工程材料及热加工工艺基础PPT
1 概述8.1.1 金属材料的压力加工金属材料在再结晶温度以上进行的压力加工称为热压力加工，在再结晶温度以下进行的压力加工称为冷压力加工。8.1.2 压力...
1 概述8.1.1 金属材料的压力加工金属材料在再结晶温度以上进行的压力加工称为热压力加工，在再结晶温度以下进行的压力加工称为冷压力加工。8.1.2 压力加工的特点提高性能8.1.3 压力加工的分类2 自由锻8.2.1 自由锻的基本工序自由锻的基本工序包括镦粗、拔长、冲孔、弯曲和切割等。8.2.2 自由锻的特点自由锻具有操作灵活、通用性强、设备简单、生产准备周期短、生产率低和锻件精度差等特点。8.2.3 自由锻设备自由锻设备主要有蒸汽-空气锤、模锻锤、水压机和液压机等。3 模锻8.3.1 模锻的特点模锻具有生产率高、材料利用率高、锻件精度高、尺寸准确、表面光洁、加工余量小、节省金属材料和切削加工工时等优点。8.3.2 模锻的分类模锻按所用设备不同可分为锤上模锻、压力机上模锻和平锻机上模锻等。8.3.3 模锻的变形过程模锻的变形过程包括终锻模膛中的变形和预锻模膛中的变形。8.3.4 模锻件的结构工艺性为了保证模锻件的质量和提高模锻的生产率，模锻件的结构应满足一定的要求，即具有良好的结构工艺性。模锻件的结构工艺性主要包括：模锻件应有合理的分模面模锻件应有适当的圆角半径和斜度模锻件应避免有大的平面和锐角模锻件应避免出现聚料和叠料现象模锻件应具有足够的锻件壁厚模锻件应具有合理的形状和尺寸4 板料冲压8.4.1 板料冲压的特点板料冲压具有生产率高、操作方便、产品质量稳定、尺寸精度高、废料少、成本低和节约金属材料等优点。8.4.2 板料冲压的基本工序板料冲压的基本工序包括冲裁、弯曲、拉深、成形等。8.4.3 板料冲压设备板料冲压设备主要是压力机，其中最常见的是曲柄压力机。5 轧制8.5.1 轧制的特点轧制具有生产率高、产品质量好、成本低、能耗少、材料利用率高和易于实现自动化和连续化生产等优点。8.5.2 轧制的分类轧制按轧制温度的不同可分为热轧、温轧和冷轧；按轧制时轧件与轧辊的相对运动关系可分为纵轧、横轧、斜轧和旋转轧等；按轧制产品的不同可分为钢板轧制、型钢轧制、钢管轧制、钢丝轧制等。8.5.3 轧制过程轧制过程主要包括咬入、充满模孔和建立稳定轧制三个阶段。咬入是轧制过程的开始，即轧辊开始与轧件接触并使其产生塑性变形的阶段；充满模孔是轧件在轧辊的作用下逐渐充满模孔，形成所需断面形状的阶段；建立稳定轧制是在咬入和充满模孔之后，轧制过程进入稳定状态的阶段。8.5.4 轧制设备轧制设备主要包括轧机、轧辊、传动装置、牌坊、轴承座和机架等部分。其中，轧机是实现轧制过程的主要设备，按其结构形式可分为二辊轧机、三辊轧机、四辊轧机和多辊轧机等。6 挤压8.6.1 挤压的特点挤压具有产品质量好、尺寸精度高、组织致密、生产率高、材料利用率高、适用范围广等优点。8.6.2 挤压的分类挤压按挤压时金属流动方向的不同可分为正向挤压、反向挤压和复合挤压等；按挤压筒的结构形式可分为实心挤压筒挤压和空心挤压筒挤压；按挤压温度的不同可分为热挤压和冷挤压。8.6.3 挤压过程挤压过程主要包括填充挤压阶段、形成制品阶段和终了阶段。填充挤压阶段是金属开始进入模孔，并逐渐填满模孔的阶段；形成制品阶段是金属在模孔内继续变形，形成所需形状和尺寸的制品的阶段；终了阶段是制品从模孔挤出，并与挤压筒脱离接触的阶段。8.6.4 挤压设备挤压设备主要包括挤压机、挤压筒、模具和传动装置等部分。其中，挤压机是实现挤压过程的主要设备，按其结构形式可分为立式挤压机、卧式挤压机和水压挤压机等。7 拉拔8.7.1 拉拔的特点拉拔具有生产率高、材料利用率高、制品尺寸精确、表面质量好、节省切削加工工时和降低成本等优点。