復(fù)試課件-貝殼金屬工藝學(xué)

第十五講：一、焊接結(jié)構(gòu)工藝性分析

TechnologyaboutStructureofwelding

二、毛坯選擇

PrinciplesofChoicestoSemi-finishedProducts

焊接結(jié)構(gòu)工藝性分析

TechnologyaboutStructureofwelding

焊接結(jié)構(gòu)工藝性分析1.使用要求（形狀、工作條件、技術(shù)要求）。2.焊接工藝要求（簡便、質(zhì)量好、成本低）。焊接工藝包括三方面：選擇焊接材料布置焊縫設(shè)計接頭和坡口型式一.焊接材料選擇

PrinciplesofChoicestoMotherMaterials1．選擇焊接性良好材料。保證使用要求前提下，選擇焊接性良好材料。如：鍋爐和壓力容器，選碳含量小于0.25%低碳鋼或普通低合金鋼（16錳）。

2．盡量選型材：工字鋼、槽鋼、角鋼等。

（減少焊接工藝）

3．充分利用原材料，以免浪費(fèi)。二.焊縫布置

ArrangementofWeldingSeam

1．焊縫盡量分散（大于100mm），避免密集和交叉；

2．焊縫位置應(yīng)對稱，最好同時施焊，以免產(chǎn)生焊接變形；

3．焊縫應(yīng)避開最大應(yīng)力和應(yīng)力集中部位，以免應(yīng)力疊加，造成破壞。

4．避開已經(jīng)加工好表面。

5．盡量減少焊縫長度和截面，以減少變形和殘余應(yīng)力。避免密集和交叉：焊縫應(yīng)對稱：焊縫應(yīng)對稱：焊縫應(yīng)對稱：焊縫遠(yuǎn)離加工面：焊縫應(yīng)避開最大應(yīng)力和應(yīng)力集中部位6．焊縫位置應(yīng)便于施焊：

（1）保證焊到性；（2）盡量使焊縫處于平焊，保證焊接質(zhì)量和提高生產(chǎn)率；（3）埋弧自動焊縫位置便于保存焊劑；（4）點(diǎn)焊和縫焊，焊縫位置便于電極伸入。手弧焊焊縫：埋弧焊接頭：點(diǎn)焊、縫焊接頭：三.焊接接頭和坡口型式設(shè)計

theDesignofTypesofWeldingSeamandSlope

1.接頭型式TypesofWeldingSeam

（1）常用接頭型式：對接、搭接、角接和丁接（2）對接和搭接相比：

(A)對接接頭:受力均勻，外觀美，保證質(zhì)量，重要受力焊縫常用這種接頭如：壓力容和鍋爐要求下料精度高

(B)搭接接頭:有附加彎矩,且外觀差。用于受力不大地方。優(yōu)點(diǎn)不用開坡口，省時、如空間架構(gòu)聯(lián)接。對接和搭接相比:(3)角接接頭和丁接接頭：

二者受力均比對接接頭復(fù)雜，由于被焊

結(jié)構(gòu)形狀要求，不能改變。

2.坡口型式TypeofSeamSlope(1)常用坡口：I型、V型、U型和雙V或雙U型。

(2)選擇坡口型式依據(jù)：A）保證焊透；B）提高生產(chǎn)率和降低成本。(3)各種坡口型式比較：

theComparisonofVariousSeamSlope

A）V和U型：單面施行焊接，焊條用量大，且易產(chǎn)生角變形。

B）雙V和雙U型：

雙面施行焊接，焊條消耗小且受熱均勻，變形小。焊前開坡口麻煩，影響生產(chǎn)率，

只在重要、受動載厚板時采用。3.接頭兩側(cè)板厚要求

為保證接頭兩側(cè)受熱均勻，確保焊接質(zhì)量，

要求接頭兩側(cè)板厚或截面相同或相近

(1)單面開坡口，其長度：

L≥（3-4)（σ-σ1）；

(2)雙面開坡口，其長度：

L≥0.5（3-4)(σ-σ1）。接頭兩側(cè)板厚或截面相同或相近單面、雙面開坡口長度不同板厚對接允許厚度差毛坯選擇thePrinciplesofChoicestoSemi-finishedProducts一.選擇原則thePrinciplesofChoices1.適用性：滿足零件使用要求。

