金属加工工艺精选文档.ppt

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1、金属加工工艺本讲稿第一页，共六十八页金属加工工艺v第一篇第一篇 变形加工变形加工v第二篇第二篇 切削加工切削加工v第三篇第三篇 磨削加工磨削加工v第四篇第四篇 焊接焊接v第五篇第五篇 热处理热处理v第六篇第六篇 表面处理表面处理本讲稿第二页，共六十八页第一篇 变形加工一、塑性成型一、塑性成型二、固体成型二、固体成型三、压力加工三、压力加工四、粉末冶金四、粉末冶金本讲稿第三页，共六十八页 一、一、塑性成型加工 塑性塑性(成型成型)加工是指高温加热下利用模具使金属在加工是指高温加热下利用模具使金属在应力下塑性变形应力下塑性变形。分类：分类：锻造锻造：在冷加工或者高温作业的条件下用捶打和挤压的方式在

2、冷加工或者高温作业的条件下用捶打和挤压的方式给金属造型，是最简单最古老的金属造型工艺之一。给金属造型，是最简单最古老的金属造型工艺之一。扎制扎制：高温金属坯段经过了若干连续的圆柱型辊子，辊子将高温金属坯段经过了若干连续的圆柱型辊子，辊子将金属扎入型模中以获得预设的造型。金属扎入型模中以获得预设的造型。本讲稿第四页，共六十八页 挤压挤压：用于连续加工的，具有相同横截面形状的实：用于连续加工的，具有相同横截面形状的实心或者空心金属造型的工艺，既可以高温作业又可以心或者空心金属造型的工艺，既可以高温作业又可以进行冷加工。进行冷加工。冲击挤压冲击挤压：用于加工没有烟囱锥度要求的小型到中：用于加工没有烟

3、囱锥度要求的小型到中型规格的零件的工艺。生产快捷，可以加工各种壁型规格的零件的工艺。生产快捷，可以加工各种壁厚的零件，加工成本低。厚的零件，加工成本低。拉制钢丝拉制钢丝：利用一系列规格逐渐变小的拉丝模将金：利用一系列规格逐渐变小的拉丝模将金属条拉制成细丝状的工艺。属条拉制成细丝状的工艺。本讲稿第五页，共六十八页二、固体成型加工 固体成型加工：是指所使用的固体成型加工：是指所使用的原料是一些在常温条件下可以进行原料是一些在常温条件下可以进行造型的金属条、片以及其他固体形造型的金属条、片以及其他固体形态。加工成本投入可以相对低廉一态。加工成本投入可以相对低廉一些。些。本讲稿第六页，共六十八页 固体

4、成型加工分类：固体成型加工分类：旋压旋压：一种非常常见的用于生产圆形对称：一种非常常见的用于生产圆形对称部件的加工方法。加工时，将高速旋转的金部件的加工方法。加工时，将高速旋转的金属板推近同样告诉旋转的，固定的车床上的属板推近同样告诉旋转的，固定的车床上的模型，以获得预先设定好的造型。该工艺适模型，以获得预先设定好的造型。该工艺适合各种批量形式的生产。合各种批量形式的生产。弯曲弯曲：一种用于加工任何形式的片状，杆：一种用于加工任何形式的片状，杆状以及管状材料的经济型生产工艺。状以及管状材料的经济型生产工艺。本讲稿第七页，共六十八页 冲压成型冲压成型：金属片置于阳模与阴模之间经过压制成：金属片置

5、于阳模与阴模之间经过压制成型，用于加工中空造型，深度可深可浅。型，用于加工中空造型，深度可深可浅。冲孔冲孔：利用特殊工具在金属片上冲剪出一定造型的：利用特殊工具在金属片上冲剪出一定造型的工艺，大，小批量生产都可以适用。工艺，大，小批量生产都可以适用。冲切冲切：与冲孔工艺基本类似，不同之处在于前者利：与冲孔工艺基本类似，不同之处在于前者利用冲下部分，而后者利用冲切之后金属片剩余部分。用冲下部分，而后者利用冲切之后金属片剩余部分。本讲稿第八页，共六十八页 切屑成型切屑成型：当对金属进行切割的时候有切：当对金属进行切割的时候有切屑生产的切割方式统称为切屑成型，包括铣屑生产的切割方式统称为切屑成型，包

