【正文】 透性也很好。 高錳鋼的鑄態(tài)組織為奧氏體和粗大的碳化物(沿晶界析出)，力學性能低，尤其是韌性和耐磨性低。 1．刀具材料應具備的性能 (1) 高的硬度和耐磨性。 (3) 高速工具鋼。但易產生崩刃。衡量指標 (1)vT:一定刀具耐用度下的切削速度（例：v60） (2)Kr:相對加工性 Kr=v60/(v60)j(v60)j 切削正火狀態(tài)的45鋼的v60改善切削加工性的途徑(1)熱處理 (2)調整化學成分 切削液（1）種類①水基切削液 ②油基切削液（2）作用①冷卻 ②潤滑（3）使用方法 切削用量的合理選擇盡可能大的背吃刀量ap盡可能大的進給量f切削速度vc34 金屬切削機床的基本知識一、對金屬切削機床的基本要求 （1）工藝范圍 是指機床適應不同加工要求的能力。 選擇刀具耐用度有兩種方法：最大生產率耐用度，它根據單件工時最短的原則確定耐用度；經濟耐用度，它根據成本最低的原則確定耐用度。――副切削刃與進給方向間的夾角 影響已加工表面的粗糙度和刀尖強度，減少κr180。常用于制造低速、簡單的鉗工手用工具。進給運動：是指在切削加工中，時工件的多余材料不斷被去除的工作運動。三、耐磨鋼 耐磨鋼是指在強大沖擊和擠壓條件下才能硬化的高錳鋼，其典型鋼種是ZGMn13型。 這類鋼的抗氧化性能高(鉻含量越高，抗氧化性越高)，但高溫強度仍較低，焊接性較差，主要用于制造工作溫度較高、受力不大的構件，如退火爐罩、吊掛、熱交換器、噴嘴、滲碳箱等。 這類鋼在室溫下為單相奧氏體組織，加熱時沒有相變發(fā)生，故奧氏體不銹鋼具有很好的塑性、韌性和焊接性，強度、硬度低、無磁性，耐腐蝕性和耐熱性很好，但切削加工性較差，易粘刀和產生加工硬化。 對于精度要求高的量具，為保證尺寸穩(wěn)定性，常在淬火后立即進行一次冷處理，以降低組織中的殘余奧氏體量。 高溫淬火和高溫 (510～520℃) 多次回火法 (二次硬化法)這種方法能使模具獲得高的熱硬性和耐磨性，但韌性較差。高速鋼回火后的組織為回火馬氏體、粒狀碳化物和少量殘余奧氏體，硬度可達63～ 66HRC。釩是強碳化物形成元素，其碳化物VC非常穩(wěn)定，極難溶解，硬度極大 (可達83～85HRC) ，從而提高鋼的硬度和耐磨性。24 合金工具鋼 合金工具鋼按主要用途分為刃具鋼、模具鋼和量具鋼三大類。 冷成形彈簧 對于直徑小于810mm的彈簧，一般采用冷拔鋼絲冷卷而成。它主要用于制造承受多種載荷、受力復雜的零件，如機床主軸、連桿、汽車半軸、重要的螺栓和齒輪等。被廣泛用于橋梁、船舶、車輛、建筑、鍋爐、高壓容器、輸油輸氣管道等。 五、提高淬火鋼的回火穩(wěn)定性 回火穩(wěn)定性：淬火鋼在回火時，抵抗軟化(強度，硬度下降)的能力。合金元素溶入鐵素體后，產生固溶強化作用，使其強度、硬度升高，塑性和韌性下降。 高合金鋼。第一節(jié) 合 金 鋼21 概 述 合金鋼——為了改善鋼的組織和性能，在碳鋼的基礎上，有目的地加入一些元素而制成的鋼。耐腐蝕性：指金屬材料抵抗各種介質侵蝕的能力。 “縮頸” （試樣橫截面變小，拉力↓） 4 延伸率和斷面收縮率：——表示塑性大小的指標 1）延伸率： δ= l0——試樣原長，l1——拉深后長 2）斷面收縮率： F0——原截面，F1—拉斷后截面 （1） δ、ψ越大，材料塑性越好 （2）ε與δ區(qū)別：拉伸圖中 ε=ε彈+ε塑 ， δ=εmas塑 （3）一般δ〉5%為塑性材料，δ〈5%為脆性材料。 Ⅰ、金屬材料的力學性能： 力學性能受外力作用反映出來的性能。σ=Εε, Ε=σ/ε=tgα 2 幾何尺寸、形狀、受力 相同材料的E相同,但尺寸不同,\形狀\. 三 強度： 強度指金屬材料在外力作用下抵抗塑性變形和斷裂的能力。彎曲程度一般用彎曲角度α（外角）或彎心直徑d 對材料厚度a 的比值表示，a 愈大或d/a 愈小，則材料的冷彎性愈好。與碳鋼相比，合金鋼的性能顯著提高，應用日益廣泛，但價格高于碳鋼。例如60Si2Mn鋼，表示平均ωc = ％，平均ωsi ≥％，平均ωMn ％的合金結構鋼。它是合金元素溶人滲碳體 (置換其中的鐵原子) 所形成的化合物。 高的回火穩(wěn)定性使鋼在較高溫度下仍能保持高的硬度和耐磨性。這類零件都要求表面具有高的硬度和耐磨性，心部具有較高的強度和足夠的韌性。 合金調質鋼具有良好的淬透性、熱處理工藝性及良好的綜合力學性能。