质量：
①普通碳素钢：
S≤0.05％、P≤0.045％。
②优质碳素钢：
S≤0.04％、P≤0.04％。
③高级优质碳素钢：
S≤0.03％、P≤0.035％。
用途：
①结构钢：
②工具钢：
二、碳素钢：
碳素钢分如下三类：
（1）普通碳素结构钢：
Q235Aσs≥235MPa。
通常用于制造型材、螺钉、铁钉、铁丝、建筑材料等。
（2）优质碳素结构钢：
（3）碳素工具钢：
优质碳素工具钢：
T＋数字。
高级优质碳素工具钢：
T＋数字＋A。
举例：
T7、T8。
含义：
0.7％C、0.80％C、
三、合金钢：
合金钢：
低合金钢、合金钢。
1.合金结构钢
起首两位数字表示平均含碳量的万分之几。
例：
12CrNi3：
0.12％C、Cr<1.5％、3％Ni
2.合金工具钢
当含碳量≥1.0％时，不标含碳量数；当含碳量<1.0％时，起首数表示含碳量的千分之几。
例：
9Mn2V：
0.9％C、2％Mn、V<1.5％
W18Cr4V、W12Cr4V4Mo、9SiCr。
第三课
第四章钢的热处理
教学目的和要求：
1.掌握退火、正火、淬火及回火的目的、方法及应用。
重点与难点：
退火、正火、淬火、回火的不同点。
热处理：
钢在固态范围内，通过加热、保温、冷却，改变金属材料的内部组织，改变材料的力学性能。
分类：
普通热处理：
退火、正火、淬火、回火。
一、钢的加热和保温时的组织转变：
1.钢加热时的变化：
2钢冷却时的变化：
根据组织分成三个转变区：
1.高温转变区（珠光体转变区）：
A1～550℃，P。
2.中温转变区（贝氏体转变区）：
550～Ms，A→A′→B＝C粒＋F。
3.低温转变区（马氏体转变区）：
Ms～Mf，A→A′→M＋A′残。
M：
C→α-Fe（过饱和地溶解），65～66HRC，硬度很高。
第二节退火和正火
一、退火：
把钢加热到一定温度，保温一定时间，然后缓慢冷却（炉冷）的热处理工艺法。
目的：
①提高钢的塑性和韧性；②消除钢的内应力；③均匀组织；
④为随后的热处理做准备。
退火的种类：
（1）完全退火：
（亚共析钢）AC3+30～50℃
组织分析：
P＋F→A→A′→P＋F（重结晶退火）。
（2）球化退火：
（过共析钢）AC1+20～30℃
组织分析：
P＋Fe3C网→A＋Fe3C网→A′＋Fe3C球→P＋Fe3C球。
（3）低温退火：
（亚、共、过共析钢）
500～650℃用于消除加工硬化（650～750℃），空冷，则称为再结晶退火。
二、正火：
AC3线或ACCm线以上30～50℃经过保温后，随空气冷却的一种工艺。
目的：
①提高低碳钢的硬度。
②消除网状渗碳体组织。
③改善钢的组织。
因正火是在空气中冷却，得到的组织晶粒细小，且缩短了冷却时间
组织分析：
P＋F→A→A→A′→S＋F
P＋Fe3C网→A→A→A′→S＋Fe3C粒
应用：
①对一些大型或形状复杂的零件，淬火有开裂的危险，用正火；
②对于含碳量0.3～0.5％的钢件，用正火代替退火；
③含碳量低于0.3％的钢件，采用正火，能提高硬度利于切削。
第三节 淬火和回火
一、淬火：
在固态范围内，把钢加热到一定的温度保温一定时间，以大于或等于临界冷却速度冷却下来的一种热处理工艺。
）
目的：
获得马氏体组织，从而提高钢的硬度和耐磨性。
（1）严格控制淬火加热温度。
（2）合理选择淬火冷却介质。
目的：
既能得到高硬度的马氏体，也不会产生变形、开裂。
二、回火：
定义：
将淬火后的钢加热到Ac1以下某一温度，保温一定时间，然后冷却的一种工艺。
目的：
①降低材料的脆性、消除内应力；