6、括铣磨，钻孔，车床加工以及磨，锯等工艺。磨，钻孔，车床加工以及磨，锯等工艺。无切屑成型无切屑成型：利用现有的金属条或者金属：利用现有的金属条或者金属片等进行造型。没有切屑产生。这类工艺包片等进行造型。没有切屑产生。这类工艺包括化学加工，腐蚀，放电加工，喷砂加工，括化学加工，腐蚀，放电加工，喷砂加工，激光切割，喷水切割以及热切割等。激光切割，喷水切割以及热切割等。本讲稿第九页，共六十八页 三、压力加工 利用金属在外力作用下所产生的塑性利用金属在外力作用下所产生的塑性变形，来获得具有一定形状、尺寸和机变形，来获得具有一定形状、尺寸和机械性能的原材料、毛坯或零件的生产方械性能的原材料、毛坯或零件的生

7、产方法，称为压力加工。法，称为压力加工。压力加工的基本方式：锻造、板料冲压、压力加工的基本方式：锻造、板料冲压、轧制、挤压、拉拔轧制、挤压、拉拔。本讲稿第十页，共六十八页锻造v 锻造是利用锻锤的往复冲击力或锻造是利用锻锤的往复冲击力或压力机的压力是坯料改变成我们所压力机的压力是坯料改变成我们所需要的形状和尺寸的一种压力加工需要的形状和尺寸的一种压力加工方法。方法。v一般分为自由锻和模锻。一般分为自由锻和模锻。v常用于生产大型材、开坯等。常用于生产大型材、开坯等。本讲稿第十一页，共六十八页一、自由锻 利用冲击力或压力使金属在上下两个抵铁利用冲击力或压力使金属在上下两个抵铁之间产生变形，从而得到所

8、需形状及尺寸的之间产生变形，从而得到所需形状及尺寸的锻件。分手工锻造、机械锻造两种。锻件。分手工锻造、机械锻造两种。工具简单，通用性强，应用广泛。工具简单，通用性强，应用广泛。本讲稿第十二页，共六十八页二、模锻v按设备不同分为：按设备不同分为：v锤上模端、胎膜锻、锤上模端、胎膜锻、压力机上模锻压力机上模锻v锤上模锻设备有：锤上模锻设备有：v蒸汽空气锤、五砧座锤、高速锤蒸汽空气锤、五砧座锤、高速锤本讲稿第十三页，共六十八页板料冲压 板料冲压是利用冲模使板料产生分板料冲压是利用冲模使板料产生分离或变形的加工方法。这种方法通常离或变形的加工方法。这种方法通常是在冷态下进行的是在冷态下进行的,所以又叫

9、冷冲压。所以又叫冷冲压。只有在板料超过只有在板料超过8-10mm时，才采用热时，才采用热冲压。冲压。本讲稿第十四页，共六十八页特点v可以冲压出形状复杂的零件，废料较少。可以冲压出形状复杂的零件，废料较少。v产品具有足够高的精度和较低的表面粗糙度，产品具有足够高的精度和较低的表面粗糙度，互换性能较好。互换性能较好。v能获得质量轻、材料消耗少、强度和刚度较能获得质量轻、材料消耗少、强度和刚度较高的零件。高的零件。v冲压操作简单，工艺过程便于机械化和自动冲压操作简单，工艺过程便于机械化和自动化，生产效率高，故零件成本低。化，生产效率高，故零件成本低。本讲稿第十五页，共六十八页板料冲压常用金属材料：低

10、碳钢、铜合金、铝合金、镁合金、及塑性高的合金钢。从形状分：板料、条料、带料。本讲稿第十六页，共六十八页基本工序：v常用设备：剪床和冲床。常用设备：剪床和冲床。v剪床用来把板料剪切成一定宽度的条料，剪床用来把板料剪切成一定宽度的条料，以供下一步的冲压程序用。以供下一步的冲压程序用。v冲床用来实现冲压工序，制成所需形状和冲床用来实现冲压工序，制成所需形状和尺寸的成品零件。尺寸的成品零件。v冲压生产基本工序：冲压生产基本工序：分离工序：落料、冲孔、切断、修整等。分离工序：落料、冲孔、切断、修整等。变形工序：拉深、弯曲、翻边、成型等。变形工序：拉深、弯曲、翻边、成型等。本讲稿第十七页，共六十八页四、粉

