金属材料及热处理

理解强度、塑性、硬度的概念(nian)。

2.了(le)解工程用金(jin)属(shu)材(cai)料的分类(lei)，能(neng)正(zheng)确识读常用金(jin)属(shu)材(cai)料的牌号。

2.1金(jin)属材料分类及牌号的识读：机(ji)械加工

2.1.1黑色金属：

（1）定义：通常把(ba)以铁(tie)及以铁(tie)碳(tan)为(wei)(wei)主的合金(jin)（钢铁(tie)）称为(wei)(wei)黑色金(jin)属(shu)。

2）铸铁(tie)(tie)：灰铸铁(tie)(tie)HT抗(kang)(kang)拉(la)强度(du)（σb）200（MPa）、可锻铸铁(tie)(tie)KT（H黑心、Z珠光体）抗(kang)(kang)拉(la)强度(du)（σb）300-伸(shen)长率(lv)06、球墨(mo)铸铁(tie)(tie)QT抗(kang)(kang)拉(la)强度(du)（σb）400-伸(shen)长率(lv)18。

（3）碳钢：

按含碳量分：低、中、高碳钢。

按用途分：

普通：Q235A：一般工程用，屈服(fu)强(qiang)度Q数(shu)值(zhi)235等级(ji)A。

碳(tan)素(su)结构钢：45钢：机械零件用，中碳(tan)钢，含碳(tan)量0.45%）；

碳(tan)(tan)素(su)工具(ju)(ju)钢(gang)(gang)：T12：工具(ju)(ju)钢(gang)(gang)，用于(yu)刃(ren)具(ju)(ju)、量(liang)(liang)具(ju)(ju)、模(mo)具(ju)(ju)用钢(gang)(gang)，含(han)碳(tan)(tan)量(liang)(liang)1.2%。

铸造碳(tan)钢：铸钢ZG屈服强(qiang)度(du)不(bu)低(di)(di)于(yu)(yu)270-抗(kang)拉强(qiang)度(du)不(bu)低(di)(di)于(yu)(yu)500。

（4）合金钢：

按用途分：机械加工

合(he)金结(jie)构(gou)钢(gang)：40Cr：合(he)金结(jie)构(gou)钢(gang)，含碳量(liang)0.40%，合(he)金含量(liang)小于1.5%不标(biao)。

合金工具钢：9SiCr：合金工具钢，含(han)碳(tan)量(liang)0.9%，Si、Cr含(han)量(liang)小(xiao)于1.5%；

高(gao)速钢（锋钢）W18Cr4V：含碳量(liang)0.7-0.8%，钨含量(liang)18%，Cr含量(liang)4%，V含量(liang)小于1.5%。

2.1.2有色金属

（1）有色(se)(se)的定义：除(chu)黑色(se)(se)金属以(yi)外(wai)的金属材料，统称为有色(se)(se)金属。

（2）了解(jie)铝及铝合金。

2）了(le)解铜(tong)及铜(tong)合(he)金。

3、了解退火、正火、淬火、回(hui)火、调质、时效处理的(de)目的(de)、方法及应用。

重点放在应用上。

（1）退(tui)火：消除铸件、焊(han)接件、冷作件毛(mao)坯的应力。

（2）时效处理：长时间退火，消除(chu)毛坯的应力。

（3）正火：消除锻件毛坯的锻造应力。调整硬度，便于加工。

4）调质：淬火(huo)(huo)+回火(huo)(huo)，综合机械性(xing)能。一般安排(pai)在粗(cu)加工后、精(jing)加工前。

（5）回火：消除淬火应力(li)。温度越高，钢的强度、硬度下(xia)降，而塑性(xing)、韧性(xing)提高。

4.了解金(jin)属表面(mian)处理的一般方(fang)法。

（1）表面淬火

（2）（表层）化学处理：电镀

物(wu)理处理：防锈(xiu)漆因在(zai)金属表面外处理，不在(zai)此(ci)列。

二、金属切(qie)削和刀(dao)具(ju)的一(yi)般(ban)知(zhi)识 机械加工

1.了解金属(shu)切削运(yun)动及其特点，掌(zhang)握切削用(yong)量三要素选(xuan)用(yong)原则(ze)，会简单(dan)计算。

1.1切削运动：

（1）主运动Vc：

（2）进(jin)给运动Vf：

（3）关(guan)系(xi)：一(yi)般主运动(dong)一(yi)个，进给运动(dong)一(yi)个或多(duo)个。

1.2切(qie)削时(shi)工件上形成的表面(mian):

（1）待加工表面

（2）过渡表(biao)面：正(zheng)在切(qie)削的(de)表(biao)面。

（3）已加工表面

1.3切削用量

（1）切削速度Vc：Vc=(PI*d*n)/1000(m/min或m/s)

钻(zuan)头，切削刃(ren)d变(bian)化，Vc变(bian)化

（2）进给(ji)量f：车工：mm/r；铣工：

（3）背吃刀具ap（mm）

2.了解常用刀具材料及其适用范围。

2.1（车(che)）刀(dao)具的(de)结构形式(shi)：整(zheng)体式(shi)、焊接式(shi)、机夹(jia)重磨式(shi)、机夹(jia)可转(zhuan)位刀(dao)片式(shi)。

2.2刀具常用(yong)材料(liao)：

（1）硬质合金(jin)：耐(nai)温800度(du)以(yi)上，不能使(shi)用冷却液。常用的有YT（钢件：YT5、YT15、YT30）、YW（YW1、YW2）、YG（铸(zhu)铁件、有色金(jin)属(shu)件：YG3、YG6、YG8）三种。

