常用金屬制作和分類

關(guān)于常用金屬制作和分類第1頁(yè)，共52頁(yè)，2023年，2月20日，星期三學(xué)習(xí)目標(biāo)

了解常用金屬材料的分類、機(jī)械性能和常用的加工方法。掌握一般的機(jī)械制圖知識(shí)。根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際落物情況，設(shè)計(jì)并繪制出簡(jiǎn)單的打撈工具。第2頁(yè)，共52頁(yè)，2023年，2月20日，星期三

一、相關(guān)知識(shí)(一)常用金屬材料的機(jī)械性能

機(jī)械性能:是指金屬材料受到各種不同性質(zhì)的載荷（外力）作用時(shí)，所表現(xiàn)的對(duì)變形與破裂的抵抗能力。主要包括：強(qiáng)度、塑性、硬度、韌性、疲勞強(qiáng)度等第3頁(yè)，共52頁(yè)，2023年，2月20日，星期三

一、相關(guān)知識(shí)(一)常用金屬材料的機(jī)械性能

金屬在靜載荷作用下，抵抗塑性變形或斷裂的能力稱為強(qiáng)度。強(qiáng)度的大小通常用應(yīng)力來(lái)表示。1

抗拉強(qiáng)度的測(cè)定。2第4頁(yè)，共52頁(yè)，2023年，2月20日，星期三

一、相關(guān)知識(shí)(一)常用金屬材料的機(jī)械性能屈服點(diǎn):鋼材或試樣在拉伸時(shí)，當(dāng)應(yīng)力超過(guò)彈性極限，即使應(yīng)力不再增加，而鋼材或試樣仍繼續(xù)發(fā)生明顯的塑性變形，稱此現(xiàn)象為屈服，而產(chǎn)生屈服現(xiàn)象時(shí)的最小應(yīng)力值即為屈服點(diǎn)。屈服強(qiáng)度（σs）

:有的金屬材料的屈服點(diǎn)極不明顯，在測(cè)量上有困難，因此為了衡量材料的屈服特性，規(guī)定產(chǎn)生永久殘余塑性變形等于一定值（一般為原長(zhǎng)度的0.2%）時(shí)的應(yīng)力，稱為條件屈服強(qiáng)度或簡(jiǎn)稱屈服強(qiáng)度?第5頁(yè)，共52頁(yè)，2023年，2月20日，星期三

一、相關(guān)知識(shí)(一)常用金屬材料的機(jī)械性能機(jī)械零件在工作時(shí)如受力過(guò)大，則因過(guò)量的塑性變形而失效。當(dāng)零件工作時(shí)所受的應(yīng)力，低于材料的屈服點(diǎn)，則不會(huì)產(chǎn)生過(guò)量的塑性變形。材料的屈服點(diǎn)或規(guī)定殘余伸長(zhǎng)應(yīng)力越高，允許的工作應(yīng)力也越高，3則零件的截面尺寸及自身質(zhì)量就可以減小。因此，材料的屈服點(diǎn)是機(jī)械零件設(shè)計(jì)的主要依據(jù)，也是評(píng)定金屬材料性能的重要指標(biāo)。套管、油管：N80、P110第6頁(yè)，共52頁(yè)，2023年，2月20日，星期三

一、相關(guān)知識(shí)(一)常用金屬材料的機(jī)械性能抗拉強(qiáng)度（σb）材料在拉伸過(guò)程中，從開始到發(fā)生斷裂時(shí)所達(dá)到的最大應(yīng)力值。它表示鋼材抵抗斷裂的能力大小。與抗拉強(qiáng)度相應(yīng)的還有抗壓強(qiáng)度、抗彎強(qiáng)度等。4抗彎強(qiáng)度是指材料抵抗彎曲不斷裂的能力，主要用于考察陶瓷等脆性材料的強(qiáng)度。塑性:斷裂前金屬材料產(chǎn)生永久變形的能力稱為塑性。塑性指標(biāo)也是由拉伸試驗(yàn)測(cè)得的，常用伸長(zhǎng)率和斷面收縮率來(lái)表示。第7頁(yè)，共52頁(yè)，2023年，2月20日，星期三

