金屬材料及熱處理

理解強度、塑性、硬度的概(gai)念。

2.了解工(gong)程(cheng)用金(jin)屬(shu)材料(liao)的分類，能正確識讀常用金(jin)屬(shu)材料(liao)的牌號(hao)。

2.1金屬材料分類及牌號的識讀(du)：機械加工

2.1.1黑(hei)色金屬：

（1）定義：通常把以鐵及(ji)以鐵碳為主的合金（鋼鐵）稱為黑色金屬(shu)。

2）鑄(zhu)(zhu)鐵(tie)：灰(hui)鑄(zhu)(zhu)鐵(tie)HT抗(kang)拉強度（σb）200（MPa）、可鍛鑄(zhu)(zhu)鐵(tie)KT（H黑心、Z珠(zhu)光體）抗(kang)拉強度（σb）300-伸長率06、球(qiu)墨(mo)鑄(zhu)(zhu)鐵(tie)QT抗(kang)拉強度（σb）400-伸長率18。

（3）碳鋼：

按(an)含碳量分：低、中、高碳鋼。

按用途分：

普通(tong)：Q235A：一般(ban)工(gong)程用(yong)，屈服強度Q數值235等級A。

碳(tan)素結構鋼(gang)：45鋼(gang)：機械零件用(yong)，中碳(tan)鋼(gang)，含碳(tan)量0.45%）；

碳素工(gong)具(ju)鋼(gang)：T12：工(gong)具(ju)鋼(gang)，用(yong)于刃具(ju)、量(liang)(liang)具(ju)、模具(ju)用(yong)鋼(gang)，含碳量(liang)(liang)1.2%。

鑄造碳鋼(gang)(gang)：鑄鋼(gang)(gang)ZG屈服(fu)強度不(bu)低于270-抗拉強度不(bu)低于500。

（4）合金鋼：

按用途分：機械加工

合(he)金(jin)結(jie)(jie)構(gou)鋼(gang)：40Cr：合(he)金(jin)結(jie)(jie)構(gou)鋼(gang)，含碳量0.40%，合(he)金(jin)含量小(xiao)于1.5%不標(biao)。

合金工(gong)(gong)具鋼：9SiCr：合金工(gong)(gong)具鋼，含碳量0.9%，Si、Cr含量小于(yu)1.5%；

高速鋼（鋒鋼）W18Cr4V：含(han)(han)碳量0.7-0.8%，鎢含(han)(han)量18%，Cr含(han)(han)量4%，V含(han)(han)量小于1.5%。

2.1.2有色金屬

（1）有(you)色(se)的定義：除黑色(se)金(jin)(jin)屬(shu)(shu)(shu)以外的金(jin)(jin)屬(shu)(shu)(shu)材料，統稱為有(you)色(se)金(jin)(jin)屬(shu)(shu)(shu)。

（2）了解鋁(lv)及鋁(lv)合金。

2）了解銅及銅合金。

3、了解退火(huo)(huo)(huo)(huo)、正火(huo)(huo)(huo)(huo)、淬火(huo)(huo)(huo)(huo)、回火(huo)(huo)(huo)(huo)、調質、時效處理的目的、方法(fa)及應用。

重點放在應用上。

（1）退(tui)火：消除鑄件、焊接件、冷作(zuo)件毛坯的應力。

（2）時效處理(li)：長時間退火，消除毛坯的(de)應力。

（3）正火：消除鍛件毛坯的鍛造應力。調整硬度，便于加(jia)工。

4）調質：淬(cui)火(huo)+回火(huo)，綜合機械性能。一(yi)般安排在粗加(jia)工(gong)后、精加(jia)工(gong)前。

（5）回火：消除淬火應(ying)力。溫度越(yue)高(gao)，鋼的強(qiang)度、硬(ying)度下降，而塑性、韌(ren)性提高(gao)。

4.了解金屬表(biao)面處理的一般方法。

（1）表面淬火

（2）（表層(ceng)）化(hua)學處理：電鍍

物(wu)理(li)處理(li)：防銹漆(qi)因在金屬表面外處理(li)，不在此列(lie)。

二(er)、金(jin)屬切削和(he)刀(dao)具的一般知識 機(ji)械(xie)加(jia)工(gong)

1.了解金屬切削運動及其(qi)特點，掌握切削用量三要(yao)素(su)選用原(yuan)則，會簡單計算(suan)。

1.1切削運動：

（1）主運動Vc：

（2）進給運(yun)動Vf：

（3）關系(xi)：一般(ban)主運(yun)動(dong)一個(ge)，進給運(yun)動(dong)一個(ge)或多(duo)個(ge)。

1.2切(qie)削時工(gong)件上形成的表面:

（1）待加工表面

（2）過渡表(biao)面(mian)：正在切削的表(biao)面(mian)。

（3）已加工表面

1.3切削用量

（1）切削速度(du)Vc：Vc=(PI*d*n)/1000(m/min或(huo)m/s)

鉆頭，切削(xue)刃(ren)d變化，Vc變化

（2）進給(gei)量(liang)f：車(che)工(gong)：mm/r；銑工(gong)：

（3）背吃(chi)刀具ap（mm）

2.了(le)解常用(yong)刀具材料及其適用(yong)范圍(wei)。

2.1（車）刀具的(de)結構形(xing)式：整體式、焊接式、機夾重磨(mo)式、機夾可(ke)轉位刀片(pian)式。

2.2刀具常(chang)用(yong)材(cai)料：

（1）硬質合金：耐溫(wen)800度以上(shang)，不(bu)能(neng)使用冷卻液。常用的有(you)YT（鋼件：YT5、YT15、YT30）、YW（YW1、YW2）、YG（鑄鐵件、有(you)色金屬件：YG3、YG6、YG8）三種。

