金属工艺范例6篇

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金属工艺

金属工艺范文1

第一、第二周。

二、内容

电焊气焊、数铣、车工、数车、铸造、化学加工、铣工、工业安全、CAD、锻造。

三、方式

通过师傅的讲解、示范,对操作有了一定的了解,然后自己动手操作,经过练习,初步掌握了以上各个项目的加工方法。

四、过程、体会和收获

1、车工。我在高中开设的机械课里,有过开车床的经验,因此对车床是唯一比较熟悉的。但是那时候的学习要求比较低,只加工过两个简单的零件,对于整个车床的结构、各个控制手柄、转盘、开关等等部件的工作原理了解很少,也不知道怎么安装刀具,各种速度应该怎么配合工件来应用。

而在这次实习中,师傅对车床的结构、工作原理、具体操作的各个方面都作了详细的讲解,也一一作了示范,我通过认真的听讲和留心的观察,对车床加工有了全新的认识。

然后是实际的操作,这我觉得很容易上手。没有想到的是,我们的实习要求是:把一个圆柱体加工成一个球体,按照指定的尺寸。这比我在高中做过的将一个圆柱体的直径变小,或者加工成一个有三级的圆柱体都要困难,它对于操作的熟练程度,经验,稳定性的要求都很高,而且左右手的配合非常重要。

分组之后,我先操作,从切割到车削球面的每一个动作都非常小心。但还是觉得进刀的距离快慢很难掌握,尤其不知道横向纵向该同时进多少,相对应的左右手又该控制转盘旋转多少,而且同时的转动也是很费劲的。有时还转反了,造成了一点失误,只好把整个球面都再车进去一点了。对同组的同学非常抱歉,因为我花的时间太多了,结果我们组是最后完成的。虽然不是最好,但我们已经尽了最大努力,球体做得还算不错的。

车工的实习令我对机械有了更现实、更深层面的理解,对于机械操作也有了不同以往的认识,而动手能力也有所加强了。

2、铸造。在实习之初,曾经进行过金工实习的一位同学说,他认为最有趣的项目是铸造。这让我非常期待。师傅只是简单讲了一下工具和原理,就直奔主题,开始做示范,用最直接的方法让我们了解泥模的制作方法。整个流程似乎都不困难,一步一步循序渐进就可以了,但是要注意的地方还是不少的。而且,每一个步骤都要做得很好,完全达到要求,才能顺利地做出泥模。师傅边讲边做,用了一个多小时的时间,实在并不轻松呢。师傅说,建设完了还得破坏,就把做好的泥模敲碎。因为只是练习,所以做好的泥模还得自己打碎,到我自己动手的时候就明白到,连这个也是要求技巧的呢。

迫不及待的开始摆好工具,用铲子添泥,对于女孩子来说,这也是有点累人的,不过我是觉得还好了。非常使劲地把泥土压紧,生怕松出来要重做。三层泥,压平,泥放得太多了,用木条磨了很久才磨平。出来的结果,自我感觉还是很好的。谁知道师傅看了一眼就摇头:“这怎么行,边都不直不明显。”于是,开始仔细加工,这才是更加麻烦的一个步骤,把边弄直是很困难的。不过,努力还是有回报的,大家的分数都不低。

下午做难度更高的泥模,我可能是大意吧,结果,忘了把定位器放进去就添满泥了,重做。还好速度比较快,还是能赶上。

评分之后打碎做好的泥模,很硬,很用力才能把泥敲出来。这也说明我做的泥模质量好嘛。

铸造的实习,让我了解到动手操作中,时时认真,处处小心是非常重要的。对于看起来简单的事情也不能掉以轻心。另外,做泥模有种在“玩泥沙”的感觉,的确非常有趣。

3、CAD.我修读了学校机械工程学院的工业设计辅修课程,上学期的一门课就是solidworks这个软件的操作,所以这一实习项目对我来说是最轻松,掌握的最好的。在同班同学按照教程一步一步来做模型的时候,我已经开始进行自己的设计了。这是一个直观易用的软件,智能尺寸、添加几何关系这些功能都非常方便。不过在我表达自己的思想的时候,还是遇到不少困难,需要不断的试验,更改草图和参数,才能实现一个特征操作。一天之内,我完成了三个作品,手机、床、凳子。

金属工艺范文2

关键词:金工实验;实验质量;金相观察

中图分类号:TG113 文献标志码:A文章编号:16717953(2009)04010502

The Exploration and Practice of the Experiment of Metal Technology

MIAO Cuiping

(Henan University of Engineering The Department of Mechanical Engineering Zhengzhou 450007,China)

Abstract: This paper expounded the importance of metal Technology experiment, proposed some of the more effective methods and measures, Analysed problems in the experimental teaching and Put forward the view of improving the quality of experimental teaching.