②获得要求的力学性能；
③稳定工件尺寸；
④降低合金钢的硬度，使之易被切削。
（1）低温回火（150～250℃）：
组织：
回火马氏体HRC58～64。
应用于需要高硬度，高耐磨的材料零件。
例如：
刃具、量具、模具、滚动轴承等。
（2）中温回火（350～500℃）：
组织：
回火屈氏体HRC35～45。
应用于需要较高弹性、韧性的材料零件等。
例如：
弹簧、板簧、发条、冲击工具等。
（3）高温回火（500～650℃）组织：
回火索氏体HRC15～25（HB200～250）。
应用于受交变载荷作用的材料零件等。
例如：
轴、丝杠、齿轮、连杆等。
淬火＋高温回火：
调质处理。
课后总结：
第四课
第二篇 液态成形
概述：
铸造的概念、特点
第一章 铸造工艺基础
第一节液态合金的充型
液态合金填充铸型的过程，简称充型。
影响充型能力的主要因素如下：
一、合金的流动性
二、浇注条件
1. 浇注温度2. 充型压力
三、铸型填充条件
1. 铸型材料：
2. 铸型温度：
3. 铸型中的气体：
第二节铸件的凝固与收缩
一、铸件的凝固方式
1. 逐层凝固：
2. 糊状凝固：
3. 中间凝固：
大多数的凝固均是这样。
二、铸造合金的收缩
合金的收缩经历三阶段：
（1） 液态收缩
（2） 凝固收缩（3） 固态收缩
收缩率与化学成分、浇注温度、铸件结构和铸型条件有关。
三、铸件中的缩孔与缩松
1. 缩孔与缩松的形成
（1） 缩孔它是集中在铸件上部或最后凝固部位容积较大的孔洞。
（2） 缩松分散在铸件某区域内的细小缩孔。
2. 缩孔和疏松的防止
定向凝固：
设置冒口。
第三节铸造内应力、变形和裂纹
一、内应力的形成
1.热应力
减少热应力的基本途径是尽量减少各个部位间的温度差，使其均匀地冷却。
2.机械应力：
它是合金的固态收缩受到铸型或型芯的机械阻碍而形成的内应力。
二、铸件的变形与防止
防止铸件变形的措施：
使铸件壁厚均匀、形状对称，采用同时凝固和反变形。
也可采用时效处理：
自然时效和人工时效。
第五课
第二章 常用合金铸铁的生产
第一节铸铁件生产
铸铁的分类：
定义：
含碳量6.69％>C>2.11％的铁碳合金。
铸铁分类：
白口铸铁、灰口铸铁。
白口铸铁：
C以Fe3C形式存在。
灰口铸铁：
灰铸铁：
C以片状石墨形式存在，G片。
可锻铸铁：
C以团絮石墨状形式存在，G絮。
球墨铸铁：
C以球状石墨形式存在，G球。
蠕墨铸铁：
C以蠕虫石墨形式存在，G虫。
一、灰铸铁
灰铸铁的性能：
（1）铸造性能好；
（2）减摩性能好；（3）减震性能好；（4）切削加工性能好；（5）缺口敏感性较低：
2.影响铸铁组织和性能的因素（G＝石墨）
（1）化学成分：
（2）冷却速度：
3.灰铸铁的孕育处理（变质处理）：
变质剂：
硅铁75％Si。
4.灰铸铁的牌号及其生产特点
（1）灰铸铁的牌号。
（2）灰铸铁的生产特点
二、可锻铸铁
生产过程
组织特点：
G絮状＋基体。
黑心可锻铸铁、珠光体可锻铸铁
三、球墨铸铁
1950年，我国开始球铁的研究，1959年无锡柴油机厂利用球铁代替45、
1.球墨铸铁的组织和性能：
2.球墨铸铁的生产特点
（1）铁水；
（2）球化处理和孕育处理：
球化剂和变质剂。
四、蠕墨铸铁
1.蠕墨铸铁的性能；2.蠕墨铸铁的制取；3.蠕墨铸铁的应用
第六课铸造生产方法
第三章砂型铸造
砂型铸造是传统的铸造方法，它适用于各种形状、大小、批量及各种合金铸件的生产。
第一节造型方法的选择
一、手工造型
1.单件、小批生产：
二、机器造型（造芯）
1.机器造型（造芯）基本原理
2.机器造型的工艺特点