一、相關(guān)知識(shí)(一)常用金屬材料的機(jī)械性能

塑性1.伸長(zhǎng)率：材料在拉斷后，其塑性伸長(zhǎng)的長(zhǎng)度與原試樣長(zhǎng)度的百分比叫伸長(zhǎng)率或延伸率。2.斷面收縮率：試樣拉斷后，縮頸處橫截面積的縮減量與原始橫截面積的百分比稱為斷面收縮率。第8頁(yè)，共52頁(yè)，2023年，2月20日，星期三

一、相關(guān)知識(shí)(一)常用金屬材料的機(jī)械性能金屬材料的伸長(zhǎng)率和斷面收縮率數(shù)值越大，表示材料的塑性越好。塑性好的金屬可以發(fā)生大量塑性變形而不破壞，易于通過(guò)塑性變形加工成復(fù)雜形狀的零件。塑性好的材料，在受力過(guò)大時(shí)，首先產(chǎn)生塑性變形而不致發(fā)生突然斷裂，因此比較安全。第9頁(yè)，共52頁(yè)，2023年，2月20日，星期三

一、相關(guān)知識(shí)(一)常用金屬材料的機(jī)械性能硬度:硬度表示材料抵抗硬物體壓入其表面的能力。它是金屬材料的重要性能指標(biāo)之一。5一般硬度越高，耐磨性越好。固體對(duì)外界物體入侵的局部抵抗能力，是比較各種材料軟硬的指標(biāo)。由于規(guī)定了不同的測(cè)試方法，所以有不同的硬度標(biāo)準(zhǔn)。各種硬度標(biāo)準(zhǔn)的力學(xué)含義不同，相互不能直接換算，但可通過(guò)試驗(yàn)加以對(duì)比。第10頁(yè)，共52頁(yè)，2023年，2月20日，星期三

一、相關(guān)知識(shí)(一)常用金屬材料的機(jī)械性能

硬度分類：①劃痕硬度。主要用于比較不同礦物的軟硬程度，方法是選一根一端硬一端軟的棒，將被測(cè)材料沿棒劃過(guò)，根據(jù)出現(xiàn)劃痕的位置確定被測(cè)材料的軟硬。定性地說(shuō)，硬物體劃出的劃痕長(zhǎng)，軟物體劃出的劃痕短。②壓入硬度。主要用于金屬材料，方法是用一定的載荷將規(guī)定的壓頭壓入被測(cè)材料，以材料表面局部塑性變形的大小比較被測(cè)材料的軟硬。由于壓頭、載荷以及載荷持續(xù)時(shí)間的不同，壓入硬度有多種，主要是布氏硬度、洛氏硬度、維氏硬度和顯微硬度等幾種。③回跳硬度。主要用于金屬材料，方法是使一特制的小錘從一定高度自由下落沖擊被測(cè)材料的試樣，并以試樣在沖擊過(guò)程中儲(chǔ)存（繼而釋放）應(yīng)變能的多少（通過(guò)小錘的回跳高度測(cè)定）確定材料的硬度。

第11頁(yè)，共52頁(yè)，2023年，2月20日，星期三

一、相關(guān)知識(shí)(一)常用金屬材料的機(jī)械性能常用的硬度指標(biāo)有布氏硬度、洛氏硬度和維氏硬度。⑴布氏硬度（HB）⑵洛氏硬度（HR）⑶維氏硬度（HV）。布氏硬度(HB)一般用于材料較軟的時(shí)候，如有色金屬、熱處理之前或退火后的鋼鐵（≤400）。洛氏硬度(HRC)一般用于硬度較高的材料，如熱處理后的硬度等等。6水力錨牙齒表面硬度HRC55-62，硬化層厚度0．8—1．0mm，其他部分硬度小于HRC35第12頁(yè)，共52頁(yè)，2023年，2月20日，星期三

