金工實習熱處理實習報告

實習作業(yè)

周涵材料08-208044230

一．自由鍛與模鍛的特點及應用范圍。自由鍛特點：

（1）所用的工具、設備簡單，通用性大。（2）金屬流動自由。

（3）工藝靈活，鍛件鍛造的范圍大，鍛造的鍛件質量可以從幾百克到幾百噸。（4）形狀、尺寸精度低，加工余量大，勞動生產率低。（5)勞動強度大，工人操作技術要求高。

自由鍛適用于單件、小批量生產，還是大型鍛件的唯一鍛造方法，如大型發(fā)電機的葉輪主軸、多曲拐軸等。模鍛特點：

(1)生產率較高，操作簡單，易于實現機械化，鍛件成本低。(2)鍛件表面粗糙度小，尺寸精確，加工余量小。(3)可鍛造出形狀復雜的鍛件。

(4)公差僅為自由鍛件公差的1/3到1/4，材料利用率高。

(5)鍛模設備投資大，鍛模成本高，每種鍛模只可加工一種鍛件。(6)模鍛件質量一般在150kg以下。

模鍛適用于中小型鍛件的成批和大量生產，廣泛應用于汽車、拖拉機、飛機、機床和動力機械等工業(yè)，如錐齒輪、葉片電器零件、航空零件等。

二．分析兩個典型零件所選材料、鍛造生產過程及影響鍛件質量的因素。連桿所選材料：

碳素鋼，合金鋼，稀土鎂球墨鑄鐵。鍛造生產過程：連桿模鍛可采用整體鍛造或分開鍛造。整體鍛造是把連桿體和連桿蓋作為一個整體來模鍛，可以提高材料利用率，但鍛造設備所需動力大，鍛模也復雜，并且在機械加工中需要增加將連桿體和連桿蓋切開的工序。分開鍛造是把連桿體和連桿蓋分開模鍛，比整體鍛造簡單，但材料消耗多，機械加工時，結合面的加工余量也大，兩端平面分別加工后合并，然后進行校正，一般情況下，整體鍛造采用較多。

質量影響因素：加熱溫度，保溫時間，冷卻速度，化學成分的影響，顯微組織的影響，宏觀缺陷的影響，外觀形狀的影響。

螺栓所用材料：大多數都采用具有較高強度的合金鋼材料制造，如40Cr、35CrMo、40MnB等中碳合金鋼，對輕型強載柴油機，還采用18CrNiWA和35CrNiW等高級合金鋼。

鍛造生產過程：為提高連桿螺栓的強度，常使用模鍛方法生產，是金屬纖維分布更合理。質量影響因素：加熱溫度，化學成分的影響，顯微組織的影響，尺寸規(guī)格的影響。

三.簡述砂型鑄造的基本工藝過程。

制作木模－翻砂造型－熔化－澆注－落砂－去澆冒口清理－檢驗入庫。

四．金屬型鑄造有何優(yōu)越性？為什么金屬型鑄造不能完全取代砂型鑄造？

優(yōu)越性：實現了一型多鑄，節(jié)約了大量造型材料、工時和占地面積，提高了生產率，改善了勞動條件。金屬型冷卻快，鑄件結晶組織細密，力學性能和致密度高，例如銅、鋁合金鑄件的抗拉強度比砂型鑄造提高了20%以上。鑄件的公差等級可達IT14~IT412，表面粗糙度為12.5~6.3，加工余量為0.8~1.6mm，可實現少、無切削加工。

金屬型鑄造成本高、周期長，不適于小批量生產，不宜鑄造形狀復雜、大型薄壁件，鑄鐵件易產生白口組織，此外，必須采用機械化、自動化進行生產，才能改善勞動條件，因此無法完全取代砂型鑄造。

五．什么是壓力鑄造？有何優(yōu)缺點？它的適用范圍如何？在高壓下，將液態(tài)或半液態(tài)金屬高速壓入金屬鑄型，并在高壓下凝固成型的鑄造方法，稱為壓力鑄造。

優(yōu)點：生產率比其他鑄造方法都高，并易于實現半自動化�？设T出結構復雜、輪廓清晰的薄壁、深腔、精密鑄件，可直接鑄出各種孔眼、螺紋、齒形、花紋和圖案等，也可壓鑄鑲嵌件，鑄孔的最小直徑為0.7mm，鋁合金鑄件最小壁厚0.5mm�？色@得公差等級為IT13~IT11，表面粗糙度為3.2~0.8,的鑄件，可實現少、無切削加工。省工、省料、成本低。鑄件強度和表面硬度高，組織細密，抗拉強度比砂型鑄件提高25%~40%。

缺點：壓鑄設備和壓鑄型費用高，壓鑄型制造周期長，只適于大批量生產。因金屬液充型速度高，又在壓力下成型，所以鑄件內常有小氣孔，影響鑄件質量。適用范圍：壓鑄目前主要用于大批量生產鋁、鎂、鋅、銅等有色合金的中小型鑄件，在汽車、拖拉機、電器、儀表、航空、航海、精密儀器、醫(yī)療器械、日用五金及國防工業(yè)等部門已獲得廣泛應用。