第四章铸件结构设计
第一节铸件结构与铸造工艺的关系
第二节铸件结构与合金铸造性能的关系
1.铸件壁厚要适当。
2.铸件壁厚宜均匀。
3.铸件壁的连接应平缓、圆滑。
4.防裂筋的应用。
5.减缓筋、辐收缩的阻碍。
第五章特种铸造
教学目的和要求：
1.熟悉特种铸造工艺。
重点与难点：
特种铸造。
第一节熔模铸造
一、熔模铸造的工艺过程
1.蜡模制造；2.型壳制造；3.焙烧和浇注
二、熔模铸造的特点和适用范围
优点：
（1）型腔表面极为光滑
（2）能生产高熔点的黑色金属铸件
（3）生产批量不受限制。
第二节金属型铸造
一、金属型构造
二、金属型的铸造工艺
三、金属型铸造的特点和适用范围
第三节压力铸造
一、压力铸造的工艺过程
二、压力铸造的优点和适用范围
第四节实型铸造
1.泡沫述塑料模
2.铸造工艺
3.特点
课后总结：
第七课
第三篇 金属压力加工
第一章金属的塑性变形
第一节金属塑性变形的实质
塑性变形：
当外力增大到使金属的内应力超过该金属的屈服点之后，既使外力停止作用，金属的变形也不消失。
金属的塑性变形的实质是晶体内部产生滑移的结果。
第二节塑性变形对金属组织和性能的影响
加工硬化：
随变形程度的增大，强度和硬度上升而塑性下降的现象。
冷变形：
在再结晶温度以下的变形。
热变形：
在再结晶温度以上的变形。
T再＝0.4T熔
加工硬化：
塑性变形程度越高，强度和硬度就升高。
消除方法：
再结晶退火。
第三节金属的锻造性
金属的可锻性是衡量材料在经受压力加工时获得优质制品难以程度的工艺程度。
一．金属的本质
1.化学成分的影响：
含碳量；杂质含量等。
2.金属组织的影响：
奥氏体；铁素体等组织。
二、加工条件
1.变形温度的影响
锻造温度：
温度过低：
导致锻件破裂报废。
温度过高：
将产生过热、过烧、脱碳和严重氧化等缺陷。
2.变形速度的影响：
一般情况下可忽略不计。
3.应力状态的影响：
压应力较拉应力为易。
第二章锻造
第一节锻造方法
一、自由锻
1.自由锻工序
（1）基本工序；
（2）辅助工序
2.锻件分类及基本工序方案
第八课
二、模锻
1.锤上模锻
（1）模锻模膛
（2）制坯模膛
第二节锻造工艺规程的制订
一、绘制锻件图
第三节锻件结构的工艺性
一、自由锻件的结构工艺性
二、模锻件的结构工艺性
第三章板料冲压
第一节分离工序
一、落料及冲孔（通称冲裁）
1.冲裁变形过程；2.凹凸模间隙；3.凹凸模刃口尺寸的确定；4.冲裁件的排样
第九课
第二节变形工序
一、拉深
1.拉深过程；2.拉深中的废品；
二、弯曲
三、翻边
四、成形
第三节冲模简介
一、简单冲模
二、连续冲模
三、复合冲模
第十课
第一章焊接基础知识
第一节焊接电弧
焊接：
用加热或加压的方法，通过材料的原子扩散，使其连接成一个整体的工艺过程。
切割：
使材料切断、割离的工艺过程。
焊接分三类：
①熔化焊：
②压力焊：
③钎焊：
特点：
①省料省时。
②拼小成大。
③技术高。
④能制双层金属。
手工电弧焊
工作原理：
焊接电弧
阳极区：
42～43％Q；
弧柱区：
20～38％Q、6000～8000℃；
阴极区：
36～38％Q2400～3200℃。
阳极接焊件、阴极接焊条－正接法（厚焊件）。
阳极接焊条、阴极接焊件－负接法（薄焊件）。
第二节焊接接头的组织与性能
一、焊接工件上温度的变化与分布
二、焊接接头的组织和性能
1.焊缝
2.焊接热影响区
（1）熔合区；
（2）过热区；（3）正火区；（4）部分相变区
三、改善焊接热影响区组织和性能的方法
第三节焊接应力与变形
第十一课
第二章 常用焊接方法
