1、第一篇第一篇 工程材料的性質工程材料的性質第一章第一章 材料的種類與主要性能材料的種類與主要性能第一節(jié)第一節(jié) 材料的種類材料的種類工程材料工程材料金屬材料金屬材料高分子材料高分子材料無機非金屬材料無機非金屬材料復合材料復合材料功能材料功能材料鋼鐵合金鋼鐵合金有色合金有色合金鋼：碳鋼、合金鋼、特殊性能鋼鋼：碳鋼、合金鋼、特殊性能鋼鑄鐵：白口鑄鐵、灰口鑄鐵等鑄鐵：白口鑄鐵、灰口鑄鐵等銅及其合金銅及其合金鋁及其合金鋁及其合金其它：軸承合金、鈦合金、鎂合金等其它：軸承合金、鈦合金、鎂合金等 2.2.工藝性能工藝性能材料的主要性能是指:1.1.使用性能使用性能（1 1）力學性能）力學性能（2 2）物理性

2、能）物理性能（3 3）化學性能）化學性能加工成形的性能第二節(jié)第二節(jié) 材料的主要性能材料的主要性能n力學性能力學性能 材料在外力作用下所表現(xiàn)出的特性。材料在外力作用下所表現(xiàn)出的特性。（一）外力作用下材料的變形與失效（一）外力作用下材料的變形與失效一、材料的力學性能一、材料的力學性能（1 1）彈性變形：）彈性變形： 材料受外力作用時產生變形，當外力去除后恢復其原來材料受外力作用時產生變形，當外力去除后恢復其原來形狀，這種形狀，這種隨外力消失而消失的變形隨外力消失而消失的變形，稱為，稱為彈性變形彈性變形。1.1.兩種基本變形兩種基本變形 （2 2）塑性變形）塑性變形: : 材料在外力作用下材料在外力

3、作用下產生永久的不可恢復的變形產生永久的不可恢復的變形，稱為，稱為塑塑性變形性變形。2 2變形的三個階段變形的三個階段彈性變形彈性變形3. 3. 常見的幾種失效形式常見的幾種失效形式（1 1）斷裂）斷裂（2 2）塑性變形）塑性變形（3 3）過量彈性變形）過量彈性變形（4 4）磨損）磨損（5 5）腐蝕）腐蝕塑性變形塑性變形斷裂斷裂1 1強度強度：材料在外力作用下，抵抗塑性變形和斷裂的能力。材料在外力作用下，抵抗塑性變形和斷裂的能力。（1 1） 屈服強度屈服強度（S）指材料在外力作用下，產生屈服現(xiàn)象時的應力。指材料在外力作用下，產生屈服現(xiàn)象時的應力。 S S =Fs/S =Fs/S0 0 （MPa

4、MPa）它表征了材料抵抗微量塑性變形的能力。它表征了材料抵抗微量塑性變形的能力。屈服強度屈服強度 是塑性材料選材和評定的依據(jù)。是塑性材料選材和評定的依據(jù)。（二）材料的力學性能（二）材料的力學性能 b =Fb/S0 （MPa）（2 2）抗拉強度）抗拉強度（b ）抗拉強度是材料在拉斷前承受最大載荷時的應力?？估瓘姸仁遣牧显诶瓟嗲俺惺茏畲筝d荷時的應力。 它表征了材料在拉伸條件下所能承受的最大應力它表征了材料在拉伸條件下所能承受的最大應力?？估瓘姸瓤估瓘姸?是脆性材料選材的依據(jù)。是脆性材料選材的依據(jù)。2. 2. 塑性塑性常用常用 和和 作為衡量塑性的指標。作為衡量塑性的指標。材料在外力作用下，產生永久

5、變形而不引起破壞的能力。材料在外力作用下，產生永久變形而不引起破壞的能力。3 3剛度（剛度（E E） 4 4硬度硬度是材料抵抗更硬的物體壓入其內的能力。是材料抵抗更硬的物體壓入其內的能力。(1)(1)布氏硬度（布氏硬度（HBHB）：）： 材料在外力作用下抵抗彈性變形的能力稱為剛度。材料在外力作用下抵抗彈性變形的能力稱為剛度。E E 材料抵抗彈性變形的能力越大。材料抵抗彈性變形的能力越大。 E(2)(2)洛氏硬度（洛氏硬度（HRCHRC）6 6疲勞強度疲勞強度材料在無數(shù)次重復或交變載荷作用下不引起破壞的最大應力。材料在無數(shù)次重復或交變載荷作用下不引起破壞的最大應力。據(jù)統(tǒng)計，約據(jù)統(tǒng)計，約80%80

6、%的機件失效為疲勞破壞。的機件失效為疲勞破壞。5 5沖擊韌性沖擊韌性 材料抵抗沖擊載荷作用下斷裂的能力。材料抵抗沖擊載荷作用下斷裂的能力。 7 7斷裂韌性斷裂韌性 (K(K1C1C) )材料抵抗裂紋失穩(wěn)擴張能力的性能指標。材料抵抗裂紋失穩(wěn)擴張能力的性能指標。在外力作用下，裂紋擴展的難易程度用斷裂韌性表示。在外力作用下，裂紋擴展的難易程度用斷裂韌性表示。力學性能力學性能bs強度強度塑性塑性剛度剛度硬度硬度韌性韌性疲勞強度疲勞強度斷裂韌性斷裂韌性（三）力學性能與失效形式的關系（三）力學性能與失效形式的關系失效形式失效形式斷裂斷裂塑性變形塑性變形過量彈變過量彈變磨損磨損 （三）材料的工藝性能：加工性

7、能（三）材料的工藝性能：加工性能二、二、 材料的物理、化學及工藝性能材料的物理、化學及工藝性能（一）材料的物理性能：（一）材料的物理性能：比重、密度、熔點、導電性、導熱性、磁性、比重、密度、熔點、導電性、導熱性、磁性、熱膨脹系數(shù)。熱膨脹系數(shù)。（二）材料的化學性能：（二）材料的化學性能：耐酸性、耐堿性、抗氧化性。耐酸性、耐堿性、抗氧化性。第一節(jié)第一節(jié) 金屬的晶體結構金屬的晶體結構 第二章第二章 金屬及合金的結構與結晶金屬及合金的結構與結晶原子作無序排列原子作無序排列；沒有固定的熔點；各向同性。沒有固定的熔點；各向同性。所有的金屬和合金都是晶體所有的金屬和合金都是晶體晶體：晶體：非晶體：非晶體：原

8、子作有序排列原子作有序排列；有固定的熔點；各向異性。有固定的熔點；各向異性。一、金屬的理想晶體結構一、金屬的理想晶體結構Cr、Mo、W、V、 -FeCu、Ni、Ag、AuMg、Be、Zn、 -Ti、 -Cr金屬的典型晶體結構金屬的典型晶體結構體心立方晶格：體心立方晶格：面心立方晶格：面心立方晶格：密排六方晶格：密排六方晶格：二、金屬的實際晶體結構二、金屬的實際晶體結構1 1點缺陷點缺陷空位和間隙原子空位和間隙原子2 2線缺陷線缺陷位錯位錯3 3面缺陷面缺陷晶界晶界一、一、金屬的結晶過程金屬的結晶過程1 1金屬結晶的過冷現(xiàn)象金屬結晶的過冷現(xiàn)象溫度時間T T0 0T Tn n T TnTTT0第二

