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金屬工藝學授課教案數控-資料下載頁

2024-11-08 19:14本頁面

【導讀】金屬工藝學是一門傳授有關制造金屬零件工藝方法的綜合性技術基礎課。藝過程和結構工藝性;常用金屬材料性能對加工工藝的影響;工藝方法的綜合比較等。工藝等加工處理工藝。國家工業(yè)發(fā)展的三大支柱:材料、信息、微機。工業(yè)和日常生活都離不開工程材料的使用,研究材料最終是為人類的文明進步而服務。,是一門實踐性很強的學科。師生的相互努力來學好這門功課。、學習、復習、鞏固、應用、總結。、要提問題、不能累計問題。隨著科學技術和生產力的不斷發(fā)展,金屬工藝學的內容構成也有所發(fā)展。它仍屬工藝學范疇。學生具有更高的實際能力和開拓精神。金屬特性的材料。①空氣-提供氧氣,助燃作用。③焦炭-還原劑、提供熱能。均與塑性變形階段的定義。家用磷釩凈水作用)。

  

【正文】 工藝方面還應考慮從淬火方法上加以解決)。 單液淬火: 把鋼加熱到淬火溫度,經保溫后,放入一種冷卻介質中。 (這種方法操作簡單,易機械化、自動化,通常工件是形狀簡單的碳鋼和合金鋼。在水中或鹽水中進行單液淬火,操作雖然簡單,單 淬火變形大,如果采用油冷又難以取得淬硬的效果,這就可將油、水冷卻結合起來進行如下的雙液淬火)。 應用:卡規(guī)、軸承、鋸子等。 雙液淬火: 把加熱到淬火的溫度的工件,經保溫后,先放入水或鹽水中冷到 400~ 300℃ ,再迅速移到油中或空氣中冷卻-水淬油冷法。 (雙液淬火廣泛應用于各種零件或工具,能得到高硬度,又能減少淬火內應力,缺點是操作難,且未能很好地改進工件表面與心部的溫差這一缺點。技術還要熟練)。 應用:齒輪、缸體、閥體等。 分級淬火: 把工件加熱到淬火溫度,經保溫后,迅速冷卻到 Ms 點,附近,稍加停留 ( A′ B),待工件表面和中心溫度基本一致時,再取出放入油中或空氣中冷卻冷卻 ―― 熱浴淬火法。 (這種淬火法由于在奧氏體向馬氏體轉變前,工件的溫度經等溫停留后逐漸趨于一致,使隨后的組織轉變得以在表層和內部同時進行,由此可大大減小淬火內應力和變形,主要應用于形狀復雜、小尺寸的碳鋼和合金鋼。) 應用:油泵齒輪、滾珠、滾針等。 等溫淬火: 把加熱到淬火溫度的工件,經保溫后,放入稍高于 Ms 點的鹽浴或堿浴中,并等溫到奧氏體轉變層成下貝氏體后,再取出空冷。 (等溫淬火硬度雖然沒有分級淬火高,但工件在獲得較高硬度的同 時還具有良好的塑性和韌性,還可以有效地減少應力和變形,其缺點是不適應用界面尺寸大的工件,其心部易產生珠光體,生產周期長,適用于薄、細而形狀發(fā)復雜的零件。) 應用;油嘴、小圓筒等。 冷處理: 把淬冷到室溫的鋼繼續(xù)冷卻到- 70~- 80℃ ,保溫一段時間,使殘余過冷奧氏體在繼續(xù)冷卻過程中轉變?yōu)轳R氏體。 (是用干冰- ℃ 或- 103℃ 的液化乙烯、- 192℃ 的液態(tài)氮成本很高,易產生應力、變形,很少應用。) 應用:游標卡尺、螺旋尺、鋼尺、砝碼等。 V1-單液淬火、 V2-雙液淬火、 V3-分級淬火、 V4-等溫淬火。 二 、回火: 定義:將淬火后的鋼加熱到 Ac1 以下某一溫度,保溫一定時間( 1~ 5 小時),然后冷卻的一種工藝。 目的: ① 降低材料的脆性、消除內應力; ② 獲得要求的力學性能; ③ 穩(wěn)定工件尺寸; ④ 降低合金鋼的硬度,使之易被切削。 ( 1)低溫回火( 150~ 250℃ ):組織:回火馬氏體 HRC58~ 64。 應用于需要高硬度,高耐磨的材料零件。例如:刃具、量具、模具、滾動軸承等。 ( 2)中溫回火( 350~ 500℃ ):組織:回火屈氏體 HRC35~ 45。 應用于需要較高彈性、韌性的材料零件等。例如:彈簧、板簧、發(fā)條、沖擊工具 等。 ( 3)高溫回火( 500~ 650℃ )組織:回火索氏體 HRC15~ 25 ( HB200~ 250)。 應用于受交變載荷作用的材料零件等。例如:軸、絲杠、齒輪、連桿等。 淬火+高溫回火:調質處理。 