工程材料及成型基础知识点整理.docx

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】的内容，可以使用淘豆网的站内搜索功能，选择自己适合的文档，以下文字是截取该文章内的部分文字，如需要获得完整电子版，请下载此文档到您的设备，方便您编辑和打印。工程材料及成型基础学问点整理工程材料及成型基础学问点整理1/13工程材料及成型基础学问点整理PPT填空题和简答题1一,填空题1,金属结晶包括形核及长大两个过程。3,晶粒和晶粒之间的界面称为晶界。4,在结晶过程中,细化晶粒的措施有提高冷却速度,变质处理,振动。5,由于溶质原子的溶入,固溶体发生晶格畸变,变形抗力增大,使金属的强度,硬度上升的现象称为固溶强化。6,常见的金属晶格类型体心立方,面心立方和密排立方。7,在晶体缺陷中,点缺陷主要有空位,间隙原子,置换原子,线缺陷主要有刃型位错,螺型位错,面缺陷主要有晶界,亚晶界8,金属结晶时,实际结晶温度必需低于理论结晶温度,结晶过冷度主要受冷却速度影响。9,当金属化合物呈细小颗粒匀整分布在固溶体基体上时,将使合金的强度,硬度及耐磨性明显提高,这一现象称为固溶强化。+足够高的温度,它及重结晶的区分在于无晶体结构转变。。。+P。。,以保证足够的硬度。,上贝氏体显微组织特征是羽毛状,下贝氏体显微组织特征呈针状。,过量变形,断裂。,高弹态,粘流态。1,一个钢制零件,带有困难形态的内腔,该零件毛坯常用铸造方法生产。2,金属的流淌性主要确定于合金的成分3,流淌性不好的铸件可能产生冷隔和浇不足缺陷。4,铸造合金充型实力不良易造成冷隔和浇不足等缺陷,+Fe3C。,45钢小轴,T12钢锉的正火的目的分别是:提高硬度,满足切削加工的要求,作为最终热处理,满足小轴的运用要求,消退网状渗碳体。2,在正火态的20钢,45钢,T8钢;,T13钢中,T8钢的σb值最高。3,在正火态的20钢,45钢,T8钢;,T13钢中,T13钢的HBS值最高。4,为使钢得到志向的耐磨性,应进行淬火加低温回火。5,为使钢获得志向的弹性,应进行淬火加中温回火。6,为保证钢的综合性能,淬火后应进行高温回火。,常接受的热处理为正火或退火。,常接受的热处理为退火。。。,淬火加低温回火。。(四把火)是指退火,正火,淬火,回火。工程材料及成型基础学问点整理工程材料及成型基础学问点整理2/。-Fe中的过饱和固溶体,其力学性能的主要特点是具有高的硬度强度。,5,缩松主要出现在最终凝固部位。6,一般灰铸铁的碳当量处在共晶点旁边,究其缘由是流淌性好,收缩小。7,影响合金充型性的因素是成分和浇注条件。8,定向凝固原则主要适用于液态收缩大的合金,其目的是防止缩孔。9,同时凝固原则主要适用于固态收缩大的合金,其目的是削减残余应力。10,铸铁中缩孔和缩松是在液态收缩和凝固收缩两个阶段形成。11,防止铸件变形的方法有:设计时应使壁厚匀整,工艺上接受同时凝固原则。12,粗大厚实的铸件冷却到室温时,铸件的表层呈压应力,心部呈拉应力。2,浇注位置的选择,主要保证铸件的质量;而分型面的选择主要考虑简化操作。3,铸件上质量要求高的面,在浇铸时应当尽量使其处于铸型的下面或侧面4,制定铸造工艺时,一般从保证质量发,确定浇铸位置;从简化操作动身确定分型面。1,钢锭经适当锻造后,力学性能大为改善,这是由于锻造后使晶粒细化,且使组织致密。2,实际晶体的点缺陷表现为空位和间隙原子。3,金属塑性变形后强度增加,塑性下降的现象称为冷变形强化。4,锻造前金属加热的目的是提高塑性,降低变形抗力。