金屬材料及熱處理

理解(jie)強度、塑性、硬度的概(gai)念(nian)。

2.了(le)解工程用金屬材(cai)料的分類，能正確識讀常用金屬材(cai)料的牌號。

2.1金屬(shu)材料分類及牌號的識讀：機械加工(gong)

2.1.1黑色金(jin)屬：

（1）定(ding)義：通(tong)常把以(yi)鐵及以(yi)鐵碳為主的合金(jin)（鋼鐵）稱為黑(hei)色金(jin)屬(shu)。

2）鑄鐵(tie)：灰鑄鐵(tie)HT抗(kang)拉強(qiang)度(du)(du)(du)（σb）200（MPa）、可(ke)鍛鑄鐵(tie)KT（H黑心、Z珠光體）抗(kang)拉強(qiang)度(du)(du)(du)（σb）300-伸(shen)長率06、球墨(mo)鑄鐵(tie)QT抗(kang)拉強(qiang)度(du)(du)(du)（σb）400-伸(shen)長率18。

（3）碳鋼：

按含碳量分：低(di)、中、高碳鋼。

按用途分：

普通：Q235A：一般工程用，屈服(fu)強度Q數值(zhi)235等級A。

碳(tan)素(su)結構鋼：45鋼：機(ji)械零件(jian)用(yong)，中碳(tan)鋼，含碳(tan)量0.45%）；

碳(tan)素工具(ju)鋼(gang)：T12：工具(ju)鋼(gang)，用于刃(ren)具(ju)、量具(ju)、模具(ju)用鋼(gang)，含碳(tan)量1.2%。

鑄(zhu)造碳鋼：鑄(zhu)鋼ZG屈服(fu)強度不低于(yu)270-抗拉強度不低于(yu)500。

（4）合金鋼：

按用途分：機械加工

合(he)(he)金結構(gou)鋼：40Cr：合(he)(he)金結構(gou)鋼，含碳量(liang)0.40%，合(he)(he)金含量(liang)小(xiao)于(yu)1.5%不(bu)標。

合金(jin)工具鋼(gang)：9SiCr：合金(jin)工具鋼(gang)，含碳量0.9%，Si、Cr含量小于1.5%；

高(gao)速(su)鋼（鋒鋼）W18Cr4V：含碳量(liang)0.7-0.8%，鎢(wu)含量(liang)18%，Cr含量(liang)4%，V含量(liang)小于(yu)1.5%。

2.1.2有色金屬

（1）有色(se)的(de)定義：除黑色(se)金(jin)屬以外(wai)的(de)金(jin)屬材(cai)料，統稱為有色(se)金(jin)屬。

（2）了(le)解(jie)鋁及(ji)鋁合金。

2）了解銅及銅合金。

3、了解(jie)退火(huo)、正火(huo)、淬火(huo)、回火(huo)、調(diao)質、時效處理的目的、方法(fa)及應用。

重點放在應用上。

（1）退火(huo)：消(xiao)除鑄(zhu)件、焊接(jie)件、冷作件毛(mao)坯的應力。

（2）時效處理：長時間退(tui)火，消除毛坯的應力。

（3）正火：消除鍛(duan)件(jian)毛坯(pi)的鍛(duan)造應力。調(diao)整硬度，便于(yu)加工。

4）調質：淬火+回火，綜(zong)合機械性能。一般安排在粗加(jia)(jia)工后(hou)、精加(jia)(jia)工前。

（5）回(hui)火(huo)：消除淬火(huo)應力。溫度(du)越高，鋼的強度(du)、硬(ying)度(du)下降，而塑性、韌(ren)性提高。

4.了(le)解金(jin)屬表面處理的一(yi)般(ban)方法。

（1）表面淬火

（2）（表(biao)層）化學處理：電鍍

物理處(chu)理：防銹漆因在金(jin)屬表面外處(chu)理，不在此(ci)列。

二(er)、金(jin)屬切削(xue)和刀具的一般知(zhi)識 機械加工

1.了解金(jin)屬切(qie)削(xue)運(yun)動及其(qi)特(te)點，掌握切(qie)削(xue)用(yong)量三要素選用(yong)原(yuan)則，會簡(jian)單(dan)計算。

1.1切削運動：

（1）主運動Vc：

（2）進給運動Vf：

（3）關(guan)系：一(yi)般主運動(dong)一(yi)個(ge)，進給運動(dong)一(yi)個(ge)或多(duo)個(ge)。

1.2切削時工(gong)件上形(xing)成的表(biao)面:

（1）待加工表面

（2）過渡表(biao)面：正在(zai)切(qie)削的表(biao)面。

（3）已加工表面

1.3切削用量

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

鉆(zhan)頭(tou)，切削(xue)刃d變(bian)化，Vc變(bian)化

（2）進給量f：車工(gong)：mm/r；銑工(gong)：

（3）背(bei)吃(chi)刀具(ju)ap（mm）

2.了解常用刀(dao)具(ju)材料及其適用范圍。

2.1（車）刀具的結構形式：整體(ti)式、焊接式、機夾重磨(mo)式、機夾可轉位刀片式。

2.2刀具常用材(cai)料：

（1）硬質合金(jin)：耐(nai)溫800度(du)以上，不能使用(yong)冷卻液。常(chang)用(yong)的(de)有YT（鋼件：YT5、YT15、YT30）、YW（YW1、YW2）、YG（鑄鐵件、有色金(jin)屬件：YG3、YG6、YG8）三種(zhong)。