9、節(jié)第二節(jié) 金屬的結晶金屬的結晶冷卻曲線過冷度2 2金屬的結晶過程金屬的結晶過程結晶結晶形核形核長大長大過冷度過冷度= =理論結晶溫度理論結晶溫度- -實際結晶溫度實際結晶溫度P15 金屬是由許多大小、形狀、晶格排列方向均不相同的金屬是由許多大小、形狀、晶格排列方向均不相同的晶粒所組成的多晶體晶粒所組成的多晶體。一般金屬的晶粒越細小，其力學性能越好。一般金屬的晶粒越細小，其力學性能越好。3 3細化晶粒的方法細化晶粒的方法1 1）變質處理）變質處理2 2）增大過冷度）增大過冷度3 3）機械的振動和攪拌）機械的振動和攪拌4 4）熱處理）熱處理5 5）壓力加工再結晶）壓力加工再結晶FeFeFe 同素異

10、晶轉變同素異晶轉變在固態(tài)下，隨著溫度的變化，金屬的晶體在固態(tài)下，隨著溫度的變化，金屬的晶體結構從一種晶格類型轉變?yōu)榱硪环N晶格類型的過程。結構從一種晶格類型轉變?yōu)榱硪环N晶格類型的過程。L1538 1394 912 一種金屬能以幾種晶格類型存一種金屬能以幾種晶格類型存在的性質在的性質 稱為同素異晶性。稱為同素異晶性。溫度時間1538 1394 912 體心體心面心面心體心體心FeFeFe第三節(jié)第三節(jié) 金屬的同素異晶轉變金屬的同素異晶轉變 第四節(jié)第四節(jié) 合金的結構合金的結構合金的結構合金的結構 機械混合物機械混合物固溶體固溶體金屬化合物金屬化合物固溶體的性能特點：固溶體的性能特點：具有良好的塑性和韌

11、性，強度、硬度較低。具有良好的塑性和韌性，強度、硬度較低。金屬化合物的性能特點：金屬化合物的性能特點：脆性大、硬度高；強度低；塑性、韌性差；高的熔點。脆性大、硬度高；強度低；塑性、韌性差；高的熔點。機械混合物的機械混合物的性能特點：性能特點：性能介于各組成物的性能之間。性能介于各組成物的性能之間。一般具有良好的綜一般具有良好的綜合力學性能。合力學性能。鐵素體鐵素體 碳（碳（C C）溶入溶入-Fe-Fe中中所形成的所形成的固溶體固溶體。 第三章第三章 鐵碳合金鐵碳合金一、鐵素體（一、鐵素體（F F） 二、奧氏體（二、奧氏體（A A）奧氏體奧氏體 碳（碳（C C）溶入溶入-Fe-Fe中所形成的中所

12、形成的固溶體。固溶體。 1141148 2.11%C 8 2.11%C 、727 0.77%727 0.77%第一節(jié)第一節(jié) 鐵碳合金的基本組織鐵碳合金的基本組織P18三、滲碳體（三、滲碳體（FeFe3 3C C）滲碳體滲碳體 是是金屬化合物。金屬化合物。 6.67%C6.67%C 四、珠光體（四、珠光體（P P）五、萊氏體（五、萊氏體（LeLe）珠光體珠光體 是是鐵素體鐵素體和和滲碳體滲碳體組成的組成的機械混合物。機械混合物。 727 0.77% 727 0.77%萊氏體萊氏體 是是奧氏體奧氏體和和滲碳體滲碳體組成的組成的機械混合物機械混合物。 114 1148 4.3%C8 4.3%C 狀態(tài)

13、圖狀態(tài)圖 表示合金系的成分、溫度、組織、狀態(tài)之間表示合金系的成分、溫度、組織、狀態(tài)之間關系的圖表。關系的圖表。 第二節(jié)第二節(jié) 鐵碳合金狀態(tài)圖鐵碳合金狀態(tài)圖 一、什么是狀態(tài)圖一、什么是狀態(tài)圖 二、狀態(tài)圖的作用二、狀態(tài)圖的作用是研究合金的是研究合金的成分、溫度、組織、狀態(tài)成分、溫度、組織、狀態(tài)之間之間變化規(guī)律的工具變化規(guī)律的工具。 ESQGKD4.34.32.112.110.770.770.020.02C%C%114114881538 1538 727727P PL LAF F溫度912912CFe3C6.696.69APLeLeFAL+Fe3CL+Fe3CF+A11111122222333344

14、F+PP+Fe3C3LeP+Fe3C+Le2Fe3C+LeFe3C+Le三、鐵碳合金狀態(tài)圖三、鐵碳合金狀態(tài)圖 五含碳量對鐵碳合金組織和性能的影響五含碳量對鐵碳合金組織和性能的影響F F+P P P+ Fe3C P+ Fe3C +Le Le Le+ Fe3CC%00.772.114.36.690.02FPLeFe3CFe3C第三節(jié)第三節(jié) 鋼的分類和應用鋼的分類和應用1 1按化學成分分類按化學成分分類一、鋼的分類一、鋼的分類（1 1）低合金鋼）低合金鋼 Me 5%Me 10%Me 10%1 1）碳素鋼）碳素鋼 2 2）合金鋼合金鋼（1 1）低碳鋼）低碳鋼 C 0.25%C 0.6%C 0.6%2.

15、 2. 按質量分類按質量分類 1 1）普通鋼）普通鋼2 2）優(yōu)質鋼優(yōu)質鋼3 3）高級優(yōu)質鋼：高級優(yōu)質鋼：S：使合金產生熱裂、熱脆缺陷使合金產生熱裂、熱脆缺陷P：使合金產生冷裂、冷脆缺陷使合金產生冷裂、冷脆缺陷3 3按用途分按用途分彈簧鋼、軸承鋼、耐熱鋼、耐蝕鋼等彈簧鋼、軸承鋼、耐熱鋼、耐蝕鋼等 。1 1）結構鋼）結構鋼2 2）工具鋼）工具鋼 3 3）特殊性能鋼）特殊性能鋼: : （1 1）工程結構鋼）工程結構鋼（2 2）機械制造用鋼）機械制造用鋼（1 1）碳素工具鋼）碳素工具鋼（2 2）合金工具鋼）合金工具鋼二、鋼的編號及應用二、鋼的編號及應用 1 1結構鋼結構鋼Q195屈s s1 1）（普通

16、）碳素結構鋼）（普通）碳素結構鋼2 2）優(yōu)質碳素結構鋼）優(yōu)質碳素結構鋼45 表示含碳量是萬分之表示含碳量是萬分之4545（0.45%0.45%）3 3）合金結構鋼）合金結構鋼合金結構鋼種類繁多，其鋼號的表示方法為：合金結構鋼種類繁多，其鋼號的表示方法為：兩為數(shù)字兩為數(shù)字+ +元素符號元素符號+ +數(shù)字數(shù)字。如：。如：40Cr2Mo4V40Cr2Mo4V、60Si2Mn60Si2Mn、38CrMoAl38CrMoAl其牌號表示方法是：其牌號表示方法是：一位數(shù)字（或無數(shù)字）一位數(shù)字（或無數(shù)字）+ +元素符號元素符號+ +數(shù)字。數(shù)字。如：如：9 9SiCrSiCr、W18Cr4VW18Cr4V、5C

