1.金屬熱處理原理:是將金屬工件放在一定的介質(zhì)中加熱到適宜的溫度,并在此溫度中保持一定時(shí)間后,又以不同速度冷卻的一種工藝方法。
早在公元前770~前222年,中國人在生產(chǎn)實(shí)踐中就已發(fā)現,銅鐵的性能會(huì )因溫度和加壓變形的影響而變化。白口鑄鐵的柔化處理就是制造農具的重要工藝。
隨著(zhù)淬火技術(shù)的發(fā)展,人們逐漸發(fā)現冷劑對淬火質(zhì)量的影響。但在古代作為個(gè)人“手藝”的秘密,不肯外傳,因而發(fā)展很慢。
1850~1880年,對于應用各種氣體(如氫氣、煤氣、一氧化碳等)進(jìn)行保護加熱曾有一系列專(zhuān)利。1889~1890年英國人萊克獲得多種金屬光亮熱處理的專(zhuān)利。
二十世紀以來(lái),金屬物理的發(fā)展和其它新技術(shù)的移植應用,使金屬熱處理工藝得到更大發(fā)展。一個(gè)顯著(zhù)的進(jìn)展是1901~1925年,在工業(yè)生產(chǎn)中應用轉筒爐進(jìn)行氣體滲碳 ;30年代出現露點(diǎn)電位差計,使爐內氣氛的碳勢達到可控,60年代,熱處理技術(shù)運用了等離子場(chǎng)的作用,發(fā)展了離子滲氮、滲碳工藝;激光、電子束技術(shù)的應用,又使金屬獲得了新的表面熱處理和化學(xué)熱處理方法。
2.金屬壓力加工利用金屬在外力作用下所產(chǎn)生的塑性變形,來(lái)獲得具有一定形狀、尺寸和力學(xué)性能的原材料、毛坯或零件的生產(chǎn)方法,稱(chēng)為金屬壓力加工,又稱(chēng)金屬塑性加工。
2.1加工方法的類(lèi)型:
1、鍛造:主要包括兩種基本方式,用于制造各種零件或型材毛坯。(1)自由鍛造(簡(jiǎn)稱(chēng)自由鍛)-使已加熱的金屬坯料在上下砧之間承受沖擊力(自由鍛錘)或壓力(壓力機)而變形的過(guò)程,用于制造各種形狀比較簡(jiǎn)單的零件毛坯。 (2)模型鍛造(簡(jiǎn)稱(chēng)模鍛)-使已加熱的金屬坯料在已經(jīng)預先制好型腔的鍛模間承受沖擊力(自由鍛錘)或壓力(壓力機)而變形,成為與型腔形狀一致的零件毛坯,用于制造各種形狀比較復雜的零件。
2、軋制:使金屬坯料通過(guò)一對回轉軋輥之間的空隙而受到壓延的過(guò)程,包括冷軋(金屬坯料不加熱)和熱軋(金屬坯料加熱),用于制造如板材、棒材、型材、管材等。
3、擠壓:把放置在模具容腔內的金屬坯料從模孔中擠出來(lái)成形為零件的過(guò)程,包括冷擠壓和熱擠壓,多用于壁厚較薄的零件以及制造無(wú)縫管材等。
4、沖壓:使金屬板坯在沖模內受到?jīng)_擊力或壓力而成形的過(guò)程,也分冷沖壓與熱沖壓。
5、拉拔:將金屬坯料拉過(guò)模孔以縮小其橫截面的過(guò)程,用于制造如絲材、小直徑薄壁管材等,也分為冷拉拔和熱拉拔。
壓力加工是利用金屬在外力作用下所產(chǎn)生的塑性變形,來(lái)獲得具有一定形狀、尺寸和力學(xué)性能的原材料、毛坯或零件的生產(chǎn)方法,稱(chēng)為金屬壓力加工,又稱(chēng)金屬塑性加工。
壓力加工分類(lèi)編輯
1、軋制:金屬坯料在兩個(gè)回轉軋輥的縫隙中受壓變形以獲得各種產(chǎn)品加工方法。靠摩擦力,坯料連續通過(guò)軋輥間隙而受壓變形。
主要產(chǎn)品:型材、圓鋼、方鋼、角鋼、鐵軌等。
2、鍛造:在鍛壓設備及工(模)具的作用下,使坯料或鑄錠產(chǎn)生塑性變形,以獲得一定幾何尺寸、形狀和質(zhì)量的鍛件的加工方法。
