工程材料与热加工2-3锻压
第九章 热锻工艺概述
二、剪切
在剪切机上进行，剪断直径为200mm以下的钢坯。
特点： 配置自动送料出料机构， 劳动条件好，生产效率高； 提高材料的利用率； 剪切端面质量较差。
三、折断：在水压机或曲柄压力机上进行。（如图9-1）
适用于硬度较高的高 碳钢及高合金钢。加热 温度为300～400℃。
四、砂轮切割 在砂轮切割机上进行。切割直径在40mm以下的金属毛坯。
（3）电阻炉加热
利用电流通过炉内的电热体产生的能量，加热炉内的金属坯料 特点：对毛坯适应范围较大；便于实现保护气体 进行少无氧化加热；热效率低，加热温度受电热 体的限制。
电热体：
金属电热体： 铁铬铝合金（Cr25Al5，Crl7Al5，Crl3Al4） 镍铬合金（Cr20Ni80，Crl5Ni60）
数字化主要体现在对锻造过程和产品品质、成本、效益的预测和可 控程度。
实用中已对汽车发动机连杆精密锻造、汽轮机和压缩机叶片辊锻－ 模锻的工艺过程和模具设计制造应用了CADCAM一体化技术，如下图 所示：
计算机辅助设计系统（CAD）和辅助制造系统（CAM ）结合，便构成了自动控制集成系统，即由计算机控制的自 动化信息流对锻件的工艺过程设计、锻模的机械加工、装配 、检验和管理进行连续处理，并且发展到以它为中心的锻件 、锻模设计制造和锻造过程模拟(CAE)一体化的自动控制系 统。
扩展阅读：锻造技术发展的未来
1. 数字化塑性成形技术 锻造技术发展的未来是锻造技术数字化。 发达国家重视锻造业的发展，不仅着眼于锻造业在本国工业产值中
所占比例、对国民经济的贡献、就业安排，而且更重视锻造行业为新技 术、新产品的开发和生产提供重要的物质技术，把锻造行业看成是经济 高级化不可缺少的战略性产业。
１．50年代后，锻造生产得到迅速发展。
机械工程材试卷及答案4套
机械工程材料试卷（1）一、判断改错题( 15×2 ˊ= 30ˊ)1、选用金属材料时，不仅要考虑其机械性能，还要考虑其工艺性能。
（）2、布氏硬度适宜于测量成品件及薄件。
（）3、随钢的含碳量的增加，钢的强度、硬度升高，而塑性、韧性下降。
（）4、钢是含碳量小于2．11％的Fe—C合金。
（）5、对钢进行热处理是充分发挥材料性能潜力，延长材料使用寿命的有效途径。
（）6、黄铜是铜与锡组成的合金。
（）7、随钢的回火温度的升高，钢的强度、硬度升高，塑性下降。
（）8、渗碳零件可选用任何钢种。
（）9、可锻铸铁的塑性比灰口铸铁好，可以进行锻压加工。
（）10、为改善低碳钢的切削加工性，常采用退火处理。
（）11、热处理的工艺过程一般由加热、保温、冷却三个阶段组成。
（）12、滚动轴承钢GCr15是高合金钢。
（）13、钢的热硬性是指钢在高温下保持高硬度和高耐磨性的能力。
（）14、铸铁有良好的铸造性、切削加工性、耐磨性及减震性。
（）15、工程塑料能代替金属制造某些机械零件。
（）二、选择题（15×2′=30′）1、金属材料抵抗塑性变形与断裂的能力，称为（）。
a、强度b、硬度c、塑性2、工业纯铝随杂质含量的增加，其导电性、抗腐蚀性及塑性（）。
a、增加b、降低c、不受影响3、钢铁材料适宜切削的最佳硬度范围是（）。
a、170～230HBSb、270～330HBSc、370～430HBS4、调质处理是指（）的热处理工艺。
a、淬火＋低温回火b、淬火＋中温回火c、淬火＋高温回火5、45钢按质量分属于（）钢。
a、普通质量b、优质c、高级优质6、检测高速钢车刀淬火后的硬度，应选择（）。
a、HBSb、HRBc、HRC7、要求表面具有高硬度、高耐磨性，而心部需要足够的塑性、韧性的零件，应进行（）。
a、淬火b、回火c、表面热处理8、T10钢制造的刀具，为保证其正常使用，其最终热处理应选择（）。
a、淬火＋低温回火b、淬火＋中温回火c、淬火＋高温回火9、60Si2Mn的平均含C量是（），它属于（）。
热加工工艺及设备
热加工工艺及设备1.引言1.1 概述热加工工艺是一种通过加热材料，使其发生物理或化学变化，以达到特定的加工目的的工艺过程。
与冷加工相比，热加工更适用于高温、高压的加工需求，常见于金属加工、塑料加工、玻璃加工等领域。
热加工工艺因其广泛的应用领域，可以根据不同的目的和材料特性进行多种分类。
常见的热加工工艺包括热处理、热轧、热锻、热喷涂等。