Key words: metal technology experiment;experiment quality;observation on Metallographic

1 实验教学在金工教学中的地位和作用

实验教学是金属工艺学这门课程的一个重要教学环节,如何使实验教学与理论教学很好的结合,使学生更加巩固在课堂上所学到的知识,是教师应该探索研究的一个重要课题。

金属工艺学是工科院校不可缺少的一门重要技术基础课。它是从各工科专业制造设备与产品工程中,抽出如何选择材料及热加工工艺的共性部分,进行概括形成的一门综合的、有系统的技术应用学科。学生在学习中要牢固掌握其基本概念和知识,并且能够在实践中熟练的运用,仅仅依靠课堂讲授是不够的。只有通过实验,让学生掌握一些能够揭示金工课程中的基本理论和带规律性的问题,强化学生记忆,加深理解,学会应用,促使知识向能力的转化,才能让学生得到从课堂或书本上得不到的感性知识和实际体验;学生可提高掌握各种测试仪器及设备的操作能力;学生还可以通过实验观察到许多工程实际问题,老师提出问题后,让学生独立思考,从而锻炼了学生分析问题和解决问题的能力。

2 实验教学目前存在的问题

2.1 加强实验室建设方面

在当前提倡和鼓励大学生自主创业的形势下,更要高度加强和重视实验室建设。大学生创业能力的培养是从实践中获取的,近年来,很多大学生毕业后虽然掌握了书本知识,但在动手能力方面还远不能满足实际工作的要求。由于经费、场地等方面的原因,不少实验教学仪器设备比较陈旧落后,数量严重不足,造成了在实验教学中多人一组的实验安排,减少了大多数学生独立操作的机会,实验设备的陈旧,也不利于培养学生的创新能力,只有加强实验室建设,才能提高实验教学质量,培养出具有创新意识、创新能力的大学生[1]。

2.2 加强实验考核措施方面

实验课缺少相应的考核办法,实验考核成绩不记入理论成绩,理论课成绩又很少考实验方面的内容,这样以来实验课对学生的吸引力就不大,也谈不上有什么压力,实验时不动脑筋,实验报告马虎潦草。因此要想提高实验教学质量,激发学生对金工课的学习兴趣,消除“高分低能”的现象,就要增加实验课相应的考核措施,例如;实验课可占理论课考试成绩的10%(其中实验课考勤占5%、实验报告占5%),只有这样实验课才能得到重视,实验教学质量才能得到提高。

2.3 加大实验课时方面

长期以来,存在有重视理论教学,轻视实验教学,实验教学的学时数明显偏少。再加上学生多仪器少,实验老师只有采取“包办代替”的方法,老师操作,学生观看记录数据,得出的实验数据只有一个,写出的实验报告大家也基本一样,学生的动手机会少,这样实验效果就不会很理想,更不利于学生动手能力的普遍提高。

3 实验教学的改进和措施

3.1 积极培养学生独立思考问题和分析问题的能力

过去实验教学往往只是为了验证理论,学生作实验,扳扳开关,读读数据,以证明理论公式的正确性,学生独立思考和分析机会很少。实验课不仅是培养学生去认识使用仪器设备的动手能力,更重要的是培养学生的综合运用能力。所以在实验教学中努力增加实验次数尽可能让学生多动脑、多动手,根据实验过程中出现的各种现象,积极的启发学生去独立分析解决问题,减少对书本上现成公式和结论的验证,充分发挥学生的主动性,这样不仅拓宽了学生的思路,提高了综合实验技能,也培养了学生独立思考和独立分析的能力。

3.2 注重传授实践经验

实验课前的预习和教材的讲授已为实验教学打下基础,实验过程和所要验证的理论也将在实验后得到证实。根据实验课的进度让学生了解全部实验课有哪些规律,本次实验课和下次实验课之间的内在联系是什么、要解决的问题是什么。如机械性能实验就是用客观的方法对材料机械性能的检测,它可以说明材料到底用什么方法和指标来衡量鉴定其优劣。热处理实验就是合金在温度、时间、冷却速度等的变化而使机械性能发生变化。怎样检测呢?方法有很多种,机械性能实验的方法都可以,但我们此次课选用硬度法检测,使学生觉得热处理不仅仅是硬度的改变,而机械性能也发生了改变,防止学生产生模糊认识。