2.經(jīng)濟(jì)性：滿足使用要求前提下，盡量選成本低毛坯。

二.選擇依據(jù)theBasisofChoices1.零件類別、用途和工作條件如:曲軸要求好的綜合性能，選擇40、45等中碳鍛鋼毛坯；床身件主要受壓和彎曲，且需減震，應(yīng)選擇灰鑄鐵。2.零件批量

單件、小批量鑄件：手工造型，鍛件：自由鍛和胎模鍛，焊件：手工或半自動焊接；批量生產(chǎn)時，則采用機(jī)器造型、模鍛、埋弧自動焊或全自動氣體保護(hù)焊方法。3.生產(chǎn)條件三.常用毛坯分類和制造方法

1.軸、桿類零件：屬于重要受力和傳動零件，均用鍛件做毛坯。采用30#-50#碳鋼、40Cr等。有些異形截面或彎曲軸線軸，如凸輪軸和曲軸也可用

QT400-10QT500-5QT600-2等制造。2.盤套、餅塊類零件

齒輪：選擇中碳鋼制造，要正火或調(diào)質(zhì)處理；一般選擇鍛件毛坯。帶輪、飛輪和手輪：用灰鑄鐵鑄造。

3.機(jī)架、箱體類零件通常采用灰鑄鐵、少數(shù)重型機(jī)械機(jī)身用中碳鑄鋼或合金鑄鋼鑄造。詞匯：焊接結(jié)構(gòu)工藝性:TechnologyaboutStructureofWelding毛坯選擇原則：

PrinciplesofChoicestoSemi-FinishedProducts焊接材料選擇：ChoicestoMotherMaterials焊縫布置：ArrangementofWeldingSeam焊縫設(shè)計：DesignofWeldingSeam坡口型式：TypesofSlope接頭型式：TypesofJoint選擇依據(jù)：BasisofChoices第一講金屬材料主要性能和晶體構(gòu)造

MainPerformancesandStructureofMetalMaterials一、金屬材料性能

Performancesofmetalmaterials二、金屬晶體構(gòu)造

Structureofmetalmaterials

1、晶體結(jié)構(gòu)

2、金屬結(jié)晶過程第二講：鐵碳合金Fe-CAlloy

一.鐵碳合金基本組織：BasicStructureofFe-CAlloy

1.鐵素體（Ferrite)：碳溶解在α-Fe中形成固溶體。（0.008—0.02）%特點(diǎn)：塑性、韌性好：延伸率δ=（45-50）%；強(qiáng)度和硬度低。應(yīng)用：工業(yè)用純鐵,100%的鐵素體（F)2.奧氏體（Austenite）：碳溶解在γ-Fe形成固溶體。（0.77—2.08）%。特點(diǎn)：只在723℃以上存在，塑性好、硬度低。應(yīng)用：鋼在高溫下進(jìn)行壓力加工。3.滲碳體

Cementite：Fe與C形成金屬化合物。

（Fe3C）特點(diǎn)：硬度高，塑性差；在鋼中起骨架作用。

注：條件適當(dāng)滲碳體可以分解成鐵+石墨。

4.珠光體（Pearlite）

萊氏體（Ledeburite）：

機(jī)械混合物。

珠光體（P）：F+Fe3C，強(qiáng)度和硬度高；塑性較差萊氏體（Le）：A+Fe3C

室溫下：A轉(zhuǎn)變成（P+Fe3C），萊氏體轉(zhuǎn)變成變態(tài)萊氏體（Le`）。ⅠⅡⅢⅣⅤⅤ圖2分析Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ五個成分冷卻、結(jié)晶過程

六.碳對鐵碳合金組織和性能影響

1.組織變化：隨碳增加，滲碳體（Fe3C）增多，基體由鐵素體（F）變成珠光體（P）、繼而又轉(zhuǎn)變成萊氏體（Le）；形態(tài)也由片狀變成網(wǎng)狀。

2.性能變化：小于1.0%，隨碳的增加，強(qiáng)度和硬度提高，韌性和塑性降低；大于1.0%時，網(wǎng)狀滲碳體出現(xiàn)，硬度繼續(xù)增大，但強(qiáng)度下降。所以高碳鋼適合于制造模具和工具。工業(yè)用鋼一般碳小于1.4%。第三講：鋼熱處理

