1、工藝方法：鑄造、壓力加工、焊接、切削加工和熱處理。一、金屬材料的性能1強度：強度是金屬材料在外力作用下抵抗塑性變形和斷裂的能力。強度大小常用應(yīng)力來表示，單位為 MPa。指標(biāo)：屈服強度 金屬材料發(fā)生屈服現(xiàn)象時的屈服極限。用符號b s表示。對于沒有明顯屈服現(xiàn)象的金屬材料，多測定其規(guī)定剩余伸長量時對應(yīng)的應(yīng)力b0.2。抗拉強度 金屬材料在拉斷之前所能承受的最大應(yīng)力，用符號bb表示2、塑性：金屬材料在外力作用下產(chǎn)生永久變形而不致破裂的性能稱為塑性。指標(biāo)：延伸率 試樣拉斷后，標(biāo)距的伸長與原始標(biāo)距的百分比稱為延伸率。用符號3表示，其計算公式為：LJ 100 %斷面收縮率試樣拉斷后，縮頸處截面積的最大收縮量與

2、原始截面積的百分比為斷面收縮率，用符號®表示金屬材料的延伸率和斷面收縮率100 %e丨數(shù)值越大,表示材料的塑性越好。3、硬度： 金屬材料抵抗更硬的物體壓入其內(nèi)的能力稱為硬度。表示金屬材料在一個小的 體積范圍內(nèi)抵抗彈性變形、塑性變形或破斷的能力。硬度試驗的方法：壓入硬度試驗法如布氏硬度 HBS、洛氏硬度HRC劃痕硬度試驗法如莫氏硬度4、 沖擊韌性：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，用符號aK表示Akak So5、疲勞強度：機械零件在無數(shù)次的交變載荷作用下不至于發(fā)生破斷的最大應(yīng)力。、金屬的晶體結(jié)構(gòu)1、晶格：表示晶體中原子排列規(guī)律的空間格子叫做晶格。 晶胞：能夠完整地反映

3、晶格特征的最小幾何單元稱為晶胞。 常見的三種金屬晶格：體心立方晶格：屬于這種晶格的有鉻，釩，鎢，鉬，a-Fe。每個立方晶胞中包含 1/8*8+1=2個原子，原子半徑r a1/8*8+1/2*6=4每個立方晶胞面心立方晶格：屬于這種晶格的有鋁，銅，鉛，銀，丫 -Fe。每個立方晶胞中包含 個原子，原子半徑r -：a密排六方晶格：屬于這種晶格的有鎂 Mg、鋅Zn、鈹Be和鎘Cd。1中包含2* 1/6*6+1/2+3=6個原子，原子半徑r a2、細化晶粒：2原因：晶粒的粗、細對金屬的機械性能影響很大。因為晶粒細，晶界就多。由于晶界處的 晶格排列方向極不一致，犬牙交錯，互相咬合，從而加強了金屬的結(jié)合力，

4、故晶粒越細小, 材料的強度和硬度越高，塑性韌性越好。方法：1增大過冷度，增加晶核數(shù)量只適合中小鑄件2孕育處理在液態(tài)金屬結(jié)晶前參加不熔質(zhì)點變質(zhì)劑或孕育劑點作為人工晶核3振動處理采用機械振動、超聲波振動和電磁振動等措施將生長的晶枝破碎此外，通過壓力加工、熱處理等方法也能夠細化晶粒從而改善材料的性能。鑄造生產(chǎn)中細化晶粒的主要措施： 降低澆注溫度、提高鑄型的激冷能力如用金屬鑄型代替砂鑄型； 孕育處理通過外來晶核增加晶核的數(shù)目； 采用機械振動、旋轉(zhuǎn)磁場攪拌等方法，使結(jié)晶過程中，晶枝折斷，從而增加晶核的數(shù) 目。3、金屬的同素異構(gòu)轉(zhuǎn)變：一種金屬能以幾種晶格類型存在的性質(zhì)，叫做同素異構(gòu)性。金屬 在固態(tài)下晶格類

5、型發(fā)生變化的過程稱為同素異晶轉(zhuǎn)變。同素異構(gòu)轉(zhuǎn)變屬于固態(tài)轉(zhuǎn)變，其轉(zhuǎn)變需要較大的過冷度；晶格的變化伴隨著金屬體積的 變化、轉(zhuǎn)變時會產(chǎn)生較大的內(nèi)應(yīng)力。控制冷卻速度，可以改變同素異構(gòu)轉(zhuǎn)變后的晶粒的大小，從而改變金屬的性能。三、鐵碳合金：1合金結(jié)構(gòu)：1固溶體：有些合金組元在固態(tài)下也具有互相溶解的能力，這種溶質(zhì)的原子溶入溶劑的晶 格中或取代了某些溶劑原子的位置，而仍保持溶劑晶格類型的金屬晶體，叫做固溶體。溶質(zhì)原子溶入溶劑晶格中時，會造成溶劑晶格的畸變。這使得金屬晶體在塑性變形時 晶面之間的相對滑移阻力增加，表現(xiàn)為固溶體的強度、硬度比純金屬高。2金屬化合物：合金各組元的原子按一定的整數(shù)比化合而成的一種新的金