五、滾動軸承鋼 滾動軸承鋼是用來制造滾動軸承的滾動體 (滾針、滾柱、滾珠) 、內外套圈的專用鋼。其ωc = ％～％的范圍內，以保證鋼的淬硬性和形成合金碳化物的需要。 3．高速鋼的熱處理 高速鋼的熱處理包括退火、淬火和回火，其特點是退火溫度低，淬火溫度高，回火溫度高且次數多。二、合金模具鋼 模具鋼可分為冷作模具鋼和熱作模具鋼。因此，要求熱作模具鋼應具有高的熱硬性和高溫耐磨性，良好的綜合力學性能，高的熱疲勞強度和較好的抗氧化能力，同時還要求具有高的淬透性、導熱性。 鋼中碳含量較低的1Cr12Cr13鋼，具有良好的抗大氣、海水、蒸汽等介質腐蝕的能力，且有較好的塑性和韌性，用于制造耐腐蝕的結構零件。這種處理方法稱為固溶處理。廣泛用于制造工作溫度在650℃以下、承受較大載荷且要求耐磨的零件，如汽輪機葉片、汽車發(fā)動機的排氣閥等。只有使高錳鋼獲得單相奧氏體組織，才能使鋼在使用時顯示出良好的耐磨性和韌性。刀具材料的硬度必須高于工件材料的硬度，一般要求在60HRC以上。因鋼中含有大量高硬度的碳化物，其熱硬性和耐磨性都有顯著提高，淬火硬度達62～65HRC，熱硬性達550～600℃，被廣泛用于制造較復雜的刀具。后角α0――主后刀面與切削平面間的夾角 增大后角可減少摩擦，提高工件加工質量和刀具耐用度，并使切削刃鋒利。（2）加工精度 機床的加工精度是指該機床加工零件表面的實際幾何參數與理想幾何參數的符合程度，如：零件加工表面的尺寸、形狀、位置及粗糙度。當切削速度增大時，耐用度將大大降低。副偏角κr180。％～％的優(yōu)質高碳鋼。 主運動：是指在切削加工中形成機床切削速度或消耗主要動力的工作運動。若零件的工作溫度超過700℃，則應考慮選用鎳基、鐵基、鉬基耐熱合金及陶瓷合金等。 (二) 鐵素體耐熱鋼 鐵素體耐熱鋼的碳含量較低 (ωc ≤ ％)、鉻含量高(ωcr≥11％)，并含有一定量的硅、鋁等，以提高鋼的抗氧化能力，加入少量的氮，主要是提高鋼的強度。有時還向鋼中加入鈦、鈮、鉬等，以防晶界腐蝕。 量具的最終熱處理主要是淬火和低溫回火，目的是獲得高硬度和高耐磨性。一般承受較大載荷和形狀復雜的模具采用此法處理。進行多次回火，其目的是為了逐步減少殘余奧氏體的量和消除內應力。 鉻在高速鋼淬火加熱時，幾乎全部溶人奧氏體中，增加了奧氏體的穩(wěn)定性，從而顯著提高鋼的淬透性和回火穩(wěn)定性。前者用作中、小型滾動軸承，后者用于較大型滾動軸承。其熱處理是在成形后進行淬火和中溫回火，獲得回火托氏體組織，具有高的彈性極限與疲勞強度，硬度為40～45HRC。三、合金調質鋼 調質鋼通常是指經調質處理后使用的鋼，一般為中碳的優(yōu)質碳素結構鋼與合金結構鋼。 低合金結構鋼一般在熱軋空冷狀態(tài)下使用，其組織為鐵素體和珠光體。 注意：若合金元素未溶人奧氏體，將不能增加奧氏體的穩(wěn)定性，因而也就不能提高鋼的淬透性，反而會降低鋼的淬透性。22 合金元素在鋼中的作用一、強化鐵素體 大多數合金元素都能溶于鐵素體，形成合金鐵素體。ωMe =5％～10％。都已由國內自行研制開發(fā)成功，最大限度滿足了其需要。 例如：純彎曲，有色金屬N〉108 鋼材N107 不疲勞破壞 2 疲勞破壞原因 材料有雜質,表面劃痕,能引起應力集中,導致微裂紋,裂紋擴展致使零件不能承受所加載荷突然破壞. 3預防措施 改善結構形狀,避免應力集中,表面強化噴丸處理,表面淬火等. Ⅱ、金屬材料的物理,化學及工藝性能： 一 物理性能 比重: 計算毛坯重量,選材,如航天件 :輕熔點:鑄造 鍛造溫度(再結晶溫度)熱膨脹性:鐵軌 模鍛的模具、量具、導熱性: 鑄造:金屬型 鍛造:加熱速度、導電性: 電器元件 銅 鋁磁性:變壓器和電機中的硅鋼片 磨床: 工作臺 二 化學性能化學性能：指金屬材料與周圍介質掃觸時抵抗發(fā)生化學或電化學反應的性能。 4）局部變形階段bk 過b點，試樣某一局部范圍內橫向尺寸突然急劇縮小。 一 彈性和塑性： 1彈性：金屬材料受外力作用時產生變形，當外力去掉后能恢復其原來形狀的性能。按作用力性質的不同,可分為:抗拉強度 σ+ 抗壓強度σ 抗彎強度σw 抗剪強度τb 抗扭強度σ 常用來表示金屬材料強度的指標: 屈服強度: (Pa N/m2) Ps產生屈服時最大外力, F0原截面 抗拉強度 (Pa N/m2) Pb斷裂前最大應力. σs /,機件會斷裂. σsσ