HeatTreatmentofSteel

熱

處

理普通熱處理表面熱處理Surface其它熱處理退火Annealing正火Normalizing淬火Hardening(Quenching)回火Tempering表面淬火化學(xué)熱處理火焰加熱Flame感應(yīng)加熱Induction滲碳Carburization滲氮Nitrogenizing碳氮共滲真空熱處理Vacuum可控氣氛熱處理ControledAtmosphere圖4碳素鋼正火、退火加熱溫度范圍圖5碳素鋼淬火加熱溫度范圍四.鋼的編號MarksofSteels1.優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼：碳含量萬分?jǐn)?shù)表示：25、30、452.碳素工具鋼：碳含量千分?jǐn)?shù)表示：T8、T12等，3.合金結(jié)構(gòu)鋼：30CrMnSi、12CrNi3等。4.合金工具鋼：9SiCr、W18Cr4V等。5.特殊用途合金鋼：1Cr18Ni9Ti不銹鋼。一.鑄造工藝圖(TechnologicalDiagram):

在零件圖上表示出以下內(nèi)容：

1）澆注位置；(PositionofPouring)2）分型面；(Partingface)

3）工藝參數(shù)：(TechnologicalParameters)

機(jī)加工余量、拔模斜度、鑄造圓角和鑄造收縮率等；

4）型芯的設(shè)計及其他技術(shù)要求。二.澆注位置確定：

1.重要面置于下型或側(cè)立；

2.大平面朝下，以免出現(xiàn)氣孔和夾砂缺陷；

3.大面積薄壁置于下型或側(cè)立，以利充型；

4.厚大部位置于頂面或側(cè)面，以利補(bǔ)縮

5.近可能減少砂芯數(shù)目，簡化造型。鑄造工藝三.確定分型面原則：(PartingFace)

1.重要加工和基準(zhǔn)面位于同一個砂箱，以保尺寸精度；

2.減少分型面和活塊數(shù)目，簡化造型；

3.減少砂芯數(shù)目；

4.采用平直分型面。四.工藝參數(shù)的確定：(TechnologicalParameters)1.機(jī)加工余量—

根據(jù)鑄件結(jié)構(gòu)、大小、材質(zhì)和在鑄型中位置及造型方法的不同而定，或查表或靠經(jīng)驗(yàn)。

2.拔模斜度—

根據(jù)鑄件垂直壁高矮、位置以及造型方法來定。一般為（0.5~4）°，內(nèi)壁、短壁取大值。3.鑄造圓角(Fillet)：壁與壁連接應(yīng)圓角過渡，以防縮孔和裂紋。

4.鑄造收縮率（線）(Contraction)：灰鑄鐵收縮率（0.7~1.0）%；鑄鋼收縮率（1.5~2.0）%；有色金屬收縮率（1.0~1.5）%。五.型芯設(shè)計及其它技術(shù)要求

1.設(shè)計內(nèi)容包括：型芯數(shù)量、形狀、芯頭結(jié)構(gòu)、下芯順序及型芯穩(wěn)固、排氣和清理等。

2.芯頭(CoreHead)

—定位和支撐型芯；排除型芯內(nèi)氣體；落砂時清理型腔內(nèi)砂子。其它技術(shù)要求：如鑄件某部位不允許有氣孔缺陷。第六講合金鑄造性能及鑄造缺陷的產(chǎn)生與防止

ThePropertiesonAlloy’CastingProcessandSomeDefectsRelatedtoIt材料鑄造性能:金屬材料接受鑄造、獲得優(yōu)質(zhì)鑄件的難易程度，包括流動性和收縮一.流動性(Fluidity)1.概念：金屬液體充滿鑄型、獲得形狀正確、輪廓清晰鑄件的能力。2.質(zhì)量影響：流動性不好，易產(chǎn)生澆不足和冷隔、氣孔、和夾渣、縮孔和熱裂。3.衡量：螺旋形試樣長度4.影響因素

FactorsAffectingtheAlloy’sFluidity)

（1）合金性質(zhì)

1)合金種類：灰鑄鐵的流動性比鑄鋼好，鋁硅合金和硅黃銅其它合金好。

2）化學(xué)成分：純金屬和共晶成分合金的流動性最好。如鑄鐵中的碳越接近共晶點(diǎn)，其流動性越好。

3）結(jié)晶特征：逐層凝固的（共晶點(diǎn)成分合金）流動性好；糊狀凝固的流動性差。

4）其它物理特征：粘度大的流動性差。（2）鑄型：鑄型導(dǎo)熱力、蓄熱能力越強(qiáng)，流動性越差。（3）澆注條件(ConditionsofPouring