11、末冶金 粉末冶金一种可以加工黑色金属元件也可以粉末冶金一种可以加工黑色金属元件也可以加工有色金属元件的工艺。包括将合金粉末混加工有色金属元件的工艺。包括将合金粉末混合以及将混合物，压入模具两项基本工序。金合以及将混合物，压入模具两项基本工序。金属颗粒经过高温加热烧结成型。这种工艺不需属颗粒经过高温加热烧结成型。这种工艺不需要机器加工，原材料利用率可以达到要机器加工，原材料利用率可以达到97%97%。不。不同的金属粉末可以用于填充模具的不同部分。同的金属粉末可以用于填充模具的不同部分。本讲稿第十八页，共六十八页第二篇 切削加工本讲稿第十九页，共六十八页切削加工 制造尺寸、形状、位置精度要求较制造

12、尺寸、形状、位置精度要求较高，表面粗糙度较细的零件，通常采高，表面粗糙度较细的零件，通常采用切削加工方法。用切削加工方法。金属切削机床就是利用刀具对金属金属切削机床就是利用刀具对金属毛坯进行切削加工的设备，通常简称毛坯进行切削加工的设备，通常简称为机床。为机床。本讲稿第二十页，共六十八页分类v车床车床v铣床铣床v钻床钻床v镗床镗床v电火花线切割加工电火花线切割加工本讲稿第二十一页，共六十八页车 床v车床主要用于加工各种车床主要用于加工各种回转表面（内外圆柱面、回转表面（内外圆柱面、圆锥面、成型回转面等）圆锥面、成型回转面等）以及回转体的端面。以及回转体的端面。v车床主要使用的刀具车床主要使用的

13、刀具为各种车刀，也可用为各种车刀，也可用钻头、扩孔钻、绞刀钻头、扩孔钻、绞刀进行孔加工，用丝锥、进行孔加工，用丝锥、板牙加工内外螺纹表板牙加工内外螺纹表面。面。本讲稿第二十二页，共六十八页铣 床v铣床可以加工水平面、垂直面、铣床可以加工水平面、垂直面、T形槽、键槽、燕尾槽、螺纹、形槽、键槽、燕尾槽、螺纹、螺旋槽、分齿零件（齿轮、螺旋槽、分齿零件（齿轮、链轮、棘轮、花键轴）以及链轮、棘轮、花键轴）以及成形面等。此外，铣床还可成形面等。此外，铣床还可以使用锯刀铣片进行切断工以使用锯刀铣片进行切断工作。作。v种类：卧式升降台铣床、立式种类：卧式升降台铣床、立式升降台铣床、工具铣床、龙门升降台铣床、工

14、具铣床、龙门铣床、成形铣床等。铣床、成形铣床等。本讲稿第二十三页，共六十八页钻 床v钻床可以用钻头直接加工出钻床可以用钻头直接加工出精度不太高的孔，也可以通精度不太高的孔，也可以通过钻孔过钻孔扩孔扩孔铰孔的工艺铰孔的工艺手段加工精细度要求较高的手段加工精细度要求较高的孔，利用夹具还可加工要求孔，利用夹具还可加工要求一定位置精度的孔系。另外，一定位置精度的孔系。另外，钻床还可进行攻螺纹。钻床还可进行攻螺纹。v钻床的主要类型有：钻床的主要类型有：台式钻床、立式钻床、台式钻床、立式钻床、摇臂钻床、铣钻床、中心摇臂钻床、铣钻床、中心孔钻床等。孔钻床等。本讲稿第二十四页，共六十八页镗 床v镗床主要用于加

15、工尺寸较镗床主要用于加工尺寸较大、精度要求较高的孔，大、精度要求较高的孔，特别适用于加工分布在不特别适用于加工分布在不同位置上，孔距精度、相同位置上，孔距精度、相互位置精度要求很严格的互位置精度要求很严格的孔系。除镗孔外，镗床还孔系。除镗孔外，镗床还可以完成钻孔、扩孔、铰可以完成钻孔、扩孔、铰孔等工作，大部分镗床还孔等工作，大部分镗床还具有铣削的功能。具有铣削的功能。v镗床的主要类型有：镗床的主要类型有：立式镗床、卧式镗床、立式镗床、卧式镗床、坐标镗床、精镗床等。坐标镗床、精镗床等。本讲稿第二十五页，共六十八页电火花线切割加工 电火花加工是一种利用电火花放电时电火花加工是一种利用电火花放电时产