5,锻造流线的存在,使得材料的力学性能具有方向性,因此设计和制造零件时,应使零件工作时最大的正应力方向及流线方向一样,最大剪应力方向及流线方向垂直。6,合金材料的锻造性常接受材料的变形抗力(σs)和塑性两个指标来衡量。,锻造流线使锻件的力学性能出现各向异性。1,锻造高度小,截面积大的工件一般接受镦粗工序,而锻造长而截面积小的工件如轴时常接受拔长工序。。,除了考虑锻件的余量以外,还要考虑锻件的公差及余块。1,拉深时,为防止起皱及拉穿应限制压边力及拉深系数2,拉深时通常用拉伸系数限制变形程度,此值越小,变形程度越大。,凸模刃口尺寸取决于孔的尺寸,落料模凹模刃口尺寸取决于落料件的尺寸。,一般塑性好的材料最小内弯半径可以小些;变形方向及流线方向平行时,最小内弯半径可以小些。,此值越小,变形程度越大。1,焊接接头中熔合区和过热区对焊接接头质量影响最大。2,焊接电弧中阳极区产生的热量最多,而弧柱区温度最高。3,消退焊接应力的有效方法是焊后进行去应力退火处理。消退焊接热影响区粗晶的有效方法是焊后进行退火或正火。4,在生产中削减焊接应力和变形的有效方法是焊前预热焊后缓冷(或去应力退火)5,评价钢焊接性常用碳当量公式估算,45钢,20钢及T8钢中以20钢焊接性最好。6,估计碳钢焊接性的主要依据是碳当量。另外,工件厚度也有确定的影响,厚度越大,焊接性越差。,焊接方法可分为熔焊,压焊和钎焊三大类。1,埋弧焊适于批量焊接,平直焊缝及大环形焊缝。工程材料及成型基础学问点整理工程材料及成型基础学问点整理4/。。,焊接耐热钢和不锈钢等特殊性能钢时,为保证接头的特殊性能,应使焊缝和焊件具有相同或相近的成分。二,?体心立方,面心立方,?固溶体:有间隙固溶体和置换固溶体两类,铁素体属于间隙固溶体。?给出三种细化晶粒的措施。通过细化晶粒来提高材料力学性能的方法称为细晶强化。细化措施:1)变质处理;2)提高冷却速度3),结晶后得到的金属晶粒越细小过冷度越大,形核越快速,晶粒越多,。多晶体滑移阻力大,故强度比单晶体高,且晶粒越细,强度越高,硬度越大。另一方面,因晶粒越细,变形被分散到更多的晶粒内进行,每个晶粒的变形也较匀整,所以塑性,韧性也较好。,为什么冷变形度越大,再结晶后得到的金属晶粒越细小过冷度对铸件晶粒大小影响是通过冷却速度实现的。因为过冷度的大小及冷却速度密切相关,冷却速度越快,实际结晶温度就越低,过冷度就越大;反之冷却速度越慢,过冷度就越小,实际结晶温度就更接近理论结晶温度。当冷却速度大时,铸件的晶粒较细;当冷却速度较慢时,铸件晶粒简洁长大,表现为粗大的柱状晶。由此可知,过冷度大,晶粒就细小;过冷度小,晶粒就粗大。但是,过冷度过于大的话,有可能激冷来不及凝固成晶体,形成非晶体。,试分析冷拔的目的和冷拔后的处理。冷拔的目的:冷变形强化;冷拔后的处理:去应力退火。?固溶强化:即形成固溶体而强化,也就是合金化。细晶强化:晶粒细小,晶界增多,阻挡位错滑移。加工硬化:增加位错和亚结构细化。弥散强化:其次相强化,成弥散分布。沉淀硬化:析出其次相强化。?有何利弊?金属进行塑性变形时金属的强度和硬度上升而其塑性和韧性下降的现象称为冷变形强化。利弊:材料的强度,硬度增加,但进一步变形困难。1,纤维组织对材料的性能有何影响,举例说明在零件成形中如何利用这一特性。纤维组织存在各向异性。如齿轮毛坯的镦粗,轧制齿轮,重要轴类零件毛坯的拔长等。-C合金中基本相有哪些?基本组织有哪些?基本相有:铁素体,渗碳体。基本组织有:铁素体,渗碳体,珠光体,莱氏体。(C<%),制造机器零件(如机床主轴)多用中碳钢,制造工具(如锉刀)多用高碳钢,而C>%的铁碳合金工业上很少应用的缘由低碳钢组织以F为主,塑性好。