3、擠壓:金屬坯料在擠壓模內受壓被擠出模孔而變形加工方法。
4、拉拔:將金屬坯料被拉過(guò)拉拔模的模孔而變形的加工方法。
5、沖壓:金屬板料在沖模之間受壓產(chǎn)生分離或成形。
6、旋壓:在坯料隨模具旋轉或旋壓工具繞坯料旋轉中,旋壓工具與坯料相對進(jìn)給,從而使坯料受壓并產(chǎn)生連續、逐點(diǎn)的變形。
壓力加工的方式編輯
常見(jiàn)的壓力加工方式有軋制、擠壓、拉拔、自由鍛造、模型鍛造和板料沖壓等,如圖:
常見(jiàn)的壓力加工方式
常見(jiàn)的壓力加工方式
壓力加工是固態(tài)下成形,具有力學(xué)性能好、材料浪費少、生產(chǎn)率高等優(yōu)點(diǎn),但也存在加工成本高、成形困難、無(wú)法獲得內腔復雜的零件等不足。
壓力加工的優(yōu)缺點(diǎn)編輯
1 優(yōu)點(diǎn):
1、力學(xué)性能高:結構致密,組織改善,性能提高,強、硬、韌度俱高。
2、節省金屬:少、無(wú)切削加工,材料利用率高。由于提高了金屬的力學(xué)性能,在同樣受力和工作條件下,可以縮小零件的截面尺寸,減輕重量,延長(cháng)使用壽命。
3、生產(chǎn)效率高:多數壓力加工方法,特別是軋制、擠壓,金屬連續變形,且變形速度很高,所以生產(chǎn)率高。
4、可以獲得合理的流線(xiàn)分布(金屬塑變是固體體積轉移過(guò)程)。
2 缺點(diǎn):
1、一般工藝表面質(zhì)量差(氧化)。
2、壓力加工與鑄造方法相比也有不足之處,由于在固態(tài)下成形,無(wú)法獲得截面形狀 ,故 不能成型形狀復雜件(相對)。
3、設備龐大、價(jià)格昂貴。
4、勞動(dòng)條件差(強度大、噪音大)。
金屬材料主要有冷加工和熱加工兩種加工方式。
冷加工:
1.在金屬工藝學(xué)中,冷加工是指金屬在低于再結晶溫度進(jìn)行塑性變形的加工工藝,如冷軋、冷拔、冷鍛、沖壓、冷擠壓等。冷加工變形抗力大,在使金屬成形的同時(shí),可以利用加工硬化提高工件的硬度和強度。
2.在機械制造工藝學(xué)中,冷加工通常指金屬的切加工。
熱加工:
1. 熱加工是在高于再結晶溫度的條件下,使金屬材料同時(shí)產(chǎn)生塑性變形和再結晶的加工方法。熱加工通常括鑄造、鍛造、焊接、熱處理等工藝。熱加工能使金屬零件在成形的同時(shí)改它的組織或者使已成形的零件改變既定狀態(tài)以改善零件的機械性能。
拓展資料:
冷加工方式的優(yōu)點(diǎn):
1. 在強化金屬的同時(shí)可以獲得所需的形狀;
2. 可以獲得很好的尺寸公差和表面粗糙度;
3. 便宜;
4. 有些金屬只能進(jìn)行有限程度的冷加工,因為它們在室溫下表現為脆性;
5. 冷加工削弱了延展性、導電性和耐腐蝕性。但因冷加工而導致的導電性減小的程度小于其他強化加工的影響,所以冷加工也被用來(lái)強化導電材料,如銅絲;
6. 如果各向異性的特性和殘余應力控制得當的話(huà),它們也會(huì )帶來(lái)好處。如果控制不當,就會(huì )大大削弱材料性能;
7. 由于冷加工的效果會(huì )在高溫下降低甚至消失,所以對于那些工作在高溫環(huán)境下的部件來(lái)說(shuō),不適用冷加工強化;
參考資料:
百度百科-熱加工
百度百科-冷加工
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