工程材料復(fù)習(xí)資料

1、.PAGE ：.；PAGE 17工程資料與成形技術(shù)根底概念定義原理規(guī)律小結(jié) 一、資料部分資料在外力作用下抵抗變形和斷裂的才干稱為資料的強(qiáng)度。資料在外力作用下顯現(xiàn)出的塑性變形才干稱為資料的塑性。拉伸過程中，載荷不添加而應(yīng)變?nèi)栽谠龃蟮木跋蠓Q為屈服。拉伸曲線上與此相對(duì)應(yīng)的點(diǎn)應(yīng)力S ，稱為資料的屈服點(diǎn)。拉伸曲線上D點(diǎn)的應(yīng)力b稱為資料的抗拉強(qiáng)度，它闡明了試樣被拉斷前所能承載的最大應(yīng)力。硬度是指資料抵抗其他硬物壓入其外表的才干，它是衡量資料軟硬程度的力學(xué)性能目的。普通情況下，資料的硬度越高，其耐磨性就越好。韌性是指資料在塑性變形和斷裂的全過程中吸收能量的才干，它是資料塑性和強(qiáng)度的綜合表現(xiàn)。資料在交變應(yīng)力作

2、用下發(fā)生的斷裂景象稱為疲勞斷裂。疲勞斷裂可以在低于資料的屈服強(qiáng)度的應(yīng)力下發(fā)生，斷裂前也無(wú)明顯的塑性變形，而且經(jīng)常是在沒有任何先兆的情況下忽然斷裂，因此疲勞斷裂的后果是非常嚴(yán)重的。在晶體中，原子(或分子)按一定的幾何規(guī)律作周期性地陳列；晶體表現(xiàn)出各向異性；具有的凝固點(diǎn)或熔點(diǎn)。而在非晶體中，原子(或分子)是無(wú)規(guī)那么地堆積在一同。常見的有體心立方晶格、面心立方晶格和密排六方晶格。體心立方晶格的致密度比面心立方晶格構(gòu)造的小。金屬的結(jié)晶都要閱歷晶核的構(gòu)成和晶核的長(zhǎng)大兩個(gè)過程。由兩種或兩種以上的金屬、或金屬與非金屬，經(jīng)熔煉、燒結(jié)或其他方法組合而成并具有金屬特性的物質(zhì)稱為合金；合金中具有同一化學(xué)成分且構(gòu)造一

3、樣的均勻部分稱為相。經(jīng)過溶入溶質(zhì)元素構(gòu)成固溶體，使金屬資料的變形抗力增大，強(qiáng)度、硬度升高的景象稱為固溶強(qiáng)化，它是金屬資料強(qiáng)化的重要途徑之一。馬氏體型轉(zhuǎn)變、合金化金屬自液態(tài)經(jīng)冷卻轉(zhuǎn)變?yōu)楣虘B(tài)的過程是原子從陳列不規(guī)那么的液態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)殛惲幸?guī)那么的晶態(tài)的過程，稱為金屬的結(jié)晶過程。金屬?gòu)囊环N固態(tài)過渡為另一種固態(tài)的轉(zhuǎn)變即相變，稱為二次結(jié)晶或重結(jié)晶。 實(shí)驗(yàn)證明，在普通的情況下，晶粒長(zhǎng)大對(duì)資料力學(xué)性能不利，使強(qiáng)度、塑性、韌性下降。晶粒越細(xì)，金屬的強(qiáng)度、塑性和韌性就越好。因此，晶粒細(xì)化是提高金屬力學(xué)性能的最重要途徑之一。相圖：是表示合金在緩慢冷卻的平衡形狀下相或組織與溫度、成分間關(guān)系的圖形，又稱為平衡相圖或形狀圖。

4、二元合金系中兩組元在液態(tài)和固態(tài)下均能無(wú)限互溶，并由液相結(jié)晶出單相固溶體的相圖稱為二元?jiǎng)蚓鄨D。在一定溫度下，由一定成分的液一樣時(shí)結(jié)晶出成分一定的兩個(gè)固相的過程稱為共晶轉(zhuǎn)變。合金系的兩組元在液態(tài)下無(wú)限互溶，在固態(tài)下有限互溶，并在凝固過程中發(fā)生共晶轉(zhuǎn)變的相圖稱為二元共晶相圖。共晶反響：在一定溫度下，已結(jié)晶的一定成分的固相與剩余的一定成分的液相發(fā)生轉(zhuǎn)變生成另一固相的過程稱為包晶轉(zhuǎn)變。兩組元在液態(tài)下無(wú)限互溶，固態(tài)下有限互溶，并發(fā)生包晶轉(zhuǎn)變的構(gòu)成的相圖，叫二元包晶相圖。在恒定的溫度下，一個(gè)有特定成分的固相分解成另外兩個(gè)與母相成分不一樣的固相的轉(zhuǎn)變稱為共析轉(zhuǎn)變，發(fā)生共析轉(zhuǎn)變的相圖稱為共析相圖。共析反響：鐵

5、碳相圖：要掌握鐵素體-碳溶于-Fe中的間隙固溶體，以符號(hào)F表示。體心立方晶格奧氏體-碳溶于-Fe中的間隙固溶體，以符號(hào)A表示。面心立方晶格滲碳體-是一種具有復(fù)雜晶格構(gòu)造的間隙化合物，分子式為Fe3C。珠光體是鐵素體和滲碳體組成的兩相機(jī)械混合物，常用符號(hào)P表示。萊氏體-是奧氏體和滲碳體組成的兩相機(jī)械混合物，常用符號(hào)Ld表示。普通機(jī)械零件和建筑構(gòu)造主要選用低碳鋼和中碳鋼制造。假設(shè)需求塑性、韌性好的資料，就應(yīng)選用碳質(zhì)量分?jǐn)?shù)小于025的低碳鋼；假設(shè)需求強(qiáng)度、塑性及韌性都好的資料，應(yīng)選用碳質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.30.55的中碳鋼；而普通彈簧應(yīng)選用碳質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.60.85的鋼。對(duì)于各種工具，主要選用高碳鋼來(lái)制造

6、，其中需求具有足夠的硬度和一定的韌性的沖壓工具，可選用碳質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.70.9的鋼制造；需求具有很高硬度和耐磨性的切削工具和丈量工具，普通可選用碳質(zhì)量分?jǐn)?shù)為1.01.3的鋼制造。鋼在高溫時(shí)為奧氏體組織，而奧氏體的強(qiáng)度低、塑性好，有利于塑性變形。因此，鋼材的軋制或鍛壓，普通都是選擇在奧氏體區(qū)的適當(dāng)溫度范圍內(nèi)進(jìn)展。鋼在熱處置時(shí)，首先要將工件加熱，使之轉(zhuǎn)變成奧氏體組織，這一過程也稱為奧氏體化。奧氏體晶粒越細(xì)，其冷卻產(chǎn)物的強(qiáng)度、塑性和韌性越好。隨著合金中碳質(zhì)量分?jǐn)?shù)的添加，合金的熔點(diǎn)越來(lái)越低，所以鑄鋼的熔化溫度與澆注溫度都要比鑄鐵高得多。共晶成分的鐵碳合金，不僅其結(jié)晶溫度最低，其結(jié)晶溫度范圍亦最小(為零