3.3 上好金相观察课,充分发挥显微镜的作用

通过金相实验可观察金属内部的组织结构,从而更深刻地理解热处理的概念,它是金属材料及热处理教学中不可缺少的内容。金相观察实验就是人们从宏观到微观的角度来观察材料的内部组织[2]。那么学生首先要问:“金相观察的试样是怎么来的?”由于实验课时少和其它条件的限制,我们把金相试样的制备和金相观察用一次实验来完成,要在一次课上做好两个内容的实验,我们的具体做法是:实验课的内容既不重复课堂上所讲授的内容,又必须向学生交待清楚,力求做到语言精练,组织合理,笔者在教学中总结出“五字法”:取、磨、抛、腐、观。学生记住这五个字后,就很容易懂得切割机是为了“取”样,取样的目的是选取具有代表性的试样;金相砂纸、予磨机是为了“磨”样,磨样的目的是为了让试样获得平整的表面,也是试样制备最重要的阶段,除使试样表面平整外,主要是使组织损伤层减少到最低程度甚至毫无损伤;抛光机及抛光粉(AL2O3)是为了将试样表面“抛”制成平滑光亮的镜面,为试样腐蚀打下基础;用4%的硝酸酒精溶液“腐”蚀是为了增强试样内部组织的对比度,为观察做准备,最后就可将试样放在显微镜下进行“观”察了。有这五个字为主线,就节省了时间,使学生有更多的时间去观察和分析试样的显微组织。

金属材料内部的组织结构是微观的概念,尽管任课老师在课堂上讲铁碳合金基本组织时详细地讲解了铁素体、奥氏体及珠光体的概念和形貌特征,并指着书上图片说:“黑色条文是渗碳体,白色条文是铁素体,这种组织在显微镜的暗视场下具有珠光般的光泽”。可是学生们仍然感到不好理解。通过本次金相观察课,学生们在有限的时间里在显微镜中亲眼看到“铁素体、珠光体”等显微组织。使他们脑子里原来很难理解、抽象的不可琢磨的概念具体化了,使课堂上的理论知识在实验中得到了消化。

金工实验不仅为金工课起到了积极的促进作用,还为后续课程的学习奠定了良好的基础,起着一个温故而知新、承前启后的桥梁作用。提高金工实验课的教学质量,不单单是金工课教师和实验教师的一项重要工作,需要学校领导及有关部门的共同努力,在实践教学中不断的去实践完善。

参考文献

金属工艺范文3

关键词:项目教学法 金属工艺学 实践 实训中心

《金属工艺学》是一门非常枯燥的学科,普遍反映教师难教,学生难学。中职学校学生理论基础薄弱,层次不齐,对理论学习兴趣不大,如果采用传统的教学方法,重理论,轻实践,学生学习积极性低,教学效果肯定不佳。我们对传统的教学方法进行改革,引入了比较实用的项目教学法,根据教学大纲把教材划分为几个模块,每个模块作为一个项目在教师的指导下,按实践课程设计学习过程,在实践情景中开展学习。

一、金属材料的机械性能及熔点导电性

《金属工艺学》的开始部分主要讲解金属材料的使用性能,目的是让学生了解判别材料性能好坏的依据。我们把这部分内容作为一个项目,选择几种常用的金属材料,如铜铝铁铅及45、20CrMnTi、W18Cr4V、HT150 QT700—2等,制成相同的式样,根据式样的多少对学生进行分组,每组学生一种式样,由各组学生分别放到拉伸试验机上测量各自的强度和塑性。根据测得的各组数据,由学生自己阐述不同材料抵抗载荷及变形能力的差别,并引导学生明白材料性能,什么时候要强度高而什么时候要强度低;在不同硬度试验机上测定同种材料并对不同标尺进行比较,由学生自己得出同材料不同数据的结论,分组讨论原因最后导出硬度不同标尺不能直接比较大小的结论;在冲击及疲劳试验机上测定各种材料的韧性及疲劳指标,使学生重点注意在冲击中的高度差及疲劳试验中断裂的突然性;再测量上述材料的熔点、导电性、热导率等指标,比较其不同,并引导出熔点、导电性、热导率等指标对材料使用场合所产生的影响。最后,将测得的数据填制成表格,各种常见材料机械性能一目了然,增强学生的记忆深度。