Process)

1）澆注溫度：太低，粘度大、流動性差；太高，由于吸氣多、氧化嚴(yán)重，會降低流動性。鑄鋼澆溫：1520~1620℃

鑄鐵澆溫：1230~1450℃

有色合金：680~780℃?？傊?，薄件取高值，厚件取低值。

2）澆注壓力：金屬液壓力越大，流動性越好。

3）澆注系統(tǒng)：結(jié)構(gòu)越復(fù)雜，流動性越低。（4）鑄件結(jié)構(gòu)

(StructureofCasting)

鑄件壁越薄、壁厚變化急劇和大面積水平面等均降低流動性。

5.改善流動性措施（1）選用共晶點(diǎn)成分或窄結(jié)晶溫度范圍合金鑄造；（2）盡可能提高金屬液純度；（3）適當(dāng)提高澆注溫度和壓力；（4）合理設(shè)計澆注系統(tǒng)；（5）改善鑄件結(jié)構(gòu)（以后還會講到）。二.合金的收縮(Alloy’sContraction)

1.收縮概念：金屬液在冷卻過程中引起的體積縮減。用體收縮率或線收縮率表示。

2.收縮的三個階段：（1）液態(tài)收縮（2）凝固收縮（3）固態(tài)收縮注：液態(tài)收縮和凝固收縮是產(chǎn)生縮孔和縮松的基本原因，

固態(tài)收縮是產(chǎn)生鑄造應(yīng)力、變形和裂紋的基本原因。

以上三個階段之和為合金總收縮。三.縮孔和縮松(PorosityCausedbyContraction)

1.概念：縮孔——由于收縮而產(chǎn)生的大而集中孔洞?？s松——也是由收縮引起、但是小而分散。

2.形成：

A）原因——液態(tài)和凝固收縮得不到金屬液補(bǔ)充而造成。

B）存在部位——縮孔：厚壁處、兩壁相交處和內(nèi)澆口附近縮松：縮孔下方、冒口根部和壁的軸線處。3.影響因素（1）合金成分——結(jié)晶溫度范圍窄的或恒溫結(jié)晶合金易形成縮孔，結(jié)晶溫度范圍寬，傾向于形成縮松。（2）澆注條件——提高澆溫、放慢澆速，有利于補(bǔ)縮、減小縮孔傾向。（3）鑄型條件——增大鑄型冷卻能力，可減小凝固寬度，減小縮松傾向。（4）鑄件結(jié)構(gòu)——避免厚大壁，消除熱節(jié)。4.防止縮孔和縮松工藝（1）采用順序凝固原則。（2）具體措施：

A.在鑄件厚大部位或經(jīng)冒口開內(nèi)澆口；B.合理使用冒口、冷鐵和補(bǔ)貼等工藝措施；

C.提高澆溫和減緩澆速；（3）順序凝固原則適用范圍：

A.收縮大合金，如：鑄鋼、可鍛鑄鐵和高強(qiáng)度灰鑄鐵；

B.壁厚相差大鑄件。（4）順序凝固不足：鑄件內(nèi)應(yīng)力大，易開裂或變形。四.鑄造應(yīng)力、變形和裂紋1.鑄造應(yīng)力概念：固態(tài)收縮受阻而產(chǎn)生的應(yīng)力。2.分類：熱應(yīng)力和機(jī)械應(yīng)力。熱應(yīng)力——由于冷卻速度不一致造成，屬于殘留應(yīng)力，厚壁處受拉，薄壁處受壓。機(jī)械應(yīng)力——由于受機(jī)械阻力造成，屬于臨時應(yīng)力。3.減小和消除應(yīng)力方法1）采用同時凝固原則（1）具體措施；A.內(nèi)澆口開鑄件薄的部位；B.冷鐵放在厚的部位。（2）適用范圍：A.收縮小的合金，如灰鑄鐵；B.結(jié)晶溫度范圍寬的合金，如錫青銅；C.壁厚均勻的鑄件。（3）不足之處——鑄件致密性差。