17、rNiMo5CrNiMo等。等。合金工具鋼又可分為合金工具鋼又可分為合金刃具鋼、合金模具鋼、和合金量合金刃具鋼、合金模具鋼、和合金量具鋼。具鋼。2 2工具鋼工具鋼1 1）碳素工具）碳素工具碳素工具鋼含碳量為碳素工具鋼含碳量為0.65-1.35% 0.65-1.35% ，可制造低速切削的刀，可制造低速切削的刀具和普通模具、量具。具和普通模具、量具。常用牌號有常用牌號有T7T7、T8T8、T8MnT8Mn、T9T9、T10AT10A、T11T11、T12AT12A、T13T13等。等。2 2）合金工具鋼）合金工具鋼見44頁表4-3第二篇第二篇 鑄造生產（金屬液態(tài)成形）鑄造生產（金屬液態(tài)成形）一、什

18、么是鑄造生產（液態(tài)成形）一、什么是鑄造生產（液態(tài)成形） 將將液態(tài)金屬液態(tài)金屬澆注到與零件形狀相適應的澆注到與零件形狀相適應的鑄型型腔鑄型型腔中，中，待其冷卻凝固，以獲得待其冷卻凝固，以獲得毛坯或零件毛坯或零件的生產方法。的生產方法。第一章第一章 鑄造（金屬液態(tài)成形）工藝基礎鑄造（金屬液態(tài)成形）工藝基礎充型能力不足時，會產生充型能力不足時，會產生澆不足、冷隔、夾渣、氣孔澆不足、冷隔、夾渣、氣孔等缺陷。等缺陷。 一、液態(tài)合金的流動性一、液態(tài)合金的流動性合金的流動性是：合金的流動性是： 液態(tài)合金本身的流動能力液態(tài)合金本身的流動能力。 充型能力充型能力液體金屬充滿鑄型型腔，獲得尺寸精確、液體金屬充滿鑄

19、型型腔，獲得尺寸精確、輪廓清晰的成形件的能力。輪廓清晰的成形件的能力。1-1 1-1 液態(tài)金屬的充型能力與流動性液態(tài)金屬的充型能力與流動性影響流動性的因素：影響流動性的因素： 1.1.合金的化學成分合金的化學成分2.2.合金的物理性質合金的物理性質合金的黏度、導熱系數(shù)、結晶潛熱、熱容、密度等合金的黏度、導熱系數(shù)、結晶潛熱、熱容、密度等（3 3）澆注系統(tǒng)的的結構）澆注系統(tǒng)的的結構 澆注系統(tǒng)的結構越復雜，流動阻力澆注系統(tǒng)的結構越復雜，流動阻力 越大，充型能力越差。越大，充型能力越差。 二、澆注條件二、澆注條件（1 1）澆注溫度）澆注溫度 一般一般T T澆澆越高，液態(tài)金屬的充型能力越強。越高，液態(tài)金

20、屬的充型能力越強。（2 2）充型壓力）充型壓力 液態(tài)金屬在流動方向上所受的壓力越大，液態(tài)金屬在流動方向上所受的壓力越大， 充型能力越強。充型能力越強。（2 2）鑄型溫度）鑄型溫度 鑄型溫度越高，液態(tài)金屬與鑄型的溫差鑄型溫度越高，液態(tài)金屬與鑄型的溫差 越小，充型能力越強。越小，充型能力越強。（3 3）鑄型中的氣體）鑄型中的氣體三、鑄型充填條件三、鑄型充填條件（1 1）鑄型的蓄熱系數(shù)）鑄型的蓄熱系數(shù) 鑄型的蓄熱系數(shù)表示鑄型從其中的鑄型的蓄熱系數(shù)表示鑄型從其中的 金屬吸取熱量并儲存在本身的能力。金屬吸取熱量并儲存在本身的能力。 1-2 1-2 鑄造合金的凝固與收縮鑄造合金的凝固與收縮一、鑄件的凝固方

21、式一、鑄件的凝固方式 1. 1. 逐層凝固逐層凝固 2. 2. 糊狀凝固糊狀凝固 3. 3. 中間凝固中間凝固 影響鑄件凝固方式的主要因素影響鑄件凝固方式的主要因素 ：（1 1）合金的結晶溫度范圍）合金的結晶溫度范圍 液表層中心St鑄件溫度固凝固區(qū)（2 2）鑄件的溫度梯度）鑄件的溫度梯度 二、合金的收縮二、合金的收縮1. 1. 收縮的概念收縮的概念合金的收縮經歷如下三個階段：合金的收縮經歷如下三個階段：（1 1）液態(tài)收縮）液態(tài)收縮 T T澆澆 T T液液（3 3） 固態(tài)收縮固態(tài)收縮 T T固固 T T室室（2 2） 凝固收縮凝固收縮 T T液液 T T固固體收縮率是鑄件產生體收縮率是鑄件產生縮

22、縮孔或縮松孔或縮松的根本原因。的根本原因。線收縮率是鑄件產生線收縮率是鑄件產生應應力、變形、裂紋力、變形、裂紋的根本的根本原因。原因。 2. 2. 縮孔與縮松縮孔與縮松 液態(tài)合金在冷凝過程中，若其液態(tài)收縮和凝固收縮所縮液態(tài)合金在冷凝過程中，若其液態(tài)收縮和凝固收縮所縮減的容積得不到補充，則在鑄件最后凝固的部位形成一些減的容積得不到補充，則在鑄件最后凝固的部位形成一些孔洞孔洞 。大而集中大而集中的稱為的稱為縮孔縮孔，細小而分散細小而分散的稱為的稱為縮松縮松。2)2)縮孔和縮松的防止縮孔和縮松的防止 防止縮孔和縮松常用的工藝措施就是控制鑄件的凝固防止縮孔和縮松常用的工藝措施就是控制鑄件的凝固次序，使

23、鑄件實現(xiàn)次序，使鑄件實現(xiàn)“順序凝固順序凝固”。 尋找熱節(jié)的方法尋找熱節(jié)的方法等溫線法等溫線法內切圓法內切圓法1-3 1-3 鑄造內應力及鑄件的變形、裂紋鑄造內應力及鑄件的變形、裂紋 一、鑄造內應力一、鑄造內應力 鑄件在凝固以后的繼續(xù)冷卻過程中，其鑄件在凝固以后的繼續(xù)冷卻過程中，其固態(tài)收縮受到阻固態(tài)收縮受到阻礙，鑄件內部即將產生內應力礙，鑄件內部即將產生內應力。 1. 1.機械應力（收縮應力）機械應力（收縮應力） 合金的線收縮受到鑄型、型芯、澆冒系統(tǒng)的機械阻礙而形成合金的線收縮受到鑄型、型芯、澆冒系統(tǒng)的機械阻礙而形成的內應力。的內應力。機械應力是暫時應力。機械應力是暫時應力。2 2熱應力熱應力