7、)。因此，共晶合金有良好的鑄造性能。熱處置是將金屬或合金在固態(tài)下經(jīng)過加熱、保溫暖冷卻等三個(gè)步驟，以改動(dòng)其整體或外表的組織，從而獲得所需性能的一種工藝。C曲線等溫轉(zhuǎn)變曲線，也稱為“TTT曲闡明了過冷奧氏體轉(zhuǎn)變溫度、轉(zhuǎn)變時(shí)間和轉(zhuǎn)變產(chǎn)物之間的關(guān)系。左邊一條為轉(zhuǎn)變開場(chǎng)線，右邊一條為轉(zhuǎn)變終了線。珠光體型轉(zhuǎn)變高溫轉(zhuǎn)變(A1550)：珠光體(P)、索氏體(S)和托氏體(T)。貝氏體型轉(zhuǎn)變中溫轉(zhuǎn)變(550Ms) 下貝氏體強(qiáng)度和硬度高(5060HRC)，并且具有良好的塑性和韌度。3馬氏體型轉(zhuǎn)變低溫轉(zhuǎn)變(MsMf) 馬氏體是碳在-Fe中的過飽和固溶體。產(chǎn)生很強(qiáng)的固溶強(qiáng)化效應(yīng)，使馬氏體具有很高的硬度。在c曲線的下面

8、還有兩條程度線，上面一條為馬氏體轉(zhuǎn)變開場(chǎng)的溫度線(以Ms表示)，下面一條為馬氏體轉(zhuǎn)變終了的溫度線(以Mf表示)。退火：將鋼加熱到一定溫度并保溫一定時(shí)間然后隨爐緩慢冷卻的熱處置工藝。降低硬度、改善切削加工性能，消除剩余應(yīng)力。正火：將鋼加熱到Ac3(對(duì)于亞共析鋼)或ACcm(對(duì)于過共析鋼)點(diǎn)以上30-50，保溫一定時(shí)間后，在空氣中冷卻，從而得到珠光體類組織的熱處置工藝。提高鋼的強(qiáng)度和硬度。淬火是以獲得馬氏體組織為目的的熱處置工藝，最常用的淬火冷卻介質(zhì)是水和油。提高鋼的硬度和耐磨性；獲得優(yōu)良綜合力學(xué)性能。回火：將淬火鋼重新加熱到Ac1以下某一溫度，經(jīng)適當(dāng)保溫后冷卻到室溫的熱處置工藝。過冷奧氏體的延續(xù)

9、冷卻轉(zhuǎn)變曲線(CCT曲線) Ps和Pf分別為過冷奧氏體轉(zhuǎn)變?yōu)橹楣怏w的開場(chǎng)線和終了線，兩線之間為轉(zhuǎn)變的過度區(qū)，KK線為轉(zhuǎn)變的終止線，當(dāng)冷卻到達(dá)此線時(shí)，過冷奧氏體便終止向珠光體的轉(zhuǎn)變，不斷冷到Ms點(diǎn)又開場(chǎng)發(fā)生馬氏體轉(zhuǎn)變。v1相當(dāng)于爐冷(退火)，轉(zhuǎn)變產(chǎn)物為珠光體。v2和v3相當(dāng)于以不同速度的空冷(正火)，轉(zhuǎn)變產(chǎn)物為索氏體和托氏體。v4相當(dāng)于油冷，轉(zhuǎn)變產(chǎn)物為托氏體、馬氏體和剩余奧氏體。V5相當(dāng)于水冷，轉(zhuǎn)變產(chǎn)物為馬氏體和殘留奧氏體。調(diào)質(zhì)處置：淬火后再進(jìn)展高溫回火處置。調(diào)質(zhì)處置得到的是回火索氏體組織，具有良好的綜合力學(xué)性能。力學(xué)性能與正火相比，不僅強(qiáng)度高，而且塑性和韌性也較好。冷處置：把淬冷至室溫的鋼繼續(xù)

10、冷卻到-7080(或更低的溫度)堅(jiān)持一段時(shí)間，使剩余奧氏體轉(zhuǎn)變?yōu)轳R氏體。時(shí)效：將淬火后的金屬工件，置于室溫或低溫加熱下堅(jiān)持適當(dāng)時(shí)間，以提高金屬?gòu)?qiáng)度和硬度的熱處置工藝。外表淬火：將工件外表層淬硬到一定深度，而心部仍堅(jiān)持未淬火形狀的一種部分淬火法。外表硬度高、耐磨性好，而心部韌性好?；瘜W(xué)熱處置：將工件置于一定的介質(zhì)中加熱和保溫，使介質(zhì)中的活性原子滲人工件表層，改動(dòng)其外表層的化學(xué)成分、組織和性能的熱處置工藝。分為滲碳、氮化、碳氮共滲、滲硼、滲鋁等。主要目的是提高工件的外表硬度、耐磨性以及疲勞強(qiáng)度，有時(shí)也用于提高零件的抗腐蝕性、抗氧化性?？煽貧夥諢崽幹茫合驙t內(nèi)通人一種或幾種一定成分的氣體，經(jīng)過對(duì)這些氣

11、體成分的控制，使工件在熱處置過程中不發(fā)生氧化和脫碳。形變熱處置：將形變與相變結(jié)合在一同的一種熱處置新工藝。能獲得形變強(qiáng)化與相變強(qiáng)化的綜協(xié)作，是一種既可以提高強(qiáng)度，又可以改善塑性和韌性的最有效的方法。激光熱處置：(1)激光加熱外表淬火；(2)激光外表合金化。氣相堆積技術(shù)：利用氣相中發(fā)生的物理、化學(xué)反響，生成的反響物在工件外表構(gòu)成一層具有特殊性能的金屬或化合物的涂層。鋼的牌號(hào)：普通碳素構(gòu)造鋼如Q235A。優(yōu)質(zhì)碳素構(gòu)造鋼：兩位數(shù)字表示平均碳質(zhì)量分?jǐn)?shù)，單位為萬(wàn)分之一如鋼號(hào)45。碳素工具鋼： “T后跟碳質(zhì)量分?jǐn)?shù)的千分之幾如 “T8。鑄鋼 ZG270-500表示屈服強(qiáng)度為270MPa、抗拉強(qiáng)度為500MP

12、a的鑄鋼。合金構(gòu)造鋼 該類鋼的鋼號(hào)由“數(shù)字+合金元素+數(shù)字三部分組成。前兩位數(shù)字表示鋼中平均碳質(zhì)量分?jǐn)?shù)的萬(wàn)分之幾；合金元素用化學(xué)元素符號(hào)表示，元素符號(hào)后面的數(shù)字表示該元素平均質(zhì)量分?jǐn)?shù)。當(dāng)其平均質(zhì)量分?jǐn)?shù)1.5時(shí)，普通只標(biāo)出元素符號(hào)而不標(biāo)數(shù)字。合金工具鋼：編號(hào)前用一位數(shù)字表示平均碳質(zhì)量分?jǐn)?shù)的千分?jǐn)?shù)，如9CrSi鋼，表示平均碳質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.9(當(dāng)平均碳質(zhì)量分?jǐn)?shù)1%時(shí)，不標(biāo)出其碳質(zhì)量分?jǐn)?shù))，合金元素Cr、Si的平均質(zhì)量分?jǐn)?shù)都小于1.5的合金工具鋼。高速鋼高合金工具鋼的鋼號(hào)中普通不標(biāo)出碳質(zhì)量分?jǐn)?shù)，僅標(biāo)出合金元素的平均質(zhì)量分?jǐn)?shù)的百分?jǐn)?shù)，如W6Mo5Cr4V2。滾動(dòng)軸承鋼 高碳鉻軸承鋼屬于公用鋼，該類鋼在鋼