二、晶体结构的差别造成机械性能及熔点导电性等物理化学性能不同

这部分内容包含许多抽象难理解的概念,如晶体结构、晶胞、晶粒、晶界等,体积非常微小,用1/10纳米尺度来衡量,看不见摸不着,很难理解。

如果这个项目充分利用多媒体技术,可以先制作一个混沌状态的原子海洋来表达晶体,随后这个原子海洋将快速变化,整个空间不断扩大而原子不断缩小,出现许多线条穿过原子中心使原子串成行和列,最后采用时空穿梭手法将整个框架聚焦到一个晶胞并将之放大。集声音、图像、文字于一体的多媒体辅助教学,给学生生动形象的立体化教学环境,提高教学效果。 转贴于

三、非合金钢、合金钢铸铁及有色金属

这部分内容是日常生活可能接触到的零件的材料。先准备不同的材料然后标上材料类型,用实例介绍不同材料的性能及用途。学生分组后,不同组别排定不同任务,例如,A组选Q235-A-F、10、45、45Mn、50、T8,分别测出强度、塑性、硬度、韧性,利用测得数据比较随着含碳量及含锰量的变化性能发生的变化;B组选40、40Cr、60、60Si2Mn、T12.W18Cr4V,分别测出强度、塑性、硬度、韧性,利用测得数据比较随着加入合金元素变化其性能发生的变化;C组选20、50、HT150、QT700-2、KTH330-06,分别测出强度、塑性、硬度、韧性,利用测得数据比较钢与铸铁的性能差别;D组选纯铜、纯铝、纯钛,分别测出强度、塑性、硬度、韧性,利用测得数据比较不同有色金属性能的差别;E组对预备好的齿轮、键、销子、轴、螺母、螺钉、螺纹等零件进行区分,并记录什么材料可以生产什么零件,并查阅课本和机械手册写出为什么选这种材料。然后,五个小组轮换进行,最后将数据列表和机械手册比较,增强学生的记忆。

四、钢的热处理

金属工艺范文4

关键词:金属工艺学;本科教学;教学改革;工程素质

一、引言

《金属工艺学》是一门实践性较强的机械类专业的技术基础课。以金属工艺学上册为例其主要包含铸造、锻压、焊接三大篇的内容。由于学生缺乏前期的工程训练及真实的现场实践知识,而学生今后从事工作将不可避免地要与材料及工艺选择打交道。现代化的机械产品设计及工艺适应性要求能最大程度发挥材料潜力,保证高效、高质的产品。目前虽有前期认识实习等环节,但实践能力普遍欠缺。基于该教学背景及实际,为了更好地适应《金属工艺学》的教学,提高人才培养质量进行《金属工艺学》教学的改革和尝试。

二、《金属工艺学》课程教学质量制约因素分析

金属工艺学的先修课程为机械工程材料、金属学及热处理原理、工程图学等课程。从学习的专业来看,有机械设计、机械制造、工业设计、模具设计及制造等专业。学生前期学习了部分基础知识,对材料及热处理有一定的了解和认识。但从课堂教学反馈看,对前期知识的把握和理解尚有欠缺。在学生中普遍存在缺乏深入的研究和应用知识的能力。这也是大多数兄弟院校普遍存在的问题。我校课程学时为28学时,其中含4学时实验。由于专业教学及学时安排需要,课堂容量相对较大,由于为选修课程,学生学习后劲不足。针对知识相对薄弱,加之学时的限制,平时的授课过程中一般多以教师为主,采取灌输讲解的方式。在布置工艺设计时,由于学时和基础知识薄弱的限制,几乎无法收到满意的效果。

三、《金属工艺学》教学改革举措

针对当前《金属工艺学》教学中存在的普遍问题,着力从课堂、实践各环节采取措施,有针对性地提高教学质量。

(一)优化教学内容

通过参加现代装备制造展览会、艾森焊接博览会、网上最新科技发明等搜集素材,结合教师参加企业的实践、科研及创新的实际,介绍最新的现代制造技术的发展及趋势,激发学生的学习兴趣。按铸造、锻压、焊接三个专题设置三大模块。每次讲课时先交待必备的基础知识,每个知识点、定义结合实例来讲,进行扩展和展开培养,便于学生真正理解。同时循序渐进注意培养学生系统思维、重视质量、效率的工程思维能力。选取将基本知识、基本工艺及结构设计作为课程重点,以期逐步培养学生的工程思维能力。同时针对我国在机械制造展览上不被重视的现状,鼓励学生增强民族创新意识。现代化的机械产品竞争必须具备国际视野,适当调整改革教学内容将各新兴技术在此原有基础上增加1学时,合计增加3学时的新工艺。