一、相關(guān)知識(shí)(一)常用金屬材料的機(jī)械性能許多機(jī)械零件在工作中，往往要受到?jīng)_擊載荷的作用，如活塞銷、錘桿、沖模和鍛模等。制造這類零件所用的材料，其性能指標(biāo)不能單純用靜載荷作用下的指標(biāo)來(lái)衡量，而必須考慮材料抵抗沖擊載荷的能力。金屬材料抵抗沖擊載荷作用而不破壞的能力稱為沖擊韌性。目前，常用一次擺錘沖擊彎曲試驗(yàn)來(lái)測(cè)定金屬材料的沖擊韌性，用沖擊值αk表示韌性好壞。第13頁(yè)，共52頁(yè)，2023年，2月20日，星期三

一、相關(guān)知識(shí)(一)常用金屬材料的機(jī)械性能

許多機(jī)械零件，如軸、齒輪、軸承、葉片、彈簧等，在工作過(guò)程中各點(diǎn)的應(yīng)力隨時(shí)間作周期性的變化，這種隨時(shí)間作周期性變化的應(yīng)力稱為交變應(yīng)力（也稱循環(huán)應(yīng)力）。在交變應(yīng)力作用下，雖然零件所承受的應(yīng)力低于材料的屈服點(diǎn)，但經(jīng)過(guò)較長(zhǎng)時(shí)間的工作后產(chǎn)生裂紋或突然發(fā)生完全斷裂的現(xiàn)象稱為金屬的疲勞。

疲勞強(qiáng)度是指金屬材料在無(wú)限多次交變載荷作用下而不破壞的最大應(yīng)力稱為疲勞強(qiáng)度或疲勞極限。對(duì)于黑色金屬，一般規(guī)定應(yīng)力循環(huán)107周次而不斷裂的最大應(yīng)力為疲勞極限，有色金屬、不銹鋼等取108周次。第14頁(yè)，共52頁(yè)，2023年，2月20日，星期三

一、相關(guān)知識(shí)(二

)常用金屬材料分類及性能金屬分為：黑色金屬（鋼和生鐵）和有色金屬（非鐵金屬及其合金）鐵碳合金按工業(yè)上的應(yīng)用、特性可以分為兩部分，即碳鋼與生鐵。含碳量在2.11％以下稱為“碳鋼”又稱碳素鋼含碳量在2.11％以上的稱為"生鐵"第15頁(yè)，共52頁(yè)，2023年，2月20日，星期三碳鋼的分類1、按含碳量分類：低碳鋼含碳量≤0.25%。中碳鋼含碳量＞0.25-0.6%。?高碳鋼含碳量＞0.6%。2、按質(zhì)量分類普通碳素鋼：硫、磷含量分別≤0.055%和0.045%優(yōu)質(zhì)碳素鋼：硫、磷含量均≤0.040%高級(jí)優(yōu)質(zhì)碳素鋼：硫、磷含量0.030%-0.035%3、按用途分：碳素結(jié)構(gòu)鋼：主要用于制造各種工程構(gòu)件，屬于低、中碳鋼碳素工具鋼：用于制造各種刃具、量具、磨具，一般為高碳鋼第16頁(yè)，共52頁(yè)，2023年，2月20日，星期三1.碳素結(jié)構(gòu)鋼1)普通碳素結(jié)構(gòu)鋼(S≤0.050％，P≤0.045％)

這類鋼冶煉容易、工藝性好、價(jià)廉,而且力學(xué)性能上也能滿足一般工程結(jié)構(gòu)及普通機(jī)器零件的要求,所以應(yīng)用很廣。但鋼中的S,P和非金屬夾雜物含量比優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼多,在相同含碳量及熱處理?xiàng)l件下,其塑性、韌性較低