16、生的腐蚀现象对材料进行加工的方法。产生的腐蚀现象对材料进行加工的方法。电火花线切割加工是指在工具电极电火花线切割加工是指在工具电极(电极丝电极丝)和工件间施加脉冲电压和工件间施加脉冲电压,使电使电压击穿间隙产生火花放电的一种加工压击穿间隙产生火花放电的一种加工方式。方式。本讲稿第二十六页，共六十八页电火花线切割机床加工 电火花线切割机床加工是在电火花电火花线切割机床加工是在电火花成形加工的基础上发展起来的成形加工的基础上发展起来的,最初的最初的名称为线状电极电火花切割机床加工，名称为线状电极电火花切割机床加工，是一种不用事先制备专用工具电极而是一种不用事先制备专用工具电极而采用通用电极的电火花

17、加工方法。采用通用电极的电火花加工方法。本讲稿第二十七页，共六十八页v电火花线切割机机床有多电火花线切割机机床有多种分类方法，一般可以按种分类方法，一般可以按 机床的控制方式、机床的控制方式、脉冲电源的形式、脉冲电源的形式、工件台尺寸与行程、工件台尺寸与行程、走丝速度、走丝速度、加工精度及加工精度及工作液方式工作液方式进行分类。进行分类。本讲稿第二十八页，共六十八页 数控电火花线切割加工的用数控电火花线切割加工的用途广泛，随着它的发展和普及，途广泛，随着它的发展和普及，电火花线切割机床已经逐渐从单电火花线切割机床已经逐渐从单一的冲裁模具加工向各种类模具一的冲裁模具加工向各种类模具及复杂精密模具

18、甚至零件加工方及复杂精密模具甚至零件加工方向转移，譬如：向转移，譬如：1.最早的模具加工最早的模具加工 2.新产品试制的零件加工制作新产品试制的零件加工制作 3.难加工零件难加工零件 4.贵重金属下料贵重金属下料本讲稿第二十九页，共六十八页第三篇 磨削加工本讲稿第三十页，共六十八页磨削加工v磨削加工是利用磨料去除材料的加工方磨削加工是利用磨料去除材料的加工方法。法。v通常按工具类型进行分类，可分为使用通常按工具类型进行分类，可分为使用固定磨粒加工及使用自由磨粒加工两大固定磨粒加工及使用自由磨粒加工两大类。类。v通常所说磨削主要指用砂轮或砂带进行通常所说磨削主要指用砂轮或砂带进行去除材料加工的工

19、艺方法，它是应用广去除材料加工的工艺方法，它是应用广泛的高效精密的终加工方法。泛的高效精密的终加工方法。本讲稿第三十一页，共六十八页分类v一般砂轮磨削根据加工对象、表面生成方法不同，可分一般砂轮磨削根据加工对象、表面生成方法不同，可分为外圆、内圆、平面及成型磨削方法。为外圆、内圆、平面及成型磨削方法。v对旋转表面按工件夹紧和驱动方法，可分为定心磨削与对旋转表面按工件夹紧和驱动方法，可分为定心磨削与无心磨削。无心磨削。v按砂轮进给方法相对于表面加工的关系，可分为纵向按砂轮进给方法相对于表面加工的关系，可分为纵向进给与切入进给磨削。进给与切入进给磨削。v按磨削行程分为通磨与定程磨。按磨削行程分为通

20、磨与定程磨。v按砂轮表面工作类型分为周边磨削、端面磨削、以及周边按砂轮表面工作类型分为周边磨削、端面磨削、以及周边-端端面磨削。面磨削。本讲稿第三十二页，共六十八页 从磨削区的基本情况来看，大致分为两类：从磨削区的基本情况来看，大致分为两类：（1）恒压力磨削）恒压力磨削 所谓恒压力磨削是指控制切入压力为定值的所谓恒压力磨削是指控制切入压力为定值的磨削，即通过控制磨头重量、杠杆、人力、液压、磨削，即通过控制磨头重量、杠杆、人力、液压、气动及电器系统来控制砂轮对工件的压力。如砂气动及电器系统来控制砂轮对工件的压力。如砂轮架、砂轮切割机、钢锭粗磨机等均采用这种形轮架、砂轮切割机、钢锭粗磨机等均采用这

21、种形式。式。（2）定进给磨削）定进给磨削 所谓定进给磨削是指控制切入进给速度为恒所谓定进给磨削是指控制切入进给速度为恒值的磨削。加工时，砂轮以选定的进给率垂直于值的磨削。加工时，砂轮以选定的进给率垂直于磨削表面作切入进给。现在使用的磨床大多使用磨削表面作切入进给。现在使用的磨床大多使用这种方式。这种方式。本讲稿第三十三页，共六十八页第四篇 焊接 焊接是一种永久性连接金属材料的焊接是一种永久性连接金属材料的工艺方法。焊接过程的实质是用加热工艺方法。焊接过程的实质是用加热或加压力等手段，借助于金属原子的或加压力等手段，借助于金属原子的结合与扩散作用，是分离的金属材料结合与扩散作用，是分离的金属材料