中碳钢组织以P为主,终合性能好。高碳钢组织为P+渗碳体,硬度高。C>%时,渗碳体成网严峻,性能变变脆。,但强度低?T12组织中渗碳体含量比T8高,故硬度高;但渗碳体成网,强度低。,分别为20,T12,HT200请设法将它们区分开。首先敲击,声音低沉的是HT200,然后剩下两个对划,有划痕的是20。,说明T8钢比40钢的强度,硬度高,但塑性,韧性差的缘由。T8钢组织为P,Fe3C比40钢多,且分布合理,σ,HB高,但δ,??钢铁材料能够进行热处理的依据是纯铁具有同素异构现象工程材料及成型基础学问点整理工程材料及成型基础学问点整理4/,组织形貌和性能等方面简述索氏体及回火索氏体有何不同?工艺:索氏体正火,回火索氏体调质。组织形貌:索氏体中碳化物为片状,回火索氏体中碳化物为粒状。性能:回火索氏体的塑性和韧性优于索氏体。,组织形貌和性能等方面简述托氏体及回火托氏体的区分。工艺:托氏体风冷,回火托氏体调质淬火+中温回火。组织形貌:托氏体中碳化物为片状,回火托氏体中碳化物为粒状。性能:回火托氏体的塑性和韧性优于托氏体。,而渗碳前不进行调质处理?渗氮处理和表面淬火后心部组织不变,而渗碳后心部组织发生了变更。?淬火方法有几种?淬火的目的是获得M或B下组织,从而获得较高的强度和硬度。淬火方法有:单液淬火,双液淬火,分级淬火,等温淬火。%对钢C曲线的影响。亚共析钢随C%增加,C曲线左移;过共析钢随C%增加,C曲线右移。,目的,组织及应用。回火工艺分为:低温回火,中温回火,高温回火。目的:淬火+低温回火为获得高硬度和耐磨性,组织为M回+Cm+A残。淬火+中温回火为获得高硬度弹性和韧性,组织为T回。淬火+高温回火为获得良好的综合性能,组织为S回。1,试述灰铸铁,可锻铸铁及球墨铸铁主要区分。主要区分在石墨形貌,灰铸铁中石墨为片状,可锻铸铁中石墨为团絮状及球墨铸铁中石墨为球状。6,。淬火+低温回火。。?淬火+中温回火。?+高温回火。—64HRC,问应在下列材料中选择哪种材料?应选何种最终热处理。Q195,45,20CrMnTi,QT600-1,T12A,60Si2Mn答:T12A,淬火+低温回火。?灰铸铁具有良好的抗压,减振和减摩性。“以铸代锻,以铁代钢”的应用实例。轻型汽车发动机曲轴用球铁代铸钢。?主要应用于金属制品须要轻量化的部分。如门窗,汽车摩托车零部件。,拖拉机变速箱齿轮,齿面硬度要求58-62HRC,心部要求30-45HRC,Ak:40-50J,从下列材料中选择合适的材料(35,40,40Cr,20CrMnTi,60Si2Mn,1Cr18Ni9Ti);依据所选材料拟订加工工艺路途;说明每一步热处理的作用。。→锻造→正火(退火)→粗加工→渗碳+淬火+低温回火→(退火):改善切削加工性能;渗碳+淬火+低温回火:提高表面硬度和耐磨性,保证心部良好的韧性。1,限制铸件最小壁厚的缘由是什么?由于薄壁件中金属充型性低,易产生冷隔和浇不足。2,灰铸铁的体收缩率比钢小的主要缘由是什么?,应如何设置冒口和冷铁,冒口和冷铁各有什么作用?为实现依次凝固,冒口和冷铁的设置应保证远离冒口部分至冒口形成正的温度梯度。冒口作用:供应补缩金属液;冷铁作用:增加冷却速度,协作冒口实现依次凝固1,试简述熔模铸造工艺过程。制蜡模→造壳型→浇铸2,金属型铸造为何能改善铸件的力学性能?灰铸铁用金属型铸造时,可能会遇到什么问题?①因为冷却速度快,晶粒细小,组织致密②。从以下三方面回答:铸型不同;工艺区分;适应性不同1,什么是冷变形强化?说明其对金属组织及性能的影响。