6、屬化合物。它具 有與組兀原來晶格不同的新晶格，如Fe3C滲碳體。化合物的硬度通常比組元高，脆性也較高。3機械混合物：組成合金的各組元在固態(tài)下既不互相溶解，又不互相化合，而是以混合方 式獨立存在，叫做機械混合物。機械混合物類型的合金往往比單一固溶體合金具有更高的強度和硬度，但塑性和可鍛 性不如單一的固溶體，因此鋼在鍛造時，總是先加熱使之轉(zhuǎn)變成單一的固溶體后再進行鍛 造。2、鐵碳合金的根本組織：1鐵素體F：碳溶解在a -鐵中形成的固溶體叫做鐵素體。 保持a -鐵的體心立方晶格 a -鐵溶解碳的能力很小且隨溫度變化而變化 鐵素體含碳很少，機械性能近似純鐵 鏡下觀察為均勻明亮的多邊形晶粒2奧氏體A：碳

7、溶解在丫 -鐵中形成的固溶體叫做奧氏體。 保持丫 -鐵的面心立方晶格 丫 -鐵溶解碳的能力比a -鐵大，在1147° C時達2.06%，在727 ° C時，溶解度為0.8%。 穩(wěn)定的奧氏體在鋼中存在的最低溫度為727 ° C 奧氏體硬度不是很高 HB=160200,塑性較好，是絕大多數(shù)鋼種在在高溫壓力加工所需 要的組織。3滲碳體Fe3C：鐵與碳形成的穩(wěn)定的化合物Fe3C叫做滲碳體，其含碳量 6.67%，具有復(fù)雜的晶格形式。性能與鐵素體差異很大，不發(fā)生同素異構(gòu)轉(zhuǎn)變。 滲碳體的硬度很高HB=800，而塑性極差，接近于零，是一種硬而脆的組織。滲碳體在 鋼中起主要的強化作

8、用。 C含量增加，F(xiàn)e3C增加，強度上升，塑性下降 Fe3C在一定條件下分解FeaC 3Fe+C 石墨4珠光體P：珠光體是鐵素體和滲碳體的機械混合物。鐵素體占大多數(shù)，含碳量0.77%。珠光體是由軟的鐵素體片和硬的滲碳體片相間組成的混合物。故其機械性能介于滲碳體和 鐵素體之間，它的強度較好 b=750MPa,HB180，其塑性低，但不脆。5萊氏體Le、L' e:萊氏體是含碳量為 4.3%的合金，在1148° C時結(jié)晶出的奧氏體和滲 碳體的混合物。由于奧氏體在 727° C時將轉(zhuǎn)變?yōu)橹楣怏w，所以室溫下的萊氏體由珠光體和 滲碳體組成。萊氏體的硬度很高，塑性很差。3、鐵碳合

9、金相圖狀態(tài)圖：鐵碳合金狀態(tài)圖是用熱分析法作出的溫度一一成分坐標(biāo)圖，圖中成分坐標(biāo)軸僅標(biāo)出含碳量小于6.69%的合金局部。含碳量大于6.69%的鐵碳合金脆性極大，在工業(yè)上沒有實際意義。當(dāng)含碳量為6.69%時，鐵和碳形成的 Fe3C，可以看作是合金的一個組兀，因此，這個狀態(tài)圖實際上是Fe Fe3C的狀態(tài)圖。P J3001100900600鐵碳金狀態(tài)圖ABCD線一液相線，液態(tài)合金冷卻到此線時開始結(jié)晶。AHJECF線一固相線，液態(tài)合金冷卻到此線全部轉(zhuǎn)變?yōu)楣滔?AHJE線一鋼的固相線，液態(tài)合金冷卻到此線全部轉(zhuǎn)變?yōu)楣滔唷?ECF線一生鐵的固相線共晶線GS線一奧氏體中析出鐵素體的開始線ES線一奧氏體冷卻到此線

10、時，開始析出二次滲碳體，使奧氏體的含碳量向0.77%遞減。PSK線一共析線，各種成分的奧氏體冷卻到次線時，同時析出珠光體。S共析點表1-2Fe-Fe.C狀直圖中局部特性點特性點符號含碳肯XA153S0藐洙豹曙點C1U84 3mar共晶點幷氣UK +F屯tC#D1227鼠林律碳體的給點£1U82.11談在幾F它中的聶大樁解度C912041 2V堆鐵的同索異構(gòu)轉(zhuǎn)變點丁矗_人兔i一 a P7271丨a 0218中的度S0.77Q600隊 0057600c時碳在卜兔中的鐵碳合金相圖狀態(tài)圖的應(yīng)用：1作為選用鋼材的依據(jù)2制訂鑄、鍛和熱處理等加工工藝的依據(jù) 在鑄造生產(chǎn)上的應(yīng)用找出不同成分合金的熔點