,加工成形后一般不進(jìn)行熱處理,大都在熱軋狀態(tài)下直接使用。第17頁(yè)，共52頁(yè)，2023年，2月20日，星期三普通碳素結(jié)構(gòu)鋼牌號(hào):由Q+數(shù)字+質(zhì)量等級(jí)符號(hào)+脫氧方法符號(hào)組成。它的鋼號(hào)冠以“Q”，代表鋼材的屈服點(diǎn)，后面的數(shù)字表示屈服點(diǎn)數(shù)值，單位是MPa。如Q235-AFQ表示屈服點(diǎn),漢語(yǔ)拼音第一個(gè)字母；235表示屈服點(diǎn)的值(屈服強(qiáng)度)Mpa；A表示質(zhì)量等級(jí);F表示沸騰鋼(脫氧方式)。

碳素結(jié)構(gòu)鋼Q195,Q215,Q235,塑性好,焊接性好、強(qiáng)度較低,一般用于工程結(jié)構(gòu)(如橋梁、高壓線塔、金屬構(gòu)件、建筑構(gòu)架等)和受力不大的機(jī)器零件(如鋼釘、螺栓、螺母、軸套等)。Q255,Q275的強(qiáng)度較高,可用于受力中等的普通零件(如鏈輪、拉桿等

)。第18頁(yè)，共52頁(yè)，2023年，2月20日，星期三2)優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼(S≤0.035%，P≤0.035％)

這類鋼中的S,P含量較低,非金屬夾雜物含量也較少,鋼的品質(zhì)較高,塑性、韌性都比普通碳素結(jié)構(gòu)鋼好,出廠時(shí),既保證化學(xué)成分,又保證力學(xué)性能,主要用于制造較重要的零件。

優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼的牌號(hào)是用兩位數(shù)字表示平均含碳量的百分比,如08鋼表示平均含碳量為0.08%；45鋼表示平均含碳量為0.45%。第19頁(yè)，共52頁(yè)，2023年，2月20日，星期三

08F-25鋼屬低碳鋼,其特點(diǎn)是塑性、韌性、焊接性和冷沖壓性能良好,但強(qiáng)度較低。主要用來(lái)制造冷沖壓件。

30-55鋼屬中碳鋼,須經(jīng)調(diào)質(zhì)后使用。這種鋼經(jīng)調(diào)質(zhì)后具有良好的綜合力學(xué)性能。既具有較高的強(qiáng)度,又具有較好的塑性和韌性。這部分鋼是碳鋼中應(yīng)用最廣的一類。常用來(lái)制造機(jī)器中的重要零件。

60-85鋼屬高碳鋼,經(jīng)淬火+中溫回火后,具有較高的彈性極限和屈服強(qiáng)度,主要用于制造各類彈簧。第20頁(yè)，共52頁(yè)，2023年，2月20日，星期三1.碳素結(jié)構(gòu)鋼3)碳素工具鋼①鋼號(hào)冠以“T”，以免與其他鋼類相混。②鋼號(hào)中的數(shù)字表示碳含量，以平均碳含量的千分之幾表示。例如“T8”表示平均碳含量為0.8%。③錳含量較高者，在鋼號(hào)最后標(biāo)出“Mn”，例如“T8Mn”。④高級(jí)優(yōu)質(zhì)碳素工具鋼的磷、硫含量，比一般優(yōu)質(zhì)碳素工具鋼低，在鋼號(hào)最后加注字母“A”，以示區(qū)別，例如“T8MnA”。第21頁(yè)，共52頁(yè)，2023年，2月20日，星期三2.合金結(jié)構(gòu)鋼

