金工实习报告热处理部分.docx
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金工实习报告热处理部分
金工实习报告(热处理部分)
第一章金属材料及钢的热处理
一、常用金属材料
(一)目的和要求
1.了解金属材料的分类方法和名称。
2.熟悉常用金属材料的成分、牌号、性能和用途。
3.了解影响金属材料使用性能的基本因素。
(二)讲课
1.金属材料的分类(主要介绍用途分类),主要介绍钢铁材料的分类。
Q235(A3)、45、ZG40Cr、T10A、20CrMnTi、GCr15、W18Cr4V的主要成分、钢种、性能和用途举例。
3.介绍热处理车间安全技术。
(三)实习报告
1.什么是钢?
什么是铁?
钢按用途怎样分类?
答:
钢:
指含碳量低于2.11%以下,以铁为基体与碳的合金。
铁:
当含碳量大于2.11%以上的合金称为铁。
用途分类:
①结构钢,②工具钢,③特殊用途钢。
2.简述机械零件的形成生产过程。
铸造(件)
答:
矿石→铁→钢(①碳钢②合金钢)→轧制成型→下料→锻造(毛坯)→热处理(退、正火)
→机加工(成型)→热处理(淬、回火或化学处理)→零件
Q235、45、ZG40Cr、T10A、20CrMnTi、GCr15。
W18Cr4V等钢材的类别、牌号成分、性能、用途。
答:
类别
牌号
主要成分
性能
用途
普通碳素结构钢
Q235
C:
0.14~0.22%
Mn:
0.3~0.65%
具有较高强度及冲击性能
适用于建筑、桥梁、压力容器等各类工程结构用钢
碳素工具钢
T10A
C:
0.95~1.04%
Si:
≤
Mn:
≤
δ:
≤
有较高硬度、强度及耐磨性
制造不受突然震动,在刃口上要求有少许韧性的工具,如刨刀冲模、丝锥、板牙、手锯、尺寸等
渗碳钢
20CrMnTi
C:
0.17~0.24%
具有较高强度和韧性较高的低温冲击性能
承受高速中等重载荷、冲击及摩擦的重要零件,如齿轮、齿圈、齿轮轴十字头等
合金调质钢
ZG40Cr
具有较高的强度、塑性和韧性
适应中等载荷和中等速度工作的零件,如汽车转向节、齿轮、轴、花键轴等
高速钢
W18Cr4V
C:
0.7~0.8%
W:
18%左右
Cr:
4%左右
具有较高硬度、红硬性和高温强度
适用于制造各种切削刀具
碳素结构钢
45
Cr:
≤
强度较高、塑性和韧性尚好
用于制造承受负荷较大的小载面调质件和应力较小的大型正火零件
4.什么叫有色金属?
举实例说明铝和铜在机器制造中的用途。
答:
除黑色以外的金属都称为有色金属。
铝基合金:
飞机大梁、螺旋浆等;铜基合金:
推动器、冷凝管、钟表件等。
5.影响金属材料的使用性能有哪些?
答:
金属材料的使用性能:
强度(抗折、抗拉、抗弯)、硬度、塑性,韧性。
二、热处理理论基础及工艺概述
(一)目的和要求
(二)实习操作
(三)实习报告
1.什么叫热处理?
其作用是什么?
答:
热处理:
将固态金属或合金工件放在一定介质中加热到适宜的温度,并在此温度中保温一定时间后,以不同速度在不同的介质中冷却,获得所需的组织结构与性能的一种工艺方法。
作用:
改变金属材料表面或内部显微组织结构。
2.什么是退火、正火、淬火、回火方法?
各有什么作用?
答:
退火:
将钢加热至Ac3或Ac1温度以上保温,然后随炉冷却或埋入灰中缓慢冷却;
正火:
将钢加热至高于Ac3或Acm温度保温,空冷;
退火、正火作用:
①消除锻、铸件内部应力防止工件开裂变形,②细化内部组织;③调整硬度利于切削加工;④为今后热处理作准备。
淬火:
将钢加热至Ac3或Ac1以上温度保温,冷却(水或油中)。
淬火作用:
提高工件的硬度和强度,改善某些物理性能,增加耐磨性。
回火:
将淬火后的工件重新加热至低于相变点的某一温度,保温、冷却。
回火作用:
消除内应力,稳定内部组织及综合力学性能。
3.画出退火、正火、淬火、回火的热处理工艺曲线。
答:
※4.什么是渗碳处理?
其作用和实现的原理是什么?
答:
渗碳处理:
将低碳钢加热至高温,使活性碳原子渗入工件表面,淬火再加低温回火。
作用:
使工件表面获得高硬度,耐磨性和疲劳强度,而工件心部仍有高的塑性和韧性。
原理:
分解→吸附→扩散。
※5.什么是氮化处理,说明其作用和原理。
答:
氮化处理:
在一定温度下,一定介质中使活性氮原子渗入工件表层的化学热处理工艺(常见有液体渗氮气体渗氮离子渗氮)。
作用:
使工件表面具有更高的硬度,耐磨性及抗红硬性。
原理:
分解→吸附→扩散。
6.何为预备处理?