11、，從而確定熔化和澆注溫度；共晶成分的合金不僅熔點低，而且凝固溫度區(qū)間也較小，故具有良好的鑄造性能。 在鍛造工藝上的應(yīng)用奧氏體組織的強度低、 塑性好，便于塑性變形加工， 通過相圖確定不同鋼種的始鍛溫度和終 鍛溫度。 在熱處理工藝上的應(yīng)用4、鐵碳合金的分類：分類碳的質(zhì)量分?jǐn)?shù)晞平衡組織符號工業(yè)純詼<0.0218飲素體F亞共析鋼0.02180.77鉄素體+珠光體F+P共析鋼0.77珠光體P過并析鋼0J72.ll珠光體+二次滲碳體P+F63CU亞共晶吉口生鉄2.113珠光體+二次涔縷休士茉氏休P-bF3C 11 Ue共晶口口生鐵4.3茉氏體LP 彌過共晶白門生鐵436.69萊氏休*一次滲碳休匕+

12、Fe3C I3.從狀態(tài)圖看鋼的組織變化A+Fe3CnPP+F；KirP+FeSCn +Let . 1L+Fe3GFe3CI +LeF«3Ct +Lefgg 5E8典璽帙B!合金在FPe«C相圖中的位Jt四、碳鋼：1碳鋼中常存雜質(zhì)對鋼性能的影響：1碳：在鋼中，碳主要以滲碳體形式存在。當(dāng)鋼中碳的質(zhì)量分?jǐn)?shù)小于時，隨著含碳量的增 加，鋼的強度、硬度不斷增加，而塑性和韌性不斷下降。這是因為片層狀滲碳體起著強化 作用。鋼中珠光體越多，其強度、硬度越高。但是，當(dāng)鋼中碳的質(zhì)量分?jǐn)?shù)大于0.9%，鋼中出現(xiàn)網(wǎng)狀滲碳體，使鋼的脆性增加，這時鋼的硬度隨著碳的質(zhì)量分?jǐn)?shù)的增加而不斷提高，而鋼的強度、塑性

13、和韌性卻會不斷下降。2錳：錳主要來自煉鋼脫氧劑。一般認為錳在鋼中是一種有益元素，在碳鋼中含錳量通常 小于0.80%;在含錳合金鋼中，一般控制在1.01.2%。錳大局部溶于鐵素體中，形成置換固溶體，并使鐵素體強化；一局部錳那么溶于滲碳體 中，形成合金滲碳體；錳還能增加珠光體的相對量，并使珠光體變細，這都使得鋼的強度 提高。錳與硫化合形成 MnS，能減輕硫的有害作用。當(dāng)錳含量不多，在碳鋼中僅為少量雜質(zhì)存在時，它對鋼的性能影響不顯著。3硫：硫主要是由生鐵帶入鋼中的有害元素。硫不溶于鐵，而以FeS形式存在。FeS會與Fe形成共晶，并分布在奧氏體晶界上。當(dāng)鋼材在10001200 ° C進行壓力

14、加工時，由于 FeS Fe共晶熔點只有989 ° C已經(jīng) 溶化，并時晶粒脫開，鋼將變得極脆，這種脆性現(xiàn)象稱為熱脆為防止熱脆，鋼中含硫量必須嚴(yán)格控制。錳可消除硫的有害作用。錳與硫化合形成熔點1620° C的MnS,而MnS在高溫時具有塑性，因此可防止熱脆現(xiàn)象。4硅：硅可溶于鐵素體中，使其強度、硬度提高而塑性下降；有一局部硅那么存在于硅酸鹽 夾雜中。當(dāng)含硅量不多，在碳鋼中僅作為少量雜質(zhì)存在時，它對鋼的性能影響不顯著。5磷：磷也是一種有害物質(zhì)。磷在鋼中全部溶于鐵素體中，這雖可使鐵素體的強度、硬度 有所提高，卻使室溫下的塑性、韌性急劇下降，并使其脆性轉(zhuǎn)化溫度有所升高，使鋼變脆， 這