(二)构建立体化的全网教学模式激发学生学习主观能动性

1.教学中重视以学生为主体的启发式教学模式。每章节讲授时重视教师本人对知识点的把握,做到理论联系实际,使其融会贯通。课堂讲授要用生动平实的语言进行讲授。精心设计每一堂课,从学生的角度,利用启发式教学,布置教学任务。或用形象的比喻或列举生活、生产实际,列举实例力求贴近生活,让学生从讲述的铸造、焊接、锻压专题模块中知其所以然。例如铸件结构及工艺设计时,结合前面讲述的砂型铸造的特点进行结构设计,介绍基本原则时,讲清楚任何金属构件介绍其工艺性的实质就是制造获是适应该工艺要求的好产品,从而降低了学生学习的难度。挖掘学生的学习能力,利用企业实践的经验,讲述产品制造生产的过程,来丰富学生的学习内容。每个模块教学初设定题目,布置学生查阅相关资料,模块教学结束后以小组讨论方式进行,随后教师进行总结。鼓励学生进行国内外专利等的查询搜集素材,充实教学内容,锻炼学生思维。

2.采用板书和多媒体相结合进行教学。为更好地激发学生学习兴趣可精心准备多媒体材料,如参加设备展的现场演示、网上的录像或视频、知名大型国企的宣传片等制作CAI课件。可网上搜集动画、也可自行制作动画。教学实际中选用常见的典型机械零件或产品作教学素材进行分类和整合,融入到课堂教学中,通过图片、动画和视频等资料,力图充实《金属工艺学》教学内容,使其具有新颖、先进和实用的特点。通过声、物、光等的刺激促使学生储备和学习丰富的教学内容。筹备课程网站的建设,使学生课前、课后随时随处进行学习,并利用生产现场的录像弥补学生实践能力不足的弱点,同时还可实现个性化教育。

(三)重视工程素质培养

根据教学大纲的要求,尝试多样教学模式,重视工程素质培养,提高教学质量。

1.分配任务和小组答辩相结合。譬如分小组设计火电用的轴承工艺,要求学生借助各种现有的手段获取查找所需的资料,并就单件、批量、质量保证等问题分小组进行答辩,学生现场抽签答辩和现场学生提问打分。通过选用不同的铸造、锻压、焊接工艺或二者组合工艺方式,比较其工艺性、经济性优劣。还可通过现场推销方式竞争设计产品工艺优劣。这种方式极大增加了学生的学习兴趣,使金属工艺学的理论知识更好地得以应用,同时也促进了学生工程思维能力的提高。也可针对企业在开发产品中尚未解决的难题进行攻关,考虑何种可能原因并进行改进。

2.实践参观与实践。带领学生参观我院的铸造实验室、焊接实验室等乃至我校的设备,并进行展示。让学生感受真实的、接近生产的工程实践。打破课程界限,选择部分典型的已经设计好的工艺部件,进行浇注、锻压、焊接,缩小实践与理论的差距,并对其进行产品质量检验。如发现缺陷,要对其进行分析和解释。

3.尝试跨学科进行小组毕业设计。打破学科界限,适应学校要求,正在筹备和拟定跨学科团结协作的小组毕业设计,使学生组队设计的产品既能选材合适、工艺优良,又能自动、平稳运转。

经过近一轮的教学尝试,发现既避免了《金属工艺学》教学的灌输教学,同时又极大增进学生的学习兴趣,使金属工艺学适应机械类学科本科教学所需具备的理论和实践能力有效的结合,而且通过学生教学实际反馈教学质量普遍提高,达到预期效果。

四、结论

综上所述,由于学时有限,加之学生对《金属工艺学》先修课理论知识的理解和把握相对薄弱、现代化的机械产品生产对《金属工艺学》教学提出了更高的要求,为全方面提高《金属工艺学》课程教学质量,采取调整教学内容、构建立体化的全网教学模式、加强工程素质培养等举措,使《金属工艺学》的教学做到了有的放矢,提高了《金属工艺学》课程的教学质量,为我校高级应用型人才培养,加强大学内涵建设提供了一定的借鉴依据。

参考文献:

[1]宋克慧,田圣会,彭庆文.应用型人才的知识、能力、素质结构及其培养[J].高等教育研究,2012,(33): 94-98.

[2]史晓亮,王玉伏,彭兆等.基于教学与科研相结合的《金属工艺学》课程教学改革与实践[J].教育教学论坛,2014,(31):45-46.

[3]林静,任文涛,徐岩等.机械类专业金属工艺学课程教学改革研究[J].高等农业教育, 2013 ,(3):94-98.