24、熱應力是由于鑄件壁厚不均勻，各部分冷卻速度不同，以熱應力是由于鑄件壁厚不均勻，各部分冷卻速度不同，以致在同一時期內鑄件各部分收縮不一致而引起的應力。致在同一時期內鑄件各部分收縮不一致而引起的應力。 熱應力使鑄件的厚壁或心部受拉伸，薄壁或表層受壓縮。熱應力使鑄件的厚壁或心部受拉伸，薄壁或表層受壓縮。 熱應力是永久應力。熱應力是永久應力。二、鑄件的變形與防止二、鑄件的變形與防止 +-反變形法反變形法防止變形的方法：防止變形的方法： 1 1）使鑄件壁厚盡可能均勻；）使鑄件壁厚盡可能均勻；2 2）采用同時凝固的原則；）采用同時凝固的原則；3 3）采用反變形法。）采用反變形法。三、鑄件的裂紋與防止三、鑄

25、件的裂紋與防止 1 1 熱裂熱裂 2 2 冷裂冷裂 第二章第二章 常用鑄造合金及其熔煉常用鑄造合金及其熔煉 2-1 2-1 鑄鐵件生產鑄鐵件生產 鑄鐵是含碳量大于鑄鐵是含碳量大于2.11%2.11%（通常為（通常為2.5%-4.0%2.5%-4.0%）的鐵碳合金。）的鐵碳合金。3 3麻口鑄鐵：麻口鑄鐵： 組織中既存在石墨、又有萊氏體，是白口和灰組織中既存在石墨、又有萊氏體，是白口和灰 口之間的過渡組織，因斷口處有黑白相間的麻口之間的過渡組織，因斷口處有黑白相間的麻 點，故而得名。點，故而得名。根據(jù)碳在鑄鐵中根據(jù)碳在鑄鐵中存在形式存在形式的不同，鑄鐵可分為：的不同，鑄鐵可分為：1. 1.白口鑄鐵

26、白口鑄鐵：碳全部以碳全部以FeFe3 3C C的形式存在，斷口呈銀色的形式存在，斷口呈銀色。2 2灰口鑄鐵：灰口鑄鐵：碳大部或全部以碳大部或全部以石墨石墨形式存在，斷口呈暗灰色形式存在，斷口呈暗灰色。4 4蠕墨鑄鐵蠕墨鑄鐵 ： 其石墨呈蠕蟲狀。如圖其石墨呈蠕蟲狀。如圖d d所示。所示。 abcd根據(jù)鑄鐵中根據(jù)鑄鐵中石墨形態(tài)石墨形態(tài)的不同，的不同，灰口鑄鐵灰口鑄鐵又可分為：又可分為：1 1普通灰口鑄鐵普通灰口鑄鐵 ： 簡稱灰口鑄鐵，其石墨呈片狀。如圖簡稱灰口鑄鐵，其石墨呈片狀。如圖a a所示。所示。2 2可鍛鑄鐵：可鍛鑄鐵： 其石墨呈團絮狀。如圖其石墨呈團絮狀。如圖b b所示。所示。3 3球墨鑄

27、鐵：球墨鑄鐵： 其石墨呈球狀。如圖其石墨呈球狀。如圖c c所示。所示。一、影響鑄鐵組織和性能的因素一、影響鑄鐵組織和性能的因素 1 1、化學成分、化學成分 鑄鐵中的碳可以以鑄鐵中的碳可以以化合態(tài)化合態(tài)滲碳體滲碳體和和游離態(tài)游離態(tài)石墨石墨兩種形式存在。兩種形式存在。碳碳以以石墨石墨形式析出的現(xiàn)象稱為形式析出的現(xiàn)象稱為石墨化石墨化。1 1）碳和硅）碳和硅3 3）錳）錳4 4）磷）磷2 2）硫）硫2 2冷卻速度冷卻速度1 1）鑄型材料）鑄型材料2 2）鑄件壁厚）鑄件壁厚 在實際生產中，一般是根據(jù)鑄件的壁厚（主要部位的壁厚），在實際生產中，一般是根據(jù)鑄件的壁厚（主要部位的壁厚），選擇適當?shù)幕瘜W成分（主

28、要指碳、硅），以獲得所需要的組選擇適當?shù)幕瘜W成分（主要指碳、硅），以獲得所需要的組織?？?。二、灰口鑄鐵二、灰口鑄鐵 （一）灰口鑄鐵的化學成分、組織和性能（一）灰口鑄鐵的化學成分、組織和性能 1 1 灰口鑄鐵的化學成分與組織灰口鑄鐵的化學成分與組織 1) 1) 鐵素體灰口鑄鐵（鐵素體灰口鑄鐵（F+G片片）：2) 2) 鐵素體鐵素體- -珠光體灰口鑄鐵（珠光體灰口鑄鐵（F+P+G片片）：）：3) 3) 珠光體灰口鑄鐵（珠光體灰口鑄鐵（ P+G片片）：）：2 2 灰口鑄鐵的性能灰口鑄鐵的性能 2 2）良好的減振性良好的減振性 3 3）良好的耐磨性）良好的耐磨性 4 4）低的缺口敏感性）低的缺口敏感性

29、 1 1）力學性能：）力學性能：（二）灰口鑄鐵的孕育處理（二）灰口鑄鐵的孕育處理 灰口鑄鐵的組織和性能，很大程度上取決于石墨的數(shù)量、灰口鑄鐵的組織和性能，很大程度上取決于石墨的數(shù)量、大小和形態(tài)。大小和形態(tài)。 差孕育鑄鐵：孕育鑄鐵：P P細細+ +G G細片細片冷卻速度對其組織和性能的影響很小。冷卻速度對其組織和性能的影響很小。適合厚大截面鑄件的生產。適合厚大截面鑄件的生產。（三）灰口鑄鐵的工藝性能（三）灰口鑄鐵的工藝性能3 3 鍛造性和焊接性差。鍛造性和焊接性差。1 1 良好的鑄造性能。良好的鑄造性能。良好的流動性、小的收縮率。良好的流動性、小的收縮率。2 2 良好的切削加工性能。良好的切削加

30、工性能。（四）灰口鑄鐵生產特點及牌號選用（四）灰口鑄鐵生產特點及牌號選用HT200三、三、可鍛鑄鐵可鍛鑄鐵 （一）可鍛鑄鐵的組織、性能、牌號及選用（一）可鍛鑄鐵的組織、性能、牌號及選用 1 1 可鍛鑄鐵的組織、性能、牌號及選用可鍛鑄鐵的組織、性能、牌號及選用具有良好的塑性和韌性，耐蝕性較高，適于制造承受振動具有良好的塑性和韌性，耐蝕性較高，適于制造承受振動和沖擊、形狀復雜的薄壁小件，如汽車拖拉機的底盤類零和沖擊、形狀復雜的薄壁小件，如汽車拖拉機的底盤類零件、各種水管接頭、農機件等。件、各種水管接頭、農機件等。 其強度、硬度、耐磨性優(yōu)良，并可通過淬火、調質等熱其強度、硬度、耐磨性優(yōu)良，并可通過淬