随着冷变形的增加,其强度,工程材料及成型基础学问点整理工程材料及成型基础学问点整理6/13工程材料及成型基础学问点整理硬度增加,塑性下降的现象称为冷变形强化。导致材料的强度,硬度增加,但进一步变形困难。2,简述冷变形和热变形的区分?冷热变形的主要区分是视金属变形后是否产生塑变强化。3,吊车大钩,可用铸造,锻造,板料切割制造,问用何种方法制得的大钩拖重实力大?为什么?锻造,因为流线分布合理且组织致密,晶粒细小。4,及相同材料的铸件相比,锻件的显著特点是什么?试举出两个接受锻压件作毛坯的例子。锻件显著优点:强韧好,牢靠性好5,试举出几种齿轮毛坯的制造方法?汽车变速齿轮应选哪一种毛坯?锻造,铸造,受重载的重要齿轮接受锻造毛坯。1,自由锻锻件图应考虑哪些问题?①余块②加工余量③。模锻圆角和斜度大,?1)应保证模锻件能从模膛中取出来。分模面应选在模锻件的最大截面处;2)使上下两模沿分模面的模膛轮廓一样;3)使模腔的深度最小,而宽度最大;4)使零件上所加的余块最少;5)。模锻时,金属在锻模模膛内变形,金属流淌受到模膛壁的限制;而自由锻时,金属水平流淌不受限制。,能否作为同样直径工件的拉深模?为什么?可以,因为落料模的凹凸模间隙小于拉深模的凸凹模间隙。1,熔焊,压焊,钎焊三者的区分?熔焊被焊接接头处熔化,不施压。压焊加热(被焊接接头处达塑性或局部熔化状态)或不加热,必施压。钎焊被焊件变更不大,仅钎料熔化2,简述低碳钢焊接接头热影响区的组织和性能。过热区:粗大的过热组织,韧性差,易产生焊接裂纹。正火区:细小而匀整的组织,力学性能较好。部分相变区:晶粒大小不匀整,力学性能稍差3,试举出五种熔焊方法,并按热影响区大→小排列。如:气焊,电渣焊,电弧焊,等离子弧焊,电子束焊4,有很宽和很窄的两块钢板假如用相同规范在板中心堆焊一条焊缝,问哪块钢板焊后产生的变形和内应力大??熔合区中晶粒粗大且合金化效果不大。。刚性固定法,反变形法,合理焊接依次,合理焊接工艺规范1,比较钨极氩弧焊及熔化极氩弧焊的不同之处。①电极材料不同②?稳弧,爱惜,渗合金,脱O,S,。对接接头,角接接头,T型接头,,压力焊,钎焊三者的区分是什么?现要大批焊接:(1)大型油灌环形焊缝;2)硬质合金车刀刀头及碳素钢刀体间的焊接;(3)圆管间的焊接A,煤气包环形焊缝;B,汽车油箱;C,常见自行车车架的焊接;问:各选用何种焊接方法?熔焊被焊接接头处熔化,不施压。压焊加热(被焊接接头处达塑性或局部熔化状态)或不加热,必施压钎焊被焊件变更不大,仅钎料熔化。大型油灌环形焊缝用埋弧焊。硬质合金车刀刀头及碳素钢刀体间的焊接用硬钎焊(铜焊)。圆管间的焊接用摩擦焊。煤气包环形焊缝用埋弧焊。汽车油箱用缝焊。自行车车架的焊接用硬钎焊指出下面零件的毛坯制造方法。1)机床主轴:锻造。2)汽车覆盖件:冲压。3)批量生产大直径铸铁污水管:离心铸造。4)壁厚小于30mm锅炉筒体的批量生产:埋弧焊。5)大批量生产汽车发动机铝活塞:挤压铸造。6)麻花钻刀体部分和夹持部分的连接:摩擦焊(答焊接也可)。7)齿轮箱体:铸造。8)45钢刀体及硬质合金刀片的连接:硬钎焊。9)受力工程材料及成型基础学问点整理工程材料及成型基础学问点整理6/13工程材料及成型基础学问点整理困难的齿轮:锻造。10)石油液化气罐:冲压+(埋弧)焊。11)汽轮机及燃汽轮机的叶片:熔模铸造。12)减速箱箱体:铸造。13)汽车半轴:锻造。4)中压容器焊接。15)起重吊钩:锻造。16)壁厚为2mm的汽车油箱的批量生产:冲压+缝焊。17)成批生产汽轮机叶片:熔模铸造。1-10练习简答题简述金属键的基本结构,说明金属的性能和其之间的关系。