第一节焊条电弧焊
一、焊条电弧焊的焊接过程
二、电焊条
1.焊条芯：
导电、填充焊缝。
2.药皮：
稳定电弧、隔绝空气、排除渣子。
第二节埋弧焊
一、埋弧焊的焊接过程
二、埋弧焊的特点及应用
第三节气体保护焊
一、氩弧焊
1.不熔化极氩弧焊
2.熔化极氩弧焊
氩弧焊的特点：
二、二氧化碳气体保护焊
1.二氧化碳气体保护焊的原理、应用
第三章其它常用焊接方法
教学目的和要求：
1.了解电阻焊、磨擦焊、钎焊、
重点与难点：
其它常用焊接方法。
第一节电阻焊
一、点焊
二、缝焊
三、对焊
第二节钎焊
一、硬钎焊
二、软钎焊
钎焊的特点及应用
第十二课
第四章常用金属材料的焊件
第一节 金属材料的焊件性
一、焊接性的概念
二、钢材焊接性的估算方法
根据经验：
W（C）当量<0.4％时，钢材塑性良好，淬硬倾向不明显，焊接性良好。
W（C）当量＝0.4％～0.6％时，钢材塑性下降，淬硬倾向明显，焊接性能相对较差。
第二节 碳钢的焊接
一、低碳钢的焊接
二、中、高碳钢的焊接
焊接的特点：
铸铁的补焊
铸铁的焊接特点：
第五节 非铁金属及其合金的焊接
二、铝及铝合金的焊接
第五章焊接结构设计
教学目的和要求：
1.了解焊接结构设计。
重点与难点：
焊接结构设计。
第一节焊接结构件的材料
第二节焊接接头的工艺设计
一、焊缝的布置
二、接头形式的选择与设计
课后总结：
第十三课
第五篇金属切削加工
第一节切削运动及切削要素
一、零件表面的形状及切削要素
切削运动包括主远动和进给运动
主运动的速度最高，消耗功率最大。
二、切削用量
切削速度V，进给量f，背吃刀量a
三、切削层参数
1.切削层公称横截面积A；2.切削层公称宽度b；3.切削层公称厚度h
第二节刀具材料及刀具构造
一、刀具材料
1.对刀具材料的基本要求
2.常用的刀具材料
高速钢，硬质合金，陶瓷刀具
二、刀具角度
1.车刀切削部分的组成
前刀面，后刀面，切削刃
2.车刀切削部分的主要角度
（1）刀具静止参考系；
（2）车刀主要角度
主偏角，副偏角，前角，后角，刃倾角
三、刀具结构
结构形式：
整体式、焊接式、机夹式
课后总结：
第三节金属切削过程
一、切削形成过程及切屑种类
1.切屑形成过程
2.切屑种类
（1）带状切屑；
（2）节状切屑；（3）崩碎切屑
二、积屑瘤
1.积屑瘤的形成；2.积屑瘤对切削加工的影响；3.积屑瘤的控制
三、切屑力和切削功率
1.切削力的构成与分解
（1）切削力Fc；
（2）进给力Ff；（3）背向力Fp
四、切削热和切削温度
1.切削热的产生、传出及对加工的影响
（1）切屑变形所产生的热量，是切削热的主要来源
（2）切屑与刀具前刀面之间的摩擦所产生的热量
（3）工件与刀具后刀面之间的摩擦所产生的热量
2.切削温度及其影响因素
五、刀具磨损和刀具耐用度
1.刀具磨损的形式与过程
2.影响刀具磨损的因素
3.刀具耐用度
第四节切削加工技术经济简析
一、切削用量的合理选择
二、切削液的选用
1.切削液的作用和种类
常用的切削液有以下两大类：
（1）水基切削液：
主要起冷却作用，也有一定的润滑作用。
（2）油基切削液：
主要起润滑作用，也有一定的冷却作用。
2.切削液的选择和使用
三、材料切削加工性的改善
1.材料切削加工性的概念和衡量指标
（1）一定刀具耐用度下的切削速度VT
（2）相对加工性Kr
（3）已加工表面质量
（4）切屑控制或断屑的难易
（5）切削力
2.改善材料切削加工性的主要途径
通过适当的热处理和适当的调整材料的化学成分来改善。
第十四课
第一章 常用加工方法综述
第一节 车削的加工特点及其应用