31、火、調質等熱處理強化?？扇〈戜撝圃煨⌒瓦B桿、曲軸等重要件。處理強化?？扇〈戜撝圃煨⌒瓦B桿、曲軸等重要件。 1 1）鐵素體（黑心）可鍛鑄鐵（）鐵素體（黑心）可鍛鑄鐵（F+GF+G團團）：）：2 2）珠光體（）珠光體（P+ GP+ G團團）：）：2 2 可鍛鑄鐵的牌號可鍛鑄鐵的牌號 KTH30006 KTZ45006 可鐵黑可鐵黑可鐵珠可鐵珠 b b b b（二）可鍛鑄鐵的生產特點（二）可鍛鑄鐵的生產特點 1. 1.鑄出白口坯料鑄出白口坯料 1 1）碳、硅含量要低。）碳、硅含量要低。2 2）冷卻速度要快。）冷卻速度要快。2. 2.石墨化退火石墨化退火 920 -980 720 650Fe3C

32、A+G團P F+G團P+GP+G團團F+ GF+ G團團t石墨化退火的總周期一般為石墨化退火的總周期一般為40704070小時小時高溫階段的石墨化退火時間需高溫階段的石墨化退火時間需10-2010-20小時小時四、球墨鑄鐵四、球墨鑄鐵 1 1球墨鑄鐵的組織、性能、牌號及用途球墨鑄鐵的組織、性能、牌號及用途 1 1）珠光體球墨鑄鐵（）珠光體球墨鑄鐵（P + FP + F少少+ +GG球球） 其性能特點是：其性能特點是：因此因此，珠光體球墨鑄鐵可代替碳鋼制造某些受較大交變珠光體球墨鑄鐵可代替碳鋼制造某些受較大交變負荷的重要件，如負荷的重要件，如曲軸、連桿、凸輪、蝸桿等。曲軸、連桿、凸輪、蝸桿等。

33、b=600800 MPa ; =2%2 2）鐵素體球墨鑄鐵）鐵素體球墨鑄鐵 （F + PF + P少少+ +GG球球） b=450500 MPa ; =17%QT600022 2球墨鑄鐵的生產球墨鑄鐵的生產 1 1）控制原鐵水化學成分）控制原鐵水化學成分 2 2）較高的鐵水溫度）較高的鐵水溫度 3 3）球化處理和孕育處理）球化處理和孕育處理 4 4）球墨鑄鐵的熱處理）球墨鑄鐵的熱處理退火、正火退火、正火及其它熱處理（淬火、回火等）。及其它熱處理（淬火、回火等）。2-2 2-2 鑄鋼件生產鑄鋼件生產 一、鑄鋼的分類、性能、牌號及應用一、鑄鋼的分類、性能、牌號及應用 1 1 碳素鋼碳素鋼2 2 合

34、金鋼合金鋼1 1）低碳鋼）低碳鋼2 2）中碳鋼）中碳鋼3 3）高碳鋼）高碳鋼C0.25%C=0.250.45%C=0.500.601 1）低合金鋼）低合金鋼2 2）高合金鋼）高合金鋼Me5%Mn13鑄造性能差、應用較少。鑄造性能差、應用較少。鑄造性能較好、應用廣泛。鑄造性能較好、應用廣泛。鑄造性能差、應用較少。鑄造性能差、應用較少。二、鑄鋼的熔鑄工藝特點二、鑄鋼的熔鑄工藝特點 1. 1. 鑄鋼的鑄造性能鑄鋼的鑄造性能差差流動性差、收縮大。流動性差、收縮大。2. 2. 鑄鋼的熱處理鑄鋼的熱處理退火：退火：C C 0.35% 0.35%正火：正火：C C 0.35% 0.35%3. 3. 鑄鋼的熔

35、煉鑄鋼的熔煉2-3 2-3 鑄造有色合金鑄造有色合金一、鑄造銅合金一、鑄造銅合金1 1鑄造黃銅鑄造黃銅 2 2鑄造青銅鑄造青銅 (Cu-Zn)二、鑄造鋁合金二、鑄造鋁合金1 1 鋁硅合金鋁硅合金（Al-SiAl-Si）2 2 鋁銅合金（鋁銅合金（Al-CuAl-Cu）3 3 鋁鎂合金鋁鎂合金（Al-MgAl-Mg）4 4 鋁鋅合金（鋁鋅合金（Al-ZnAl-Zn） 第三章第三章 砂型鑄造砂型鑄造3-1 3-1 砂型鑄造生產過程及特點砂型鑄造生產過程及特點一、手工造型一、手工造型二、機器造型二、機器造型 適用于單件、小批量生產適用于單件、小批量生產適用于適用于中、小型中、小型鑄件的鑄件的成批、大

36、批量生產成批、大批量生產。 1 1 機器造型的造型方法：機器造型的造型方法：1 1）振擊壓實）振擊壓實2 2）汽動微振壓實）汽動微振壓實3 3）高壓造型）高壓造型4 4）拋砂緊實）拋砂緊實1 1）射芯機）射芯機2 2）殼芯機）殼芯機2 2 機器造型的造芯方法：機器造型的造芯方法：3-2 3-2 鑄造工藝設計鑄造工藝設計鑄造工藝圖鑄造工藝圖將工藝設計的內容（工藝方案）用工藝符號將工藝設計的內容（工藝方案）用工藝符號或文字在零件圖上表示出來或文字在零件圖上表示出來 所形成的圖樣。所形成的圖樣。 一、澆注位置的選擇一、澆注位置的選擇澆注時澆注時鑄件鑄件在在鑄型中鑄型中所處的所處的空間位置?？臻g位置。

37、二、分型面的選擇二、分型面的選擇 三、工藝參數(shù)的確定三、工藝參數(shù)的確定 1 1機械加工余量和鑄孔機械加工余量和鑄孔 2 2起模斜度起模斜度3 3鑄造圓角鑄造圓角 4 4鑄造收縮率鑄造收縮率5 5型芯及芯頭型芯及芯頭五、鑄造工藝設計實例五、鑄造工藝設計實例 上上下下材料：材料：HT200HT200收縮率：收縮率：1.0 %1.0 %上下下上4-1 4-1 熔模鑄造成形工藝熔模鑄造成形工藝一、熔模鑄造的工藝過程一、熔模鑄造的工藝過程 第四章第四章 特種鑄造特種鑄造二、熔模鑄造的特點和適用范圍二、熔模鑄造的特點和適用范圍應用：應用：它最適合它最適合25kg25kg以下的高熔點、難以切削加工合金以下的

38、高熔點、難以切削加工合金 鑄件的成批大量生產。鑄件的成批大量生產。 4-2 4-2 金屬型鑄造成形工藝金屬型鑄造成形工藝 液態(tài)金屬液態(tài)金屬澆入澆入金屬型金屬型鑄件鑄件獲得獲得一、金屬型的材料及結構一、金屬型的材料及結構二、金屬型的鑄造工藝二、金屬型的鑄造工藝 三、金屬型鑄造的特點及適用范圍三、金屬型鑄造的特點及適用范圍應用應用：主要用于銅、鋁、鎂等有色合金鑄件的大批量生產。主要用于銅、鋁、鎂等有色合金鑄件的大批量生產。4-3 4-3 壓力鑄造成形工藝壓力鑄造成形工藝液態(tài)金屬在液態(tài)金屬在高壓作用高壓作用下下快速壓入快速壓入金屬鑄型金屬鑄型中，并中，并在壓力下結在壓力下結晶晶，以獲得鑄件的成形工藝