13、號(hào)前冠以“G，其后為Cr+數(shù)字來(lái)表示，數(shù)字表示鉻質(zhì)量分?jǐn)?shù)的千分之幾。例如GCrl5鋼，表示的平均質(zhì)量分?jǐn)?shù)鉻為1.5的滾動(dòng)軸承鋼。特殊性能鋼 特殊性能鋼的碳質(zhì)量分?jǐn)?shù)也以千分之幾表示。如“9Crl8表示該鋼平均碳質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.9；1Cr18Ni9Ti表示該鋼平均碳質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.左右，鉻平均質(zhì)量分?jǐn)?shù)鉻為1，鎳平均質(zhì)量分?jǐn)?shù)鉻為，鈦平均質(zhì)量分?jǐn)?shù)鉻為1左右。但當(dāng)鋼的碳質(zhì)量分?jǐn)?shù)0.03及0.08時(shí)，鋼號(hào)前應(yīng)分別冠以00及0表示。如00Crl8Nil0，0Crl9Ni9等。合金元素在鋼中的作用：1強(qiáng)化鐵素體-溶于鐵素體，產(chǎn)生固溶強(qiáng)化作用；2構(gòu)成合金碳化物；3妨礙奧氏體晶粒長(zhǎng)大；4、提高鋼的淬透性；5提高回火穩(wěn)

14、定性。滲碳鋼通常是指經(jīng)滲碳、淬火、低溫回火后運(yùn)用的鋼，碳在0.100.25之間。調(diào)質(zhì)鋼普通指經(jīng)過調(diào)質(zhì)處置后運(yùn)用的碳素構(gòu)造鋼和合金構(gòu)造鋼，碳0.270.50之間。鑄鐵是碳質(zhì)量分?jǐn)?shù)大于2.11的鐵碳合金。主要由鐵、碳、硅、錳、硫、磷以及其他微量元素組成。鑄鐵具有優(yōu)良的鑄造性、切削加上性、減摩性、吸震性和低的缺口敏感性，加之其熔煉鑄造工藝簡(jiǎn)單，價(jià)錢低廉，所以鑄鐵是機(jī)械制造業(yè)中最重要的資料之一。鑄鐵力學(xué)性能標(biāo)注部分為一組數(shù)據(jù)時(shí)表示其抗拉強(qiáng)度值；為兩組數(shù)據(jù)時(shí)，第一組表示抗拉強(qiáng)度值，第二組表示伸長(zhǎng)率值，兩組數(shù)字之間用“隔開。有色金屬及其合金又稱非鐵資料，是指除鐵、鉻、錳之外的其他一切金屬資料。純鋁為面心立

15、方晶格，無(wú)同素異構(gòu)轉(zhuǎn)變。純鋁不能熱處置強(qiáng)化，冷加工是提高純鋁強(qiáng)度的獨(dú)一手段。 鋁合金的強(qiáng)化：固態(tài)鋁無(wú)同素異構(gòu)轉(zhuǎn)變，因此不能象鋼一樣借助于熱處置相變強(qiáng)化。合金元素對(duì)鋁的強(qiáng)化作用主要表現(xiàn)為固溶強(qiáng)化、時(shí)效強(qiáng)化和細(xì)化織織強(qiáng)化。鈦及其合金的主要特點(diǎn)是比強(qiáng)度高、耐腐蝕。鈦具有同素異構(gòu)轉(zhuǎn)變，在8825以下為密排六方晶格的Ti相，在該溫度以上為體心立方晶格的Ti相。合金元素可提高鈦的強(qiáng)度，也影響到鈦的同素異晶轉(zhuǎn)變溫度。鈦合金的熱處置方法有退火、淬火+時(shí)效和化學(xué)熱處置等。銅及其合金按其外表顏色，分為純銅、黃銅、青銅和白銅，其中后三種為銅合金。黃銅是以鋅為主加元素的銅合金，只含鋅黃銅稱為普通黃銅。白銅是以鎳為主加

16、元素的銅合金；青銅是除鋅和鎳以外的其他元素作為主加元素的銅合金?；瑒?dòng)軸承合金是用來(lái)制造滑動(dòng)軸承中的軸瓦及內(nèi)襯的合金，應(yīng)具備以下根本性能：(1)常溫下具有足夠的強(qiáng)度、硬度、沖擊韌性和疲勞極限。(2)耐磨性好，與軸的摩擦系數(shù)小，熱膨脹系數(shù)小，導(dǎo)熱性能好(3)有良好的磨合性和抗蝕性能。軸承合金的組織特點(diǎn)應(yīng)是在軟基體上均勻分布著硬質(zhì)點(diǎn)或硬基體上分布著軟質(zhì)點(diǎn)。高分子資料是由相對(duì)分子質(zhì)量104以上的有機(jī)化合物構(gòu)成的資料。它是以聚合物為根本組分的資料，所以又稱聚合物資料或高聚物資料。線型和支鏈型聚合物加熱能變軟、而冷卻能變硬的可逆的物理特性，稱為“熱塑性。網(wǎng)狀構(gòu)造的聚合物不易溶于溶劑，加熱時(shí)不熔融，具有良好

17、的耐熱性和強(qiáng)度，但其彈性差、塑性低、脆性大，只能在構(gòu)成網(wǎng)狀構(gòu)造之前進(jìn)展一次成型，不能反復(fù)運(yùn)用。這種性質(zhì)稱為“熱固性。高聚物的一些力學(xué)性能，如抗拉強(qiáng)度，抗沖擊強(qiáng)度、彈性模量、硬度等，都隨分子量的添加而添加。結(jié)晶度越高，分子鏈陳列越嚴(yán)密，分子間的作用力就越強(qiáng)，硬度、強(qiáng)度和彈性模量添加，但伸長(zhǎng)率相應(yīng)地減小。塑料制品是指以有機(jī)合成樹脂為主要成分，添加多種起不同作用的添加劑，然后經(jīng)過加熱、加壓而制成的產(chǎn)品。工程塑料的成形 (主要有注塑、擠壓、吹塑、壓延、澆注等方法) 注塑成形 注塑機(jī)的任務(wù)原理與打針用的注射器類似，它是借助螺桿或柱塞的推力，將已塑化好的熔融形狀即粘流態(tài)的塑料注射入閉合好的模腔內(nèi)，經(jīng)固化定

18、型后獲得制品的工藝過程。合成纖維是由合成高分子為原料經(jīng)過拉絲工藝而制成的。橡膠的突出特點(diǎn)是在很寬的溫度(-40150)范圍內(nèi)具有高彈性，所以又稱高彈體，它還有較好的抗撕裂、耐疲勞特性，在運(yùn)用中經(jīng)多次彎曲、拉伸、剪切和緊縮不受損傷，并還具有不透水、不透氣、耐酸堿和絕緣等性能。膠粘劑(或粘合劑)指能把同種的或不同種的固體資料銜接在一同的媒介物質(zhì)。是采用合成高分子化合物作為主劑，配合各種固化劑、增塑劑、稀釋劑、填料以及其他助劑等配制而成。涂料屬于一種特殊的液態(tài)物質(zhì)，它可以涂覆到物體的外表上，固化后構(gòu)成一層延續(xù)致密的維護(hù)膜或特殊功能膜。涂料普通由不揮發(fā)成分和稀釋劑兩大部分組成，涂料經(jīng)涂覆后，稀釋劑逐漸

19、揮發(fā)，留下不揮發(fā)成分固化成膜。陶瓷資料可定義為：經(jīng)高溫處置工藝所合成的無(wú)機(jī)非金屬資料。消費(fèi)工藝包括：原料制備坯料成形燒結(jié)三大步驟。陶瓷資料具有高硬度、高耐磨性、耐腐蝕性、耐高溫、絕緣性能及其他一些特殊的功能復(fù)合資料是指由兩種或兩種以上異質(zhì)、異形、異性的資料，以宏觀或微觀的方式復(fù)合構(gòu)成的新型資料，它普通由基體組元和加強(qiáng)體或功能組元所組成。在工程上，復(fù)合資料主要是為了抑制金屬、高聚物及陶瓷等傳統(tǒng)的單一資料的某些缺乏，實(shí)現(xiàn)資料強(qiáng)度、韌性、質(zhì)量以及穩(wěn)定性等方面綜合性能的全面改善和提高。如鋼筋混凝土、玻璃鋼。構(gòu)造復(fù)合資料是指用于構(gòu)造零件的復(fù)合資料，普通是由高強(qiáng)度、高模量的加強(qiáng)體與強(qiáng)度低、韌性好、低模量的