1）、合金鋼就是在碳鋼的基礎(chǔ)上，為了改善鋼的性能，在冶煉時(shí)有目的地加入一種或數(shù)種合金元素的鋼。這類鋼中除含有硅、錳、硫、磷外，還根據(jù)鋼種要求向鋼中加入一定數(shù)量的合金元素，如鉻、鎳、鉬、鎢、釩、鈷、硼、鋁、鈦及稀土等合金元素。2）、按照用途分為：合金結(jié)構(gòu)鋼，用于制造工程構(gòu)件和重要零件。合金工具鋼，用于制造工具。特殊性能鋼，用于制造特殊性能的構(gòu)件和零件第22頁(yè)，共52頁(yè)，2023年，2月20日，星期三2.合金結(jié)構(gòu)鋼

3）、鋼號(hào)開頭的兩位數(shù)字表示鋼的碳含量，以平均碳含量的萬(wàn)分之幾表示，如40Cr。4）、鋼中主要合金元素，除個(gè)別微合金元素外，一般以百分之幾表示。當(dāng)平均合金含量＜1.5%時(shí)，鋼號(hào)中一般只標(biāo)出元素符號(hào)，而不標(biāo)明含量，但在特殊情況下易致混淆者，在元素符號(hào)后亦可標(biāo)以數(shù)字“1”，例如鋼號(hào)“12CrMoV”和“12Cr1MoV”，前者鉻含量為0.4-0.6%，后者為0.9-1.2%，其余成分全部相同。當(dāng)合金元素平均含量≥1.5%、≥2.5%、≥3.5%……時(shí)，在元素符號(hào)后面應(yīng)標(biāo)明含量，可相應(yīng)表示為2、3、4……等。例如18Cr2Ni4WA。5）、鋼中的釩V、鈦Ti、鋁AL、硼B(yǎng)、稀土RE等合金元素，均屬微合金元素，雖然含量很低，仍應(yīng)在鋼號(hào)中標(biāo)出。例如20MnVB鋼中。釩為0.07-0.12%，硼為0.001-0.005%。第23頁(yè)，共52頁(yè)，2023年，2月20日，星期三2.合金結(jié)構(gòu)鋼

①普通低合金鋼，用于制造鍋爐，高壓容器等。

②合金滲碳鋼，是用來(lái)制造既有優(yōu)良的耐磨性、耐疲勞性，又能承受沖擊載荷的作用的零件，碳素滲碳鋼（C=0.10%~0.20%）由于淬透性差，僅能在表層獲得高的硬度，而心部得不到強(qiáng)化，故只適用于制造受力較小的滲碳零件。一些性能要求高或截面更大的零件，均須采用合金滲碳鋼，螺旋卡瓦用的20CrMo,高強(qiáng)度公錐材料20CrMoTi。第24頁(yè)，共52頁(yè)，2023年，2月20日，星期三

合金調(diào)質(zhì)鋼是用來(lái)制造一些受力復(fù)雜的重要零件，它既要求有很高的強(qiáng)度，又要有很好的塑性和韌性，即具有良好的綜合力學(xué)性能。這類鋼的含碳量一般為0.25%~0.50%。合金調(diào)質(zhì)鋼中常加入少量鉻、錳、硅、鎳、硼等合金元素以增加鋼的淬透性，加入少量鉬、釩、鎢、鈦等碳化物形成元素，可阻止奧氏體晶粒長(zhǎng)大和提高鋼的回火穩(wěn)定性，改善鋼的性能，打撈工具、封隔器、水力錨的筒體和主體用35CrMo、42CrMo。③合金調(diào)質(zhì)鋼第25頁(yè)，共52頁(yè)，2023年，2月20日，星期三④合金彈簧鋼

彈簧是各種機(jī)器和儀表中的重要零件，是利用彈性變形吸收能量以緩和振動(dòng)和沖擊，或依靠彈性貯存能量以起驅(qū)動(dòng)作用。因此，彈簧的材料應(yīng)具有高的強(qiáng)度、高的疲勞極限、足夠的塑性和韌性。合金彈簧鋼含碳量一般為0.45％~0.70%。重要用途的彈簧鋼必須加入鉻、釩、鎢等。它們不僅使鋼材有更高的淬透性，不易過(guò)熱，而且有更高的高溫強(qiáng)度和韌性，油田井下工具中的彈簧常用的是65Si2Mn。第26頁(yè)，共52頁(yè)，2023年，2月20日，星期三⑤、合金工具鋼