15、種現(xiàn)象稱為 冷脆磷的存在還使得鋼的焊接性能變壞，因此鋼中的含磷量要嚴(yán)格控制。2、碳鋼的分類及牌號：按含碳量分類： 低碳鋼一一含碳量小于或等于 0.25% ; 中碳鋼含碳量0.250.60%; 高碳鋼一一含碳量大于0.60%。按鋼的質(zhì)量分類根據(jù)含S、P的多少： 普通碳素鋼SW 0.050% , PW 0.045%牌號由代表屈服點的拼音字母Q、屈服點數(shù)值、質(zhì)量等級符號和脫氧方法符號四個局部按順序組成。例如 Q235A F為屈服點為235N/mm2的A級沸騰鋼。 優(yōu)質(zhì)碳素鋼SW 0.035% , PW 0.035%牌號用兩位數(shù)表示，這兩位數(shù)字表示鋼中平均含碳量的萬分之幾。0825號鋼含碳量低，強度、

16、硬度較低，塑性、韌性及焊接性良好。 這類鋼多數(shù)制成薄鋼板， 用來制造各種容器，或焊接結(jié)構(gòu)和沖壓件；還可用來制造螺釘、螺母、墊圈、小軸強度要 求不高、套筒等零件。15、20號鋼還可以用做滲碳件。3050等號鋼含碳量中等，強度較高、韌性和加工性能也較好。應(yīng)用時經(jīng)常要經(jīng)過淬火、回火等熱處理。這類鋼多用來制造軸類、齒輪、絲杠、連桿等重要零件，以35、40、45、50鋼應(yīng)用最廣，這類鋼通常在經(jīng)調(diào)質(zhì)處理后使用，因此又稱為調(diào)質(zhì)鋼。55、60、65、70號鋼含碳量較高，淬火后有較高的硬度和彈性，可用來制造各種彈簧、車L 輥、鋼絲繩和風(fēng)開工具等。 高級優(yōu)質(zhì)碳素鋼SW 0.030%, PW 0.035%按鋼的用途

17、分類： 結(jié)構(gòu)鋼主要各種工程構(gòu)件和機械零件的鋼。這類鋼一般屬于低碳鋼和中碳鋼。 工具鋼 主要用于制造各種刃具、量具、模具。高碳鋼其牌號是在 碳或T后面附以數(shù)字來表示。數(shù)字表示該鋼平均含碳量的千分之幾。3碳素工JUR的牌號、性龍和用邀牌號化學(xué)Ift分煤處理應(yīng)用舉例CMnSiSP悴火租度不小于不大于T76 65-D. H|WO. 01<0.435W-B20水淬受碎擊、需較序 變度和耐醐性曲 工具*卻木工用具等T«A 7S0. S47BO-BOO 水悴THMn0. tO "* 0+ 00T9 IaB4G 40査中婷沖擊詢 工耳和睛U凱弁* 如側(cè)刀.沖湊、« 樁晉、手

18、工欝 條、卡尺等TKthh 04TilbD5-l-14不受沖擊幗援 廉高礎(chǔ)度的工 H和耐暑機件.如 鉆頭、程JR刮刀、T121.15-1. UTB35鑄造碳鋼：鑄造用碳鋼一般用于制造形狀復(fù)雜，力學(xué)性能要求較高的機械零件。鑄造碳鋼的含碳量一般在之間，如果含碳量過高，那么鋼的塑性差，鑄造時易產(chǎn)生裂紋。鑄造碳鋼牌號是用鑄鋼兩字的漢語拼音字母字頭“ ZG后面加兩組數(shù)字組成，第一組數(shù)字代表屈服強度值，第二組數(shù)字代表抗拉強度值。ZG200-400 :具有良好的塑性、韌性和焊接性，用于受力不大、要求具有一定韌性的零件， 如機座、變速箱體等。ZG230-450 :有一定的強度和較好的塑性、韌性，焊接性良好，切

19、削性能尚可，用于受力不 大，要求具有一定韌性的零件，如砧座、軸承蓋、外殼、閥體、底板等。ZG270-500 :有較高強度和較好塑性，鑄造性能良好，焊接性較差，切削性能良好，用作扎 鋼機機架、連桿、箱體、缸體、曲軸、軸承座等。ZG310-570 :強度和切削性能良好，塑性、韌性較差，用于負荷較高的零件，如大齒輪、缸 體、制動輪、輥子等。ZG340-640 :有較高的強度、硬度和耐磨性、切削性能中等，焊接性較差，裂紋敏感性大， 用作齒輪、棘輪等。« 2 4常用的力學(xué)性能指栩及其含義力學(xué)性篤性儲推標(biāo)« *強度叫 西 10.1爆電剩余神樂應(yīng)力MPa(N/mm3)成蒔拉斷費承曼的竝大