20、基體組成。復(fù)合資料的性能：1高的比強(qiáng)度和比模量。2抗疲勞性能和抗斷裂性能良好。3減摩與減振性能。4高溫性能優(yōu)良。 二、成形技術(shù)部分金屬資料成型與工藝性-包括鑄造、壓力加工、焊接和機(jī)械加工等四種成形和加工方法。鑄造-是熔煉金屬、制造鑄型并將熔融金屬流入鑄型、凝固后獲得一定外形和性能的鑄件成形方法。將液態(tài)金屬澆注到與零件外形相順應(yīng)的鑄型型腔中，待其冷卻凝固，以獲得毛坯或零件的消費(fèi)方法。鑄造的方法很多，目前運(yùn)用最為普遍的是砂型鑄造。其它鑄造方法統(tǒng)稱為特種鑄造。常用的特種鑄造方法有：熔模鑄造、金屬型鑄造、壓力鑄造、低壓鑄造、離心鑄造、陶瓷型鑄造、延續(xù)鑄造等。鑄造消費(fèi)特點(diǎn)：順應(yīng)性強(qiáng), 本錢低廉. 缺乏之

21、處：鑄造組織的晶粒比較粗大，且內(nèi)部常有縮孔、縮松、氣孔、砂眼等鑄造缺陷，因此鑄件的機(jī)械性能普通不如鍛件.合金的收縮：體收縮率是鑄件產(chǎn)生縮孔或縮松的根本緣由。 線收縮率是鑄件產(chǎn)生應(yīng)力、變形、裂紋的根本緣由。液態(tài)合金在冷凝過程中，假設(shè)其液態(tài)收縮和凝固收縮所縮減的容積得不到補(bǔ)充，那么在鑄件最后凝固的部位構(gòu)成一些孔洞 。大而集中的稱為縮孔，細(xì)小而分散的稱為縮松。防止鑄件變形的方法： 1使鑄件壁厚盡能夠均勻；2采用同時(shí)凝固的原那么；3采用反變形法。鑄件的裂紋與防止1、熱裂 熱裂的外形特征是：裂紋短、縫隙寬、外形曲折、縫內(nèi)呈氧化色。熱裂的防止： 應(yīng)盡量選擇凝固溫度范圍小，熱裂傾向小的合金。 應(yīng)提高鑄型和型

22、芯的退讓性，以減小機(jī)械應(yīng)力。 對(duì)于鑄鋼件和鑄鐵件，必需嚴(yán)厲控制硫的含量，防止熱脆性。 2、冷裂 冷裂的特征是：裂紋細(xì)小，呈延續(xù)直線狀，縫內(nèi)有金屬光澤或細(xì)微氧化色。冷裂的防止： 1使鑄件壁厚盡能夠均勻； 2采用同時(shí)凝固的原那么； 3對(duì)于鑄鋼件和鑄鐵件，必需嚴(yán)厲控制磷的含量，防止冷脆性。 金屬型鑄造-將液態(tài)金屬澆入金屬型，獲得鑄件的消費(fèi)方法。獲得熔模鑄造-在易熔容貌外表包覆假設(shè)干層耐火資料，待其硬化枯燥后，將容貌熔去制成中空型殼，經(jīng)澆注而獲得鑄件的一種成形工藝方法。 低壓鑄造-是在0.20.7大氣壓的低壓下將金屬液注入型腔，并在壓力下凝固成形，以獲得鑄件的方法。壓力鑄造-液態(tài)金屬在高壓作用下快速壓

23、入金屬鑄型中，并在壓力下結(jié)晶，以獲得鑄件的成形工藝方法。連鑄-是將熔融的金屬，不斷澆入一種叫做結(jié)晶器的特殊金屬型中，凝固結(jié)殼了的鑄件延續(xù)不斷地從結(jié)晶器的另一端拉出，以獲得恣意長(zhǎng)或特定的長(zhǎng)度的鑄件。冒口-是在鑄型中設(shè)置的一個(gè)儲(chǔ)存補(bǔ)縮用金屬液的空腔。澆注系統(tǒng)-引導(dǎo)金屬液進(jìn)入鑄型型腔的一系列通道的總稱。型芯-功用是構(gòu)成鑄件的內(nèi)腔、孔洞和外形復(fù)雜妨礙起模部分的外形。 芯頭的作用：1定位作用；2固定作用；3排氣作用。分型面是指鑄件組元間的結(jié)合面，即分開鑄型便于起模的結(jié)合面。分型面的選擇 1. 分型面應(yīng)選在鑄件的最大截面處。2. 應(yīng)盡量使鑄件的全部或大部置于同一砂箱，以保證鑄件的尺寸精度。 3. 應(yīng)盡量減

24、少分型面的數(shù)量，并盡能夠選擇平面分型。 4. 為便于外型、下芯、合箱及檢驗(yàn)鑄件壁厚，應(yīng)盡量使型腔及主要型芯位于下箱。 鑄件構(gòu)造設(shè)計(jì)一、鑄件壁厚的設(shè)計(jì) 1 合理設(shè)計(jì)鑄件壁厚-在砂型鑄造條件下，臨界壁厚3最小壁厚 在最小壁厚和臨界壁厚之間就是適宜的鑄件壁厚。2 鑄件壁厚應(yīng)均勻、防止厚大截面二、鑄件壁的銜接 1 鑄件的構(gòu)造圓角；2 防止銳角銜接3 厚壁與薄壁間的聯(lián)接要逐漸過渡；4 減緩筋、輻收縮的妨礙。三、鑄件外形的設(shè)計(jì) 1 防止外部側(cè)凹、凸起；2 分型面應(yīng)盡量為平直面；3 凸臺(tái)、筋條的設(shè)計(jì)應(yīng)便于起模。四、鑄件內(nèi)腔的設(shè)計(jì)1 應(yīng)盡量減少型芯的數(shù)量，防止不用要的型芯。2 便于型芯的固定、排氣和清理。壓力

25、加工:是在外力作用下，使金屬坯料產(chǎn)生塑性變形，從而獲得具有一定外形、尺寸和機(jī)械性能的原資料、毛坯或零件的加工方法。工業(yè)消費(fèi)中所用不同截面的型材、板材、線材等原資料大多是經(jīng)過軋制、擠壓、拉拔等方法消費(fèi)的；而各種機(jī)器零件的毛坯或廢品，如軸、齒輪、連桿、汽車大梁、油箱等多數(shù)是采用自在鍛、模鍛和沖壓方法消費(fèi)出來(lái)的。金屬的可鍛性-是金屬資料在壓力加工時(shí)成形的難易程度。用金屬資料的塑性和變形抗力來(lái)衡量，塑性愈大，變形抗力愈小，金屬資料的可塑性愈好。1 . 可鍛性的衡量目的 1塑性：資料的塑性越好，其可鍛性越好。2變形抗力：資料的變形抗力越小，其可鍛性越好。2 . 影響可鍛性的要素1金屬的本質(zhì)-化學(xué)成分：M

