金属材料及热处理

理解(jie)强度、塑性(xing)、硬(ying)度的概念。

2.了解工程用金属材(cai)料的分(fen)类，能(neng)正(zheng)确识(shi)读常(chang)用金属材(cai)料的牌号。

2.1金属材料分类及牌号的识读：机械(xie)加(jia)工

2.1.1黑(hei)色金属：

（1）定(ding)义：通(tong)常把以铁及以铁碳为主的(de)合金（钢铁）称为黑(hei)色金属。

2）铸(zhu)铁(tie)：灰(hui)铸(zhu)铁(tie)HT抗拉(la)强度（σb）200（MPa）、可锻铸(zhu)铁(tie)KT（H黑心、Z珠光体）抗拉(la)强度（σb）300-伸(shen)长率06、球墨铸(zhu)铁(tie)QT抗拉(la)强度（σb）400-伸(shen)长率18。

（3）碳钢：

按含(han)碳(tan)量(liang)分(fen)：低、中、高碳(tan)钢。

按用途分：

普通：Q235A：一(yi)般工程用(yong)，屈服强度Q数(shu)值235等(deng)级A。

碳素结构钢(gang)：45钢(gang)：机械零(ling)件用，中碳钢(gang)，含碳量(liang)0.45%）；

碳素(su)工(gong)(gong)具(ju)钢(gang)：T12：工(gong)(gong)具(ju)钢(gang)，用于刃具(ju)、量(liang)具(ju)、模具(ju)用钢(gang)，含碳量(liang)1.2%。

铸(zhu)造碳钢：铸(zhu)钢ZG屈服强度不低于270-抗拉强度不低于500。

（4）合金钢：

按用途分：机械加工

合(he)金(jin)结构(gou)钢：40Cr：合(he)金(jin)结构(gou)钢，含碳量0.40%，合(he)金(jin)含量小于1.5%不(bu)标。

合金(jin)工具(ju)钢(gang)：9SiCr：合金(jin)工具(ju)钢(gang)，含碳(tan)量0.9%，Si、Cr含量小于1.5%；

高速钢（锋(feng)钢）W18Cr4V：含碳量0.7-0.8%，钨(wu)含量18%，Cr含量4%，V含量小于1.5%。

2.1.2有色金属

（1）有(you)色的(de)定义：除(chu)黑色金(jin)属以外的(de)金(jin)属材(cai)料(liao)，统称为(wei)有(you)色金(jin)属。

（2）了(le)解铝及(ji)铝合金(jin)。

2）了解铜及铜合金。

3、了解退火、正火、淬火、回(hui)火、调质、时效处理(li)的目的、方法及(ji)应用。

重点放在应用上。

（1）退火：消除(chu)铸件(jian)、焊接件(jian)、冷(leng)作件(jian)毛坯的应力。

（2）时效(xiao)处(chu)理：长时间退火，消除毛坯的应力。

（3）正(zheng)火：消除锻件毛坯的锻造应力。调整硬度，便于加工。

4）调质：淬火+回火，综合机械性能。一(yi)般安(an)排在粗加工后、精加工前。

（5）回火：消除(chu)淬火应(ying)力。温度(du)越高，钢的强度(du)、硬度(du)下(xia)降，而塑性、韧性提高。

4.了解金(jin)属表面处理的一般方法。

（1）表面淬火

（2）（表层(ceng)）化学处(chu)理：电镀

物理(li)处(chu)理(li)：防锈漆(qi)因在金属(shu)表面外处(chu)理(li)，不在此列(lie)。

二、金属(shu)切削(xue)和刀(dao)具的一般(ban)知识(shi) 机械加工

1.了解金(jin)属切削运动及其特(te)点，掌(zhang)握切削用量三要(yao)素选用原则，会简单计(ji)算。

1.1切削运动：

（1）主运动Vc：

（2）进给运动Vf：

（3）关系：一般主运(yun)动一个，进给运(yun)动一个或多个。

1.2切(qie)削时工件上形成的(de)表面:

（1）待加工表面

（2）过渡表面(mian)(mian)：正在(zai)切削的表面(mian)(mian)。

（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)

钻头，切(qie)削刃d变化，Vc变化

（2）进给量(liang)f：车工(gong)：mm/r；铣工(gong)：

（3）背吃刀具ap（mm）

2.了(le)解常(chang)用(yong)刀具材(cai)料(liao)及(ji)其适(shi)用(yong)范围(wei)。

2.1（车）刀(dao)具的结构(gou)形式(shi)：整体式(shi)、焊接式(shi)、机夹重(zhong)磨(mo)式(shi)、机夹可转(zhuan)位(wei)刀(dao)片式(shi)。

2.2刀具常用材料：

（1）硬质(zhi)合金：耐温800度以上(shang)，不能(neng)使(shi)用冷却(que)液(ye)。常用的有(you)YT（钢件：YT5、YT15、YT30）、YW（YW1、YW2）、YG（铸铁件、有(you)色金属件：YG3、YG6、YG8）三种。