20、標(biāo)賽拉竝力直棹過程屮.力不増加怩持恫定仍他難蛭神快變童時的應(yīng)力虔定砂余呻長率達6 E黔時的應(yīng)力W性a 電g樂距的樽桓與慷埔標(biāo)即的冇分比面裂的韋大牙原站樹面枳的百幷出HBS (W)HRCHR®HHAHVB標(biāo)R搐氏玫度憶A林R裕氐硬度債r:*弗壓貌單位表圜飆上所承受的平均壓力：!4RC-lXJ-e ，業(yè)用洛氏観度棚程標(biāo)尺劇度It程有理余臣:-TRB-lJO-t >環(huán)琛度増醫(yī)<*之差訃算的酸腹值!4RA-lW-e J"匝四棱啊拜壓疫肌悅外表積上膠童曼的平均壓力韌性畔沖擊M度 J/m中擊試禪峽口處單位橫面段上的沖擊瓏收功抗按療桂MPa對輔循環(huán)時，tt橢耀礴殲黨疲ffl

21、107下砒申值疲費曲五、熱處理：1、五種工藝：退火：將工件加熱到高于或低于鋼的臨界點，保溫一定時間，然后在爐中或埋入導(dǎo)熱性較 差的介質(zhì)中緩慢冷卻的熱處理工藝。目的：降低硬度，以利于切削加工；細化晶粒，改善組織，提高機械性能；消除內(nèi)應(yīng)力， 為下面的淬火工序做準(zhǔn)備；提高鋼的塑性和韌性，便于進行壓力加工沖壓、鍛壓、拉拔 等。正火：將鋼材或鋼件加熱到 AC3或Accm以上30-50C,保溫適當(dāng)?shù)臅r間后，出爐在 空氣 中冷卻的熱處理工藝稱為正火。正火與退火的主要區(qū)別是冷卻速度較快，同一種鋼正火后的珠光體片層較薄，晶粒較細， 強度和硬度較高，韌度也較好。應(yīng)用：1作最終熱處理，普通結(jié)構(gòu)鋼零件目的：a細化A晶

22、粒，組織均勻化，b.減少了亞共析鋼中 F% t P% f,細化t強度，韌性, 硬度f2預(yù)先熱處理a. 消除亞共析鋼中的魏氏組織，帶狀組織；細化組織t為淬火、調(diào)質(zhì)作準(zhǔn)備b. 使過共析鋼中Fe3CII Jt使其不形成連續(xù)網(wǎng)狀，為球化作準(zhǔn)備3改善切削加工性能針對低碳鋼淬火：淬火是將鋼件加熱到 Ac3或Ac1以上3050° C,保溫一定時間后， 在油中或水中快 速冷卻的一種熱處理工藝。淬火的目的是為了獲得高硬度的馬氏體組織。回火：回火就是把淬火后的鋼重新加熱到A1以下的某一溫度，保溫一段時間，然后置于空氣中冷卻的熱處理工藝。目的： 減少或消除工件淬火時產(chǎn)生的內(nèi)應(yīng)力，防止工件在使用過程中變形和

23、開裂； 降低鋼的脆性提高其韌性，適當(dāng)調(diào)整鋼的強度和硬度，使工件到達所需要的力學(xué)性能， 以滿足各種工件的需要； 穩(wěn)定組織，使工件在使用過程中不發(fā)生組織轉(zhuǎn)變，從而保證工件的形狀和尺寸不變，以 到達保證工件精度的目的。六、合金鋼»«-1當(dāng)用低合金菇構(gòu)鋼的牌號、性能和用途力學(xué)性詭務(wù)(M)用ift直徑tnamidk (Xfnun 巧rFTP09MnVCis43CH-5HO書!郵仃的沖壓件、建筑金廉懵件440590it低斥搭護料&中低壓化工容器*槍袖鶯逋lBMnSKH-6B03412橋集、管迪、岳為昏禍爐ISMnTi<ts530 &KJ39G20壓力WW.樓果.I

24、SMnV530-680W0歸爐汽包.化工會宿，大或廠騰姑構(gòu)lOMnSICu4-1034S22石油井怏誓平fL橋舉UMnVTiRE550*-440119銅及其合金:很重要的兩個牌號：忘了六、熱加工：固態(tài)收縮是鑄件產(chǎn)生內(nèi)應(yīng)力、變形和裂紋的根本原因1、鑄件中的縮孔和縮松1縮孔與縮松的形成液態(tài)合金在冷卻凝固過程中，假設(shè)其液態(tài)收縮和凝固收縮所縮減的容積得不到補足，那么在鑄件最后凝固的部位形成孔洞。按孔洞的大小和分布，可分為縮孔和縮松兩類。 縮孔縮孔是在鑄件最后凝固部位容積大而集中的孔洞，呈倒圓錐形，內(nèi)外表粗糙，并常可見到樹枝狀晶體的末梢。在鑄件檢查中，假設(shè)鑄件厚大部位的上外表澆注位置出線內(nèi)凹，那么可以判

