温度中保持一定时间后，又以不同速度冷却的一种工艺方法。此温度中保持一定时间后，又
3、以不同速度冷却的一种工艺方法。金属热处理是机械制造中的重要工艺之一，与其它加工工艺相比，金属热处理是机械制造中的重要工艺之一，与其它加工工艺相比，热处理一般不改变工件的形状和整体的化学成分，而是通过改变工件内热处理一般不改变工件的形状和整体的化学成分，而是通过改变工件内部的显微组织，或改变工件表面的化学成分，赋予或改善工件的使用性部的显微组织，或改变工件表面的化学成分，赋予或改善工件的使用性能。能。其特点是改善工件的内在质量，而这一般不是肉眼所能看到的。其特点是改善工件的内在质量，而这一般不是肉眼所能看到的。热热处处理理：将将固固态态金金属属或或合合金金在在一一定定介介质质中中加加热热、保保温
4、温和和冷冷却，以改变其整体或表面组织，从而获得所需性能的工艺方法。却，以改变其整体或表面组织，从而获得所需性能的工艺方法。热处理的三个阶段热处理的三个阶段：加热、保温、冷却，：加热、保温、冷却，有时只有加热和冷却有时只有加热和冷却两个过程。这些过程互相衔接，不可间断。两个过程。这些过程互相衔接，不可间断。如图所示是最基本的热如图所示是最基本的热处理工艺曲线：处理工艺曲线：温温度度加热加热保温保温冷却冷却时间时间热处理工艺曲线热处理工艺曲线2.2 热处理工艺热处理工艺金属金属热处理工理工艺大体可分大体可分为：u整体整体热处理理u表面表面热处理理u局部局部热处理理u化学化学热处理理 2.2 热处理
5、工艺热处理工艺 钢的热处理工艺钢的热处理工艺整体整体热处理：理：整体整体热处理是理是对工件整体加工件整体加热，然后以适当的速度冷却，以改，然后以适当的速度冷却，以改变其整其整体力学性能的金属体力学性能的金属热处理工理工艺。钢铁整体整体热处理大致有退火、正火、理大致有退火、正火、淬火和回火四种基本工淬火和回火四种基本工艺。钢的热处理工艺钢的热处理工艺整体整体热处理：理：1 1、退火、退火将工件加热到适当温度，根据材料和工件尺寸采用不同的将工件加热到适当温度，根据材料和工件尺寸采用不同的保温时间，然后进行缓慢冷却保温时间，然后进行缓慢冷却(冷却速度最慢冷却速度最慢)，目的是使金属内部组，目的是使金
6、属内部组织达到或接近平衡状态，获得良好的工艺性能和使用性能，织达到或接近平衡状态，获得良好的工艺性能和使用性能，或者为进或者为进一步淬火作组织准备一步淬火作组织准备。2 2、正火、正火将工件加热到适宜的温度后将工件加热到适宜的温度后在空气中冷却在空气中冷却，正火的效果同，正火的效果同退火相似，只是得到的组织更细，常用于改善材料的切削性能，也有退火相似，只是得到的组织更细，常用于改善材料的切削性能，也有时用于对一些要求不高的零件作为最终热处理。时用于对一些要求不高的零件作为最终热处理。钢的热处理工艺钢的热处理工艺整体整体热处理：理：3 3、淬火、淬火将工件加热保温后，将工件加热保温后，在水、油或
7、其它无机盐、有机水溶液等在水、油或其它无机盐、有机水溶液等淬冷介质中快速冷却淬冷介质中快速冷却。淬火后钢件变硬，但同时变脆。淬火后钢件变硬，但同时变脆。4 4、为了降低钢件的脆性，将淬火后的钢件在高于室温而低于为了降低钢件的脆性，将淬火后的钢件在高于室温而低于710710的的某一适当温度进行长时间的保温，再进行冷却，这种工艺称为回火某一适当温度进行长时间的保温，再进行冷却，这种工艺称为回火。退火、正火、淬火、回火是整体热处理中的退火、正火、淬火、回火是整体热处理中的“四把火四把火”，其中的，其中的淬火淬火与回火关系密切，常常配合使用，缺一不可。与回火关系密切，常常配合使用，缺一不可。steel
8、1530kgzinc26kgplastic55kgrubber 60kglead15kgaluminum30kgglass52kgCast iron350kgcopper16kgA typical automobile may contain the following materials:2.3 常用金属材料常用金属材料性性能能使使用用性性能能工工艺性能性能 指在服役条件下，能保指在服役条件下，能保证安全可安全可靠工作所必靠工作所必备的性能。的性能。力学性能力学性能 物理性能物理性能 化学性能化学性能 强度、硬度、塑性、度、硬度、塑性、韧性、性、蠕蠕变和疲和疲劳 熔点、密度以及熔点、密度以及