（2）高(gao)速钢(gang)：耐温550度以上，需要使(shi)用冷却液。

2.3刀具钝化：

（1）磨损(sun)(sun)：刀具(ju)后刀面和前刀面磨损(sun)(sun)。

（2）崩刃(ren)：切削(xue)刃(ren)的脆性破裂(lie)。

（3）卷刃：切削刃的塑性变形。

3.了解常用刀具的主要角度及其作用。

（1）前角：增(zeng)大，切(qie)削变形减小(xiao)，切(qie)削热(re)少，切(qie)削温(wen)度低。

（2）后(hou)角：增(zeng)大，后(hou)刀(dao)面(mian)摩擦少(shao)，（工(gong)件(jian)）切削热少(shao)，切削刃强(qiang)度低，影(ying)响刀(dao)尖散热。

（3）主偏角(jiao)：减小(xiao)，切削刃增加，散热改善(shan)，切削温(wen)度低。

（4）副编角：增(zeng)大，副后刀面摩擦少，加工残余(yu)面积(ji)大，粗糙(cao)度降低。

（5）刃倾角：影响刀头强(qiang)度和排屑方(fang)向。

（6）车刀安装对刀具角(jiao)度的影(ying)响：刀尖与工件轴线(xian)不(bu)等高情况；刀杆轴线(xian)与工件旋转轴线(xian)不(bu)垂直度影(ying)响。

4.了(le)解切削液的常用种类及适用范围。

4.1切(qie)削(xue)液的常用种类(lei)：

（1）水基(ji)类：水溶液：冷(leng)却好(hao)，润(run)滑差；乳(ru)化液：冷(leng)却中(zhong)，润(run)滑中(zhong)。

（2）油(you)基类：切削油(you)：冷却差(cha)，润滑好。

5.了解常用金属材料的可切削(xue)性。

（1）主要指标：相(xiang)对加工性(xing)；与刀具(ju)耐用度、切(qie)削热(re)、已加工表(biao)面质量、切(qie)屑(xie)控制和断屑(xie)情况、切(qie)削力有关。

（2）影响因素：强(qiang)度、硬(ying)度、塑性(xing)、导(dao)热性(xing)等(deng)

（3）改善方法(fa)：适当的热(re)处理，适当调整材料化学(xue)成(cheng)份。

6.了解切(qie)削(xue)过(guo)程(cheng)中的物(wu)理(li)现象，如切(qie)屑形成过(guo)程(cheng)及(ji)切(qie)屑类型、积屑瘤形成机理(li)及(ji)控制、切(qie)削(xue)力、切(qie)削(xue)热(re)及(ji)刀具磨损等。

6.1切削(xue)类型：带状(zhuang)（塑性(xing)材(cai)(cai)料如(ru)钢(gang)件）、挤裂、单元、崩碎(sui)（脆(cui)性(xing)材(cai)(cai)料如(ru)铸铁）切屑。

6.2积屑瘤：

产生条件：中(zhong)等切(qie)削(xue)速度，塑性材(cai)料。

对加工影响：保护刀具、增大前角、影响表面质量(liang)和尺寸(cun)精度（积屑瘤(liu)不稳定）

控制措施：提(ti)高或降低速度(du)。

6.3切削力：

（1）主(zhu)切削力(li)Fc（消耗机(ji)(ji)床功率(lv)95%）；背向力(li)Fp（又称径向力(li)，它(ta)使工件弯曲变形进而引起振动，对加(jia)工精(jing)度和表面(mian)粗糙度影响大(da)）；进给(ji)力(li)Ff（消耗机(ji)(ji)床功率(lv)5%）。

（2）影响(xiang)因素：材料的(de)强度、硬度、塑性(xing)、韧性(xing)；刀具的(de)几何角(jiao)度（主偏角(jiao)、前角(jiao)影响(xiang)大）；切削用量（吃刀量、进给量影响(xiang)大，切削速(su)度影响(xiang)不大）

6.4切削热

（1）切(qie)(qie)削热(re)来源(yuan)：切(qie)(qie)削层金属变形（主要）；切(qie)(qie)屑(xie)与刀具(ju)前刀面(mian)之间(jian)摩擦；切(qie)(qie)屑(xie)与刀具(ju)后刀面(mian)之间(jian)摩擦。

（2）切(qie)削热传出：切(qie)屑（50-80%）；工件（10-40%）；刀(dao)具(ju)（3-9%）；周围介质(zhi)（1%）

（3）影响切削热因素：

a切(qie)削用(yong)量因素：切(qie)削速度(du)影响(xiang)大；通过增加背吃刀量、降(jiang)低(di)速度(du)来(lai)提(ti)高(gao)效率。

b材(cai)料因素(su)：强度、硬度影响；一般来说，合(he)金钢(gang)比结构钢(gang)工(gong)件温(wen)度高；

c导(dao)热性影响：有色金(jin)属(shu)工件温(wen)度低；

d切屑影响：铸铁工(gong)件温度低(di)但(dan)刀尖温度高（粒状或崩碎状切屑影响）。

e常用切削(xue)液(ye)影响：水(shui)溶液(ye)好(hao)，乳化(hua)液(ye)次，切削(xue)油更次。

7.遵(zun)守职业(ye)(ye)道(dao)德(de)和职业(ye)(ye)规范，树立安(an)全(quan)生产、节能环保(bao)和产品(pin)质(zhi)量等(deng)职业(ye)(ye)意识。