2）改善鑄型和砂芯退讓性；

3）合理設(shè)計鑄件結(jié)構(gòu)。

4）去應(yīng)力退火。4.變形和裂紋（1）變形

A.產(chǎn)生原因——鑄造應(yīng)力大于鑄件屈服強(qiáng)度所產(chǎn)生的變形。

B.危害——因機(jī)加工余量不足而報廢。C.防止措施：防止產(chǎn)生鑄造應(yīng)力；采用反變形工藝；加大機(jī)加工余量；采用早落砂和及時燜火工藝。（2）裂紋A.產(chǎn)生原因——鑄造應(yīng)力大于鑄件抗拉強(qiáng)度就會產(chǎn)生裂紋。B.裂紋分類——熱裂和冷裂。C.熱裂：在凝固末期產(chǎn)生的。

1）特征——裂紋有氧化色，屬于沿晶開裂，呈曲折狀。2）部位——應(yīng)力集中處、熱節(jié)處等部位。3）防止——合理設(shè)計鑄件結(jié)構(gòu)；改善鑄型和砂芯退讓性；減小澆口、冒口對鑄件收縮的阻礙，符合同時凝固原則；提高金屬液熔煉質(zhì)量，以提高高溫抗拉強(qiáng)度。D.冷裂：在完全凝固的彈性階段產(chǎn)生的。1）特征——裂紋有金屬光澤、微氧化色，穿晶開裂，直而光滑；一、鑄鐵介紹IntroductionofCastIron

1．鑄鐵概念和分類

1)概念

：C（2.4-4.0）%Fe-C合金。

2)分類：（1）灰口鑄鐵：G，斷口呈暗灰色（2）白口鑄鐵：Fe3C，斷口呈亮白色（3）麻口鑄鐵：G+Fe3C，斷口黑白相間2．常用鑄鐵牌號和性能特點(diǎn)1）灰鑄鐵：

牌號：HT###，###：最低σb（MPa）如HT150性能特點(diǎn)：普通灰鑄鐵—

（1）σb＜200MPa；δ

≈0

（2）硬度、抗壓強(qiáng)度與碳鋼相近；（3）耐磨、減振及缺口敏感性小；

應(yīng)用：受力小、耐磨、減振件如：機(jī)座、支架等。2）球墨鑄鐵：DuctileCastIron牌號：QT###-##，##：δ如QT450-10性能特點(diǎn)：（1）σb和硬度比灰鑄鐵高；（2）具有較高塑性；（3）與碳鋼比，屈強(qiáng)比大，且更耐磨、減振；應(yīng)用：代替碳鋼制造汽車后橋殼、曲軸和連桿等。3）蠕墨鑄鐵：

CompactedCastIron

牌號：RuT###如RuT2604）可鍛鑄鐵：

MalleableCastIron

不能接受鍛造

牌號：

KTH###-##，如KTH330-08KTZ###-##，如KTZ550-04

注：能耗大、成本高，逐漸被球鐵取代。

總結(jié)：

Tosumup1.常用鑄鐵零件采用灰口鑄鐵制造，有灰鑄鐵、球鐵、蠕墨鑄鐵和可鍛鑄鐵。

2.鑄鐵中石墨主要形成于一次結(jié)晶過程；基體則在共析階段形成。鑄鐵成分和冷卻速度是最關(guān)鍵的影響因素。第八講:1.鑄鋼和有色鑄件生產(chǎn)Productionofcaststeelandnonferrousalloy2.特種鑄造Specialfoundry第九講:一.砂型鑄件結(jié)構(gòu)工藝性

(theTechnologyofStructureofSandCastings)二.鍛壓概述及金屬塑性變形

(theOutlineofForgingandDuctileDeformationofMetal)

砂型鑄件結(jié)構(gòu)工藝性一.簡化工藝的要求(DemandstoStructureofSandCastingsbySimplifyingtheProcessofMakingMoulds)

1.對外形要求(ExternalForm)1）避免外形有側(cè)凹；

2）使分型面為平面，去掉不必要外圓角；

3）避免凸臺、加強(qiáng)筋的設(shè)置妨礙起模；

4）減少分型面數(shù)目；

5）在鑄件不加工面上設(shè)計結(jié)構(gòu)斜度。

2.對內(nèi)腔要求(InternalForm)1）盡可能少用或不用芯子；

2）需芯子時，考慮芯子穩(wěn)固、排氣和清理。二.合金鑄造性能對鑄件結(jié)構(gòu)要求

(theDemandstoStructureofSandCastingsbytheFoundryPropertiesofMetal)