時效處理:(尺寸穩(wěn)定處理)某些量具等精密工具為了保持淬火后的高硬度和耐磨性及穩(wěn)定的尺寸,需在 100~ 180℃ 進行長時間的低溫加熱,保溫( 10~ 50 小時),隨爐冷卻的工藝。 第四節(jié) 表面淬火和化學熱處理 復習舊課:淬火和回火的應用。 普通熱處理:材料的內外力學性能均勻一致:外硬內硬、外韌內韌,但是,特殊 情況下,需要內外力學性能不一致的材料:外硬內韌。 一、表面淬火(中碳鋼): 定義: : 氧炔焰: M: 2~ 6mm。 :(需經正火、調質處理) 高頻( 10~ 500KHz) M: ~ 2mm; 感應器 中頻( 500~ 10000Hz) M: 2~ 8mm; 中頻 ( 50Hz) M: 10~ 15mm; 二、化學熱處理: 定義: :氣體滲碳、固體滲碳: 低碳鋼 : ~ 2mm 后:滲碳+淬火+低溫回火。 :氣體滲氮。 前:調質處理+滲氮。 合金鋼: ( ~ )。 :氣體、固體、液體共滲。 低碳鋼 低碳合金鋼 (離子氮化): 四、板書設計: 化學熱處理: 表面淬火(中碳鋼): 回火: 淬火: 課程名稱 金屬工藝學 教學班級 14 數控 授課教師 申華 學時數 2 日期 授課題目 液態(tài)合金的充型 一、教學目的 :鑄造工藝初探 二、教學重點、難點: 與熱處理知識的結合理解 三、教學過程: 鑄造工藝基礎 復習舊課:表面熱處 理的特點及其應用。 液態(tài)合金填充鑄型的過程,簡稱充型。 影響充型能力的主要因素如下: 一、合金的流動性 流動性: % C、高溫、 P、鑄型特點。 二、澆注條件 1. 澆注溫度 在保證充型能力足夠的前提下,澆注溫度不易太高。 2. 充型壓力 液態(tài)合金所受的壓力越大,充型能力越好 三、鑄型填充條件 如下因素對充型能力均有影響: 1. 鑄型材料:導熱系數和比熱容越大,激冷越大,充型能力越差。 2. 鑄型溫度: 3. 鑄型中的氣體:開設出氣口,增加透氣性。 四 、鑄件的凝固方 式 1. 逐層凝固: 2. 糊狀凝固: 3. 中間凝固:大多數的凝固均是這樣。 五 、鑄造合金的收縮 合金的收縮經歷三階段: ( 1) 液態(tài)收縮 ( 2) 凝固收縮 ( 3) 固態(tài)收縮 收縮率與化學成分、澆注溫度、鑄件結構和鑄型條件有關。鑄鐵的最好。 六 、鑄件中的縮孔與縮松 1. 縮孔與縮松的形成 ( 1) 縮孔 它是集中在鑄件上部或最后凝固部位容積較大的孔洞。 ( 2) 縮松 分散在鑄件某區(qū)域內的細小縮孔。 2. 縮孔和疏松的防止 ( 1) 定向凝固:設置冒口。 ( 2) 安放冷鐵。 第三節(jié) 鑄造內應力、變形和裂紋 復習舊課:鑄件的凝固與收縮。 四、板書設計: 鑄件中的縮孔與縮松 鑄造合金的收縮 鑄件的凝固方式 鑄型填充條件 澆注條件 合金的流動性 課程名稱 金屬工藝學 教學班級 14 數控 授課教師 申華 學時數 2 日期 授課題目 晶粒度 一、教學目的 :認識 晶粒度 二、教學重點、難點: 晶粒度的理解 三、教學過程: ? 何為起始晶粒度? ? 何為奧氏體實際晶粒 度? ? 何為本質細晶粒鋼? 四、板書設計: ? 何為起始晶粒度? 答:當珠光轉變完成時,由于奧氏體是在片狀珠光體兩相(鐵素體與滲碳體)界面上形核,晶核數量多,奧氏體晶粒細小,稱為起始晶粒度。 ? 何為奧氏體實際晶粒度? 答:鋼在某一具體加熱條件下實際獲得的奧氏體晶粒的大小稱為奧氏體實際晶粒度 奧氏體標準晶粒度分為 0~10 級。一般將 4 級的晶粒稱粗晶粒, 5~8 級為細晶粒, 8 級以上為超細晶粒 ? 何為本質細晶粒鋼? 答:只有加熱到 930~950℃ 才顯著增長的鋼,稱本質細晶粒鋼 課程名稱 金屬工藝學 教學班級 14 數控 授課教師 申華 學時數 2 日期 授課題目 奧氏體晶粒的因素 一、教學目的: 認識 奧氏體晶粒的因素 二、教學重點、難點: 奧氏體晶粒的因素及冷卻的類型 三、教學過程: ? 影響奧氏體晶粒的因素? ? 鋼在熱處理時采用的冷卻方式有哪些? 四、板書設計: ? 影響奧氏體晶粒的因素? 答: A 加熱溫度與保溫時間 B 加熱適度的影響 C 成分的影響 D 原始組織 ? 鋼在熱處理時采用的冷卻方式有哪些? 