（2）高速鋼：耐溫550度以上，需要(yao)使用冷卻液。

2.3刀具鈍化：

（1）磨(mo)損：刀(dao)具(ju)后刀(dao)面和前刀(dao)面磨(mo)損。

（2）崩刃(ren)：切削(xue)刃(ren)的脆性破裂。

（3）卷(juan)刃：切削刃的塑性變(bian)形。

3.了解常用刀具的主要角(jiao)度及其作用。

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

（2）后(hou)角：增大(da)，后(hou)刀(dao)面摩擦少，（工件(jian)）切(qie)削熱(re)少，切(qie)削刃強度低，影響刀(dao)尖散熱(re)。

（3）主偏角(jiao)：減(jian)小，切削刃增(zeng)加(jia)，散熱改善，切削溫度低。

（4）副(fu)編角：增大，副(fu)后刀面摩擦少(shao)，加(jia)工(gong)殘余(yu)面積(ji)大，粗糙度降(jiang)低。

（5）刃傾角：影(ying)響刀頭強(qiang)度(du)和排屑(xie)方向。

（6）車刀安裝(zhuang)對刀具(ju)角度(du)的影響：刀尖與(yu)工(gong)件軸線不等高情況(kuang)；刀桿軸線與(yu)工(gong)件旋轉(zhuan)軸線不垂直度(du)影響。

4.了解切削液的(de)常用種類及適(shi)用范(fan)圍。

4.1切(qie)削液的常用種(zhong)類：

（1）水基類：水溶液：冷卻好，潤(run)滑(hua)差；乳化液：冷卻中，潤(run)滑(hua)中。

（2）油(you)基類：切(qie)削油(you)：冷卻差，潤滑好(hao)。

5.了解(jie)常用金(jin)屬材料的可切削(xue)性(xing)。

（1）主要指標(biao)：相(xiang)對加工性(xing)；與刀(dao)具耐(nai)用度、切削熱、已加工表面質量、切屑(xie)控制和斷(duan)屑(xie)情況、切削力(li)有關。

（2）影響因素：強度(du)、硬度(du)、塑(su)性、導熱性等

（3）改(gai)善方法(fa)：適(shi)當的(de)熱(re)處理，適(shi)當調整(zheng)材料(liao)化學成份。

6.了(le)解切削(xue)過程(cheng)(cheng)中的物理(li)現象(xiang)，如切屑(xie)形(xing)成過程(cheng)(cheng)及(ji)切屑(xie)類型(xing)、積屑(xie)瘤形(xing)成機理(li)及(ji)控制(zhi)、切削(xue)力、切削(xue)熱及(ji)刀(dao)具磨損等。

6.1切削類型：帶(dai)狀（塑(su)性材(cai)料如(ru)鋼件）、擠(ji)裂、單元、崩碎（脆性材(cai)料如(ru)鑄鐵）切屑。

6.2積屑瘤：

產生條件(jian)：中等切(qie)削速度，塑性材(cai)料。

對加工影響(xiang)：保護刀具(ju)、增大前角、影響(xiang)表(biao)面(mian)質量(liang)和尺寸精(jing)度（積屑瘤不穩定）

控制措施：提(ti)高或降低速(su)度。

6.3切削力：

（1）主切削力Fc（消耗機床(chuang)功率95%）；背向力Fp（又稱(cheng)徑向力，它(ta)使工(gong)件彎曲(qu)變(bian)形進而引起振動，對加工(gong)精度和(he)表(biao)面粗(cu)糙度影響大）；進給(gei)力Ff（消耗機床(chuang)功率5%）。

（2）影響(xiang)因素：材料的強度、硬度、塑(su)性(xing)、韌性(xing)；刀(dao)(dao)具的幾何(he)角(jiao)度（主偏角(jiao)、前角(jiao)影響(xiang)大(da)）；切削(xue)用量（吃刀(dao)(dao)量、進給(gei)量影響(xiang)大(da)，切削(xue)速度影響(xiang)不大(da)）

6.4切削熱

（1）切(qie)削(xue)熱來(lai)源：切(qie)削(xue)層金(jin)屬(shu)變(bian)形（主要）；切(qie)屑(xie)與(yu)刀(dao)具前(qian)刀(dao)面之間摩擦(ca)；切(qie)屑(xie)與(yu)刀(dao)具后刀(dao)面之間摩擦(ca)。

（2）切削熱傳(chuan)出：切屑（50-80%）；工(gong)件（10-40%）；刀具（3-9%）；周圍介質（1%）

（3）影響切削熱因素：

a切削用(yong)量(liang)因素：切削速度影(ying)響大；通過增加背吃刀(dao)量(liang)、降低速度來提高效率(lv)。

b材料因素：強度(du)、硬度(du)影響；一般(ban)來說，合金鋼比(bi)結(jie)構鋼工件溫(wen)度(du)高；

c導熱性影響：有色金屬(shu)工件溫度低；

d切屑影響：鑄鐵工件溫度(du)低但刀尖溫度(du)高(gao)（粒狀或崩碎(sui)狀切屑影響）。

e常(chang)用切(qie)削(xue)(xue)液(ye)影響：水溶液(ye)好(hao)，乳(ru)化液(ye)次，切(qie)削(xue)(xue)油(you)更次。

7.遵(zun)守職(zhi)業道(dao)德和(he)職(zhi)業規范，樹立安全生產、節能環保和(he)產品質(zhi)量等職(zhi)業意識。