六．熱處理的分類和構成熱處理的基本要素。

熱處理分為普通熱處理和表面熱處理兩種。熱處理基本要素：加熱、保溫、冷卻。七．普通熱處理有幾種工藝類型？各自的處理方法和用途分別是什么？退火、正火、淬火和回火。退火：將工件加熱到一定溫度并保溫，然后在緩慢冷卻的過程。提高鋼的塑性，便于成型加工，降低剛的硬度，便于切削加工，細化晶粒，改善組織，改善機械性能，消除工件加工后的內應力。

正火：正火是將鋼件加熱到完全奧氏體區(qū)，保溫一定時間，從爐中取出在空氣中冷卻的處理方法。提高機械性能，改善切削性能，為淬火做組織準備。

淬火：將鋼件加熱到相變溫度以上，保溫后以大于Vk的臨界冷卻速度快速冷卻，以便奧氏體不發(fā)生分解而轉變?yōu)轳R氏體的方法。提高鋼的硬度，增加工件耐磨性，回火：將淬火后的馬氏體組織加熱到Aci以下的某一溫度，經保溫后冷卻到室溫，降低淬火鋼的脆性，調整內應力和穩(wěn)定淬火鋼的結晶組織。

八．什么條件下需要對工件實施表面熱處理？試述感應加熱表面淬火的基本原

理。

一些零件表層承受著比心部高的應力，因此零件表層必須得到強化，使其具有高的強度、硬度、耐磨性和疲勞極限。而心部為了承受沖擊載荷應保持足夠的塑性和韌性，此時必須采用表面熱處理。

工件放入感應器中，感應器中通入一定頻率的交流電以產生交變磁場，于是工件中產生頻率相同，方向相反的感應電流，感應電流在工件中自成回路，故稱渦流。渦流在表面分布不均，表面密度大，中心密度小，電流頻率越高，渦流集中的表層越薄，此為集膚效應，由于鋼件本身有電阻，因此表層迅速被加熱到淬火溫度，而心部仍接近室溫，在噴水快速冷卻后，就達到了表面熱處理的目的。

九．試述你所見到的主要熱處理設備的構成及主要何種熱處理工藝？

井式爐的結構是：爐身是圓筒形的深井，工件由專用吊車垂直裝入爐內加熱，有懸吊裝置，強制通風裝置，保溫層，控溫設備，電阻絲等裝置。

可進行氣體滲碳、滲氮、碳氮共滲、光亮退火、低溫回火等熱處理工藝。箱式爐結構：有強制通風裝置，保溫層，箱底板，控溫設備和電阻絲，可進行正火，退火，回火等工藝。

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金工實習報告書

第一章熱處理一填空題

1.在加工工序之間進行的熱處理稱為（預備熱處理）,目的是（消除組織缺陷，改善工藝性

能）。最后的熱處理稱為（最終熱處理），目的是（提高材料機械性能，達到零件最終要求）

2.箱式爐的主要組成部分有熱電鍋；爐殼；爐門；電阻絲；爐膛；爐門配重。3.調質是（淬火）和（高溫回火）相結合的熱處理工藝。二問答題

1.什么叫熱處理？工件為什么要進行熱處理？常用的熱處理方法有哪些？熱處理是將金屬在固態(tài)下進行不同的加熱、保溫和冷卻，通過改變材料的內部組織以得到所需性能的一種工藝方法。工件需要熱處理的原因：使原料、毛坯或辦成品消除上一工序加工過程產生的組織缺陷并改善工藝性能，為后續(xù)工藝的實施做準備；使材料的機械性能提高，達到零件的做種使用要求。熱處理方法：加熱、保溫、冷卻。

2.什么是淬火？什么是回火？常見淬火缺陷有哪些？

淬火時將鋼件加熱至780至860攝氏度保溫后快速冷卻的熱處理工序。

回火是把淬火后的工件重新加熱到一定的溫度，保溫后在空氣中冷卻的熱處理工藝。

常見淬火缺陷：工件各部分冷卻不一致造成大的內應力；引起嚴重變形甚至開裂；產生局部淬火硬度不夠。

3.你在鉗工實習中做的小錘頭是什么材料？試為其編制熱處理工藝，要求處理后的硬度HRC=50~80。

答：材料是45鋼。工藝：將加熱爐加熱至840攝氏度，將錘頭放入爐中20分鐘，放入20攝氏度水中冷卻。

4.鋼常用的分類方法有哪些?

按照化學成分分類，按照質量分類，按照用途分類。常用熱處理方法退火正火淬火回火表面熱處理

目的均勻組織，細化晶粒，消除工件的內應力，降低工件硬度組織結構較細，力學性能”(強度、硬度)也有所提高提高鋼件的硬度和耐磨性減小內應力和降低脆性，調整工件的力學性能提高表層硬度和強度，有良好的塑性和韌性

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