《金屬材料的加工工藝性能》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在行業(yè)資料-天天文庫。

1、金屬材料的加工工藝性能下料（毛坯）——熱處理——粗加工——熱處理（調(diào)質(zhì)）——精加工（表面處理）（——熱處理）毛坯制造方法有鑄造，焊接，成形。本章主要討論鑄造，鍛造，焊接，熱處理及切削加工性能。14.1.????金屬材料的鑄造性能鑄造性能通常指流動性，收縮性，鑄造應(yīng)力，偏析，吸氣傾向和裂紋敏感性。鑄造一般采用合金，合金晶粒小。14.1.1.???影響合金流動性因素影響因素：合金化學(xué)成分，澆鑄溫度和鑄型填充條件。合金化學(xué)成分：含碳量：純鐵流動性好，含碳量越大，流動性越差。2%左右流動性最差，鑄鐵中，共晶成分鑄鐵流動性最好。合金成分中凡能形成高熔點夾雜物的元素均會降低合金的流動性?；诣F中MnS熔

2、點為1620，不利于流動。P可形成Fe-Fe3P-Fe3C，熔點為950，利于流動。14.1.2.???鑄件的收縮14.1.2.1.??鑄鐵的縮孔與縮松含碳量增加，析出石墨有利于消除此類現(xiàn)象14.1.2.2.??鑄件的裂紋冷裂和熱裂，P和S合金強度提高，產(chǎn)生裂紋傾向增大。14.2.????金屬材料的鍛造性能可鍛性：塑性和變形抗力14.2.1.???萊氏體高合金工具鋼鍛造目的是打碎鋼中粗大的共晶碳化物。鍛后緩冷（爐冷）防止裂紋產(chǎn)生。14.2.2.???不銹鋼的鍛造不銹鋼由于其組織特殊，注意鍛后熱處理工藝晶間腐蝕475℃脆性：含Cr量大于15%的高Cr鋼在400-525℃范圍內(nèi)長時間停留或緩冷

3、，Cr原子有序化，與母相共晶格引起較大的晶圖畸變引起大的內(nèi)應(yīng)力。馬氏體不銹鋼：緩冷至600℃左右空冷，以免發(fā)生馬氏體相變。鐵素體和奧氏體不銹鋼：在晶間腐蝕及475℃脆性溫度范圍內(nèi)快冷（空冷）。14.2.3.???高溫合金鍛造高溫合金在高溫下有較大的變形抗力及較低的塑性。模具堅固，功率大。對鍛造溫度敏感，鍛后堆放空冷。14.2.4.???有色金屬鍛造鋁：鍛造溫度窄。鎂：鍛造溫度窄，傳熱快，易冷卻，模具需預(yù)熱。銅：鍛造溫度窄，模具需預(yù)熱，鍛造時需保護，避免氧化。鈦：變形抗力大，化學(xué)性質(zhì)活潑，注意保護。14.3.????金屬材料焊接性能電弧焊，電渣焊，磨擦焊，釬焊，爆炸焊等釬焊：用在接觸處熔化諸

4、如黃銅和釬焊料之類的非鐵填充金屬(其熔點低于基體金屬的熔點)來焊接金屬。14.3.1.???碳鋼及合金鋼焊接低碳鋼，低合金鋼焊接性好。對于中高碳鋼和合金鋼采取焊前預(yù)熱和焊后熱處理。改善組織并消除焊接應(yīng)力。14.3.2.???不銹鋼焊接奧氏體不銹鋼：考慮晶間腐蝕。馬氏體不銹鋼：焊接后焊縫區(qū)在空冷條件下得到馬氏體組織，焊前預(yù)熱（200-400℃）焊后熱處理，加熱至730-790℃后緩冷至540℃，空冷。鐵素體不銹鋼：焊前預(yù)熱，焊后熱處理（730-840℃）14.3.3.???有色金屬的焊接銅：焊接性能差，采用釬焊。鋁：氬弧焊，焊件表面要求高。鈦：自動焊，表面要求高。14.4.????金屬材料的

5、加工性工件機加工難易程度稱為材料的加工性。影響因素：加工性與金屬材料的化學(xué)成分，硬度，韌性，導(dǎo)熱性，金相組織和加工硬化能力等因素有關(guān)。14.4.1.???化學(xué)成分的影響含碳量降低鋼的強度和硬度的元素：S，Al提高鋼的強度和硬度的合金元素：石墨化：游離石墨改善加工性。14.4.2.???組織與熱處理工藝的影響組織不同，機械性能不同，加工性不同。珠光體，索氏體，馬氏體，加工性下降。衡量材料切削加工性能的優(yōu)勢常用相對加工性Kr指標(biāo)衡量。?????????????????????表14.2材料切削加工性分級加工性等級名稱及種類相對加工性Kr代表性材料1很容易切削材料一般有色金屬＞3.05-5-5銅

6、鋁合金，9-4鋁銅合金，鋁鎂合金2容易切削材料易切削鋼2.5～3.015Cr退火σb=380～450MPa，自動機鋼σb=400～500MPa，30鋼正火σb=450～560MPa，3較易切削鋼1.6～2.54普通材料一般鋼及鑄鐵1.0～1.645鋼，灰鑄鐵2Cr13調(diào)質(zhì)σb=850MPa，35鋼σb=900MPa，5稍難切削材料0.65～1.06難切削材料較難切削材料0.5～0.6545Cr調(diào)質(zhì)σb=1050MPa，65Mn調(diào)質(zhì)σb=950～1000MPa，50CrV調(diào)質(zhì)1Cr18Ni9Ti某些鈦合金，某些鈦合金，鑄造鎳基高溫合金，7難切削材料0.15～0.58很難切削材料＜0.15不同

7、級織，不同硬度對不同切削加工操作（如車，銑，刨，鏜，拉等）切削加工性是不同的。如回火索氏體的中碳鋼，車削加工性較好，鉆削加工性中等，拉，撥加工性較差。14.4.3.???熱處理工藝性能機床主軸在選用機床主軸的材料和熱處理工藝時，必須考慮以下幾點：（1）??????受力的大小。不同類型的機床，工作條件有很大差別，如高速機床和精密機床主軸的工作條件與重型機床主軸的要作條件相比，無論在彎曲或扭轉(zhuǎn)疲勞特性方面差別都很大。（2）?