22、牢固地连接起来。牢固地连接起来。本讲稿第三十四页，共六十八页 按焊接过程的特点分：熔化焊、压力焊、钎焊三大类一、一、熔化焊熔化焊通过加热，使被焊金属自身熔化通过加热，使被焊金属自身熔化而相互连接，也称为自身焊而相互连接，也称为自身焊二、二、压力焊在压力焊在加热的同时加压，使被焊金属加热的同时加压，使被焊金属相互连接相互连接三、三、焊料焊焊料焊通过加热，利用焊接材料将被通过加热，利用焊接材料将被焊金属相互连接焊金属相互连接本讲稿第三十五页，共六十八页 熔化焊中的电弧焊应用极为普遍，包括：手工电弧焊、埋弧自动焊、气体保护焊其他常用焊接方法：其他常用焊接方法：电渣焊、等离子弧焊接与切割、电渣焊、等离

23、子弧焊接与切割、真空电子束焊接、激光焊接、电阻真空电子束焊接、激光焊接、电阻焊、摩擦焊焊、摩擦焊本讲稿第三十六页，共六十八页埋弧自动焊（也称溶剂层下自动焊）特点：特点：生产率高、焊接质量高且稳定、节省生产率高、焊接质量高且稳定、节省金属材料、劳动条件改善。金属材料、劳动条件改善。但设备费用高，工艺准备复杂，对接头但设备费用高，工艺准备复杂，对接头加工与装配要求严格，仅适用于批量生产加工与装配要求严格，仅适用于批量生产长直线焊缝与圆筒形工件的纵、环焊缝。长直线焊缝与圆筒形工件的纵、环焊缝。本讲稿第三十七页，共六十八页气体保护焊一、氩弧焊一、氩弧焊 氩弧焊是以氩气为保护气体的电氩弧焊是以氩气为保护

24、气体的电弧焊，氩气是惰性气体，可保护电弧焊，氩气是惰性气体，可保护电极和熔化金属不受空气的有害作用。极和熔化金属不受空气的有害作用。高温情况下，氩气不和金属起化学高温情况下，氩气不和金属起化学反应，也不溶于金属，因此氩弧焊反应，也不溶于金属，因此氩弧焊的质量较高。的质量较高。本讲稿第三十八页，共六十八页二、二氧化碳气体保护焊 CO2保护焊是以保护焊是以CO2作为作为保护气体的电弧焊。它用焊保护气体的电弧焊。它用焊丝做电极，靠焊丝和焊件之丝做电极，靠焊丝和焊件之间产生的电弧熔化工件金属间产生的电弧熔化工件金属与焊丝，以自动或半自动方与焊丝，以自动或半自动方式进行焊接。式进行焊接。优点：成本低，可

25、用价廉易得的CO2代替焊剂，焊接成本仅是埋弧自动焊和手弧焊的40%左右。生产效率高、操作性好、质量较好。缺点：CO2的氧化作用使溶滴飞溅较为严重，因此焊缝成型不够光滑，另外焊接烟雾较大，弧光强烈，如果控制或操作不当，容易产生气孔。本讲稿第四十页，共六十八页焊料焊接法特点特点(1)(1)焊料熔化：焊料熔化：焊接时只有焊料熔化，而被焊金属处于固态，对焊接时只有焊料熔化，而被焊金属处于固态，对材料性能影响小。材料性能影响小。(2)(2)焊料与焊件的成分不同形成接头焊料与焊件的成分不同形成接头(3)(3)金属的连接金属的连接 可以连接异质金属，包括金属与非金属的连可以连接异质金属，包括金属与非金属的连

26、 接。接。本讲稿第四十一页，共六十八页炉内焊接法特点特点 (1)(1)炉内焊接具有真空密闭的焊接条件，炉内焊接具有真空密闭的焊接条件，金属不易氧化。金属不易氧化。(2)(2)焊件整体加热均匀，温度控制准确。焊件整体加热均匀，温度控制准确。(3)(3)主要应用于金属一烤瓷基底桥的焊接。主要应用于金属一烤瓷基底桥的焊接。本讲稿第四十二页，共六十八页激光焊接法 某些物质原子中的粒子受光或电刺激，使某些物质原子中的粒子受光或电刺激，使低能级的原子变成高能级原子，辐射出相位、低能级的原子变成高能级原子，辐射出相位、频率、方向完全相同的光，具有颜色单纯、能频率、方向完全相同的光，具有颜色单纯、能量高度集中