这些热加工工艺通过控制温度、时间和加工方式，改变材料的结构和性能，达到提高材料硬度、延展性、韧性等目的。
而在热加工过程中，热加工设备则起到关键的作用。
热加工设备根据不同的加工需求和工艺流程，可以分为多种分类。
常见的热加工设备包括热处理设备、热轧设备、热压设备等。
这些设备通过提供适当的温度和压力条件，实现对材料的加工和形变，从而满足不同行业的加工需求。
综上所述，热加工工艺及设备在许多行业起到了重要的作用。
本文将深入探讨热加工工艺的定义、分类，以及各类热加工设备的概述和分类，旨在为读者全面了解和认识热加工领域提供参考。
文章结构部分的内容可以参考以下写法：1.2 文章结构本文主要介绍热加工工艺及其相关设备。
文章结构包括引言、正文和结论三个部分。
引言部分首先对热加工工艺进行了概述，简要介绍了热加工的定义和分类。
随后,给出了文章的结构。
正文部分主要分为热加工工艺和热加工设备两个小节。
热加工工艺小节详细介绍了热加工工艺的定义以及其分类。
通过对各类热加工工艺的解析，读者可以对不同的热加工工艺有更清晰的认识。
热加工设备小节则概述了热加工设备的基本情况，并对其进行了分类。
这一部分将使读者对热加工设备有一个初步的了解。
结论部分对本文进行总结。
首先总结了热加工工艺的特点和应用领域，再总结了热加工设备的特点和适用范围。
这一部分旨在回顾全文所介绍的内容，并提供进一步思考和研究的方向。
通过以上的文章结构，读者可以全面而系统地了解热加工工艺及其设备。
每个部分的详细内容将为读者提供相关知识，并使读者对热加工工艺及其设备具备更深入的理解。
卸扣索具质量要求与锻造工艺（2篇）
卸扣索具质量要求与锻造工艺韧性高，纤维组织合理、性能变化小是卸扣索具进行锻造加工的主要原因，锻造后的卸扣具有最佳的综合力学性能，内部质量几乎不会被任何一种金属加工工艺超过。
本文根据自己长期金属锻造工艺经验，对卸扣索具质量与检测及卸扣锻造工艺流程等进行了详细介绍。
索具指为了实现物体挪移系结在起重机械与被起重物体之间的金属受力工具，以及为了稳固空间结构的受力构件。
广泛应用于港口、电力、建筑、冶金化工、工程机械、大件运输、管道辅设、等重要行业，其主要有钢丝绳吊索、链条吊索、卸扣、吊钩类、磁性吊具等类别。
卸扣因体积小承载重量大而成为起重作业中用得最广泛的连接工具，一般用于索具末端配件，在吊装作业中直接与被吊物间起连接。
当索具与横梁配合使用时，卸扣可用于索具顶端代替吊环与横梁下部的耳板连接，便于安装和拆卸。
目前，国内索具产生技术标准很不完善，给我国的吊装安全带来很大的隐患。
因此，加强卸扣索具锻造工艺的研究具有重要的现实意义。
金属锻造工艺金属锻造是一种利用锻压机械对金属坯料施加压力，使其产生塑性变形以获得具有一定机械性能、一定形状和尺寸锻件的加工方法。
铸造组织经过锻造方法热加工变形后由于金属的变形和再结晶，其组织变得更加紧密，提高了金属的塑性和力学性能。
因此，一般在机械中负载高、受力大、工作条件严峻的重要零件，多采用锻件。
不同的锻造方法有不同的流程，锻造中热模锻工艺流程最常见，顺序为：锻坯下料；锻坯加热；辊锻备坯；模锻成形；切边；冲孔；矫正；中间检验；锻件热处理；清理；矫正；检验和无损探伤。
卸扣质量与检测2.1.卸扣质量要求①卸扣应光滑平整，不允许有裂纹、锐边、过烧等缺陷。
②严禁使用铸铁或铸钢的卸扣。
扣体可选用镇静钢锻造，轴销可棒料锻后机加工。
③不应在卸扣上钻孔或焊接修补。
扣体和轴销永久变形后，不得进行修复。
④使用时，应检查扣体和插销，不得严重磨损、变形和疲劳裂纹。
⑤使用时，横向间距不得受拉力，轴销必须插好保险销。
《工程材料及机械制造基础》教学大纲
《工程材料及机械制造基础》教学大纲课程名称（中文/英文）：工程材料及机械制造基础（Fundamentals of Engineering Material and Manufacturing Technology）课程编号：学分：3.5学时：总学时64学时分配：讲授学时：48 实验学时：8 上机学时：0 讨论学时：8课程负责人：李永国一、课程简介（Course Description）/课程目标（Course objectives）工程材料及机械制造基础是机械类专业的技术基础课，课程目标是使学生了解工程金属材料的内部组织与性能之间的关系，熟悉金属材料的强化方法（尤其是热处理强化）以及各类金属材料的选用原则。