⑴合金工具鋼按用途可分為刃具鋼、模具鋼和量具鋼。

⑵合金刃具鋼合金刃具鋼主要用來(lái)制造車刀、銑刀、鉆等各種金屬切削刀具。刃具鋼要求高硬度、耐磨、高熱硬性及足夠的強(qiáng)度和韌性等。

⑶合金刃具鋼分為低合金刃具鋼和高速鋼兩種。第27頁(yè)，共52頁(yè)，2023年，2月20日，星期三⑥.合金高速鋼

高速鋼是一種具有高熱硬性、高耐磨性的高合金工具鋼。鋼中含有較多的碳（0.7%-1.50％）和大量的鎢、鉻、釩、鉬等強(qiáng)碳化物形成元素。高的含碳量是為了保證形成足夠量的合金碳化物，并使高速鋼具有高的硬度和耐磨性；W，Mo是提高鋼熱硬性的主要元素；鉻主要提高鋼的淬透性；釩能顯著提高鋼的硬度、耐磨性和熱硬性，并能細(xì)化晶粒。高速鋼的熱硬性可達(dá)600℃，切削時(shí)能長(zhǎng)期保持刃口鋒利，故又稱鋒鋼。第28頁(yè)，共52頁(yè)，2023年，2月20日，星期三

⑦、特殊性能鋼

⑴具有特殊物理、化學(xué)性能的鋼稱為特殊性能鋼。這類鋼種類很多，在機(jī)械制造業(yè)中常用的有不銹鋼、耐熱鋼和耐磨鋼等

第29頁(yè)，共52頁(yè)，2023年，2月20日，星期三⑵、不銹鋼鋼號(hào)中碳含量＜1%,用一位數(shù)字以千分之幾表示。碳含量≥1%時(shí)不標(biāo),當(dāng)含碳量為0.03％-0.10％時(shí)，含碳量用0表示，含碳量小于等于0.03%時(shí)，用00表示,合金元素含量小于1.5%時(shí)不標(biāo)，平均含量為1.5%-2.5％，2.5％-3.5％…時(shí)，則相應(yīng)地標(biāo)以2，3…

如不銹鋼2Cr13表示含碳量為0.20％，平均含鉻量為13％，10水力錨本體和封隔器中心管均用此材質(zhì)。0Cr18Ni9鋼的平均含碳量為0.03-0.10%，00Cr30Mo2鋼的平均含碳量小于0.03％。第30頁(yè)，共52頁(yè)，2023年，2月20日，星期三3.銅及其合金1)工業(yè)純銅

工業(yè)純銅呈玫瑰紅色，表面氧化膜呈紫色，故又稱紫銅。它的機(jī)械性能較低，但延展性好，導(dǎo)電性好，常用來(lái)制造電線、電器零件。2)銅合金銅合金分為黃銅（加鋅）、青銅（錫、鋁）。①黃銅的機(jī)械性能較高，耐蝕性好。②青銅具有較好的耐磨性和耐蝕性，常用來(lái)制造耐磨、耐蝕零件。第31頁(yè)，共52頁(yè)，2023年，2月20日，星期三

4.鋁及其合金(1)工業(yè)純鋁具有良好的導(dǎo)電性、延展性能。故常用來(lái)制造電線、生活日用品等。(2)鋁合金具有較高的強(qiáng)度，廣泛應(yīng)用于飛機(jī)制造工業(yè)。第32頁(yè)，共52頁(yè)，2023年，2月20日，星期三

5.軸承合金

常用的軸承合金是巴氏合金，它具有磨合性或耐磨性等優(yōu)點(diǎn)。所以廣泛應(yīng)用于制作軸材、軸瓦等產(chǎn)品。第33頁(yè)，共52頁(yè)，2023年，2月20日，星期三