答:金属键的基本结构为:正离子+电子云;金属是由金属键键合而成,因此其导电性,导热性及具有良好塑性均及该结构有关;如金属键受外力作用时,正离子间发生相对位置移动,而金属键的结合形式不被破坏,因此具有良好塑性。何为柔顺性,影响柔顺性的因素有哪些?答:柔顺性是指大分子能由构象变更获得不同卷曲程度的特性。影响大分子柔顺性的因素主要有主链结构,取代基及交联程度等。简述晶界的结构及特性。答:多晶体中晶粒之间的过渡区称作晶界,晶界处原子特别混乱,晶格畸变程度较大;晶界是晶体的一种面缺陷,除增大金属的塑性变形抗力之外,还使硬度,强度增高,同时能够协调相邻晶粒间的塑性变形。简述在那些状况下,零件的工作应力低于材料的屈服强度时,材料也会发生塑性变形甚至断裂;这种场合中应考虑材料的那些性能?答:①当材料在高温或者低温下工作时。高温应考虑材料的蠕变强度,许久强度;低温应考虑材料的冷脆转变温度等。②当材料承,受动载荷时,比如交变载荷作用。应考虑材料的乏累强度。?合金元素对回火过程的影响有提高回火稳定性,产生二次硬化现象,增大回火脆性。,大致化学成分,热处理方法及主要应用场合。该刚属于工具钢中低合金刃具钢,其大致化学成分为ω(C)=%ω(Si),ω(Cr)<%,热处理方法为球话退火,猝火+低温回火,主要用于制造低俗加工刀具如铰刀,丝锥等。。石墨强度,韧性极低,相当于钢基体上的裂纹或空洞,他减小集体的有效截面,并引起应力集中。一般灰铸铁和孕育铸铁的石墨呈片状,对基体的严峻割裂作用就使其抗拉强度的塑性都很低。球墨铸铁的石墨呈球状,对基体的割裂作用显著降低,具有很高的强度,又有良好的塑性和韧性,期综合机械性能接近于钢。蠕墨铸铁的石墨形态为蠕虫状,虽及灰铸铁的片状石墨类似,但石墨片的长厚比较小。端部较钝,对基体的割裂作用都减小,它的强度接近于球墨铸铁,且具有确定的韧性,较高的耐磨性。可锻铸铁的石墨呈团絮状,对基体的割裂作用较小,具有较高的强度,确定的延长率。?在组织上有何特点?轴承合金的性能要求一般有:确定强度和乏累抗力,足够的塑性和韧性,较小的摩擦系数,良好的磨合实力和储油实力,良好的导热性,抗蚀性和低的膨胀系数;为满足上述要求,轴承合金的组织特点为软硬兼有,或者是软基体上匀整分布着硬质点,或者是硬基体上匀整分布着软质点。(及金属材料比较)。优点:相对密度小,耐腐蚀性能较好,优良的电绝缘性能,优良的减振隔声性能,耐电弧性和工程材料及成型基础学问点整理工程材料及成型基础学问点整理8/13工程材料及成型基础学问点整理微小,易老化,热膨胀系数大,高温下易发生蠕变且最高运用温度不超过300℃,导热性差,易燃等。?其意义何在?橡胶的主要原料为生胶。生橡胶是由线性大分子或者带支链的线形大分子构成,其力学性能差,基本无运用价值。对生胶进行加工处理使其成为有用橡胶制品的必要过程为硫化,硫化是指线性高分子通过铰链作用而形成的网状高分子的工艺过程,其作用在于确定的温度和压力条件下促使橡胶内的链状分子铰链成网状分子,从而加强其拉力,硬度,老化,弹性等性能,使其具有好用价值。因最初的自然橡胶制品仅用于硫磺作交联剂处理,因此,称橡胶的铰链过程为“硫化”。?简述缘由。陶瓷材料的弹性模量,刚度,硬度,耐磨性,抗压强度等性能较好,但塑性,韧性和抗拉强度较差。其缘由可以从性能特征主要取决于其组成,结构特点的角度进行分析。。热塑性塑料的结构特征:分子链质检仅相互缠绕,而没有通过化学键相连,其分子链结构通常是线型和支链线型结构。性能特征:受热时软化,熔融,冷却时硬化,此过程可逆且可多次重复,为可回收塑料。柔韧性好,阻尼性能好。强度差,刚度低,耐热性差,最高运用温度一般只有120℃左右,否则就会变形。