26、e越低，資料的可鍛性越好。組織形狀：純金屬和固溶體具有良好的可鍛性。2變形條件變形溫度：T溫越高，資料的可鍛性越好。變形速度：V變?cè)叫。Y料的可鍛性越好。應(yīng)力形狀：三向壓應(yīng)力 塑性最好、變形抗力最大。 三向拉應(yīng)力 塑性最差、變形抗力最大。消費(fèi)中常以改動(dòng)變形條件(變形溫度, 變形速度, 應(yīng)力形狀)做為手段，來(lái)提高金屬資料的可鍛性，以利于金屬坯料的壓力加工成形。力學(xué)性能高1組織致密；2晶粒細(xì)化；3壓合鑄造缺陷；4使纖維組織合理分布。金屬資料的冷加工硬化景象就是在加工過程中，金屬內(nèi)部位錯(cuò)密度增大而引起的金屬資料硬化。金屬在塑性變形過程中，鋼的組織和性能都會(huì)發(fā)生變化。其中最重要的是加工硬化。加工硬化也

27、稱形變強(qiáng)化或冷作硬化。它是金屬在塑性變形過程中，隨著亞晶粒的增多和位錯(cuò)密度的添加，位錯(cuò)間的交互作用加強(qiáng)，位錯(cuò)滑移發(fā)生困難，使金屬塑性變形的抗力增大，其強(qiáng)度和硬度顯著升高，塑性和韌性下降。金屬的加工硬化景象是工業(yè)消費(fèi)中用以提高金屬?gòu)?qiáng)度、硬度和耐磨性的重要手段之一。冷變形金屬假設(shè)要在消除剩余內(nèi)應(yīng)力的同時(shí)仍堅(jiān)持冷變形強(qiáng)化形狀的話，就可以采取回復(fù)處置，進(jìn)展一次250300C的低溫退火。當(dāng)冷變形金屬加熱溫度高于回復(fù)階段溫度后，原子的分散才干進(jìn)一步加強(qiáng)，塑性變形時(shí)被破碎、拉長(zhǎng)的晶粒全部被轉(zhuǎn)變成均勻細(xì)小的等軸晶粒，位錯(cuò)密度降低，內(nèi)應(yīng)力完全消除，使冷變形呵斥的加工硬化消逝，金屬的性能又恢復(fù)到金屬變形前的性能。

28、這個(gè)過程稱為“再結(jié)晶或再結(jié)晶退火。再結(jié)晶不發(fā)生相變。各種純金屬的最低再結(jié)晶溫度與其熔點(diǎn)之間存在如下關(guān)系：T再=(0.350.40)T熔金屬在再結(jié)晶溫度以下的塑性變形稱為冷加工；金屬在再結(jié)晶溫度以上的塑性變形稱為熱加工。自在鍛:將金屬坯料放在上、下砥鐵之間，施以沖擊力和靜壓力，使其產(chǎn)生變形的加工方法.模鍛:將金屬坯料放在具有一定外形的鍛模模膛內(nèi)，施以沖擊力或靜壓力而使金屬坯料產(chǎn)生變形的加工方法.軋制:金屬坯料在一對(duì)回轉(zhuǎn)軋輥的孔隙(或孔型)中，靠摩擦力的作用延續(xù)進(jìn)入軋輥而產(chǎn)生變形的加工方法。擠壓:將金屬坯料放入擠壓筒內(nèi)，用強(qiáng)大的壓力使坯料從?？字袛D出而變形的加工方法稱為。拉拔:將金屬坯料拉過拉拔模

29、的?？锥冃蔚募庸し椒ā０辶蠜_壓:利用沖模使板料產(chǎn)生分別或變形的加工方法. 沖裁-使坯料沿封鎖輪廓分別的工序。落料-沖下的為工件，以凹模為設(shè)計(jì)基準(zhǔn)。沖孔-沖下的為廢料，以凸模為設(shè)計(jì)基準(zhǔn)。拉深-使坯料在凸模的作用下壓入凹模，獲得空心體零件的沖壓工序。壓力加工方法的主要優(yōu)點(diǎn)在于經(jīng)過金屬資料的塑性變形改善金屬的內(nèi)部組織。金屬資料經(jīng)過塑性變形后，能壓合鑄坯的內(nèi)部缺陷(如微裂紋、縮松、氣孔等)，使其組織致密，經(jīng)過再結(jié)晶可使晶粒細(xì)化，提高金屬的機(jī)械性能，從而在保證機(jī)械零件強(qiáng)度和韌性的前提下，減少零件的截面尺寸和分量，節(jié)省金屬資料和加工工時(shí)。壓力加工方法的缺乏之處，是壓力加工只適用于加工塑性金屬資料，對(duì)于脆

30、性資料如鑄鐵、青銅等那么無(wú)能為力；而且不適于加工外形太復(fù)雜的零件。自在鍛件構(gòu)造工藝性1. 防止斜面和錐度，2. 防止曲面相交，3. 防止加強(qiáng)筋和凸臺(tái)，4. 采用組合工藝。金屬焊接是借助原子間的結(jié)合，使分別的兩部分金屬構(gòu)成不可裝配的銜接的工藝方法。焊接過程中必需采用加熱、加壓或同時(shí)加熱又加壓等手段促進(jìn)金屬原子接觸、分散、結(jié)晶，以到達(dá)焊接的目的。 金屬焊接按其過程特點(diǎn)可分為三大類。1熔焊：將工件需求焊接的部位加熱至熔化形狀，普通須填充金屬并構(gòu)成共同的熔池，待冷卻凝固后，使分別工件銜接成整體的焊接工藝稱為熔焊。有電弧焊手工電弧焊、埋弧自動(dòng)焊、氣體維護(hù)焊、電渣焊、電子束焊、激光焊、等離子弧焊等。2.壓

31、焊：在壓力(或同時(shí)加熱)作用下，被焊的分別金屬結(jié)合面處產(chǎn)生塑性變形(有的伴隨有熔化結(jié)晶過程)而使金屬銜接成整體的工藝稱為壓焊。有電阻焊、摩擦焊、冷壓焊、超聲波焊、爆炸焊、高頻焊、分散焊等。3釬焊：熔點(diǎn)低于被焊金屬的釬料熔化后，填充到被焊金屬結(jié)合面的空隙之中，釬料凝固而將兩部分金屬銜接成整體的焊接工藝稱為釬焊。有軟釬焊、硬釬焊釬料的熔點(diǎn)在450 以上。焊接技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)：一是一樣構(gòu)造采用焊接工藝與鉚接相比，可以節(jié)省金屬資料、節(jié)省制造工時(shí)，接頭密封性好。以焊代鉚，不鉆孔，不用輔助資料，節(jié)省劃線、鉆孔等工序。二是對(duì)某些構(gòu)造可以來(lái)用鑄焊或鍛焊結(jié)合構(gòu)造，取代整鑄或整鍛構(gòu)造，從而做到以小拼大，以簡(jiǎn)拼繁，它不僅

32、節(jié)省金屬資料，還簡(jiǎn)化了坯料預(yù)備工藝，從而降低了制造本錢。三是便于制造雙金屬構(gòu)造，如切削刀具的切削部分(刀片)與夾固部分(刀柄與刀體)可用不同資料制造后焊接成整體。也可用此法制造電氣工程中運(yùn)用的過渡接頭(如鋁和銅)等。分量輕、加工裝配簡(jiǎn)單。焊接應(yīng)力變形大，接頭易產(chǎn)生裂紋、夾渣、氣孔等缺陷。焊接接頭金屬組織與性能1. 焊接熱循環(huán)2. 焊接接頭金屬組織與性能的變化1 焊縫區(qū) 熔池金屬冷卻結(jié)晶所構(gòu)成的鑄態(tài)組織。2 焊接熱影響區(qū)焊縫兩側(cè)的母材，由于焊接熱的作用，其組織和性能發(fā)生變化的區(qū)域。 熔合區(qū)：是焊縫和母材金屬 的交界區(qū)。0.1-1mm 加熱溫度：T液T固強(qiáng)度、塑性、韌性極差，是裂紋和部分脆斷的發(fā)源