25、斷內(nèi)凹下有集中縮孔。 縮松細小而分散的縮孔稱為縮松。縮松常分布在鑄件軸線區(qū)域、厚大部位、冒口根部附近。當(dāng)縮孔與縮松的容積相同時，縮松的分布面積比縮孔要大的多。縮松的形成是由于被樹枝狀晶體分隔開的小液體區(qū)的液態(tài)收縮和凝固收縮得不到補足所至。不同鑄造合金產(chǎn)生縮孔和縮松的傾向不同。 結(jié)晶溫度范圍小的合金產(chǎn)生集中縮孔的傾向 大，而產(chǎn)生縮松的傾向小；反之，結(jié)晶溫度范圍寬的合金產(chǎn)生縮孔傾向小，但縮松傾向大。 2縮孔和縮松的防止縮孔和縮松使鑄件的力學(xué)性能下降， 因此必須采取適當(dāng)?shù)墓に嚧胧﹣矸乐埂?液態(tài)合金在 冷卻過程中收縮容積是不能防止的， 但鑄件的縮孔是可以防止的。 只要根據(jù)合金的收縮特點， 合理控制鑄件

26、的凝固，使之實現(xiàn)順序凝固定向凝固就可以防止縮孔。順序凝固就是在鑄件可能出現(xiàn)縮孔的熱節(jié)處，通過增設(shè)冒口或冷鐵等一系列工藝措施， 使鑄件遠離冒口的部位先凝固， 此后是靠近冒口部位凝固， 最后才是冒口本身凝固。 將縮孔 轉(zhuǎn)移到最后凝固的冒口之中。冒口為鑄件多余的局部，在鑄件清理時予以去除。為了控制鑄件的定向凝固， 在安放冒口的同時， 還可以在鑄件上某些厚大部位增設(shè)冷鐵。 冷鐵加快了這些厚大部位的冷卻速度， 使之較快凝固并完成補縮。 冷鐵通常用鋼或鑄鐵制造。2、鑄造應(yīng)力： 同時凝固原那么 鑄件在凝固以后的繼續(xù)冷卻過程中， 其固態(tài)收縮假設(shè)是受到阻礙， 便在鑄件內(nèi)部產(chǎn)生內(nèi)應(yīng)力， 稱為鑄造內(nèi)應(yīng)力。 這種應(yīng)力

27、有時是冷卻過程中暫存的， 有的一直殘留到室溫， 后者稱為剩余 內(nèi)應(yīng)力。鑄造應(yīng)力是鑄件產(chǎn)生變形、裂紋等缺陷的主要原因。 1熱應(yīng)力：熱應(yīng)力是由于鑄件壁厚不均勻，各部位冷卻速度不同，致使同一時期內(nèi)鑄件各 局部收縮不一致所引起的。 減少方法：盡量減小鑄件各局部的溫度差，使其均勻的冷卻。為此，在設(shè)計零件時，應(yīng)盡量 使壁厚均勻。 在制訂鑄造工藝時采取同時凝固， 即采取措施保證鑄件各個局部沒有大的溫差， 如將內(nèi)澆口設(shè)置在鑄件薄壁處， 以增加薄壁處的熱量， 減緩其冷卻速度。 也可以在鑄件厚壁 處增設(shè)冷鐵，以加快厚壁處的冷卻速度。 2收縮應(yīng)力：它是鑄件固態(tài)收縮時受到鑄型和型芯的阻礙所產(chǎn)生的應(yīng)力也稱為機械應(yīng)力 收

28、縮應(yīng)力是暫時的， 鑄件經(jīng)落砂后可自行消除。 但它可與熱應(yīng)力共同作用， 增大某些部位的 應(yīng)力，增加鑄件裂紋的傾向。 減少方法：在砂型鑄造中，通過提高砂型和砂芯的退讓性，可以減少收縮應(yīng)力。3、氣孔是氣體在鑄件中形成的孔洞。氣孔破壞了合金的完整性，減少了鑄件的有效承載截 面積， 并在氣孔周圍引起應(yīng)力集中， 因而降低了鑄件的強度。 對承受液壓或氣壓的鑄件，氣 孔會顯著降低其氣密性。根據(jù)氣體的來源，氣孔可分為析出氣孔、侵入氣孔和反響氣孔。 反響氣孔：液態(tài)合金與鑄型、冷鐵、芯撐或熔渣之間，因化學(xué)反響產(chǎn)生氣體而形成的氣孔。Fe3O4+4C 3Fe+4CO 冷鐵、芯撐外表不得有銹蝕、油污，并應(yīng)保持枯燥。4、流