金属工艺范文5

关键词:金属材料 工艺加工 方法研讨

中图分类号:TB31文献标识码: A

一、金属工艺种类

金属材料因其良好的工艺性能成为了现代工业重要的材料,它可以被用来加工成各种各样的产品,或用于生活、或用于生产,根据不同的用途可以用不同的加工工艺,以下主要介绍了几种不同的金属工艺种类。

(一)铸造工艺

铸造工艺是指将金属材料经过高温熔化成为液体,然后根据加工需要铸造成具有一定形状的一种工艺。铸造工艺的使用要根据金属材料的特性而适当采用,影响金属材料铸造能力的主要指标有材料的流动性、收缩性和偏析倾向。影响金属材料铸造特性的因素主要有材料的化学成分,浇铸温度和铸型的填充条件,一般情况下,含碳量越高,流动性就越差,也越影响到铸造工艺的使用。

(二)锻压工艺

锻压工艺的使用对金属材料的抗冲压性和塑性变形性有很高的要求,而金属材料的这种特性是由材料的成分和加工条件所决定的,如果塑性变形和抗冲压性差的话就会在压力的作用下发生断裂,不利于塑形。

(三)焊接工艺

焊接工艺是指为把金属材料加工成满足使用要求的成品而对其进行拼接的一种工艺。衡量焊接工艺的优劣标准可以通过检查焊接后的金属是否有存在裂纹、气孔等缺陷,焊接出来的产品所能够被使用的寿命长短。焊接工艺的使用要求焊接头必须具备一定的力学性能,良好的导热性以及收缩性小。

(四)切削工艺

切削工艺是指根据生产要求,需要对金属材料进行切割、切削处理。切削工艺的使用受到金属材料的硬度、导热性、金属内部结构以及加工硬化等因素的影响,硬度越大,切削工艺的使用就越难达到预定的效果。

(五)热处理性能

金属材料在进行热处理时反映出来的能力,成为热处理性能。如金属材料的淬透性、淬硬性、淬火变形开裂的倾向以及氧化脱碳等等。

二、金属材料加工方法

根据金属材料的不同特性和产品制作的要求,可以采用不同的加工方法来对金属材料进行加工,目前工业上采用比较多的方法有热处理加工方法、切削加工方法、温挤压成型加工方法。

(一)热处理加工方法

(1)热处理加工工艺原理及特点。热处理加工方法是指将金属材料放入一定的介质,通过加热或者冷却的方法来改变金属材料内部的结构,以达到改变材料性能的目的,从而实现对金属材料性能的控制。热处理加工方法是将金属材料用于机械制造业中的重要工艺方法,也是必不可少的工艺方法,通过热处理来改变金属材料的力学、物理和化学特性,以获得不同的使用性能。

(2)热处理工艺。热处理加工方法一般包括加热、保温、冷却三个环节。金属加热时,工件暴露在空气中,常常发生氧化、脱碳,这对于热处理后零件的表面性能有很不利的影响。因而金属通常应在可控气氛或保护气氛中、熔融盐中和真空中加热,也可用涂料或包装方法进行保护加热。

注意控制加热温度。加热温度是热处理工艺的重要工艺参数之一,选择和控制加热温度,是保证热处理质量的主要问题。加热温度随被处理的金属材料和热处理的目的不同而异,但一般都是加热到相变温度以上。另外转变需要一定的时间,因此当金属工件表面达到要求的加热温度时,还须在此温度保持一定时间,使内外温度一致,使组织转变完全。

冷却也是热处理工艺过程中不可缺少的步骤,冷却方法因工艺不同而不同,主要是控制冷却速度。另外因钢种不同而有不同的要求,例如空硬钢就可以用正火一样的冷却速度进行淬硬。

(二)高速切削加工方法

(1)高速切削加工特点。和普通切削相比,高速切削过程中,热量来不及传递给工件就被切屑飞速带走了,使工件基本上能够保持冷却状态,不会致使受热易变性零件发生变形。高速切削加工方法可以用较低的成本就能加工出高精度的零件。

(2)高速切削刀具选择。高速切削加工方法会产生较高的温度,对切削率要求也很高,所以对刀具的选择要求很高,刀具必须满足硬度高、热硬性好的要求,一般使用比较多的是PCBN刀具、陶瓷刀具和新型硬质合金及涂层硬质合金刀具。

(3)高速切削工艺。高速切削加工工艺不同一般的切削工艺,特别对硬质金属材料的切削,它要求充分考虑到每道工序的协调问题,记录前道工序加工后的材料剩余量,以便指导后续的加工操作。所以在进行切削任务前需要把粗加工、半精加工和精加工作为一个整体来规划,并设计出合理的加工方案。