本课程内容主要包括机械性能、晶体结构、结晶过程、晶格缺陷、合金基本相结构，正确分析二元合金状态图，并应用铁碳合金状态图来分析铁碳合金成份、组织与性能的关系。
掌握金属塑性变形，钢的热处理，选用材料的基本原则，掌握铸造、锻压、焊接加工的基本原理及加工方法的选择。
Engineering materials and basis of machinery manufacturing belong to machinery professional technical courses, curriculum goal is to make students understand the relationship between the internal organization and performance of engineering metallic materials, familiar with metal material strengthening method(especially heat treatment strengthened) and a variety of metal materials selection principles. The course content includes mechanical properties, crystal structure, the crystallization process, lattice defects, alloy basic phase structure, analysis of binary alloys state diagram and state diagram iron-carbon alloy applied to analyze the iron-carbon relations of alloy composition, microstructure and performance. Master deformation, heat treatment of steel, basic principles of metal material selection principles, master the basic principles of selection and processing methods of casting, forging, welding process.课程目标1：掌握工程材料成分，结构，组织和性能的基础知识和理论。
锻造冲压工艺学
2.2 加热
1、 加热方法 火焰炉（煤炉、油炉、煤气炉）：适用于碳钢，低合金钢； 电加热设备（电阻炉、感应炉）：适用于合金钢，有色金属。 2、 钢加热过程中应注意的四点现象：氧化、脱碳、过热、过烧 (1)氧化 氧化性气体（O2,CO2,H2O和SO2）与钢发生反应。 例如 Fe+(1/2)O2→←FeO (2)脱碳 化学反应造成钢表面层碳含量的减少叫脱碳。 例如 Fe3C+O2→←3Fe+CO2 (3) 过热 温度过高造成晶粒粗大。 (4)过烧 加热到接近熔化温度并在此温度下长期保留，不仅晶 粒粗大，而且晶界熔化。
2.3 模锻件的切边和冲孔连皮
1、 模锻件的切边和冲孔连皮指切去模锻件的飞边和冲去模 锻 件的内孔连皮，是模锻工艺中的一个工序（并非非有 不可）。 2、方式 热冲切 高合金钢、镁合金。 冷冲切 低合金钢、铝合金、铜合金。
图10 飞边与冲孔连皮
2.4 锻件的冷却、热处理、清理和质量检验
锻造后，还需要进行冷却、热处理、表面清理和校正等后续工 序，对精度要求高的锻件还要进行精压。不合格的锻件要返工 和报废，因而有工序间的质量检验。 1、冷却 冷却不当，会造成钢件表里不一，产生残余应力，可 能造成开裂。（尤其对大型锻件，高合金钢锻件要注意）。 冷却方法： A 空冷 出模后空气中冷却。 退 淬火 E 正 火 适用于有色金属（铝、镁、钛合 火 G 金）锻件。 Ac m B 坑冷(箱冷）中碳钢、碳素工具 Ac 球化退火 钢、大多数低合金钢的中型锻件。 P 0.77 高温回 C 炉冷 速度慢，生产率低。 低 温火 回 火 适用于大型锻件（中碳钢和低合金 钢）和高合金钢的重要锻件。