39、方法。，以獲得鑄件的成形工藝方法。 一、壓鑄機和壓鑄工藝過程一、壓鑄機和壓鑄工藝過程二、壓力鑄造的特點和適用范圍二、壓力鑄造的特點和適用范圍應用應用：有色薄壁小件的大批有色薄壁小件的大批大大量生產。量生產。4-4 4-4 離心鑄造成形工藝離心鑄造成形工藝 將液態(tài)金屬注入高速旋轉（將液態(tài)金屬注入高速旋轉（2501500r/min)2501500r/min)的鑄型中，使其的鑄型中，使其在離心力作用下充填鑄型并結晶，以獲得鑄件的生產方法。在離心力作用下充填鑄型并結晶，以獲得鑄件的生產方法。一、離心鑄造的基本方式一、離心鑄造的基本方式1.1.立式離心鑄造機立式離心鑄造機2.2.臥式離心鑄造機臥式離心鑄

40、造機二、離心鑄造的特點及應用范圍二、離心鑄造的特點及應用范圍應用：應用：目前是鑄鐵管、氣缸套、銅套、雙金屬軸承的主要目前是鑄鐵管、氣缸套、銅套、雙金屬軸承的主要生產方法生產方法。4-5 4-5 低壓鑄造成形工藝低壓鑄造成形工藝 低壓鑄造是在低壓鑄造是在0.20.70.20.7大氣壓的低壓下將金屬液注入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。型腔，并在壓力下凝固成形，以獲得鑄件的方法。 一、擠壓鑄造一、擠壓鑄造 二、陶瓷型鑄造二、陶瓷型鑄造 三、實型鑄造三、實型鑄造4-6 4-6 其它鑄造成形工藝方法簡介其它鑄造成形工藝方法簡介 第五章第五章 鑄件結構設計鑄件結構

41、設計5-1 5-1 鑄造性能對鑄件結構的要求鑄造性能對鑄件結構的要求 一、鑄件壁厚的設計一、鑄件壁厚的設計1 1 合理設計鑄件壁厚合理設計鑄件壁厚 1 1）鑄件的最小壁厚）鑄件的最小壁厚2 2）鑄件的臨界壁厚）鑄件的臨界壁厚3 3）鑄件截面形狀）鑄件截面形狀2 2 鑄件壁厚應均勻、避免厚大截面鑄件壁厚應均勻、避免厚大截面二、鑄件壁的連接二、鑄件壁的連接1 1 鑄件的結構圓角鑄件的結構圓角2 2 避免銳角連接避免銳角連接3 3 厚壁與薄壁間的聯(lián)接要逐步過渡厚壁與薄壁間的聯(lián)接要逐步過渡4 4 減緩筋、輻收縮的阻礙減緩筋、輻收縮的阻礙一、鑄件外形的設計一、鑄件外形的設計 1 1 避免外部側凹、凸起；

42、避免外部側凹、凸起；2 2 分型面應盡量為平直面；分型面應盡量為平直面；3 3 凸臺、筋條的設計應便于起模。凸臺、筋條的設計應便于起模。5-2 5-2 鑄造工藝對鑄件結構的要求鑄造工藝對鑄件結構的要求 二、鑄件內腔的設計二、鑄件內腔的設計1 應盡量減少型芯的數(shù)量，避免不必要的型芯。應盡量減少型芯的數(shù)量，避免不必要的型芯。2 便于型芯的固定、排氣和清理。便于型芯的固定、排氣和清理。三、鑄件結構設計應考慮的其它問題三、鑄件結構設計應考慮的其它問題1 1 鑄造方法鑄造方法2 2 組合鑄件的設計組合鑄件的設計第三篇第三篇 壓力加工（金屬塑性成形）壓力加工（金屬塑性成形）概概 述述 5 5模型鍛造模型鍛

43、造一、壓力加工（金屬塑性成形）一、壓力加工（金屬塑性成形）金屬材料在金屬材料在外力外力作用下產生塑性變形，獲得具有一定作用下產生塑性變形，獲得具有一定形形狀、尺寸和力學性能狀、尺寸和力學性能的毛坯或零件的生產方法。的毛坯或零件的生產方法。二、壓力加工的基本生產方式二、壓力加工的基本生產方式 1 1軋制軋制 2 2擠壓擠壓3 3拉拔拉拔4 4自由鍛造自由鍛造6 6板料沖壓板料沖壓1 1）零件大小不受限制；）零件大小不受限制；2 2）生產批量不受限制。）生產批量不受限制。三、壓力加工（塑性成形）的特點三、壓力加工（塑性成形）的特點1 1力學性能高力學性能高1 1）組織致密；）組織致密；2 2）晶粒

44、細化；）晶粒細化；3 3）壓合鑄造缺陷；）壓合鑄造缺陷；4 4）使纖維組織合理分布。）使纖維組織合理分布。2 2節(jié)約材料節(jié)約材料1 1）力學性能高，承載能力提高；）力學性能高，承載能力提高；2 2）減少零件制造中的金屬消耗（與切削加工相比）。）減少零件制造中的金屬消耗（與切削加工相比）。 3 3生產率高生產率高4 4適用范圍廣適用范圍廣1 1 金屬的塑性變形與再結晶金屬的塑性變形與再結晶 第一章第一章 壓力加工工藝基礎壓力加工工藝基礎 一、金屬塑性變形的實質一、金屬塑性變形的實質1. 1.單晶體的塑性變形單晶體的塑性變形1 1）滑移：）滑移：2 2）孿晶：）孿晶：2. 2. 多晶體的塑性變形多

45、晶體的塑性變形晶內變形晶內變形晶間變形晶間變形滑移滑移孿晶孿晶滑動滑動轉動轉動多晶體塑性變形的實質：多晶體塑性變形的實質：晶粒內部發(fā)生滑移和孿晶；同時晶晶粒內部發(fā)生滑移和孿晶；同時晶粒之間發(fā)生滑移和轉動。粒之間發(fā)生滑移和轉動。二、塑性變形后金屬的組織和性能二、塑性變形后金屬的組織和性能1. 1.冷變形及其影響冷變形及其影響1 1）組織變化的特征：）組織變化的特征：晶粒沿變形最大方向伸長；晶粒沿變形最大方向伸長；晶格與晶粒均發(fā)生畸變；晶格與晶粒均發(fā)生畸變；晶粒間產生碎晶。晶粒間產生碎晶。2 2）性能變化的特征：）性能變化的特征：加工硬化：加工硬化：隨著變形程度的增加，其隨著變形程度的增加，其強度

