1.金属热处理原理:是将金属工件放在一定的介质中加热到适宜的温度,并在此温度中保持一定时间后,又以不同速度冷却的一种工艺方法。
早在公元前770~前222年,中国人在生产实践中就已发现,铜铁的性能会因温度和加压变形的影响而变化。白口铸铁的柔化处理就是制造农具的重要工艺。
随着淬火技术的发展,人们逐渐发现冷剂对淬火质量的影响。但在古代作为个人“手艺”的秘密,不肯外传,因而发展很慢。
1850~1880年,对于应用各种气体(如氢气、煤气、一氧化碳等)进行保护加热曾有一系列专利。1889~1890年英国人莱克获得多种金属光亮热处理的专利。
二十世纪以来,金属物理的发展和其它新技术的移植应用,使金属热处理工艺得到更大发展。一个显著的进展是1901~1925年,在工业生产中应用转筒炉进行气体渗碳 ;30年代出现露点电位差计,使炉内气氛的碳势达到可控,60年代,热处理技术运用了等离子场的作用,发展了离子渗氮、渗碳工艺;激光、电子束技术的应用,又使金属获得了新的表面热处理和化学热处理方法。
2.金属压力加工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、尺寸和力学性能的原材料、毛坯或零件的生产方法,称为金属压力加工,又称金属塑性加工。
2.1加工方法的类型:
1、锻造:主要包括两种基本方式,用于制造各种零件或型材毛坯。(1)自由锻造(简称自由锻)-使已加热的金属坯料在上下砧之间承受冲击力(自由锻锤)或压力(压力机)而变形的过程,用于制造各种形状比较简单的零件毛坯。 (2)模型锻造(简称模锻)-使已加热的金属坯料在已经预先制好型腔的锻模间承受冲击力(自由锻锤)或压力(压力机)而变形,成为与型腔形状一致的零件毛坯,用于制造各种形状比较复杂的零件。
2、轧制:使金属坯料通过一对回转轧辊之间的空隙而受到压延的过程,包括冷轧(金属坯料不加热)和热轧(金属坯料加热),用于制造如板材、棒材、型材、管材等。
3、挤压:把放置在模具容腔内的金属坯料从模孔中挤出来成形为零件的过程,包括冷挤压和热挤压,多用于壁厚较薄的零件以及制造无缝管材等。
4、冲压:使金属板坯在冲模内受到冲击力或压力而成形的过程,也分冷冲压与热冲压。
5、拉拔:将金属坯料拉过模孔以缩小其横截面的过程,用于制造如丝材、小直径薄壁管材等,也分为冷拉拔和热拉拔。
压力加工是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、尺寸和力学性能的原材料、毛坯或零件的生产方法,称为金属压力加工,又称金属塑性加工。
压力加工分类编辑
1、轧制:金属坯料在两个回转轧辊的缝隙中受压变形以获得各种产品加工方法。靠摩擦力,坯料连续通过轧辊间隙而受压变形。
主要产品:型材、圆钢、方钢、角钢、铁轨等。
2、锻造:在锻压设备及工(模)具的作用下,使坯料或铸锭产生塑性变形,以获得一定几何尺寸、形状和质量的锻件的加工方法。
3、挤压:金属坯料在挤压模内受压被挤出模孔而变形加工方法。
4、拉拔:将金属坯料被拉过拉拔模的模孔而变形的加工方法。
5、冲压:金属板料在冲模之间受压产生分离或成形。
6、旋压:在坯料随模具旋转或旋压工具绕坯料旋转中,旋压工具与坯料相对进给,从而使坯料受压并产生连续、逐点的变形。
压力加工的方式编辑
常见的压力加工方式有轧制、挤压、拉拔、自由锻造、模型锻造和板料冲压等,如图:
常见的压力加工方式
常见的压力加工方式
压力加工是固态下成形,具有力学性能好、材料浪费少、生产率高等优点,但也存在加工成本高、成形困难、无法获得内腔复杂的零件等不足。
压力加工的优缺点编辑
1 优点:
1、力学性能高:结构致密,组织改善,性能提高,强、硬、韧度俱高。
2、节省金属:少、无切削加工,材料利用率高。由于提高了金属的力学性能,在同样受力和工作条件下,可以缩小零件的截面尺寸,减轻重量,延长使用寿命。
3、生产效率高:多数压力加工方法,特别是轧制、挤压,金属连续变形,且变形速度很高,所以生产率高。
4、可以获得合理的流线分布(金属塑变是固体体积转移过程)。
2 缺点:
1、一般工艺表面质量差(氧化)。
2、压力加工与铸造方法相比也有不足之处,由于在固态下成形,无法获得截面形状 ,故 不能成型形状复杂件(相对)。
3、设备庞大、价格昂贵。
4、劳动条件差(强度大、噪音大)。
金属材料主要有冷加工和热加工两种加工方式。
冷加工:
1.在金属工艺学中,冷加工是指金属在低于再结晶温度进行塑性变形的加工工艺,如冷轧、冷拔、冷锻、冲压、冷挤压等。冷加工变形抗力大,在使金属成形的同时,可以利用加工硬化提高工件的硬度和强度。
2.在机械制造工艺学中,冷加工通常指金属的切加工。
热加工:
1. 热加工是在高于再结晶温度的条件下,使金属材料同时产生塑性变形和再结晶的加工方法。热加工通常括铸造、锻造、焊接、热处理等工艺。热加工能使金属零件在成形的同时改它的组织或者使已成形的零件改变既定状态以改善零件的机械性能。
拓展资料:
冷加工方式的优点:
1. 在强化金属的同时可以获得所需的形状;
2. 可以获得很好的尺寸公差和表面粗糙度;
3. 便宜;
4. 有些金属只能进行有限程度的冷加工,因为它们在室温下表现为脆性;
5. 冷加工削弱了延展性、导电性和耐腐蚀性。但因冷加工而导致的导电性减小的程度小于其他强化加工的影响,所以冷加工也被用来强化导电材料,如铜丝;
6. 如果各向异性的特性和残余应力控制得当的话,它们也会带来好处。如果控制不当,就会大大削弱材料性能;
7. 由于冷加工的效果会在高温下降低甚至消失,所以对于那些工作在高温环境下的部件来说,不适用冷加工强化;
参考资料:
百度百科-热加工
百度百科-冷加工
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