(三)温挤压成形加工方法

温挤压成形加工方法是指利用金属材料的塑性成形特性,将金属材料放入到挤压模具的型腔内,再通过增加外挤压力的方式来使金属材料形成具有一定尺寸规格和力学性能的形状。

(1)设计挤压模具。模具的作用是用来控制金属材料的流动的,为提高金属材料的塑性,需要向变形区内施加强大的压力,因此设计出尺寸、形状、精度符合要求的模具是核心关键所在。挤压成形模具的设计环节一般包括分析零件的工艺性、选择工艺方案、设计工序、计算挤压压力的大小、选择压力机、设计模具结构以及绘制模具图纸。

(2)控制挤压温度。在对金属材料进行挤压的过程中,当挤压的温度越高时,变形抗力就会变得越低,也即是说可以降低挤压力,减少施加机械能。当挤压温度升高到一定程度时,金属材料的表面就会由于撕裂造成组织粗大。从经验实践中发现当进行复合挤压时,温度加到150-200摄氏度时,所需要施加的挤压力会减少10%。在冷挤压难以成型的材料在热挤压时,即使变形达到60%到70%时,挤压压力也不会有太大的变化,大量的实践数据表明,用于温挤压的温度以400-500摄氏度为宜。

(3)热挤压冷却方法。挤压模具连续在高温下作业,强度和硬度都会明显下降,从而影响到模具的使用寿命。在小批量生产作业时,可以通过压缩空气的方法来冷去凸凹模部分,如果在大批量生产时则需通过以下方法冷却模具:各一次行程才送一个毛坯,以保证有足够的时间给模具冷却;在模具内开孔冷却;对模具进行喷雾冷却。

三、结束语

金属材料由于化学成分不一样,其所具有的力学特性、物理特性都不一样,其所对应的加工方法也不一样。所以,在对金属材料进行加工的时候要根据其本身固有的特性和加工目的而采取合适的加工,从而实现对金属材料的使用。

参考文献

[1]涂黎明.浅谈金属材料工艺性能的维持措施[J].企业技术开发,2012(26):36

金属工艺范文6

[关键词]金属零件;热处理工艺;机械制造

中图分类号:TG156 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2017)13-0031-01

在机械制造过程中,金属零部件都需要通过进行热处理来改善其组织性能,从而满足各行各业对其特殊性能的需求。热处理改变了金属零部件材料的内部组织、表面的化学成分或使用性能等。同时,热处理通过改变相应的参数指标,例如金属零件的加热温度、保温时间、冷却方式等,改变金属零件的加工过程,从而实现节能降耗、缩短生产周期。热处理技术在金属工艺制造过程中是一种值得推广的、对提高金属工艺水平有帮助的金属加工工艺。

一、热处理工艺的概念与工序

(一)热处理工艺的概念

金属材料热处理过程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,又以不同速度在不同的介质中冷却,通过改变金属材料表面或内部的显微组织结构来改变其性能的一种工艺。通常可分为三种类型,即整体热处理、表面热处理及化学热处理。正确的热处理工艺能够提高某些金属材料的机械性能,而不合理的热处理条件,会降低金属材料的性能。因此,在热处理技术使用的过程中,必须根据金属材料与成分,合理分析该种金属材料与热处理工艺之间的关系。提前制订合理的处理工艺,科学安排工艺流程,这样才能实现提高金属零件制造水平的目标。

(二)热处理工艺的工序

1、加热。在热处理过程中,首先要进行的是对金属的加热。以钢铁威力,将A1作为临界点,当加热在临界点以下时,其内部组织不会改变,若要获得奥氏体组织时,此时的加热就务必要在临界点以上。由此可以看出,温度是加热过程中的一个重要参数。若要使热处理的质量得以保证就必须对加热的温度进行良好的控制。由于工件在加热过程中常常是暴露在空气中的,为了保证经热处理的部件表面性能不受加热过程中氧化、脱碳情况的影响,通常会采取一些保护措施对其保护加热。如真空或是熔融盐加热等。加热过程中热源的选择从最初的木炭和煤发展到气、液等燃料,之后由于电力的发展,加之电力加热有绿色环保,易于控制等优点,以电作为热源加热越来越被推广。企业可以通过自身需求选择适合的热源来进行直接加热,或是借助于某些介|进行间接的加热。

2、保温。部件在加热过程中暴露在空气里会发生氧化反应以及脱碳等情况,另外部件较大的情况下要保证部件加热均匀,此时就需要进行保温。部件的材料选择与其尺寸的大小直接影响到保温时间的长短与保温介质的选择。通常来说,部件尺寸越大其热能的传导性就越差,此时就需要较长的时间来进行保温,以保证部件能够热透。