9、电、磁、磁、光和光和热 耐腐耐腐蚀和抗老化和抗老化 材料性能特点和用途材料性能特点和用途 性性能能使使用用性性能能工工艺性能性能 铸造造 塑性加工塑性加工焊接接 液液固；流固；流动性性指材料的可加工性指材料的可加工性。热处理理 粉末冶金粉末冶金 机械加工机械加工 锻、拉、拉、挤、轧、弯、弯 ；延展性；延展性 ；变形抗力、形抗力、变形开裂形开裂倾向向可可焊性性 经压制、制、烧结成固体成固体 切削加工切削加工热诱发组织转变 材料性能特点和用途材料性能特点和用途 金属材料金属材料 复合材料复合材料 材料中原子之间的键合特点材料中原子之间的键合特点 陶瓷材料陶瓷材料 高分子材料高分子材料 金属是具有金
10、属是具有正的正的电阻温度系数阻温度系数的物的物质,通常具有良好的通常具有良好的导电性、性、导热性、延展性、高的密度和性、延展性、高的密度和高的光高的光泽 材材料料的的分分类材材料料的的分分类金属材料金属材料 复合材料复合材料 材料中原子之间的键合特点材料中原子之间的键合特点 陶瓷材料陶瓷材料 高分子材料高分子材料 金属和非金属元素金属和非金属元素间的化合物。的化合物。具有很高的具有很高的强度和硬度，度和硬度，较低低的的导电、导热性，延性、成型性，延性、成型性及耐冲性及耐冲击性都很差。极好的性都很差。极好的耐高温和耐腐耐高温和耐腐蚀特性特性,还有一些有一些独特的光学、独特的光学、电学。学。金属材
11、料金属材料 复合材料复合材料 陶瓷材料陶瓷材料 高分子材料高分子材料 非金属原子共有非金属原子共有电子而构成子而构成大分子材料称大分子材料称为高分子材料。高分子材料。每个大分子由每个大分子由许多多结构相同构相同的的单元相互元相互连接而成，因此接而成，因此高分子材料又称高分子材料又称为聚合物。聚合物。它具有它具有较高的高的强度、良好的度、良好的塑性、塑性、较强的耐腐的耐腐蚀性、性、绝缘性和低密度等性和低密度等优良性能。良性能。材料中原子之间的键合特点材料中原子之间的键合特点 材材料料的的分分类金属材料金属材料 复合材料复合材料 陶瓷材料陶瓷材料 高分子材料高分子材料 复合材料是由两种或两种以上复
12、合材料是由两种或两种以上材料材料组成的，其性能是它的成的，其性能是它的组成材料所不具成材料所不具备的。复合材料的。复合材料可能具有非同可能具有非同寻常的常的刚度、度、强度、高温性能和耐度、高温性能和耐蚀性。性。材料中原子之间的键合特点材料中原子之间的键合特点 材材料料的的分分类2.3 常用金属材料常用金属材料工工程程 材材料料金属材料金属材料碳素钢碳素钢合金钢合金钢碳素结构钢碳素结构钢碳素工具钢碳素工具钢合金结构钢合金结构钢合金工具钢合金工具钢特殊性能钢特殊性能钢铸铁：灰铸铁、球墨铸铁、蠕墨铸铁、可锻铸铁铸铁：灰铸铁、球墨铸铁、蠕墨铸铁、可锻铸铁有色金属：铜合金、铝合金等有色金属：铜合金、铝合
13、金等非金属材料非金属材料高分子材料：塑料、橡胶、复合材料等高分子材料：塑料、橡胶、复合材料等陶陶瓷瓷材材料料：普普通通瓷瓷、氧氧化化铝铝陶陶瓷瓷、氧氧化化硅硅陶陶瓷瓷、碳碳化化硅硅陶陶瓷瓷、氮氮化化硼陶瓷硼陶瓷钢钢铆钉铆钉常用碳素结构钢用途：常用碳素结构钢用途：套环套环连杆连杆曲轴曲轴齿轮齿轮联轴器联轴器优质碳素结构钢用途：优质碳素结构钢用途：木工凿木工凿手锤手锤木工钻木工钻木工刨铁木工刨铁钻头钻头锉刀锉刀手用锯条手用锯条碳素工具钢用途：碳素工具钢用途：丝锥丝锥板牙板牙铣刀铣刀铰刀铰刀合金工具钢用途：合金工具钢用途：南京长江大桥南京长江大桥1968年年 强度较高的合金结构钢强度较高的合金结构钢Q345（16Mn）制造）制造特殊性能钢特殊性能钢 特殊性能钢是指具有特殊的物理、化特殊性能钢是指具有特殊的物理、化学性能的钢。学性能的钢。特殊性能钢主要有不锈钢和耐热钢。特殊性能钢主要有不锈钢和耐热钢。不锈钢棒不锈钢棒锅炉管锅炉管不锈钢刀不锈钢刀本节内容：2.2 热处理工艺 2.3 常用金属材料下节内容：2.4 金属切削机床期 待 大 家 的 积 极 参 与！