27、、光束方向性好的特点。量高度集中、光束方向性好的特点。本讲稿第四十三页，共六十八页特点：特点：(1)(1)焊接速度快，加工时间短暂焊接速度快，加工时间短暂 (2)(2)准确性高，被焊金属无需包埋固定，无变形准确性高，被焊金属无需包埋固定，无变形 (3)(3)不受电磁于扰，可直接在大气中进行焊接，不受电磁于扰，可直接在大气中进行焊接，操作方便操作方便(4)(4)热影响区小，激光焊接加热区域小、热量集热影响区小，激光焊接加热区域小、热量集 中、受热及冷却快，对焊件影响小中、受热及冷却快，对焊件影响小(5)(5)无噪声、污染小无噪声、污染小本讲稿第四十四页，共六十八页激光点焊机本讲稿第四十五页，共六

28、十八页点焊法特点：特点：(1)(1)属于电阻焊接法。属于电阻焊接法。(2)(2)利用电流通过焊件时产生的电阻热利用电流通过焊件时产生的电阻热作为热源，加热熔化焊件作为热源，加热熔化焊件(不加焊料不加焊料)进行焊接。进行焊接。本讲稿第四十六页，共六十八页第五篇 热处理v热处理是在一定的条件下，给金属一定的加热处理是在一定的条件下，给金属一定的加热与冷却，使金属获得一定的机械性能或化热与冷却，使金属获得一定的机械性能或化学性能的工艺方法。学性能的工艺方法。v金属零件进行热处理的主要目的是：金属零件进行热处理的主要目的是：v提高硬度、强度及增加耐磨性提高硬度、强度及增加耐磨性v降低硬度，便于机械加工

29、降低硬度，便于机械加工v消除加工过程中所引起的内应力消除加工过程中所引起的内应力v提高表面耐磨、耐蚀性能提高表面耐磨、耐蚀性能本讲稿第四十七页，共六十八页普通热处理分类：分类：v一、退火一、退火v二、正火二、正火v三、淬火三、淬火v四、回火四、回火本讲稿第四十八页，共六十八页一、退火v把工件加热到一定温度（稍高于临界温度）把工件加热到一定温度（稍高于临界温度），经过一定时间保温后，缓慢冷却下来，经过一定时间保温后，缓慢冷却下来（一般随炉冷却（一般随炉冷却)的过程叫退火。的过程叫退火。v由于加热温度和冷却速度不同，退火处理由于加热温度和冷却速度不同，退火处理对改变金属组织和性能的作用也不同。对改

30、变金属组织和性能的作用也不同。本讲稿第四十九页，共六十八页常用退火方法v一、完全退火，主要是细化颗粒、消除或减少组织一、完全退火，主要是细化颗粒、消除或减少组织的不均匀性、降低温度、改善切削加工性、提高韧的不均匀性、降低温度、改善切削加工性、提高韧性和塑性、消除内应力。性和塑性、消除内应力。v二、球化退火，主要用于刀具和冷却模具的锻造毛坯，效二、球化退火，主要用于刀具和冷却模具的锻造毛坯，效果同上，为淬火处理作组织准备。果同上，为淬火处理作组织准备。v三、消除加工硬化的退火，主要用于消除工件经冷拔、三、消除加工硬化的退火，主要用于消除工件经冷拔、冷弯灯产生的硬化现象。冷弯灯产生的硬化现象。v四

31、、去应力退火，主要用于消除铸件、焊接件在加工过程四、去应力退火，主要用于消除铸件、焊接件在加工过程中产生的内应力，以及精密零件表面加工时留下的加工应中产生的内应力，以及精密零件表面加工时留下的加工应力。力。本讲稿第五十页，共六十八页二、正火v正火是退火的一种变态，正火与完全退火的正火是退火的一种变态，正火与完全退火的区别是：正火是使工件在空气中冷却，完全区别是：正火是使工件在空气中冷却，完全退火是工件随炉冷却。退火是工件随炉冷却。v正火的目的主要是细化晶粒、改善切削加正火的目的主要是细化晶粒、改善切削加工性、提高韧性和强度、为最后的热处理做工性、提高韧性和强度、为最后的热处理做好准备。好准备。