33、地。 過熱區(qū)：在熱影響區(qū)內(nèi)具有過熱組織或晶粒顯著粗大的區(qū)域。1-3mm 加熱溫度：T固1100 塑性和韌性很低，是裂紋的發(fā)源地。 正火區(qū)：在熱影響區(qū)內(nèi)相當(dāng)于遭到正火處置的區(qū)域。1.2-4mm加熱溫度：1100 AC3 ； 力學(xué)性能優(yōu)于母材。 部分相變區(qū)：在熱影響區(qū)內(nèi)發(fā)生部分相變的區(qū)域。加熱溫度：AC3AC1；力學(xué)性能較母材稍差。力學(xué)性能最差的區(qū)域：熔合區(qū)和過熱區(qū)。3減小和消除焊接熱影響區(qū)的方法： 小電流、快速焊接； 采用先進(jìn)的焊接方法； 焊前預(yù)熱、焊后熱處置正火。碳鋼的焊接1. 低碳鋼的焊接 C0.25%；CE 0.4%；焊接性良好。2. 中碳鋼的焊接 C0.250.60%；CE 0.60%；

34、CE 0.60%；焊接性差。問題：焊縫區(qū)易產(chǎn)生熱裂紋；熱影響區(qū)易產(chǎn)生冷裂紋。措施：焊前預(yù)熱250350 ，焊后緩冷。選用低氫型焊條。焊件開坡口，且采用細(xì)焊條、小電流、多層焊。防止選用高碳鋼作為焊接構(gòu)造件。金屬資料的焊接性1. 金屬資料的焊接性 工藝焊接性：焊接接頭產(chǎn)生工藝缺陷的傾向。尤其指出現(xiàn)各種裂紋的能夠性。指被焊金屬采用一定的焊接方法、焊接資料、工藝參數(shù)及構(gòu)造方式條件下，獲得優(yōu)質(zhì)焊接接頭的難易程度。焊接接頭在運(yùn)用中的可靠性。包括力學(xué)性能及其它特殊性能。焊接性 運(yùn)用焊接性：2. 影響焊接性的要素1焊接方法；2焊接資料；3焊件化學(xué)成分；4 工藝參數(shù)。3. 焊接性的評(píng)定方法-碳當(dāng)量估算法 C 影

35、響最顯著 根本元素 其它元素 折合成碳的相當(dāng)含量對(duì)焊接性的影響CE = C+Mn/6+Cr+Mo+V/5+Ni+Cu/15CE0.6%焊接性差。三、資料與成形工藝選擇部分機(jī)械零件的失效方式 每種機(jī)械零件都具有一定的功能，比如接受載荷、傳送力或能量等，假設(shè)喪失其所規(guī)定的功能即發(fā)生了失效。 主要有三類： (1)過量變形失效-是指零件在任務(wù)過程中受力產(chǎn)生的變形量超越了允許值，從而使機(jī)器設(shè)備無(wú)法正常任務(wù)或雖能正常任務(wù)但達(dá)不到預(yù)期的效果的景象。 (2)斷裂失效-零件在任務(wù)的過程中發(fā)生斷裂的景象稱斷裂失效。 3外表?yè)p傷失效-主要是指零件外表的磨損、接觸疲勞和腐蝕。 資料外表處置主要分兩類：外表強(qiáng)化和外表防

36、護(hù)。 常用的工藝方法有：外表熱處置、氣相堆積、熱噴涂、堆焊、氧化磷化處置、電鍍化學(xué)鍍、涂裝等。預(yù)處置-普通包括除油、除銹、粗化、活化和拋光。除油-目的是去除資料外表的油脂和污物，常用堿性除油工藝。 除銹-目的是去除金屬資料外表的氧化物，從而顯顯露清凈金屬外表。常用方法有化學(xué)法如酸洗和機(jī)械法如打磨、切削和噴砂。常用外表強(qiáng)化性處置方法1、熱噴涂將噴涂資料加熱熔化，以高速氣流霧化成極細(xì)顆粒，并以一定速度放射到事先預(yù)備好的工件外表上，構(gòu)成涂層。2、堆焊和噴焊 堆焊：將合金絲或焊條熔化堆結(jié)在工件外表構(gòu)成冶金結(jié)合層的方法。 噴焊：是對(duì)經(jīng)預(yù)熱的自溶性合金粉末涂層再加熱至10001300，顆粒熔化生成涂層，使

37、顆粒間和基體外表到達(dá)良好結(jié)合的方法。3、電火花外表強(qiáng)化技術(shù) 是經(jīng)過火花放電的作用，把作為電極的導(dǎo)電資料熔滲進(jìn)金屬工件的表層，構(gòu)成合金化的外表強(qiáng)化層，使工件的物理化學(xué)和機(jī)械性能得到改善的工藝4、氣相堆積 是利用氣相中發(fā)生的物理、化學(xué)反響，生成的反響物在工件外表構(gòu)成一層具有特殊性能的金屬或化合物的涂層。常用外表防護(hù)性處置方法鋼鐵的氧化處置:將鋼鐵零件浸在濃堿溶液中煮沸，在金屬外表生成穩(wěn)定的四氧化三鐵(Fe3O4)的過程。因四氧化三鐵氧化膜呈藍(lán)黑色，所以又稱其為“發(fā)藍(lán)。發(fā)藍(lán)是提高黑色金屬防護(hù)才干的一種簡(jiǎn)便而又經(jīng)濟(jì)的方法。鋼鐵的磷化處置:是將零件浸入磷酸鹽溶液中化學(xué)處置，在金屬外表生成難溶于水的磷酸鹽

38、膜的過程。簡(jiǎn)稱“磷化。磷化也是金屬氧化方法之一，因此磷酸鹽膜也是一種化學(xué)轉(zhuǎn)化膜。磷化是鋼鐵外表防護(hù)的常用方法之一，運(yùn)用愈來(lái)愈廣泛。有色金屬如鋅、鋁、銅、錫等都可以進(jìn)展磷化處置。鋁及鋁合金零件在電解液中進(jìn)展電化學(xué)氧化，其工藝象電鍍的逆過程，因零件作為陽(yáng)極，故也稱鋁陽(yáng)極氧化。鋁及鋁合金的化學(xué)氧化是不用外來(lái)電流而僅把工件置入適當(dāng)溶液中，使其外表生成人工氧化膜。普通是將鋁件浸在含有堿溶液和堿金屬的鉻酸鹽溶液中，鋁和溶液相互作用。很快便生成Al2O3和Al(OH)3的薄膜.鋁及鋁合金氧化膜的著色鋁及鋁合金經(jīng)氧化處置后，得到新穎的氧化膜層，它具有多孔性、吸附才干強(qiáng)，容易染上各種顏色，具有良好的裝飾效果。鍍

39、層裝飾技術(shù)能在制品外表構(gòu)成具有金屬特性的鍍層，這是一種較典型的外表裝飾技術(shù)。金屬鍍層不僅能提高制品的耐蝕性和耐磨性，而且可以加強(qiáng)迫品外表的顏色、光澤和肌理的裝飾效果，因此能維護(hù)和美化外表，由于有優(yōu)良的鍍層，經(jīng)常使制品的檔次和檔次得到提高。 按鍍層的外表形狀可分成鏡面鍍層和粗面鍍層兩類。按鍍層裝飾技術(shù)可分為電鍍、化學(xué)鍍、真空蒸發(fā)堆積鍍、氣相鍍等。鍍層裝飾的金屬有Cu、Ni、Cr、Fe、Zn、Sn、Al、Pb、Au、Ag、Pt及其合金。 電鍍-是將金屬工件浸入要鍍金屬鹽溶液中并作為陰極，通以直流電，在直流電場(chǎng)作用下，金屬鹽溶液中的陽(yáng)離子在工件外表上堆積構(gòu)成電鍍層。 化學(xué)鍍是一種在無(wú)外加電流的情況下