46、和硬度不強度和硬度不斷提高，塑性和韌性不斷下降。斷提高，塑性和韌性不斷下降。有利：強化金屬材料有利：強化金屬材料不利：進一步的塑性變形帶來困難不利：進一步的塑性變形帶來困難2. 2. 回復回復T T回回 = 0.3T= 0.3T熔熔3. 3. 再結晶再結晶T T再再 = 0.4T= 0.4T熔熔(K)(K)T T再再冷變形冷變形熱變形熱變形以上以上以下以下4 . 4 . 熱變形及其影響熱變形及其影響1 1）不產生加工硬化）不產生加工硬化2 2）使組織得到改善，提高了力學性能）使組織得到改善，提高了力學性能 細化晶粒；細化晶粒； 壓合了鑄造缺陷；壓合了鑄造缺陷；3 3）形成纖維組織）形成纖維組織

47、 組織致密。組織致密。三、三、 纖維組織與鍛造比纖維組織與鍛造比 在熱變形過程中，材料內部的夾雜物及其它非基體物質。沿在熱變形過程中，材料內部的夾雜物及其它非基體物質。沿塑性變形方向所形成的流線組織，稱為纖維（流線）組織。塑性變形方向所形成的流線組織，稱為纖維（流線）組織。（1 1）在）在平行平行于纖維組織的方向上：材料的于纖維組織的方向上：材料的抗拉強度提高抗拉強度提高（2 2）在垂直于纖維組織的方向上：材料的）在垂直于纖維組織的方向上：材料的抗剪強度提高抗剪強度提高一、金屬的可鍛性一、金屬的可鍛性是金屬材料在壓力加工時成形的難易程度。是金屬材料在壓力加工時成形的難易程度。1 . 1 . 可

48、鍛性的衡量指標可鍛性的衡量指標1 1）塑性：）塑性：2 2）變形抗力：）變形抗力：材料的材料的塑性越好塑性越好，其可鍛性越好。，其可鍛性越好。材料的材料的變形抗力越小變形抗力越小，其可鍛性越好。其可鍛性越好。2 . 2 . 影響可鍛性的因素影響可鍛性的因素1 1）金屬的本質）金屬的本質化學成分：化學成分：MeMe越低，材料的可鍛性越好。越低，材料的可鍛性越好。組織狀態(tài)：純金屬和固溶體具有良好的可鍛性。組織狀態(tài)：純金屬和固溶體具有良好的可鍛性。 2 2 壓力加工工藝基礎壓力加工工藝基礎2 2）變形條件）變形條件變形溫度：變形溫度：應力狀態(tài)：應力狀態(tài)：變形速度：變形速度：T T溫溫越高，材料的可鍛

49、性越好。越高，材料的可鍛性越好。V V變變越小，材料的可鍛性越好。越小，材料的可鍛性越好。三向壓應力三向壓應力塑性最好、變形抗力最大。塑性最好、變形抗力最大。三向拉應力三向拉應力塑性最差、變形抗力最大。塑性最差、變形抗力最大。三、金屬的變形規(guī)律三、金屬的變形規(guī)律1. 1. 體積不變定律體積不變定律2. 2. 最小阻力定律最小阻力定律二、鍛造溫度范圍二、鍛造溫度范圍始鍛溫度：始鍛溫度：終鍛溫度：終鍛溫度：過熱、過燒過熱、過燒 缺陷缺陷加工硬化加工硬化45: 1200 800 第二章第二章 金屬的壓力加工方法金屬的壓力加工方法2-1 2-1 自由鍛造自由鍛造一、自由鍛設備一、自由鍛設備鍛錘鍛錘壓力

50、機壓力機空氣錘空氣錘蒸汽蒸汽空氣錘空氣錘水壓機水壓機油壓機油壓機65750Kg630Kg5T二、自由鍛基本工序二、自由鍛基本工序基本工序基本工序 完成鍛件基本變形和成形的工序。完成鍛件基本變形和成形的工序。H完全礅粗局部礅粗，S S1.25H0/D02.53. 3. 沖孔：沖孔：4. 4. 彎曲彎曲：5. 5. 扭轉：扭轉：6. 6. 錯移：錯移：1. 1. 礅粗：礅粗：2. 2. 拔長：拔長：， S SL L芯軸拔長芯軸擴孔三、自由鍛工藝規(guī)程的制定三、自由鍛工藝規(guī)程的制定1. 1. 鍛件圖的繪制鍛件圖的繪制1 1）機械加工余量）機械加工余量2 2）公差）公差3 3）敷料）敷料2. 2. 坯料

51、重量和尺寸的計算坯料重量和尺寸的計算G坯坯 = （1+k）G鍛鍛G坯坯 = G鍛鍛+G料頭料頭+G芯料芯料+G燒燒K K 消耗系數(shù)消耗系數(shù)3 . 3 . 鍛造工序的選擇鍛造工序的選擇軸、桿類零件：鐓粗、拔長軸、桿類零件：鐓粗、拔長盤類、環(huán)類零件：鐓粗（拔長及鐓粗）、盤類、環(huán)類零件：鐓粗（拔長及鐓粗）、 沖孔（芯軸上擴孔）沖孔（芯軸上擴孔）筒類零件：鐓粗、沖孔、在芯軸上拔長筒類零件：鐓粗、沖孔、在芯軸上拔長4 . 4 . 鍛造溫度范圍及加熱火次的確定鍛造溫度范圍及加熱火次的確定5 . 5 . 鍛造設備的選擇鍛造設備的選擇6 . 6 . 確定工時確定工時 7 . 7 . 填寫工藝卡填寫工藝卡2-2

52、 2-2 模型鍛造模型鍛造模型鍛造模型鍛造 將金屬坯料放在具有一定形狀的模鍛模膛將金屬坯料放在具有一定形狀的模鍛模膛 內受壓、變形，獲得鍛件的方法。內受壓、變形，獲得鍛件的方法。特點：特點：1 1）生產率高；）生產率高； 2 2）鍛件的尺寸精度和表面質量高；）鍛件的尺寸精度和表面質量高；3 3）材料利用率高；）材料利用率高；4 4）可鍛造形狀較復雜的零件；）可鍛造形狀較復雜的零件；5 5）模具成本高、設備昂貴；）模具成本高、設備昂貴；6 6）鍛件不能任意大。）鍛件不能任意大。一般不得超過一般不得超過150kg150kg。一、錘上模鍛一、錘上模鍛（一）錘上模鍛設備（一）錘上模鍛設備蒸汽蒸汽空氣模

53、鍛捶空氣模鍛捶（二）鍛模結構（二）鍛模結構鍛模鍛模模膛模膛飛邊槽飛邊槽橋部橋部倉部倉部 形成鍛件基本形狀和尺寸的空腔。形成鍛件基本形狀和尺寸的空腔。 容納多余的金屬。容納多余的金屬。 增加金屬流動的阻力，促使金屬充滿模膛。增加金屬流動的阻力，促使金屬充滿模膛。（三）模膛的分類（三）模膛的分類模膛模膛模鍛模膛模鍛模膛制坯模膛制坯模膛終鍛模膛終鍛模膛預鍛模膛預鍛模膛延伸模膛延伸模膛滾壓模膛滾壓模膛彎曲模膛彎曲模膛切斷模膛切斷模膛（四）鍛模工藝規(guī)程的制定（四）鍛模工藝規(guī)程的制定1. 1. 繪制鍛件圖繪制鍛件圖1 1）分模面的選擇）分模面的選擇2)2)確定加工余量、公差和敷料確定加工余量、公差和敷料3