32、v对于不重要或不适于淬火处理的零件，正火对于不重要或不适于淬火处理的零件，正火后可不必做其他处理。后可不必做其他处理。本讲稿第五十一页，共六十八页三、淬火v把工件加热到一定温度（临界温度以上），把工件加热到一定温度（临界温度以上），经过一定时间保温后，在水、油或盐水中急经过一定时间保温后，在水、油或盐水中急速冷却的操作过程叫淬火。速冷却的操作过程叫淬火。v按加热程度不同分为：按加热程度不同分为：v整体淬火和表面淬火。整体淬火和表面淬火。本讲稿第五十二页，共六十八页整体淬火v按照冷却方法不同分为：按照冷却方法不同分为：v单液淬火单液淬火v双液淬火双液淬火v分级淬火分级淬火v等温淬火等温淬火本讲稿

33、第五十三页，共六十八页表面淬火v表面淬火时把工件表面加热到淬火温度后，表面淬火时把工件表面加热到淬火温度后，随即用水或其他冷却剂进行急速冷却，以此随即用水或其他冷却剂进行急速冷却，以此时工件的表面得到很高的硬度，内部却保持时工件的表面得到很高的硬度，内部却保持原来的韧性。原来的韧性。v按加热方法不同分为：按加热方法不同分为：v浸液淬火浸液淬火v火焰淬火火焰淬火 乙炔乙炔氧气或煤气氧气或煤气氧气氧气v高频淬火高频淬火 高频感应电流高频感应电流本讲稿第五十四页，共六十八页四、回火v把淬火的零件加热到把淬火的零件加热到723摄氏度以下某一温摄氏度以下某一温度，经过一定时间保温后，在油、水或空度，经过

34、一定时间保温后，在油、水或空气中冷却的操作过程叫回火。气中冷却的操作过程叫回火。v回火的目的是：消除或减少淬火零件的内回火的目的是：消除或减少淬火零件的内应力、降低脆性、硬度、增加韧性、稳定应力、降低脆性、硬度、增加韧性、稳定淬火后的工件尺寸、防止使用中变形。淬火后的工件尺寸、防止使用中变形。本讲稿第五十五页，共六十八页分类v一、低温回火一、低温回火 150-150摄氏度摄氏度 v可用于各种工具、滚动轴承及渗碳零件的可用于各种工具、滚动轴承及渗碳零件的处理处理v二、中温回火二、中温回火 350-500摄氏度摄氏度v用于对弹簧、锻模和冲击工具的处理用于对弹簧、锻模和冲击工具的处理v三、高温回火三

35、、高温回火 500-650摄氏度摄氏度v用于各种齿轮、轴、连杆等零件的处理。用于各种齿轮、轴、连杆等零件的处理。本讲稿第五十六页，共六十八页化学热处理v一、渗碳一、渗碳v1、固体渗碳法、固体渗碳法v2、液体渗碳法、液体渗碳法v3、气体渗碳法、气体渗碳法v二、氮化二、氮化v三、氰化三、氰化本讲稿第五十七页，共六十八页二、氮化处理v氮化是把放在含氮原子的介质中，加热到氮化是把放在含氮原子的介质中，加热到500-600摄氏度，使工件表面增氮的一种化学摄氏度，使工件表面增氮的一种化学热处理。热处理。v目的在于：目的在于：v提高硬度和耐磨性提高硬度和耐磨性v提高疲劳强度提高疲劳强度v提高抗腐蚀能力提高抗

36、腐蚀能力v分为：液体氮化、气体氮化、离子氮化分为：液体氮化、气体氮化、离子氮化本讲稿第五十八页，共六十八页三、氰化v又叫碳氮共渗。又叫碳氮共渗。v特点：时间短、效率高、但是所用氰盐（氰特点：时间短、效率高、但是所用氰盐（氰化钾、氰化钠有剧毒）成本高。化钾、氰化钠有剧毒）成本高。v分为气体和液体两种：分为气体和液体两种：v有可按温度分为：有可按温度分为：v高温氰化高温氰化 900-940摄氏度摄氏度 深度氰化深度氰化v中温氰化中温氰化 820-880摄氏度摄氏度v低温氰化低温氰化 520-580摄氏度摄氏度本讲稿第五十九页，共六十八页第六篇 表面加工本讲稿第六十页，共六十八页表面处理v一、黑色金