3、冷却。冷却是金属的热处理过程中最为重要的一个步骤也是最后一个步骤。由于金属在热处理中,经冷却之后的组织性能受冷却方法、工艺及冷却速度的影响较大,因此我们必须熟练掌握不同冷却方法的工艺过程,并严格控制好冷却速度。通常情况下退火的冷却速度

二、热处理工艺在提高金属零件制造水平中的作用

(一)热处理工艺能够提高金属材料切削功能和切削强度

随着社会的不断发展,对金属零件的性能要求变得越来越高,传统的工艺技术已经不能满足现代社会的需要。在进行金属零件加工的过程中,要求金属零件要具备较高的切削功能和切削强度。为了满足这一要求,在进行加工的过程中需要做好金属材料切削和热处理工艺之间的沟通,使其能配合得较为默契,从而完成对金属材料的热处理,这样不仅能减少切削过程中的缺陷,提高金属零件加工的性能,同时还能提高金属零件制造的效率。例如:在对齿坯类金属材料进行切削处理时,第一步就是要进行热处理,可以采用正火和不完全淬火的热处理方式。经过热处理后的齿坯类金属材料在切削时比较碎裂,从而使得金属材料切削粘刀的概率大大降低。此外,经过热处理后的齿坯类金属材料的硬度也会变大,这对于减少切削粘刀现象的发生也有很大的帮助。在进行铝合金类的金属材料切削时,采用固溶热处理工艺,可以使得金属材料内部的组织结构变得更加均匀,从而使得切屑加工的精度变得更高。

(二)热处理工艺能够提高金属材料的断裂韧性

在金属进行工艺处理过程中,金属零件最容易出现断裂现象,根据金属的断裂力学理论进行研究,金属断裂的现象是普遍存在的。任何材质的金属都会存在不同数量、不同尺寸的金属裂纹。根据每种金属的属性特点,金属的断裂韧性也有着很大的差别。所谓金属的断裂韧性就是指金属的裂纹在受到不同程度的外力作用时会产生抵抗裂纹的反作用力,这种抵抗裂纹扩展的性能就是金属的断裂韧性。日常生活中,在对金属进行裂纹韧性的测试时发现,对金属进行热处理可以让金属的组织发生变化,如果金属再次接受热处理,只有当应力和温度达到一定标准时,金属才有可能发生动态结晶。对于不同的金属材料,我们就可以通过控制不同的热处理的温度,来提高金属材料的断裂韧性。

(三)热处理工艺能够减少金属应力腐蚀开裂

金属材料在拉伸应力和特定腐蚀环境共同作用下发生的脆性断裂破坏称为应力腐蚀开裂。应力腐蚀开裂在金属零件制造过程中是一种常见的延迟断裂的现象。金属应力的大小和金属材料的断裂时间以及金属介质有很大关系,不同的开裂时间和金属介质会导致金属应力的不同,通常来说金属材料的应力可能是几分钟,也可能是几年。大部分引起应力腐蚀开裂的应力是金属在焊接过程中产生的残余应力。热处理工艺能够帮助金属材料实现在以后制造和使用过程中减少腐蚀开裂,延长使用寿命的目标。例如:在对金属进行焊接前要控制金属材料整体温差,只有当温差较小时才能对金属进行焊接。在对金属进行焊接时,金属材料要进行持续的热处理,这样不仅能够减少焊接过程中金属材料的温度变化,使其温度呈现平稳的变化趋势,还可以有效避免金属焊接过程中因受热不均而出现的裂缝,使金属焊接的应力处于一个较小的状态。在金属材料焊接之后进行热处理,会使得金属材料的拉应力值大幅度下降,从而使得金属表面钝化膜破坏的速度变缓,进而使得应力腐蚀速率大幅度下降,这样就可以降低应力腐蚀开裂的概率。此外,在金属材料焊接之后进行热处理,残余应力消除的效果会随着温度的升高而愈加明显,金属材料的抗应力腐蚀能力也会有明显地提高。

三、结语

综上所述,金属的热处理工艺是机械制造行业中重要的一项工艺,其通过改变其内部组织结构或表面的学成分等,能有效改善金属零部件的物理性能、化学性能、力学性能、机械性能等。同时,还能保证机械部件的形状外观、整体的化学成分不发生改变,实现节能降耗的,缩短生产周期,提高企业效益。因此,在金属制造的过程中,除合理选择金属材料外,还要熟练掌握各种成型的热处理工艺,并加强技术创新,以充分发挥金属热处理工艺的积极作用。

参考文献

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