29、動性的影響因素：合金的流動性是指合金本身的流動能力。合金的流動性好，易于充滿鑄型，同時，有 利于非金屬夾雜物和氣體的上浮與排除 ，還有利于對合金在凝固過程中的補縮。其中以化學(xué)成分最為顯著。結(jié)晶的溫度范圍越窄其流動性越好。因此純金屬和共晶成 分的合金流動性最好。七、鑄鐵： 鑄鐵是含碳量大于2.11%的鐵碳合金。根據(jù)碳的存在形式，鑄鐵可分為白口鑄鐵和灰鑄鐵。在灰鑄鐵中，按石墨存在的形態(tài)，可分為普通灰鑄鐵、球墨鑄鐵、可鍛鑄鐵和蠕墨鑄鐵等。1 、灰鑄鐵機械性能：灰鑄鐵機械性能差是由石墨造成的。石墨強度極低、軟而脆，b b<20MPa30%。所以，可將灰鑄鐵視為布滿大量微小裂紋或孔洞的鋼。石墨的比

30、容大，它減小了基體有效截面積；同時，片狀石墨 鋒利邊緣易造成應(yīng)力集中，引起脆性斷裂，這就是灰鑄鐵抗拉強度低、塑性和韌度極差的 原因。抗壓強度接近于鋼，不能鍛造，焊接困難。耐磨性：石墨是一種良好的潤滑劑，當(dāng)它以鑄鐵外表上掉落時所遺留下的孔洞具有存油能 力，因此鑄鐵有良好的減磨性。減振性：由于石墨組織松軟，能吸收震動，有效地阻止了振動能量的傳播。灰鑄鐵的減振 能力約為鋼的十倍，因此是制造床身、底座、內(nèi)燃機缸體的良好材料。缺口敏感性：石墨在金屬基體上形成了大量小缺口，因而減少了對外來缺口的敏感性。當(dāng) 灰鑄鐵件加工質(zhì)量不好或偶然碰傷，對疲勞強度影響甚微。切削性：由于石墨割裂了基體的連續(xù)性，從而使鑄鐵的

31、切屑易脆斷，易于切削。2、灰鑄鐵的牌號及其選用：灰鑄鐵的性能不僅取決于化學(xué)成分，還于冷卻速度密切相關(guān)。因此，它的牌號以力學(xué)性能來表示。按照 GB5675-85灰鑄鐵共有六個牌號。如HT200中“ HT 代表灰鑄鐵，后面的數(shù)字200表示最低抗拉強度。*2-3不同壁厚獲口鑄鐵件機械性能參考值及用途舉例用途 舉例低負荷不重耍件或薄件.如孤罩、輪、巫 錘等牌號鑄件礎(chǔ)厚抗拉強度硬度(mm|MPa(HBS)2.5-W130110-UTHT1001(2010093-1403030的45080B2-1222.5-W175136-2G5142014511917®HT15020-30130110-16-

32、730-5012010S-1&7242201ST-3M10-20WS148-222HT20020-30170194*20030-501604.0-102701T4-2M10-20240164-247HT25020-3Q22015T'23fi30-502001EO-22S10-20290182*27220-30260168-261HT30030-60230161-2411020340199-29®20-»290102-272HT3503O-W260171-2S7祇受中等負荷件，如機床機架*箱休、帶輪、 軸承座、法蘭*泉休、閥體、飛輪等承燮屮等負荷樂耍件.如T缸

33、、齒輪、底腰、E輪、齒條、列架、般機床床身等nii.機體、床身、齒輪、凸轉(zhuǎn)、油缸軸 承巫、襯套、聯(lián)軸器、飛輪朋哽高色荷、咐膳和髙弋戦性的車耍件，如蚩型機 嫌床身.壓力和味身.洶塞壞、慮壓件、凸輪等3、球墨鑄鐵牌號:眾X 球擺橫鐵牌號學(xué)性能和親徐牌號圣體力學(xué)性用逢舉舗aj MRiUoj/d/ ft甸 J* an rlKR&QWOmr鮭律4002501760<1Wg&nrk輪殼、后橋託QmzKia4X2TOID ;<2flf7奎射幕、忡讐、農(nóng)帆件goowB鐵咖珠梯5003505 jM7 -M抽豪齒輪*耐仃、鶻反QISKMU聲光律6004202ZUME曲掃、連桿.凸輪營Q

34、T7OMI27004902一23-®+胡桿、竭繼JUT大囪檜QIKKMQ奪光體m5W2沁功QnmcMn2001 130鼻為HH£握旋童齒絵、凸輪抽他I.律號依刖CK5612 85鐵牌號礙示方苗，力學(xué)性魄橫自CBJ3W-78丄蘑中如2»小墨輕尊溫淬火曲出的.4、可鍛鑄鐵牌號：¥2-5可轡鑄鉄的腔號、力學(xué)性能及用迷舉洌類別尊號力學(xué)栓儺用爵睪犧葉_£ MP6 1 %唧tn1黑心ICnBOMKKTH33CMXJCTH3S0LDKTHWI2300«ACn水霍啻件如三趣.嘰 闊可霞jX3503W20Dc w nCI50Zh機床歎気后橋疣、 農(nóng)機嘩