37、属的氧化处理一、黑色金属的氧化处理v将工件放入含苛性钠、硝酸钠溶液中，使工将工件放入含苛性钠、硝酸钠溶液中，使工件表面生成一层很薄的黑色氧化膜的过程，件表面生成一层很薄的黑色氧化膜的过程，简称发黑。简称发黑。v二、黑色金属的磷化处理二、黑色金属的磷化处理v将工件浸如磷酸盐溶液中，使表面生成一层将工件浸如磷酸盐溶液中，使表面生成一层磷酸盐薄膜的过程，叫磷化处理。一般不改磷酸盐薄膜的过程，叫磷化处理。一般不改变金属的机械性能、磁性和零件外形尺寸。变金属的机械性能、磁性和零件外形尺寸。v分为：冷磷化、高温磷化、中温磷化。分为：冷磷化、高温磷化、中温磷化。本讲稿第六十一页，共六十八页碳钢表面处理v电镀

38、电镀v热镀热镀v发黑发黑v喷漆喷漆本讲稿第六十二页，共六十八页电镀v利用电解的方法是金属或合金沉积在工件表利用电解的方法是金属或合金沉积在工件表面，以形成均匀、致密、结合力良好的金属面，以形成均匀、致密、结合力良好的金属层的过程叫电镀。层的过程叫电镀。本讲稿第六十三页，共六十八页热镀电镀与热镀比较 1.电镀层均匀，厚度很薄；热镀层较厚，厚电镀层均匀，厚度很薄；热镀层较厚，厚度不均匀。度不均匀。2.电镀外观光亮，热镀颜色较暗。电镀外观光亮，热镀颜色较暗。3.电镀层较薄，耐蚀性较差。热镀层较厚，而且电镀层较薄，耐蚀性较差。热镀层较厚，而且与基体金属形成渗入层，耐蚀性好。与基体金属形成渗入层，耐蚀性

39、好。本讲稿第六十四页，共六十八页热镀锌v热镀锌是使熔融金属与铁基体反应而产生热镀锌是使熔融金属与铁基体反应而产生合金层，从而使基体和镀层二者相结合。合金层，从而使基体和镀层二者相结合。v热镀锌是先将工件进行酸洗，去除工件表面热镀锌是先将工件进行酸洗，去除工件表面的氧化铁。酸洗后，通过氯化铵或氯化锌水的氧化铁。酸洗后，通过氯化铵或氯化锌水溶液或氯化铵和氯化锌混合水溶液槽中进行溶液或氯化铵和氯化锌混合水溶液槽中进行清洗，最后送入热浸镀槽中。清洗，最后送入热浸镀槽中。v热镀锌具有镀层均匀，附着力强，使用寿命热镀锌具有镀层均匀，附着力强，使用寿命长等优点。长等优点。本讲稿第六十五页，共六十八页发黑v黑

40、色金属的氧化处理黑色金属的氧化处理v将工件放入含苛性钠、硝酸钠溶液中，使工将工件放入含苛性钠、硝酸钠溶液中，使工件表面生成一层很薄的黑色氧化膜的过程，件表面生成一层很薄的黑色氧化膜的过程，简称发黑。简称发黑。v氧化膜的厚度约为氧化膜的厚度约为0.5-1.50.5-1.5微米。微米。v氧化处理后的工件外表美观，同时具有一氧化处理后的工件外表美观，同时具有一定的抗腐蚀能力，常用于各中武器、精密定的抗腐蚀能力，常用于各中武器、精密仪器零件的装饰防护处理，以及细钢丝、仪器零件的装饰防护处理，以及细钢丝、薄钢片制零件的防护处理。薄钢片制零件的防护处理。本讲稿第六十六页，共六十八页不锈钢表面处理v拉丝拉丝

41、v手工抛光手工抛光v机器抛光机器抛光v串光串光v震动研磨机震动研磨机本讲稿第六十七页，共六十八页塑料电镀 塑料电镀的特点：塑料电镀的特点：塑料电镀制品具有塑料和金属两者的塑料电镀制品具有塑料和金属两者的特性。比重小，耐腐蚀性能良好，成型简特性。比重小，耐腐蚀性能良好，成型简便，具有金属光泽和金属的质感，还有导便，具有金属光泽和金属的质感，还有导电、导磁和焊接等特性。它可以节省繁杂电、导磁和焊接等特性。它可以节省繁杂的机械加工工序、节省金属材料，而且美的机械加工工序、节省金属材料，而且美观，装饰性强，同时，它还提高了塑料的观，装饰性强，同时，它还提高了塑料的机械强度。机械强度。本讲稿第六十八页，共六十八页