3.3 发展方向
A 设备向巨型化发展。
一组数据说明：70万KN模锻水压力机（液体压力传动） 12万KN热模锻压力机（机械传动）
工程材料期末考试试题及答案.doc
工程材料试题及答案一、判断题1、合金渗碳钢经最终热处理后的组织全部是回火马氏体。
（X）2、热加工与冷加工的主要区别在于是否有加工强化现象产生。
（X）3、铸铁是含碳量小于2.11%的铁碳合金。
（X）4、二元共晶相图是指合金两组元在液态和固态均能无限互溶所构成的相图。
（X）5、感应加热表面淬火一般只改变钢件表面层的组织，而不改变心部组织。
（V）6、一个合金的室温组织为a+0u+（a+B）,则它山二相组成。
（X）7、将金属加热到再结晶温度以上时，金属将发生回复、再结晶及晶粒长大等变化。
（V）8、金属在塑性变形后产生的纤维组织能使金属具有各向异性。
（V）9、碳钢的塑性和强度都随着含碳量的增加而降低。
（X）10、金属的再结晶转变，也要经历形核与晶核长大的过程。
（V）二、选择适宜材料并说明常用的热处理方法（30分）三、（20分）车床主轴要求轴颈部位硬度为HRC54—58,其余地方为HRC20—25,其加工路线为：下----- ►锻造一►正火一机加工一►调质---------------- 机加工（精）----- ►轴颈表面淬火 ----- ►低温回火------ 磨加工指出：1、主轴应用的材料：45钢2、正火的目的和大致热处理工艺细化晶粒，消除应力；加热到Ac3+ 50°C保温一段时间空冷（a ） 60钢渗碳淬火后低3、 调质目的和大致热处理工艺 强度硬度塑性韧性达到良好配合淬火+高温回火4、 表面淬火目的提高轴颈表面硬度5、 低温回火目的和轴颈表面和心部组织。
去除表面淬火热应力，表面M + A'心部S 回四、选择填空（20分）1、 合金元素对奥氏体晶粒长大的影响是（d ）（a ）均强烈阻止奥氏体晶粒长大 （b ）均强烈促进奥氏体晶粒长大 （c ）无影响（d ）上述说法都不全面2、 适合制造渗碳零件的钢有（c ）o（a ） 16Mn 、15、20Cr 、lCrl3、12Cr2Ni4A （b ） 45、40Cr 、65Mn 、T12 （c ） 15、20Cr 、18Cr2Ni4WA 、20CrMnTi3、 要制造直径16nmi 的螺栓，要求整个截面上具有良好的综合机械性能，应选用（c ）（a ） 45钢经正火处理 （b ） 60Si2Mn 经淬火和中温回火（c ） 40Cr 钢经调质处理 4、 制造手用锯条应当选用（a ）（a ） T12钢经淬火和低温回火 （b ） Crl2Mo 钢经淬火和低温回火（c ） 65钢淬火后中温回火5、 高速钢的红硬性取决于（b ）（a ）马氏体的多少（b ）淬火加热时溶入奥氏体中的合金元素的量（c ）钢中的碳含量 6、 汽车、拖拉机的齿轮要求表面高耐磨性，中心有良好的强韧性，应选用（c ）（b ） 40Cr 淬火后高温回火 （c ） 20CrMnTi 渗碳淬火后低温回火7、 65、65Mn 、50CrV 等属于哪类钢，其热处理特点是（c ）（a ）工具钢，淬火+低温回火 （b ）轴承钢，渗碳+淬火+低温回火（c ）弹簧钢，淬火+中温回火 8、 二次硬化属于（d ）（a ）固溶强化 （b ）细晶强化 （c ）位错强化 （d ）第二相强化9、 lCrl8Ni9Ti 奥氏体型不锈钢，进行固溶处理的目的是（b ）（a ） 获得单一的马氏体组织，提高硬度和耐磨性 （b ）获得单一的奥氏体组织，提高抗腐蚀性，防止晶间腐蚀（c ）降低硬度，便于切削加工10、 推土机铲和坦克履带板受到严重的磨损及强烈冲击，应选择用（b ）（a ） 20Cr 渗碳淬火后低温回火 （b ） ZGMnl3—3经水韧处理（c ） W18Cr4V 淬 火后低温回火11、 位错是一种 ____ 。
铸造 、锻压、 焊接
铸造、锻压和焊接之关系铸造、锻压和焊接是机械制造中最常用的三种金属热加工方法。
其产品大多是零件的毛坯。
铸造是熔炼金属，制造铸型，并将熔融金属浇入铸型，凝固后获得一定形状与性能铸件的成形方法。
铸造与其他零件成形工艺相比，具有生产成本低、工艺灵活性大、几乎不受零件尺寸大小及形状结构复杂程度的限制等特点。