1.對壁厚要求：(totheDimensionofSection)1）壁厚應(yīng)適當(dāng)和均勻；

2）內(nèi)壁厚度應(yīng)略小于外壁；

3）壁厚相差大時，便于安放冒口補(bǔ)縮。

2.壁與壁連接：(totheJoiningofWallsofCastings)1）壁與壁的連接應(yīng)設(shè)計結(jié)構(gòu)圓角，以免產(chǎn)生縮孔、應(yīng)力集中和掉砂；2）壁與壁斜交，避免銳角接頭，以免產(chǎn)生應(yīng)力集中。3）避免壁與壁直接交叉，采用交錯接頭或圓環(huán)接頭；4）壁厚從薄到厚應(yīng)逐步過渡，以免產(chǎn)生應(yīng)力集中。3.避免產(chǎn)生變形和裂紋，應(yīng)注意以下幾點(diǎn)：

(toavoiddeformationandcracking)1）細(xì)長類鑄件，使其截面對稱；2）大面積平板時，設(shè)計加強(qiáng)筋；3）輪類鑄件應(yīng)使輪輻數(shù)目為奇數(shù)或?yàn)閺澢嗇?。鍛壓部分：鍛壓方法概述及金屬塑性變?/p>

(OutlineofForgingandDuctileDeformationofMetal)

一、概念:

利用塑性變形規(guī)律，獲得一定形狀、尺寸和性能鍛件的方法。二、鍛壓特點(diǎn)

(theCharacteristicsofForging):1.改善組織，提高機(jī)械性能：塑性和沖擊韌性。

2.節(jié)約材料和加工工時。

3.有較高的生產(chǎn)率。

4.形狀不能太復(fù)雜；設(shè)備投資大；勞動條差。三、種類(theClassesofForging)：

自由鍛、模鍛、軋制、拉拔、擠壓、板料沖壓。一．塑性變形實(shí)質(zhì)(theNature0fDuctileDeformation)

1．單晶變形實(shí)質(zhì)：滑移和孿晶

1）滑移：形狀改變，但晶格、位向和體積不變。

2）孿晶：只改變位向，以利滑移。2．多晶體變形實(shí)質(zhì)：1）每個晶粒變形與單晶一致：滑移和孿晶。2）晶界使變形阻力增大：位向差和雜質(zhì)纏繞。3）只有與外力方向成45°角的滑移面產(chǎn)生滑移，細(xì)晶粒較粗晶?；泼娑?。二．塑性變形對組織和性能的影響(EffectofDuctileDeformationontheMicrostructureandPropertiesofWork-piece)1．加工硬化（冷作強(qiáng)化）

1）概念：金屬在低溫下塑性變形時，表現(xiàn)出強(qiáng)度和硬度升高，塑性和韌性下降。

變形程度越大，加工硬化越嚴(yán)重。

2）組織：

1）晶粒形狀-------改變

2）晶格------扭曲

3）滑移面上-------出現(xiàn)細(xì)碎晶

3）應(yīng)用：冷軋、冷拔和冷擠低碳鋼、純銅和防銹鋁。2．回復(fù)和再結(jié)晶

1）回復(fù)

概念：加工硬化是一種不穩(wěn)定狀態(tài)，只要溫度許可，原子會自發(fā)回到正常位置，晶格畸變消失。

溫度：

T回=(0.25~0.30)T熔（K）

組織：晶格扭曲消失，但細(xì)碎晶和變形晶依然存在。性能：只是塑性略有提高。

應(yīng)用：冷拔鋼絲卷制彈簧后，在250~300℃下回火，降低其脆性。

2）再結(jié)晶(Re-crystallization)

概念:原子自由擴(kuò)散和重新排列形成新等軸晶代替變形晶、細(xì)碎晶。溫度:T再=（0.35~0.40）T熔（K）純鐵----450℃；鎢----1200℃；銅----200℃；鋁----100℃；鋅----室溫。組織:新的等軸晶，加工硬化全部消失。性能:恢復(fù)良好塑性。速度:

溫度高、變形程度大，再結(jié)晶速度快。應(yīng)用:

重獲良好塑性，可繼續(xù)變形；可細(xì)化晶粒；消除不均勻鑄態(tài)組織。

3.區(qū)分冷變形與熱變形

冷變形(HotForging)：低于再結(jié)晶溫度下變形；

熱變形(ColdForging)：高于再結(jié)晶溫度下變形。4.鍛造比與纖維組織（1）鍛造比：衡量變形程度參數(shù)，均大于1，

ForgingRatio

提高鍛造比，可細(xì)化組織。（2）纖維組織：

1）概念：晶界雜質(zhì)留下的痕跡。如：塑性夾雜呈條狀，脆性的雜呈鏈狀。熱處理無法改變、消除纖維組織，只能通過變形改變分布方向。2）對性能影響：

表現(xiàn)出方向性：平行于纖維方向，材料塑性、韌性增加，垂直這個方向則降低；抗拉強(qiáng)度相差不大。3）與鍛造比關(guān)系：

鍛造比大，變形程度大，纖維組織明顯。4）設(shè)計零件應(yīng)注意纖維分布合理：

正應(yīng)力與纖維平行；切應(yīng)力與纖維垂直。纖維分布與零件外形輪廓相符和不被切斷。三.金屬的鍛造性(theForge-abilityofmetal)

1.概念：金屬接受鍛壓難易程度。

2.衡量指標(biāo)：塑性和變形抗力。

3.影響因素(theFactors)：

1）金屬本質(zhì)(theNatureofMetal)

成分：純金屬鍛造性最好，合金元素含量多，鍛造性差。

組織：固溶體比機(jī)械混合物要好。

狀態(tài)：鑄態(tài)比軋態(tài)要差。

2）變形條件(theConditionsofDeforming)

（1）變形溫度：溫度高、塑性好、抗力小。（2）變形速度(theSpeedofBeating)：

在某一值以前，變形速度越快，加工硬化來不及消除，變形抗力增大，降低鍛造性；超過這一值，變形速度增大，熱效應(yīng)可改善塑性和降低變形抗力。（3）應(yīng)力狀態(tài)(theStateofStress)：壓應(yīng)力數(shù)目越多，表現(xiàn)出塑性越好，鍛造性提高。第十講常用鍛造方法、自由鍛和模鍛一.自由鍛(OpenDieForging)1.概念：坯料受沖擊或靜壓力，向四周流動2.種類：手工自由鍛,機(jī)器自由鍛

(HandHammer、MechanicalHammer)3.特點(diǎn)：（1）工具簡單；（2）鍛件精度低；（3）適合簡單件；（4）阻力小，鍛造大型件唯一方法；（5）勞動強(qiáng)度大和生產(chǎn)率低。4.應(yīng)用:適合形狀簡單、單件小批鍛件生產(chǎn)。二.模型鍛造(Closed–DieForging)1．概念(Concept)：在模膛沖擊力（靜壓力）下成型2．種類(Classes)：錘上模鍛、平鍛機(jī)、曲柄壓力機(jī)和摩擦壓力機(jī)。3．特點(diǎn)(Characteristics)

：（1）鍛件形狀較復(fù)雜；（2）纖維分布合理，與鍛件輪廓相符；（3）表面光潔，尺寸和形狀更接近零件；（4）生產(chǎn)率高，易于機(jī)械化；（5）缺點(diǎn)投資成本大。4.應(yīng)用:(Applications)

適合中、小型件大批量生產(chǎn)。三.胎模鍛1.概念：自由鍛錘上，用不固定模膛生產(chǎn)鍛件。

2.特點(diǎn)：介于自由鍛和模鍛之間。

3.應(yīng)用:適合于小型鍛件中、小批量生產(chǎn)。自由鍛(Open–DieForgingProcessing):一.自由鍛工序(theProcesses)1．基本工序：鐓粗、拔長、沖孔、彎曲、

(BasicProcesses)

扭轉(zhuǎn)、切割、和錯移。

2．輔助工序：倒棱、壓肩用于基本工序前

(AuxiliaryProcesses)3．精整工序：平整、校直最后形狀和尺寸

(FinishingProcesses)

二.自由鍛工藝規(guī)程(TechnologicalFlow)1．繪制鍛件圖：在零件圖上表示出

(1)敷料（余塊）；

(2)尺寸公差；

(3)機(jī)加工余量。

2．確定變形工步(StepsofForming)(1）鍛件必需基本、輔助