应用:主要用于包装材料等日常生活用品。热固性塑料:分子链之间发生了化学交联反应,通过化学交联点相互连接,从而形成三维网状的分子结构。性能特征:受热时软化但不能熔融,强热是发生分解,冷却时硬化,为不行回收塑料。强度好,刚性大,柔韧性差,耐热耐磨,能在150~200℃的温度范围内长期运用,其电绝缘性能优良。应用:主要用于隔热,耐磨,绝缘,耐高压等恶劣环境中运用,如超过手柄,高压电器等。金属塑性成形(锻压)分析比较加工余量和锻造公差的差别。答:加工余量是指在零件表面上增加的公切削加工去除的余量,零件尺寸和加工余量之和组成锻件的基本尺寸;锻造公差则是允许锻件实际尺寸的最大变动量,一般以锻件基本尺寸为中心对称布置。如图所示零件,接受自由锻制坯,试改进零件结构不合理处。举例说明锻压生产中如何合理地利用锻造流线。答:肋板和凸台结构不利于自由锻造成形。改进方案为:在去除肋板的同时,为保证强度和刚度可适当增加圆筒壁厚;此外,将凸台结构改为沉头孔结构,在自由锻中不成形留待切削加工成型。举例说明锻压生产中如何合理地利用锻造流线。答:锻造流线使金属性能呈现异向性;沿着流线方向(纵向)抗拉强度较高,而垂直及流线方向(横向)抗拉强度较低。生产中若能利用流线组织纵向强度高的特点,使锻件中的流线组织连续分布并且及其受拉力方向工程材料及成型基础学问点整理工程材料及成型基础学问点整理8/13工程材料及成型基础学问点整理一样,则会显著提高零件的承载实力。例如,吊钩接受弯曲工序成形时,就能使流线方向及吊钩受力方向一样,从而可提高吊钩承受拉伸载荷的实力。拉深时为什么会起皱和拉裂?如何避开?答:拉深时起皱和拉裂是由拉深过程中产生的应力引起的,当法兰处的切向压应力达到确定数值时,法兰部分便会失稳而发生起皱现象;当筒壁及筒底的过渡部分即“危急断面”内应力达到该处材料的抗拉强度时,就会导致拉裂现象产生。避开起皱现象,往往可接受增加压边圈的方法来解决;避开拉裂现象,可以从圆角半径,凹凸模间隙,拉深系数,润滑等方面加以限制。PPT上学问点细晶强化:多晶体滑移阻力大,故强度较单晶体高,且晶粒愈细,强度愈高,硬度愈大。另一方面,因晶粒愈细,变形被分散到更多的晶粒内进行,每晶粒变形也较匀整,所以塑性,韧性也愈好。塑性变形对金属组织性能的影响:(冷变形强化属位错强化)。:纤维组织。。:再结晶通常是指经冷变形的金属在足够高的温度下加热时,通过新晶核的形成及长大,以无畸变的新晶粒慢慢取代变形晶粒的过程。过程:形核及长大。条件:冷变形+足够高的温度。特征:晶体缺陷基本消逝,形成无畸变的新等轴晶粒;冷变形强化现象完全消退及重结晶区分:无晶体结构转变(不是重结晶)热加工及冷加工的区分:热加工及冷加工的区分是以金属材料的再结晶温度为分界。再结晶温度以下进行的塑性变形称为冷加工。再结晶温度以上进行的塑性变形加工称为热加工,热加工的下限温度一般应在再结晶温度以上确定范围。金属材料热加工时,在塑性变形的同时再结晶也随之发生,冷变形强化现象随即消退。热加工对材料的组织和性能的影响:改善铸锭和坯料的组织和性能;产生流线组织1钢的一般热处理:退火和正火,淬火及回火。退火:软化。正火:常化(以正代退,以正火代调质,先正后退)。淬火:强硬化。回火:韧化(淬火后)钢的表面淬火:表面淬火是将零件表面层以极快的速度加热到淬火温度,当热量还末传至工件心部,即快速用淬火介质快速冷却,使表层淬成马氏体,而内部保持原始组织。表面淬火前常进行调质或正火以保证心部性能淬火+低温回火:目的:降低组织应力,保留较高硬度。组织:回火马氏体。应用:耐磨件淬火+中温回火:目的:高弹,韧,乏累性。