(三

)鋼材的熱處理

熱處理是通過(guò)加熱和冷卻固態(tài)金屬的操作方法來(lái)改變其內(nèi)部組織結(jié)構(gòu)，并獲得所需性能的一種工藝。根據(jù)熱處理的目的、要求以及加熱和冷卻條件的不同，金屬材料可分為退火、正火、淬火、回火及表面熱處理等五種基本方法。第34頁(yè)，共52頁(yè)，2023年，2月20日，星期三1.退火將鋼材或鋼件加熱到適當(dāng)溫度，保溫一定時(shí)間后緩慢冷卻，以獲得接近平衡狀態(tài)組織的熱處理工藝，稱為鋼的退火。在機(jī)械零件、工具、模具等的制造過(guò)程中，經(jīng)常采用退火作為預(yù)備熱處理工序，安排時(shí)機(jī)？在制造或鍛造之后，粗切削加工前，用以消除前一工序所帶來(lái)的某些缺陷，為隨后的工序做準(zhǔn)備。第35頁(yè)，共52頁(yè)，2023年，2月20日，星期三1.退火退火的主要目的是：（1）降低鋼的硬度，提高塑性，以利于切削加工及冷變形加工。（2）細(xì)化晶粒，均勻鋼的組織及成分，改善鋼的性能或?yàn)橐院蟮臒崽幚碜鳒?zhǔn)備。（3）消除鋼中的殘余內(nèi)應(yīng)力，以防止變形和開裂。第36頁(yè)，共52頁(yè)，2023年，2月20日，星期三2.正火

正火是將鋼材加熱到適當(dāng)溫度，保溫一定時(shí)間后在空氣中冷卻，以獲得珠光體類組織的熱處理工藝。

正火和退火的不同之處,在于前者冷卻速度較快,過(guò)冷度較大。正火后的強(qiáng)度、硬度、韌性都比退火高。第37頁(yè)，共52頁(yè)，2023年，2月20日，星期三

3.淬火

將鋼材加熱到適當(dāng)溫度，保溫一定時(shí)間后迅速冷卻，使零件在橫截面內(nèi)全部或一定范圍內(nèi)發(fā)生馬氏體等不穩(wěn)定組織結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變的熱處理工藝。鋼的淬火多半是為了提高它的硬度和強(qiáng)度及耐磨性。

第38頁(yè)，共52頁(yè)，2023年，2月20日，星期三4.回火

回火是將經(jīng)過(guò)淬火的零件加熱到適當(dāng)溫度，保持一定時(shí)間，隨后按要求冷卻(通常是室溫)，以獲得所需組織和性能的熱處理工藝。

回火的主要目的是：

(1)

降低零件脆性，消除和降低內(nèi)應(yīng)力；

(2)

獲得所要求的力學(xué)性能；

(3)穩(wěn)定尺寸；

(4)

改善加工性能；第39頁(yè)，共52頁(yè)，2023年，2月20日，星期三5.表面熱處理

主要分為表面淬火和表面化學(xué)熱處理。

(1)表面淬火是一種不改變鋼表面化學(xué)成分，但改變其組織的局部熱處理方法，是通過(guò)快速加熱與立即淬火冷卻兩道工序來(lái)實(shí)現(xiàn)的。結(jié)果是表面獲得硬而耐磨的組織結(jié)構(gòu)，而心部仍保持原來(lái)的退火、正火或調(diào)質(zhì)狀態(tài)。第40頁(yè)，共52頁(yè)，2023年，2月20日，星期三5.表面熱處理

(2)化學(xué)熱處理是使某些元素滲入零件表面，以改變其表面層化學(xué)成分而獲得所需性能(如耐磨、耐熱和耐腐蝕等)的熱處理，稱為化學(xué)熱處理。根據(jù)滲入元素的不同分為滲碳、滲氮、碳氮共滲、滲鉻、滲鋁等。第41頁(yè)，共52頁(yè)，2023年，2月20日，星期三(四

