机械零件常用材料及钢的热处理ppt课件.ppt

《机械零件常用材料及钢的热处理ppt课件.ppt》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、第五节机械零件常用材料及钢的热处理本节概述机械产品的设计制造过程中，会遇到材料选择、确定毛坯及零件的加工工艺方法、合理进行结构设计等问题。本节概述机械零件常用材料及其加工方法。机械零件常用材料是钢和铁，钢经正确的热处理后，能提高使用性能，改善工艺性能，可充分发挥材料的潜力、减少废品、保证质量、降低成本、提高经济效益等。第五节机械零件常用材料及钢的热处理§1金属材料的力学性能和工艺性能§2钢的热处理§3常用金属材料1金属材料的力学性能和工艺性能一、力学性能力学性能是指金属材料在外力作用下抵抗变形或破坏的能力，如强度、塑性、硬度、韧性等。强度和塑性强度是材

2、料抵抗变形和断裂的能力，有屈服强度、抗拉强度等。塑性是材料产生永久变形而不断裂的能力，用伸长率和断面收缩率来衡量。硬度指标硬度是指材料表面抵抗其它更硬物体压入的能力。常用的硬度有布氏硬度、洛氏硬度等。§1金属材料的力学性能和工艺性能1金属材料的力学性能和工艺性能(1)布氏硬度(如图1-1所示)它是在一定载荷作用下，将一定直径的压头压入材料表面，并保持载荷至规定的时间后才卸荷，然后测得压痕的直径，根据所用载荷的大小和所得压痕面积，算出压痕表面所承受的平均应力值。这个应力值就是布氏硬度值。应用中一般不用计算，而是根据压痕直径d的大小，从专门硬度表中直接查取

3、。布氏硬度用HBS（用钢球测定)或HBW（用硬质合金球测定）表示。硬度值标注时只需标注其符号和数值而不标注单位。如200HBS、450HBS等。图1-11金属材料的力学性能和工艺性能(2)洛氏硬度（如图1-2所示）我国常用的是HRA、HRB、HRC三种，其试验规范及使用规范见下表。它是以顶角为120°的金钢石圆锥或直径为1.588mm的淬火钢球作为压头，先施加初载荷，然后再加主载荷，压入试样表面并保持一定时间后，卸除主载荷，在保留初载荷的情况下，根据试样表面的压痕深度h来确定被测的洛氏硬度值。用HR表示。图1-2符号压头初载荷kgf(N)主载荷kgf(

4、N)测量范围应用范围HRA顶角120°金刚石圆锥10(98.1)50(490.3)60～85硬质合金或表面处理过的零件HRB直径1.588mm钢球10(98.1)90(882.6)25～100退火钢、灰铸铁及有色金属等HRC顶角120°金刚石圆锥10(98.1)140(1373)20～67淬火钢、调质钢等1金属材料的力学性能和工艺性能材料抵抗冲击载荷的能力称为冲击韧性。其大小用冲击韧度表示。我们通常采用规定形状和尺寸的试样在冲击试验力作用下折断时吸收的功Ak，然后根据相同试验条件下材料Ak值的大小来评定材料冲击韧度的好坏。一般将Ak值低的材料称为脆性材

5、料，Ak值高的材料称为韧性材料。韧度指标1金属材料的力学性能和工艺性能二、工艺性能工艺性能是指将金属材料变成毛坯或零件，就要对其进行加工，以改变其形状和尺寸的难易程度。按加工原理分，主要的加工方法有四种：铸造、锻压、焊接和切削加工。(1)铸造将熔化的金属浇注到铸型的型腔中，待其冷却后得到毛坯或直接得到零件的加工方法称为铸造。由铸造得到毛坯或零件称为铸件。1金属材料的力学性能和工艺性能(2)锻压包含锻造和板料冲压。锻造是指金属加热后，用锤或压力机使其产生塑性变形，从而获得具有一定形状、尺寸和机械性能的毛坯或零件的加工方法。1金属材料的力学性能和工艺性能(

6、2)锻压板料冲压是指板料在机床压力作用下，利用装在机床上的冲模使其变形或分离，从而获得毛坯或零件的加工方法。1金属材料的力学性能和工艺性能(3)焊接焊接是通过局部加热、加压或加热同时加压的方法，使分离金属借助原子间结合与扩散作用而连接起来的工艺方法。1金属材料的力学性能和工艺性能(4)切削加工切削加工是利用金属切割工具，从金属坯件上切去多余的金属，从而获得成品或半成品金属零件的加工方法。切削加工分机械加工和钳工两大类。常用的机械加工有：车削、钻削、镗削、刨削、铣削及磨削加工。1金属材料的力学性能和工艺性能(4)切削加工——车削1金属材料的力学性能和工艺

7、性能(4)切削加工——钻削1金属材料的力学性能和工艺性能(4)切削加工——铣削1金属材料的力学性能和工艺性能(4)切削加工——刨削2钢的热处理钢的热处理是将钢在固态状态下进行不同温度的加热、保温和冷却的工艺方法（如右图所示），促使其内部组织结构发生变化，从而达到提高零件的力学性能和改善其工艺性能的目的。§2钢的热处理钢常用的热处理方法有：普通热处理、表面热处理和化学热处理。2钢的热处理一、普通热处理包括：退火、正火、淬火、回火和调质。1.退火、正火退火指把钢件加热到临界温度（在钢的固态范围内，引起钢内部组织结构发生变化的温度）以上，经适当保温，然后随炉

8、缓慢冷却的一种工艺。退火类型：完全退火、球化退火、去应力退火。主要目的：降低硬度，易于切削；细