何为最终热处理?
举例说明。
答:
预备热处理:
毛坯件的退货或正火调质处理称为预备热处理;
最终热处理:
零件的淬火→回火或化学处理后工件;
举例:
①支架(ZG40Cr):
调质→机加工→氮化
②座架:
正火→机加工(成型)→高频淬火→回火
三、热处理设备
(一)目的和要求
(二)实习操作
(三)实习报告
1.试说明RX3-45-9、NLQ-75-9、Dm-100-13、Rj2-55-6、GGC50-2设备的含义、工作原理、作用(或所能完成的工作)等。
并把这些设备的功率、电压、相数、额定温度(或工作温度)、工作空间及重量等综合列于一表内。
答:
型号
含义
工作原理
作用
功率(KW)
电压(V)
相数
额定温度(℃)
工作空间
重量
(kg)
RX3-45-9
箱式加热电阻炉
利用炉膛内电热元件发热,通过对流和辐射对工件加热.
适应钢铁和有色金属件的退、正、淬、回火及固体渗碳等.
45
380
3
950
1200×600×400
3200
NLQ-75-9
井式气体渗碳电阻炉
利用炉膛内电热元件发热,通过对流和辐射对工件加热.
用于渗碳、渗氮等工件的化学处理或整体处理.
75
380
3
950
φ450×900
3600
RJ2-55-6
井式回火炉
利用炉膛内电热元件发热,通过对流和辐射对工件加热.
用于淬火后的工件回火或时效件.
55
380
3
650
φ300×900
3000
DM-100-13
电极式盐浴炉
工件浸没与工作温度下的液体熔盐(氯化钠、氯化钡、氯化钾等盐类)中进行加热.
适应于要求较高无氧化件的处理。
工件可悬挂加热、变形小、操作简单.
100
380
3
1300
200×200
2200
GGC50-2
真空管式高频感应加热装置
利用感应电流通过工件所产生的热效应使工件表面受到局部加热,快速加热、冷却的淬火方法.
适用于工件的局部淬火或正火.
50
380
3
工作频率
200~250KHZ
2.井式回火炉、井式氮化炉的工作过程或工作原理是什么?
答:
井式回火炉:
用于淬火后的工件专用设备,工作过程原理:
将淬火后的工件装筐吊入炉内,根据零件的具体技术要求事先设定好温度,加热、保温、冷却。
井式氮化炉过程原理:
将工件清洗→装筐→装炉→排气→加热→保温→冷却。
可倾式回转炉作用:
用于链条、钢球等小件的渗碳淬火。
将工件装入炉中通入渗剂(煤油或甲醇等)中间炉胆可旋转不停翻动工件,使活性碳原子均匀渗入工件表面,此设备炉口可抬起低下。
3.高频淬火的作用是什么?
简述其操作过程。
答:
高频淬火的作用:
用于零件的局部淬火或正火。
操作过程:
将工件置于感应圈内,使工件表面产生一定频率的感应电流快速加热,迅速冷却。
4.何为发黑处理?
其工艺过程如何?
各道工序
产中有支架采用此工艺方法处理。
3.简述HRC、HBS、HV的基本原理和操作过程。
答:
布氏硬度(HBS):
用一淬火钢球(直径为Dmm)或硬质合金球对工件表面施加P公斤力,经规定保荷时间后,根据工件表面压痕直径小d可求得表面积F除P称为布氏硬度。
操作过程:
加载→卸载→测量压痕直径→查表得布氏硬度值。
洛氏硬度(HRC):
用一夹角为120°金刚石压头或淬火后钢球(1.588mm)对工件施加一定压力经规定保荷时间,根据工件表面压痕深度所得理论数据称之为洛氏硬度。
操作过程:
磨平工件表面→加载→卸荷→读取数据。
4.热处理中易产生哪些缺陷?
有什么危害?
如何防止?
答:
产生缺陷:
氧化、脱碳、过热、过烧。
①氧化,其危害:
使金属消耗工件表面硬度不均匀;
②脱碳,其危害:
使工件淬火后硬度、耐磨性、疲劳强度严重下降;
氧化、脱碳防止措施:
采用保护气氛加热或盐浴炉加热等方法。
③过热,其危害:
使工件的塑性、韧性显著降低,冷却时易产生裂纹;防止措施:
过热可通过正火予以消除。
④过烧,其危害:
钢强度低,脆性大,零件报废;
5.记录ZG40Cr经退火、正火、淬火,高温回火后的洛氏硬度值,经氮化或渗碳后的显微硬度值。
对其结果作必要的分析(同学自备报告纸一张)。
答:
退火:
加热:
820℃,保温:
120分钟,冷却:
随炉冷,HB:
160~200;
正火:
加热:
860℃,保温:
60分钟,冷却:
空冷,HB:
180~220;
淬火:
加热:
840℃,保温:
45分钟,冷却:
水,HRC>50;
回火:
加热:
600℃,保温:
90分钟;冷却:
空气,HRC:
20~30;
氮化件显微氮化层:
0.01~0.02。