答: ①將奧氏體鋼急冷至臨界點以下某一溫度( P46),等溫組織轉變 ②奧氏體連 續(xù)冷卻組織轉變 課程名稱 金屬工藝學 教學班級 14 數控 授課教師 申華 學時數 2 日期 授課題目 珠光體與退火 一、教學目的: 認識珠光體 二、教學重點、難點: 理解珠光體形成過程 三、教學過程: ? 珠光體型組織的性能? ? 影響鋼的因素? P49 ? 鋼退火的目的? 四、板書設計: ? 珠光體型組織的性能? 答:主要取決于其粗細程度,即珠光體層片厚度 貝氏體的形態(tài)主要取決于轉變溫度 ? 影響鋼的因素? P49 答: A 碳的含量 B 合金元素的影響 C 加熱溫度和保溫時間的影 響 ? 鋼退火的目的? 答:消除偏析;降低硬度;消除或減少內應力,消除加工硬化;細化晶粒,改善組織或消除組織缺陷;改善高碳鋼中滲碳體形態(tài)和分布,為零件最終熱處理做好組織準備 課程名稱 金屬工藝學 教學班級 14 數控 授課教師 申華 學時數 2 日期 授課題目 完全退火 一、教學目的: 什么是完全退火 二、教學重點、難點: 退火的過程 三、教學過程: ? 根據鋼的成分和退火目的的不同可分為多少種? ? 完全退火主要運用于那些? ? 完全退火的目的? 四、板書設計: ? 根據鋼的 成分和退火目的的不同可分為多少種? ? 完全退火主要運用于那些? 答:用于各種亞共析成分的碳鋼和合金的鑄、鍛件,熱軋型材及一些焊接結構件的退火 ? 完全退火的目的? 答:細化并均勻組織,消除組織缺陷和內應力,降低硬度,為切削加工或后續(xù)熱處理作組織準備 課程名稱 金屬工藝學 教學班級 14 數控 授課教師 申華 學時數 2 日期 授課題目 等溫退火、球化退火及 一、教學目的: 學習不同的退火類型 二、教學重點、難點: 去應力退火 三、教學過程: ? 等溫退火的目的? ? 球化退火主要適用于 哪里? ? 球化退火的目的是什么? ? 去應力退火的目的是什么? 四、板書設計: ? 等溫退火的目的? 答:與完全退火相同,且能得到更為均勻的組織和硬度,可有效的縮短退貨時間 ? 球化退火主要適用于哪里? 答:適用于共析鋼、過共析鋼的鍛軋件,如生產中常用于制造刃具、量具、模具等的碳素工具和鋼及合金工具鋼 ? 球化退火的目的是什么? 答:降低硬度,提高塑性,改善工件的切削加工性能,并為后續(xù)熱處理作組織準備 ? 去應力退火的目的是什么? 答:為了去除變形加工、機械加工、鍛造、鑄造、熱處理、焊接等 所產生的殘余應力 課程名稱 金屬工藝學 教學班級 14 數控 授課教師 申華 學時數 2 日期 授課題目 淬火 一、教學目的: 理解 淬火 技巧 二、教學重點、難點: 淬透性的判斷 三、教學過程: ? 淬火方法 p58 ? 何謂淬透性? ? 何謂淬硬性? 四、板書設計: ? 淬火方法 p58 答: A 單液淬火。將工件侵入一種冷卻劑中連續(xù)冷卻至室溫的淬火方法稱為單液淬火 B 雙液淬火 C 分級淬火 D 等溫淬火 ? 何謂淬透性? 答:指在規(guī)定條件下,鋼在淬火冷卻時獲得馬氏體組 織深度能力,深度越大,鋼的淬透性越好 ? 何謂淬硬性? 答:指鋼在理想條件下進行淬火硬化所能達到的最高硬度,其高低主要取決于淬火加熱時固溶于奧氏體中碳的多少 課程名稱 金屬工藝學 教學班級 14 數控 授課教師 申華 學時數 4 日期 授課題目 淬透性測試 一、教學目的: 強化 對淬火的認識 二、教學重點、難點: 淬透性的判斷 三 、教學過程: ? 淬透性的測定有哪幾種? ? 影響淬透性的因素? 四、板書設計: ? 淬透性的測定有哪幾種? 答: A 端淬法 B 臨界淬透直徑 ? 影響淬透性的因素? 答: 鋼的淬透性取決于鋼的臨界冷卻速度,其實質取決于冷奧氏體的穩(wěn)定性 課程名稱 金屬工藝學 教學班級 14 數控 授課教師 申華 學時數 2 日期 授課題目 回火 一、教學目的: 認識回火 二、教學重點、難點:分析每個練習圖的節(jié)點繪制方法 三、教學過程: ? 當成本高時可以用什么來代替回火的工藝手段? P60 ? 回火的目的 ? 淬火鋼在回火升溫過程中,其組織依次發(fā)生那些階段的轉變: 四、板書設計:
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