组织:回火托氏体。应用:弹性元件,热锻模淬火+高温回火:(调质):目的:综合力学性能。组织:回火索氏体。应用:重要零件钢的淬硬性:主要取决于钢的含碳量钢的淬透性:主要取决于合金元素含量化学热处理:①?强化表面,提高零件的某些力学性能,如表面硬度,耐磨性,乏累强度和多次冲击抗力。②?爱惜零件表面,提高某些零件的物理化学性质,如耐高温及耐腐蚀等。因此,在某些方面可以代替含有大量贵金属和稀有合金元素的特殊钢材。渗碳:(900~950℃),目的:提高钢件表层的硬度和耐磨性,而其内部仍保持原来的高塑性和韧性成分。后热处理:淬火+低温回火。应用:汽车调速齿轮氮化:(500~600℃),目的:提高表面硬度和耐磨性,并提高乏累强度和抗蚀性。应用:1)耐磨性要求很高的精密零件,如精密齿轮,高精度机床主轴,镗床镗杆,精密丝杆等;2)较高温度下工作的耐磨零件,如汽缸套筒,气阀及压铸模等。为保证心部有足够的强度,氮化前应先进行调质。工程材料及成型基础学问点整理工程材料及成型基础学问点整理9/13工程材料及成型基础学问点整理低碳钢:塑,韧,适用于各种冷,热加工及焊接;中碳钢:可得到各种性能的较佳协作,淬火效果也显著优于低碳钢,在制造齿轮,轴,弹簧等机械结构零件等方面得到广泛的应用;高碳钢:硬度,耐磨性较高,有确定淬火效果,可用于制作刃,模,量具碳化物形成元素(按及碳亲合力由弱到强排):Mn,Cr,Mo,W,V,Nb,Zr,Ti渗碳钢:C%:%~%。Me%:Mn,Ni,Cr,B,V,Ti,。下料→锻造→正火→加工齿形→渗碳→预冷→淬火→低温回火→喷丸→精磨。调质钢:C%:%~%。Me%:Mn,Ni,Cr,Si,BMo,W,V,Ti热处理:调质,S回,综合力学性能。正火,S,(厚大件,要求不高件),一般。淬火+中,低回,T回,M回,较高,多冲,耐磨。调质+表淬+低回,心:S回,表:M回。调质+氮化,调质钢主要用于各种重要的承受冲击载荷或负荷较大的机器零件,如曲轴,连杆,蜗杆,轴类等零件。弹簧钢:Si,中,高C%。%~%;%~%,Mn,Cr,V。弹簧钢主要用来制造各种弹性元件,尤其是各种弹簧。热处理后冷成型:钢丝直径φ<8mm,板簧厚度h<5mm,先淬火+中温回火,得T回,成型后<150℃去应力退火。成型后进行热处理:热成型后的弹簧,可于830~870℃油淬,420~450℃回火,亦得T回。热成型后的弹簧也可进行等温淬火得到B下滚动轴承钢:C%:%~%,Cr%:%~%。锻造→球化退火→机加工→淬火→冰冷处理→低温回火→磨削→稳定化处理。滚动轴承钢大量用来制作滚动轴承的滚珠,滚柱和内外圈。模具钢热作模具钢:%~%C,Me:Cr,Ni,Mn→↗淬透性,辅以:Mo,W,V→二次硬化。下料→锻造→完全退火→机加工→淬火→回火→精磨加工(修型,抛光)。冷作模具钢:%~%C%:→↗淬硬性(50~60HRC)和耐磨性;Me:Cr,Mo,W,V→难熔碳化物,↗耐磨性,Cr→↗淬透性。下料→锻造→球化退火→机加工→淬火→回火→精磨→成品工具钢:正确地运用工具钢,须要在韧性和耐磨性之间,进行优化处理。这两个相互冲突的基本性能取决于热处理淬火,回火后马氏体的成分,形貌,硬度及碳化物的性质,类型,数量,形态和分布。要求:高的硬度,热稳定性,热硬性,耐磨性以及足够的强度和韧性→高C%:%~%→淬火后得到过饱和度大M高碳且→足够的碳化物强化相→提高耐磨性。Me:Cr,W,Mo,V,Nb,Ti等强碳化物形成元素→形成多种类型碳化物→↗抗回火软化实力(耐回火性),二次硬化→热硬性,热稳定性。Mn,Si→↗淬透性,抗回火软化实力