一、车削的工艺特点
1.易于保证工件各加工面的位置精度；2.切削过程比较平稳
3.适用于有色金属零件的加工；4.刀具简单
二、车削的应用
加工精度可达IT8～IT7，表面粗糙度Ra值为1.6～0.8μm。
车削加工的特点
主要特点：
1.具有较高的生产率。
2.工艺范围相当广泛。
目前，在卧式车床上加工外圆的经济精度为IT7～IT9级，粗糙度为Ra＝1.6～3.2μm，加工孔时分别为IT9～IT10级和Ra＝3.2～6.3μm。
加工端面时分别为IT7～IT10级和Ra＝1.6～3.2μm。
第二节 钻、镗削的工艺特点及其应用
一、钻削的工艺特点
1容易产生“引偏）：
指加工时由于钻头弯曲而引起的孔径扩大、孔不圆或孔的轴线歪斜等。
1）预钻锥形定心坑；2）用钻套为钻头导向；3）钻头的主切削刃刃磨对称
二、钻削的应用
三、扩孔和铰孔
1. 扩孔；2. 铰孔
四、镗孔
（1）单刃镗刀镗孔；
（2）多刃镗刀镗孔
第三节 刨、拉削的加工特点及其应用
一、 刨削的工艺特点
1.通用性好；2.生产率较低
二、刨削的应用
三、 拉削
（1）生产率高；
（2）加工精度高、表面粗糙度较小
（3）拉床结构和操作比较简单；（4）拉刀价格昂贵
（5）加工范围较广
第四节铣削的工艺特点及其应用
一、 铣削的工艺特点
1.生产率较高；2.容易产生振动；3.刀齿散热条件较好
二、铣削方式
1.周铣法；2.端铣法；3.周铣法与端铣法的比较
三、铣削的应用
第五节磨削的工艺特点及其应用
一、磨削过程
二、磨削的工艺特点
1.精度高、表面粗糙度小；2.砂轮有自锐作用；3.背向磨削力Fp较大；4.磨削温度高
四、磨削的应用和发展
1.外圆磨削
（1）在外圆磨床上磨外圆
a．纵磨法；b横磨法c 综合磨法
（2）在无心外圆磨床上磨外圆
2.孔的磨削
其特点：
（1）可以加工较硬的工件孔
（2）不仅能保证孔本身的尺寸精度和表面质量，还可以提高孔的位置精度
和轴线的直线度；
（3）用同一个砂轮可以磨削不同直径的孔，灵活性较大；
（4）生产率比铰孔低，比拉孔更低。
3.平面磨削
刨削加工
牛头刨床
牛头刨床的工艺范围：
刨水平面、刨斜面、刨垂直面、刨槽。
刨削加工特点：
操作方便，加工精度一般，生产率低，经济精度为IT10～IT11级。
表面粗糙度为Ra＝1.6～3.2μm。
插削加工
插床
插床的工艺范围：
加工键槽，直线孔。
铣削加工
主运动－刀具的旋转运；进给运动－工件的直线运动。
加工工艺特点：
1.铣水平面、斜平面、垂直面。
2.在卧式铣床上用角度铣刀铣V型槽。
3.铣沟槽。
铣削的经济精度为IT9～IT10，表面粗糙度为Ra>1.6～3.2μm。
磨削加工
主运动－砂轮的高速旋转运动（m/s）。
①工件的圆周进给运动（m/min）。
②工件的纵向（轴向）进给运动（mm/r）。
③砂轮的横向进给运动（mm/s）。
磨削加工的特点：
①工艺范围较广泛；
②进行各种材料的磨削；
③经济精度分别为IT6～IT7，表面粗糙度为Ra＝0.2～0.8μm（内外圆）。
平面的经济精度为IT6～IT7，表面粗糙度为Ra＝0.2～0.4。
课后总结：
第十五课
第二章 典型表面加工分析
第一节 外圆面的加工
一、外圆面的技术要求
（1）本身精度；
（2）位置精度；（3）表面质量
二、外圆面加工方案的分析
（1）粗车
（2）粗车－半精车
（3）粗车－半精车－磨（粗磨或半精磨）
（4）粗车－半精车－粗磨－精磨
（5）粗车－半精
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