)機(jī)床的類型

機(jī)床的種類繁多。按加工性質(zhì)和所用刀具進(jìn)行分類，目前我國(guó)機(jī)床分為12大類，車床、鉆床、鏜床、磨床、齒輪加工機(jī)床、螺紋加工機(jī)床、刨插床、拉床、銑床、電加工機(jī)床、切斷機(jī)床及其他機(jī)床。 在各類機(jī)床中，車床、鉆床、刨床、鏜床和磨床是五種最基本的機(jī)床。第42頁(yè)，共52頁(yè)，2023年，2月20日，星期三(五

)

常用的機(jī)械加工方法

加工方法多種多樣，其中常用的是車削、鉆削、鏜削、刨削、銑削、拉削和磨削等。盡管它們?cè)诨驹矸矫嬗性S多共同之處,但由于所用機(jī)床和刀具不同,削運(yùn)動(dòng)形式各異,所以它們有各自的工藝特點(diǎn)和應(yīng)用范圍。

1.車削的工藝特點(diǎn)及其應(yīng)用 在零件的組成表面中，回轉(zhuǎn)面用的最多，車削特別適于加工回轉(zhuǎn)面，故比其他方法應(yīng)用的更加普遍。為了滿足加工的需要，車床類型較多，主要有臥式車床、立式車床、轉(zhuǎn)塔車床、自動(dòng)車床和數(shù)控車床等。第43頁(yè)，共52頁(yè)，2023年，2月20日，星期三1)車削的工藝特點(diǎn)

(1)易于保證工件的各加工面的位置精度。車削時(shí)，工件繞某一固定軸線旋轉(zhuǎn)，各表面都具有同一回轉(zhuǎn)軸線，易于保證加工面間的同軸度的要求。

(2)切削過(guò)程比較平穩(wěn)。除了切削斷續(xù)表面之外，一般情況下車削過(guò)程是連續(xù)進(jìn)行的，所以車削允許采用較大的切削用量，進(jìn)行高速切削或強(qiáng)力切削，有利于提高其生產(chǎn)效率。第44頁(yè)，共52頁(yè)，2023年，2月20日，星期三1)車削的工藝特點(diǎn)

(3)適用于有色金屬零件的精加工。某些有色金屬因材料本身的硬度較低，塑性較好，磨削時(shí)，軟的磨屑易堵塞砂輪，難以得到很光潔的表面。因此，當(dāng)有色金屬零件表面粗糙度較小時(shí)，不宜采用磨削，而要用車削或銑削等切削加工。

(4)刀具簡(jiǎn)單。車刀是刀具中最簡(jiǎn)單的一種，制造、刃磨和安裝均較方便，便于根據(jù)加工要求，選用合理的角度。因此車削的適應(yīng)性較廣，有利于加工質(zhì)量和生產(chǎn)效率的提高。第45頁(yè)，共52頁(yè)，2023年，2月20日，星期三2）車削的應(yīng)用

在車床上使用不同的車刀或其他的刀具，可以加工各種回轉(zhuǎn)表面，如內(nèi)外圓柱面、內(nèi)外圓錐面、螺紋、溝槽、端面或成型面等。車削常用來(lái)加工單一軸線的零件，如直軸和一般的盤、套類零件等。單件、小批生產(chǎn)中,各種軸、盤、套等類零件,多選用適應(yīng)性廣的臥式車床或數(shù)控車床進(jìn)行加工。對(duì)于直徑大而長(zhǎng)度短（長(zhǎng)徑比L/D=0.3-0.8)的重型零件,多用立式車床加工。成批生產(chǎn)外形較復(fù)雜且具有內(nèi)孔及螺紋的中小型軸、套類零件,應(yīng)選用轉(zhuǎn)塔車床進(jìn)行加工。第46頁(yè)，共52頁(yè)，2023年，2月20日，星期三