35、講光KT745CMM4502TO«150-300體可KTZ55(W45®3W4180-25D曲鞘、建枳 Wft.檔槍孤鍛錯KT7fi5(M2血W2210-2SD鐵KTZ?«Mi27CO5302240*290住；L黑用逮華例外.莓引自CB5CTM52.白心可鍛槪鐵本械略*3.1號中所捋的力學(xué)性組指標(biāo)Jfcti+12 m威申15 a標(biāo)推曲擁出的5、蠕墨鑄鐵:表X嚼旻鑄鐵詢牌號和力學(xué)性能牌號力世 德化辜 不小產(chǎn)主耍休翼期2皿“HBSRuT4204203350-752C0-2K)50«RuDSO3B0»D0,75)®-2743D% 珠光儒Au

36、BtO340r wL0no-珈SO* 鼻光井點JT徉Kinxo3003401M0-217gBiiHS)360W53+0121-19750%6、鑄造碳鋼:S2-7鑄遇張舸的肄號'力學(xué)性龍與化學(xué)成分鑄密肄號龍化專K tit 分 / %或91%csSp200400250加OSO3G23W5O4S0220,300.50ZTOJOOU0.400.9031057015O.W 1340640r io0,60 1th F7、澆注位置與分型面的選擇澆注位置-指金屬澆注時鑄件所處的空間位置分型面-指砂箱間的接觸外表澆注位置選擇原那么：鑄件澆注位置對鑄件質(zhì)量，造型方法等有很大影響，應(yīng)注意以下原那么：1鑄件重

37、要的加工面應(yīng)朝下 ：假設(shè)做不到，可放側(cè)面或傾斜假設(shè)有幾個加工面，那么應(yīng)把較大的放下面。如導(dǎo)軌面是關(guān)鍵面，不允許有缺陷，那么要放下面，傘齒輪。2鑄件的大平面應(yīng)朝下原因：上外表出現(xiàn)缺陷，尤其易夾砂。3面積大的薄壁局部放下面或側(cè)面有利于金屬充填，防止?jié)踩狈Α?易形成縮孔的鑄件，厚的局部放在鑄型上部或側(cè)面 ，便于安置冒口。鑄型分型面的選擇原那么分型面選擇的合理可以簡化造型操作，提高勞動生產(chǎn)率。1便于起模，故分型面應(yīng)選擇在鑄件最大截面處(手工造型時，局部阻礙起模的凸起可做活塊 )2應(yīng)盡量減少分型面和活塊數(shù)量(中小件)3應(yīng)盡量使鑄件的重要加工面或大局部加工面和加工基準(zhǔn)面位于同一砂型中；4盡量采用平直分型面

38、，以簡化操作及模型制造；5盡量減少型芯和便于下芯，合型及檢驗位置；7、冒口應(yīng)用：補縮，同時能排氣，集渣 冒口設(shè)置原那么：(1) 保證順序凝固，放在最后凝固局部-根本作用(2) 盡量放在鑄件最高處，有利補縮，熔渣易浮出(3) 冒口最好放在內(nèi)澆口附近，使金屬液通過冒口再進入鑄型 ，提高補縮效果。(4) 盡量避開易拉裂部位；不影響自由收縮(5) 盡量放在需加工部位，便于清理冒口大小：依合金收縮性質(zhì)及具體鑄件凝固條件查手冊8、鑄造方法：砂型鑄造：熔模鑄造、金屬型鑄造、壓力鑄造、低壓鑄造、離心鑄造等。七、金屬壓力加工1、金屬塑性變形的實質(zhì)滑移：是在切應(yīng)力作用下，晶體的一局部原子相對另一局部原子，沿著一定

39、晶面滑移面 和一定方向滑移方向產(chǎn)生的移動。位錯：晶體不像理想晶體那樣完整，內(nèi)部存在著一系列原子排錯的缺陷，稱為位錯。晶體 中因位錯處于高位能狀態(tài)的那局部原子，在比理論值低得多的切應(yīng)力作用下，易于從一個 平衡位置移動到另一個位置，形成位錯運動。因此，實際晶體的滑移不像理想晶體那樣， 而是通過位錯運動實現(xiàn)的。2、壓力加工的優(yōu)點：與鑄造相比1結(jié)構(gòu)致密、組織改善、性能提高強度、硬硬、韌性。2少無切削加工，材料利用率高。3可以獲得合理的流線分布金屬塑變是固體體積轉(zhuǎn)移過程。4生產(chǎn)效率高。如：曲軸、螺釘3、加工硬化：多數(shù)金屬在室溫下進行塑性變形時，隨著變形程度的增加，強度和硬度不斷提高，塑性和 沖擊韌性不斷降低，這種現(xiàn)象稱為加工硬化。產(chǎn)生：加工硬化是由塑性變形時金屬內(nèi)部組織變化引起的。各晶粒沿變形最大的方向伸長, 且其位向