（2）高速钢(gang)：耐温550度以上，需要(yao)使用冷却液。

2.3刀具钝化：

（1）磨损：刀具后刀面和前刀面磨损。

（2）崩(beng)刃：切削刃的脆性破裂。

（3）卷刃(ren)：切削刃(ren)的塑性变形。

3.了解常用刀具的主要角(jiao)度(du)及其作用。

（1）前角：增大，切削(xue)变形减小，切削(xue)热少(shao)，切削(xue)温(wen)度低。

（2）后(hou)角：增大，后(hou)刀面摩擦(ca)少(shao)，（工件）切削(xue)热少(shao)，切削(xue)刃强度低，影响刀尖散热。

（3）主偏角：减小，切削刃增加(jia)，散热改善，切削温度(du)低。

（4）副编角：增大，副后刀面(mian)(mian)摩擦少，加工(gong)残余面(mian)(mian)积大，粗(cu)糙度降低。

（5）刃(ren)倾角：影响(xiang)刀(dao)头(tou)强度和排屑方(fang)向。

（6）车刀(dao)安装对刀(dao)具角(jiao)度的影响(xiang)：刀(dao)尖与工(gong)件(jian)轴(zhou)(zhou)(zhou)线不等高情况；刀(dao)杆轴(zhou)(zhou)(zhou)线与工(gong)件(jian)旋(xuan)转轴(zhou)(zhou)(zhou)线不垂直度影响(xiang)。

4.了解切削液的常用种类及适用范围。

4.1切削液的(de)常用种(zhong)类：

（1）水基(ji)类：水溶液(ye)：冷(leng)却好，润滑(hua)差；乳(ru)化液(ye)：冷(leng)却中(zhong)，润滑(hua)中(zhong)。

（2）油基(ji)类：切削(xue)油：冷却差，润(run)滑好(hao)。

5.了解常用(yong)金属材料的可切削性(xing)。

（1）主要指标：相对(dui)加(jia)工性；与刀具耐用(yong)度、切削热、已(yi)加(jia)工表面质(zhi)量、切屑(xie)控(kong)制和(he)断屑(xie)情况、切削力有关(guan)。

（2）影响因素：强度、硬度、塑性、导(dao)热(re)性等

（3）改善方法：适当(dang)(dang)的(de)热处理，适当(dang)(dang)调整材(cai)料化学成(cheng)份。

6.了解切(qie)削过(guo)程(cheng)中的物理(li)现象，如(ru)切(qie)屑形(xing)成过(guo)程(cheng)及(ji)切(qie)屑类型、积屑瘤形(xing)成机理(li)及(ji)控制、切(qie)削力、切(qie)削热及(ji)刀具(ju)磨损等。

6.1切削(xue)类型(xing)：带(dai)状（塑性(xing)材料(liao)如(ru)钢件）、挤裂、单元、崩碎（脆性(xing)材料(liao)如(ru)铸铁(tie)）切屑(xie)。

6.2积屑瘤：

产生(sheng)条(tiao)件：中等切削速度，塑性材(cai)料。

对加工影(ying)响：保护刀(dao)具(ju)、增大(da)前角、影(ying)响表(biao)面(mian)质量和尺寸精度（积屑瘤不稳定）

控制措施(shi)：提高或降(jiang)低速度。

6.3切削力：

（1）主切削力(li)Fc（消耗机床功率(lv)95%）；背(bei)向力(li)Fp（又称径向力(li)，它使工件(jian)弯曲变形进而引起振动，对加工精度和表(biao)面粗糙度影(ying)响大(da)）；进给力(li)Ff（消耗机床功率(lv)5%）。

（2）影(ying)(ying)响(xiang)因素(su)：材料的强度(du)(du)、硬度(du)(du)、塑性、韧性；刀具的几何角(jiao)度(du)(du)（主偏角(jiao)、前角(jiao)影(ying)(ying)响(xiang)大(da)）；切削用量（吃(chi)刀量、进(jin)给量影(ying)(ying)响(xiang)大(da)，切削速度(du)(du)影(ying)(ying)响(xiang)不大(da)）

6.4切削热

（1）切削热(re)来源：切削层金(jin)属变形(xing)（主(zhu)要）；切屑与刀具前刀面之间(jian)摩擦(ca)；切屑与刀具后刀面之间(jian)摩擦(ca)。

（2）切削热(re)传出：切屑（50-80%）；工件（10-40%）；刀具（3-9%）；周(zhou)围介质（1%）

（3）影响切(qie)削(xue)热因素：

a切(qie)削(xue)用量因素：切(qie)削(xue)速(su)度影(ying)响(xiang)大；通过增加背吃刀量、降低速(su)度来(lai)提高效(xiao)率。

b材料因(yin)素：强度(du)、硬(ying)度(du)影响；一般(ban)来(lai)说，合金(jin)钢(gang)比结构钢(gang)工件(jian)温度(du)高；

c导热(re)性影响：有色(se)金属工件温(wen)度低；

d切(qie)屑影(ying)响(xiang)：铸铁工件(jian)温(wen)度(du)低但刀(dao)尖温(wen)度(du)高(gao)（粒状或崩碎(sui)状切(qie)屑影(ying)响(xiang)）。

e常用切削(xue)液影(ying)响：水溶液好，乳化(hua)液次，切削(xue)油更(geng)次。

7.遵守职(zhi)业道德和(he)(he)职(zhi)业规范(fan)，树立安全(quan)生产、节能(neng)环保和(he)(he)产品质量等职(zhi)业意识。