8.7.2 拉拔的分类拉拔按拉拔时金属流动方向的不同可分为前进式拉拔和后退式拉拔；按拉拔温度的不同可分为冷拉拔和热拉拔。8.7.3 拉拔过程拉拔过程主要包括滑入阶段、稳定拉拔阶段和拉断阶段。滑入阶段是拉拔开始时，拉拔模尚未咬紧金属的阶段；稳定拉拔阶段是拉拔模咬紧金属后，制品以均匀的速度被拉出的阶段；拉断阶段是拉拔结束时，金属被拉断的阶段。8.7.4 拉拔设备拉拔设备主要包括拉拔机、卷筒、夹具、润滑系统和传动装置等部分。其中，拉拔机是实现拉拔过程的主要设备，按其结构形式可分为链式拉拔机、卷筒式拉拔机和液压拉拔机等。以上是工程材料及热加工工艺基础第八章的概述，涵盖了自由锻、模锻、板料冲压、轧制、挤压和拉拔等热加工工艺的基本内容。这些工艺在工业生产中具有广泛的应用，对于提高产品质量、降低生产成本和推动工业发展具有重要意义。8 热处理工艺基础8.8.1 热处理的目的热处理是通过加热、保温和冷却的方法，改变金属材料内部组织，从而改善其性能的一种工艺方法。其主要目的在于：提高材料的机械性能如强度、硬度、耐磨性、耐腐蚀性等消除材料在铸造、锻造、焊接等过程中产生的内应力防止变形和开裂改善材料的切削加工性能恢复材料因冷加工变形或长期使用而导致的性能下降8.8.2 热处理的基本类型退火将金属加热到适当温度，保持一定时间，然后缓慢冷却的热处理工艺。退火的主要目的是降低硬度，改善切削加工性，消除内应力，细化晶粒，为后续热处理做准备正火将金属加热到Ac3或Acm以上30-50℃，保持适当时间后，在空气中冷却的热处理工艺。正火的主要目的是提高硬度，细化晶粒，改善组织，消除内应力淬火将金属加热到Ac1或Ac3以上某一温度，保持一定时间，然后以适当的速度冷却，以获得马氏体或贝氏体组织的热处理工艺。淬火的主要目的是大幅提高金属的硬度、耐磨性和疲劳强度回火将淬火后的金属加热到Ac1以下的某一温度，保温一定时间后，以适当速度冷却的热处理工艺。回火的主要目的是减少或消除淬火内应力，降低硬度和脆性，提高韧性，获得所需的机械性能8.8.3 热处理设备热处理设备主要包括加热设备、冷却设备和辅助设备等。加热设备有电阻炉、感应炉、火焰炉等；冷却设备有水冷、油冷、风冷等；辅助设备有装料出料设备、测温仪表、控温设备等。8.8.4 热处理工艺的选择热处理工艺的选择应根据材料的种类、化学成分、原始组织、技术要求以及零件的形状和尺寸等因素进行综合考虑。合理的热处理工艺可以提高金属材料的性能，延长使用寿命，提高经济效益。9 表面处理技术8.9.1 表面处理的目的表面处理的目的是改善金属材料的表面性能，如耐腐蚀性、耐磨性、装饰性等，以满足使用要求。8.9.2 常见的表面处理技术防腐处理包括电镀、化学镀、热喷涂、喷丸强化等耐磨处理如渗碳、渗氮、碳氮共渗、高频感应加热淬火等装饰处理如阳极氧化、化学着色、电泳涂装等8.9.3 表面处理的应用表面处理技术广泛应用于汽车、机械、电子、航空、建筑等领域，对于提高产品质量、延长使用寿命、增加附加值具有重要意义。10 典型零件的热加工工艺分析8.10.1 轴类零件的热加工工艺轴类零件的热加工工艺主要包括锻造、正火、粗车、调质、半精车、表面淬火、精车等步骤。通过合理的热处理工艺和切削加工工艺，可以保证轴类零件具有足够的强度、硬度和耐磨性，同时满足精度要求。8.10.2 箱体类零件的热加工工艺箱体类零件的热加工工艺主要包括铸造、退火、粗加工、时效处理、精加工等步骤。退火可以消除铸造过程中产生的内应力，改善切削加工性；时效处理可以进一步消除内应力，稳定尺寸精度；精加工则保证箱体类零件具有良好的密封性和配合精度。以上是工程材料及热加工工艺基础第八章的继续内容，包括热处理工艺基础、表面处理技术以及典型零件的热加工工艺分析。这些内容是热加工领域的基础知识，对于理解和应用热加工工艺具有重要意义。