40、,利用復(fù)原劑在具有催化活性的外表進(jìn)展氧化復(fù)原反響而堆積出鍍層的方法。溶液中普通含有主鹽，提供構(gòu)成鍍層的主要成分；復(fù)原劑，復(fù)原主鹽中的離子；絡(luò)合劑，拓寬鍍液任務(wù)的pH值范圍,提高堆積速度,改善鍍層光潔致密性,防止鍍液中沉淀的析出,添加其穩(wěn)定性并延伸運(yùn)用壽命；穩(wěn)定劑，抑制鍍液自發(fā)分解；和緩沖劑。 涂料及其涂裝工藝 涂料舊稱油漆。準(zhǔn)確的稱號(hào)應(yīng)為“有機(jī)涂料，簡(jiǎn)稱涂料。所謂涂料就是涂敷在物體外表，經(jīng)過物理變化、化學(xué)變化、可以構(gòu)成具有一定附著力和機(jī)械強(qiáng)度的薄膜，起著裝飾、維護(hù)及其他作用的液體或粉末狀的有機(jī)高分子膠體混合物的總稱。所構(gòu)成的薄膜稱為涂膜或漆膜。涂料的性質(zhì)即顏色、光澤、涂膜的硬度、附著性、耐蝕性

41、、耐候性等。涂料的作用: 對(duì)于工業(yè)產(chǎn)品來(lái)說(shuō)，涂料具有維護(hù)作用、裝飾作用、特殊作用三大功能。1維護(hù)作用:涂料在產(chǎn)品外表所構(gòu)成的一層硬薄膜可以將物質(zhì)與空氣、水分、陽(yáng)光、微生物以及其它腐蝕介質(zhì)隔分開，既可防止產(chǎn)品外表化學(xué)性銹蝕或腐朽蛻變，起到一種屏蔽作用，又可防止產(chǎn)品外表直接遭到機(jī)械外力的摩擦和沖擊碰撞而損壞，起到一定的機(jī)械維護(hù)作用。2裝飾作用:涂料的裝飾作用主要是經(jīng)過顏色、光澤、紋理三個(gè)方面實(shí)現(xiàn)的。 3特殊作用:在一些特定的場(chǎng)所涂料具有其特殊的作用。如電器的絕緣往往借助于絕緣漆；為了防止海洋微生物的粘附，維護(hù)船底的光滑平整，運(yùn)用船底防污漆；高溫條件下的超溫報(bào)警可用示溫涂料；在戰(zhàn)場(chǎng)上為了偽裝武器設(shè)備

42、，那么用偽裝涂料；其它諸如導(dǎo)電涂料、防紅外線涂料、反雷達(dá)涂料等的功能，均屬涂料的特殊作用。 資料與成形工藝的選擇 普通可遵照四條根本原那么：運(yùn)用性能足夠、工藝性能良好、經(jīng)濟(jì)性合理和環(huán)保性原那么。根據(jù)運(yùn)用性能選材：根據(jù)任務(wù)條件、失效(喪失正常任務(wù)才干)方式，提出對(duì)運(yùn)用性能的要求，作為選材的主要根據(jù),保證產(chǎn)品內(nèi)在質(zhì)量。金屬制品的失效方式有變形、斷裂和外表?yè)p傷三種根本類型。根據(jù)工藝性能選材：滿足零件工藝性能的要求，提高加工廢品率；鑄造性能：金屬構(gòu)件中，承載不大，受力簡(jiǎn)單而構(gòu)造復(fù)雜，尤其有復(fù)雜內(nèi)腔構(gòu)造的，選擇鑄呵斥型。鍛造性能：承載較大、受力復(fù)雜的構(gòu)件進(jìn)展鍛呵斥型。焊接性能 ：普通體積較大，要求氣密性

43、好，能接受一定的壓力，如容器、保送管道、蒸汽鍋爐等產(chǎn)品及工程構(gòu)造，采用焊接成形。切削加工: 資料的切削加工性能是指資料進(jìn)展切削加工時(shí)的難易程度。評(píng)價(jià)資料的切削加工性能可以從切削后工件的外表粗糙度、切削速度、斷屑才干及刀具磨損等方面加以思索。金屬的硬度對(duì)其切削加工性能有較大的影響。閱歷證明，當(dāng)資料硬度處于170230HBS時(shí)切削加工性能最好。硬度低時(shí)切削速度低，斷屑才干差；硬度高時(shí)，對(duì)刀具的磨損較嚴(yán)重。 熱處置工藝性: 對(duì)大多數(shù)金屬資料來(lái)說(shuō)，熱處置是保證資料到達(dá)最終運(yùn)用性能要求的重要工藝手段。假設(shè)資料的熱處置工藝性能不好，容易產(chǎn)生嚴(yán)重的變形與開裂，使一切的前期加工報(bào)廢，呵斥極大的浪費(fèi)與損失。熱處

44、置工藝性包括淬硬性、淬透性、變形開裂傾向、回火穩(wěn)定性、回火脆性等，對(duì)于要求截面力學(xué)性能均勻的零件，通常思索淬透性更多一些。普通含Mn、Cr、Ni、B等合金元素的合金鋼淬透性比較好，可以用在一些尺寸較大的重要零件上。碳鋼的淬透性較差，只適宜制造尺寸較小，外形簡(jiǎn)單、強(qiáng)韌性要求不高的零件。熱處置時(shí)的變形與開裂是一個(gè)比較復(fù)雜的問題。除了與熱處置工藝有關(guān)外，也應(yīng)從零件的構(gòu)造設(shè)計(jì)方面加以思索，比如零件上應(yīng)防止尖角或截面突變，應(yīng)采用封鎖、對(duì)稱式構(gòu)造等。 選材的經(jīng)濟(jì)性原那么：滿足運(yùn)用性能和工藝性能要求的條件下，符合外型要求，避稀貴就價(jià)廉、避遠(yuǎn)就近、盡量采用規(guī)范化、系列化資料,降低本錢，獲得大的經(jīng)濟(jì)效益。環(huán)保性

45、原那么 以無(wú)毒無(wú)害資料替代有毒有害資料；盡能夠循環(huán)反復(fù)利用，廢棄物綜合利用；減少資料成形過程及廢物對(duì)環(huán)境的污染。合理選擇毛坯在機(jī)器制造業(yè)中常用的毛坯有鑄件、鍛件、焊接件、各種軋制型材件及粉末坯件。在滿足運(yùn)用性能要求的前提下，選擇零件毛坯的方式時(shí)主要思索零件的外形尺寸特點(diǎn)、加工工藝性及消費(fèi)批量等方面，使其易于加工效率高、資料與能源耗費(fèi)少，總的加工本錢低等。普通外形復(fù)雜的零件，如箱體等，常用鑄件毛坯；外形相對(duì)簡(jiǎn)單的零件那么制成鍛件；單件或小批量消費(fèi)時(shí)，采用自在鍛件毛坯可以縮短消費(fèi)周期、節(jié)省模具費(fèi)用；而大批量消費(fèi)時(shí)，多采用模鍛件或精細(xì)鑄件毛坯以減少機(jī)械加工工時(shí)，提高消費(fèi)效率。焊接件常用于要求尺寸大、