54、 3）設計模鍛斜度）設計模鍛斜度4 4）設計模鍛圓角）設計模鍛圓角5 5）確定沖孔連皮）確定沖孔連皮2. 2. 確定模鍛工序確定模鍛工序1 1）基本工序）基本工序圓盤類零件：鐓粗圓盤類零件：鐓粗 預鍛預鍛 終鍛終鍛長桿類零件：制坯長桿類零件：制坯 預鍛預鍛 終鍛終鍛2 2）修正工序）修正工序切邊；切邊；沖孔；沖孔； 校正；校正； 熱處理；熱處理；清理。清理。汽車凸輪軸汽車凸輪軸工序：拔長、滾擠、預鍛、工序：拔長、滾擠、預鍛、終鍛、切邊。終鍛、切邊。二、胎模鍛造二、胎模鍛造利用自由鍛設備在活動模具上生產模鍛件的方法。利用自由鍛設備在活動模具上生產模鍛件的方法。1. 1. 扣模扣模2. 2. 筒模

55、筒模3. 3. 合模合模應用：沒有模鍛設備的中、小型鍛件的批量生產。應用：沒有模鍛設備的中、小型鍛件的批量生產。2-3 2-3 板料沖壓板料沖壓利用沖模對金屬板料施加壓力，使其產生分離或變形獲利用沖模對金屬板料施加壓力，使其產生分離或變形獲得所需零件的工藝方法。得所需零件的工藝方法。冷沖壓冷沖壓： t 2t。 帶孔件的彎曲：帶孔件的彎曲：3 3）對拉深件的要求）對拉深件的要求 彎曲件的形狀應力求簡單、對稱，并不宜太高；彎曲件的形狀應力求簡單、對稱，并不宜太高； 拉深件的圓角半徑應滿足：拉深件的圓角半徑應滿足：rd t、R 2t； 2. 2. 改進結構可簡化工藝及節(jié)省材料改進結構可簡化工藝及節(jié)省

56、材料1 1）采用沖焊結構）采用沖焊結構第四篇第四篇 焊焊 接接 概概 述述 一、金屬焊接成形一、金屬焊接成形用加熱、加壓等工藝措施，使兩分離表面產生原子間的結用加熱、加壓等工藝措施，使兩分離表面產生原子間的結合與擴散作用，從而獲得不可拆卸接頭的材料成形方法。合與擴散作用，從而獲得不可拆卸接頭的材料成形方法。二、焊接成形的分類二、焊接成形的分類 1 1熔化焊：熔化焊： 2 2壓力焊：壓力焊：3 3釬焊：釬焊：電弧焊電弧焊（手工電弧焊、埋弧自動焊、氣（手工電弧焊、埋弧自動焊、氣體保護焊）、體保護焊）、電渣焊、電子束焊、激光電渣焊、電子束焊、激光焊、等離子弧焊等焊、等離子弧焊等電阻焊、摩擦焊、冷壓焊

57、、超聲波焊、電阻焊、摩擦焊、冷壓焊、超聲波焊、爆炸焊、高頻焊、擴散焊等爆炸焊、高頻焊、擴散焊等軟釬焊、硬釬焊軟釬焊、硬釬焊三、焊接成形的特點三、焊接成形的特點1 1接頭接頭 牢固、封性好。牢固、封性好。2 2可化大為小、以小拼大?？苫鬄樾　⒁孕∑创?。 3 3可實現(xiàn)異種金屬的連接。可實現(xiàn)異種金屬的連接。4 4重量輕、加工裝配簡單。重量輕、加工裝配簡單。5 5焊接應力變形大，接頭易產生裂紋、夾渣、氣孔等缺陷。焊接應力變形大，接頭易產生裂紋、夾渣、氣孔等缺陷。1 1 手工電弧焊的焊接過程手工電弧焊的焊接過程 第一章第一章 金屬焊接成形工藝基礎金屬焊接成形工藝基礎 一、一、手工電弧焊的特點手工電弧焊

58、的特點1 1 . . 設備簡單、應用靈活方便。設備簡單、應用靈活方便。2 . 2 . 勞動條件差、生產率低、質量不穩(wěn)定。勞動條件差、生產率低、質量不穩(wěn)定。二、手工電弧焊焊接過程二、手工電弧焊焊接過程引弧引弧 形成熔池形成熔池形成焊縫形成焊縫三、焊接電弧三、焊接電弧1 . 1 . 焊接電弧的概念焊接電弧的概念在焊條末端和工件兩極之間的氣體介在焊條末端和工件兩極之間的氣體介質中，產生強烈而持久的放電現(xiàn)象。質中，產生強烈而持久的放電現(xiàn)象。 焊接電弧的穩(wěn)定燃燒焊接電弧的穩(wěn)定燃燒 就是帶點粒子產生、運就是帶點粒子產生、運動、復合、產生的動態(tài)平衡過程。動、復合、產生的動態(tài)平衡過程。2 . 2 . 電弧的構

59、造及熱量分布電弧的構造及熱量分布陰極區(qū)：陰極區(qū)：陽極區(qū)：陽極區(qū)：弧柱區(qū)：弧柱區(qū)：2400k 36%2600k 42%50008000k 21%3 . 3 . 電弧的極性電弧的極性直流電源直流電源正接極正接極：直流電源直流電源反接極反接極：工件工件正極（陽極）；焊條正極（陽極）；焊條負極（陰極）。負極（陰極）。工件工件負極（陰極）；焊條負極（陰極）；焊條正極（陽極）。正極（陽極）。用于薄板金屬的焊接用于薄板金屬的焊接 2 2 焊接冶金過程與電焊條焊接冶金過程與電焊條一、熔焊冶金過程特點一、熔焊冶金過程特點1 . 1 . 熔池金屬溫度高于一般冶金溫度熔池金屬溫度高于一般冶金溫度2 . 2 . 熔池

60、金屬冷卻快，處于液態(tài)的時間短熔池金屬冷卻快，處于液態(tài)的時間短2000k使金屬元素強烈蒸發(fā)、燒損。使金屬元素強烈蒸發(fā)、燒損。10s化學成分不均勻；焊縫區(qū)易產生氣孔、夾渣等缺陷?；瘜W成分不均勻；焊縫區(qū)易產生氣孔、夾渣等缺陷。3 .3 .空氣對焊縫的影響嚴重空氣對焊縫的影響嚴重1 1） O O2 2 ：氧化的結果氧化的結果合金元素被燒損；合金元素被燒損；焊縫產生夾渣的缺陷；焊縫產生夾渣的缺陷；形成形成COCO氣孔。氣孔。2 2）N N2 2 ：使接頭的塑性、韌性下降。使接頭的塑性、韌性下降。3 3）H H2 2 ：氫氣孔氫氣孔 氫脆氫脆二、熔焊冶金過程中必須采取的工藝措施二、熔焊冶金過程中必須采取的