（2）高速鋼：耐溫550度(du)以上(shang)，需(xu)要使用冷(leng)卻液(ye)。

2.3刀具鈍化：

（1）磨(mo)損：刀(dao)具后刀(dao)面(mian)和前刀(dao)面(mian)磨(mo)損。

（2）崩刃：切削刃的脆性破裂。

（3）卷(juan)刃：切削刃的塑性(xing)變(bian)形。

3.了解常(chang)用刀具的主要角度及其作用。

（1）前角：增大，切(qie)削(xue)變形(xing)減小，切(qie)削(xue)熱少，切(qie)削(xue)溫度(du)低。

（2）后角：增大(da)，后刀(dao)面摩擦少，（工件）切削(xue)熱(re)少，切削(xue)刃強度低，影響刀(dao)尖散熱(re)。

（3）主(zhu)偏(pian)角(jiao)：減小，切削刃增加，散熱改善，切削溫(wen)度低。

（4）副編(bian)角：增大，副后刀(dao)面摩(mo)擦少，加工殘余面積(ji)大，粗糙度(du)降低。

（5）刃傾(qing)角(jiao)：影響刀頭強度(du)和排屑(xie)方向(xiang)。

（6）車刀(dao)安裝對刀(dao)具角度的影(ying)響：刀(dao)尖與工件軸(zhou)線(xian)不等高(gao)情況；刀(dao)桿(gan)軸(zhou)線(xian)與工件旋轉軸(zhou)線(xian)不垂(chui)直度影(ying)響。

4.了解切削液(ye)的(de)常用種(zhong)類及(ji)適用范圍。

4.1切削液的常用種類(lei)：

（1）水(shui)基類：水(shui)溶液：冷卻好，潤滑(hua)差；乳化液：冷卻中(zhong)，潤滑(hua)中(zhong)。

（2）油基類：切削油：冷卻(que)差，潤(run)滑好。

5.了解(jie)常(chang)用金屬材(cai)料的可切削性。

（1）主要指標：相對加(jia)工性；與刀具耐用度、切削熱(re)、已加(jia)工表面(mian)質量、切屑控制和斷屑情況、切削力有關(guan)。

（2）影響因素：強度(du)、硬度(du)、塑性(xing)、導熱性(xing)等

（3）改善(shan)方(fang)法：適當(dang)的熱處(chu)理，適當(dang)調整材(cai)料(liao)化學成份。

6.了解(jie)切削過程中(zhong)的物理現(xian)象，如(ru)切屑形(xing)成(cheng)過程及切屑類型、積(ji)屑瘤形(xing)成(cheng)機理及控制(zhi)、切削力(li)、切削熱及刀具磨損(sun)等。

6.1切削類型：帶狀（塑性材料如(ru)鋼件）、擠裂、單(dan)元(yuan)、崩碎（脆性材料如(ru)鑄(zhu)鐵）切屑。

6.2積屑瘤：

產(chan)生(sheng)條件(jian)：中等(deng)切削速度，塑性(xing)材料。

對加工影(ying)響(xiang)：保護刀具、增大前角、影(ying)響(xiang)表面質量和尺寸精(jing)度（積(ji)屑瘤不穩定）

控制措(cuo)施(shi)：提高(gao)或降低速(su)度。

6.3切削力：

（1）主切(qie)削力Fc（消(xiao)耗機床功率95%）；背(bei)向力Fp（又稱徑向力，它使工(gong)件彎(wan)曲(qu)變形進(jin)而(er)引起振動，對加工(gong)精度和表(biao)面粗糙度影(ying)響大）；進(jin)給力Ff（消(xiao)耗機床功率5%）。

（2）影響因素：材(cai)料(liao)的(de)強度、硬度、塑性(xing)、韌性(xing)；刀(dao)具的(de)幾何角(jiao)度（主偏角(jiao)、前(qian)角(jiao)影響大）；切削(xue)用量（吃刀(dao)量、進(jin)給量影響大，切削(xue)速度影響不大）

6.4切削熱

（1）切(qie)削熱來(lai)源(yuan)：切(qie)削層金(jin)屬變形（主要(yao)）；切(qie)屑(xie)與(yu)刀具前刀面之間(jian)摩擦；切(qie)屑(xie)與(yu)刀具后刀面之間(jian)摩擦。

（2）切(qie)削熱傳出：切(qie)屑（50-80%）；工(gong)件（10-40%）；刀具（3-9%）；周圍介質(zhi)（1%）

（3）影(ying)響切削熱因素：

a切(qie)削用量因素：切(qie)削速度影(ying)響大(da)；通過增加(jia)背吃(chi)刀量、降(jiang)低速度來提(ti)高效率。

b材料因素：強度、硬度影響；一般(ban)來說，合金鋼(gang)比結構鋼(gang)工(gong)件溫(wen)度高；

c導熱(re)性影響(xiang)：有(you)色金屬工件溫度低；

d切屑(xie)(xie)影響：鑄(zhu)鐵(tie)工件(jian)溫度低但(dan)刀(dao)尖溫度高（粒狀(zhuang)或崩(beng)碎狀(zhuang)切屑(xie)(xie)影響）。

e常用切削液影響：水溶液好，乳化液次(ci)，切削油(you)更次(ci)。

7.遵(zun)守職(zhi)業(ye)道德和(he)(he)職(zhi)業(ye)規范，樹立安全生產、節能環保和(he)(he)產品(pin)質量等職(zhi)業(ye)意識。