46、質(zhì)量小、剛性大的零件。資料與成形工藝選擇的詳細(xì)方法和根據(jù) 1、根據(jù)零件的構(gòu)造特征選擇 軸類-采用鍛呵斥形，中碳鋼如45或中碳合金鋼如40Cr。 盤類齒輪-中碳鋼鍛造或鑄造，小齒輪可用圓鋼或沖壓或擠壓。 箱體類鑄件。 支架類小批量用焊接。 2、根據(jù)消費(fèi)批量選擇 單件小批量鑄造手工砂型；鍛件自在鍛或胎膜鍛；焊接件手工或半自動(dòng)；薄板用鈑金、鉗工。 大批量分別采用機(jī)器外型、模鍛、埋弧自動(dòng)焊及板料沖壓。各種批量的工藝方法見表13-4。 3、根據(jù)最大經(jīng)濟(jì)性選擇-多方案比較。4、根據(jù)力學(xué)性能要求選擇 1以綜合力學(xué)性能為主的選材 普通軸類、連桿、重要螺栓和低速輕載齒輪接受循環(huán)載荷與沖擊載荷，失效主要是過量變形

47、和斷裂，需求較高的強(qiáng)度和疲勞極限與良好的塑性和韌性。 普通零件選調(diào)質(zhì)或正火的中碳鋼；淬火并低溫回火的低碳鋼；正火或等溫淬火形狀的球墨鑄鐵。 重要零件選合金調(diào)質(zhì)鋼或經(jīng)控制鍛造的合金非調(diào)質(zhì)鋼或超高強(qiáng)鋼。 2以抗磨損性能為主的選材磨損為主要失效方式 受力較小、不受大的沖擊或振動(dòng)，摩擦猛烈的零件-如鉆套頂尖冷沖模切削刀具等，主要要求高硬度。普通選淬火低溫回火的高碳鋼或高碳合金鋼；鑄件可用耐磨鑄鐵。 同時(shí)受磨損與交變應(yīng)力或沖擊載荷的零件要求較高的耐磨性及較高的強(qiáng)度塑性和韌性，即表硬里韌。優(yōu)先滿足心部強(qiáng)韌性，再用外表硬化方法滿足耐磨性。如機(jī)床齒輪、凸輪軸，選用中碳鋼或中碳合金鋼，正火或調(diào)質(zhì)后外表淬火或滲氮

48、。有較高沖擊的汽車變速齒輪可選低碳鋼或低碳合金鋼，滲碳淬火及低溫回火。3以抗疲勞為主的選材發(fā)動(dòng)機(jī)軸、滾動(dòng)軸承、彈簧可選用:低碳鋼或低碳合金鋼淬火及低溫回火;中碳鋼或中碳合金鋼調(diào)質(zhì)或淬火及中溫回火， 超高強(qiáng)鋼等溫淬火及低溫回火，提高抗疲勞性能。 可用外表淬火、滲碳、滲氮、噴丸、滾壓等外表強(qiáng)化處置提高疲勞抗力。 4以防過量變性為主的選材-如機(jī)床主軸導(dǎo)軌、鏜桿、機(jī)座 防止過量彈性變形選用彈性模量高的資料。防止過量塑性變形選用屈服點(diǎn)高的資料。1鑄呵斥形 球墨鑄鐵是鑄造曲軸最常用的資料，在轎車發(fā)動(dòng)機(jī)中運(yùn)用很廣泛。常用的鑄造曲軸用的球墨鑄鐵有QT600-2、QT700-2、QT900-2等。普通汽車發(fā)動(dòng)機(jī)

49、曲軸選用的球墨鑄鐵強(qiáng)度應(yīng)不低于600MPa，制造農(nóng)用柴油發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸的球墨鑄鐵強(qiáng)度那么不應(yīng)低于800MPa。典型軸類零件的選材鑄呵斥形:普通在調(diào)質(zhì)或正火后采用中頻感應(yīng)淬火對(duì)軸頸進(jìn)展外表強(qiáng)化處置。某些汽車、遷延機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)的曲軸軸頸也有采用氮碳共滲處置，以提高曲軸的疲勞強(qiáng)度和耐磨性。 鑄造質(zhì)量是影響鑄造曲軸質(zhì)量的關(guān)鍵要素，必需保證鑄造毛坯球化良好并無(wú)鑄造缺陷。正火的目的是經(jīng)過添加組織中珠光體的含量并使其細(xì)化來(lái)提高其強(qiáng)度、硬度與耐磨性；高溫回火的目的在于消除正火過程中呵斥的內(nèi)應(yīng)力。 鑄造曲軸的工藝道路為： 鑄造一正火或調(diào)質(zhì)一矯直一切削加工一去應(yīng)力退火一軸頸氣體滲氮(或氮碳共滲)一矯直一精加工一零件2鍛呵

50、斥形:如機(jī)床主軸是機(jī)床的重要零件之一，在進(jìn)展切削加工時(shí)，高速旋轉(zhuǎn)的主軸接受彎曲、改動(dòng)和沖擊等多種載荷，要求它具有足夠的剛度、強(qiáng)度、耐疲勞、耐磨損以及精度穩(wěn)定等性能。 根據(jù)機(jī)床主軸所選用的資料和熱處置方式，可以將其分為四種類型：部分淬火主軸、滲碳主軸、滲氮主軸和調(diào)質(zhì)(正火)主軸，對(duì)普通的中等載荷、中等轉(zhuǎn)速，沖擊載荷不大的主軸，選用45鋼或40Cr、40MnB中碳合金鋼等即可滿足要求，對(duì)軸頸、錐孔等有摩擦的部位要進(jìn)展外表硬化處置。當(dāng)載荷較大，同時(shí)要接受較大的疲勞載荷與沖擊載荷的主軸，那么應(yīng)采用20CrMnTi合金滲碳鋼或38CrMoAl滲氮鋼制造，并進(jìn)展相應(yīng)的滲碳或滲氮化學(xué)熱處置。 普通選用45鋼

51、或40Cr鋼制造，鍛呵斥形機(jī)床主軸加工工藝道路為： 下料一鍛造一正火一粗加工一調(diào)質(zhì)一半精加工一部分外表淬火+低溫回火一磨削加工一零件整體的調(diào)質(zhì)處置可使軸得到較高的綜合力學(xué)性能與疲勞強(qiáng)度硬度可達(dá)220250HBS，調(diào)質(zhì)后組織為回火索氏體。在軸頸和錐孔處進(jìn)展外表淬火與低溫回火處置后，硬度52HBC，可以滿足部分高硬度與高耐磨性的要求。典型齒輪選材舉例對(duì)齒輪資料提出的性能要求如下：1)高的外表硬度和耐磨性；2)足夠高的齒心強(qiáng)度和韌性；3)高的接觸疲勞強(qiáng)度和彎曲疲勞強(qiáng)度。 此外，還要求資料有較好的加工工藝性能，如切削加工性好、淬透性好、熱處置變形小等。 例如：機(jī)床齒輪的任務(wù)條件較好、載荷不大、轉(zhuǎn)速中等、任務(wù)平穩(wěn)、少有劇烈的沖擊。除了要有高的接觸疲勞強(qiáng)度、彎曲強(qiáng)度、外表硬度與耐磨性等要求外，還應(yīng)能保證高的傳動(dòng)精度和小的任務(wù)噪聲。普通情況下可以選用45鋼或40Cr、40MnB中碳合金鋼制造，后者的淬透性更好。 機(jī)床齒輪的工藝道路普通為：下料一鍛造一正火一粗加工一調(diào)質(zhì)或正火一精加工一齒部高頻外表淬火