锻压是对坯料施加外力，使其产生塑性变形，改变尺寸、形状及改善性能，用以制造机械零件、工件或毛坯的成形加工方法，它是锻造和冲压的总称。
金属锻压加工在机械制造、汽车、拖拉机、仪表、造船、冶金工程及国防等工业中有着广泛的应用。
焊接是通过加热或加压，或两者并用，并且用或不用填充材料，借助与金属原子扩散和结合，使分离的材料牢固地连接在一起的加工方法。
按焊接过程特点可分为三类：熔焊、压焊、钎焊参考资料：机械工业出版社《金属工艺学》失蜡法铸造现称熔模精密铸造，是一种少切削或无切削的铸造工艺，是铸造行业中的一项优异的工艺技术，其应用非常广泛。
它不仅适用于各种类型、各种合金的铸造，而且生产出的铸件尺寸精度、表面质量比其它铸造方法要高，甚至其它铸造方法难于铸得的复杂、耐高温、不易于加工的铸件，均可采用熔模精密铸造铸得。
熔模精密铸造是在古代蜡模铸造的基础上发展起来的。
作为文明古国，中国是使用这一技术较早的国家之一，远在公元前数百年，我国古代劳动人民就创造了这种失蜡铸造技术，用来铸造带有各种精细花纹和文字的钟鼎及器皿等制品，如春秋时的曾侯乙墓尊盘等。
曾侯乙墓尊盘底座为多条相互缠绕的龙，它们首尾相连，上下交错，形成中间镂空的多层云纹状图案，这些图案用普通铸造工艺很难制造出来，而用失蜡法铸造工艺，可以利用石蜡没有强度、易于雕刻的特点，用普通工具就可以雕刻出与所要得到的曾侯乙墓尊盘一样的石蜡材质的工艺品，然后再附加浇注系统，涂料、脱蜡、浇注，就可以得到精美的曾侯乙墓尊盘。
现代熔模铸造方法在工业生产中得到实际应用是在二十世纪四十年代。
工程材料_试题和答案
工程材料一、判断1、合金渗碳钢经最终热处理后的组织全部是回火马氏体。
（×）2、热加工与冷加工的主要区别在于是否有加工强化现象产生。
（×）3、铸铁是含碳量小于2.11%的铁碳合金。
（×）4、二元共晶相图是指合金两组元在液态和固态均能无限互溶所构成的相图。
（×）5、感应加热表面淬火一般只改变钢件表面层的组织，而不改变心部组织。
（√）6、一个合金的室温组织为α+β11 +（α+β），则它由三相组成。
（×）7、将金属加热到再结晶温度以上时，金属将发生回复、再结晶及晶粒长大等变化。
（√）8、金属在塑性变形后产生的纤维组织能使金属具有各向异性。
（√）9、碳钢的塑性和强度都随着含碳量的增加而降低。
（×）10、金属的再结晶转变，也要经历形核与晶核长大的过程。
（√）二、选择适宜材料并说明常用的热处理方法（30分）路线为：下料锻造正火机加工调质机加工（精）轴颈表面淬火低温回火磨加工指出：1、主轴应用的材料：45钢2、正火的目的和大致热处理工艺细化晶粒，消除应力；加热到Ac3＋50℃保温一段时间空冷3、调质目的和大致热处理工艺强度硬度塑性韧性达到良好配合淬火＋高温回火4、表面淬火目的提高轴颈表面硬度5．低温回火目的和轴颈表面和心部组织。
去除表面淬火热应力，表面M＋A’心部S回四、选择填空（20分）1、合金元素对奥氏体晶粒长大的影响是（d）（a）均强烈阻止奥氏体晶粒长大（b）均强烈促进奥氏体晶粒长大（c）无影响（d）上述说法都不全面2、适合制造渗碳零件的钢有（c）。
（a）16Mn、15、20Cr、1Cr13、12Cr2Ni4A （b）45、40Cr、65Mn、T12（c）15、20Cr、18Cr2Ni4WA、20CrMnTi3、要制造直径16mm的螺栓，要求整个截面上具有良好的综合机械性能，应选用（c ）（a）45钢经正火处理（b）60Si2Mn经淬火和中温回火（c）40Cr钢经调质处理4、制造手用锯条应当选用（a ）（a）T12钢经淬火和低温回火（b）Cr12Mo钢经淬火和低温回火（c）65钢淬火后中温回火5、高速钢的红硬性取决于（b ）（a）马氏体的多少（b）淬火加热时溶入奥氏体中的合金元素的量（c）钢中的碳含量6、汽车、拖拉机的齿轮要求表面高耐磨性，中心有良好的强韧性，应选用（c ）（a）60钢渗碳淬火后低温回火（b）40Cr淬火后高温回火（c）20CrMnTi渗碳淬火后低温回火7、65、65Mn、50CrV等属于哪类钢，其热处理特点是（c ）（a）工具钢，淬火+低温回火（b）轴承钢，渗碳+淬火+低温回火（c）弹簧钢，淬火+中温回火8、二次硬化属于（d）（a）固溶强化（b）细晶强化（c）位错强化（d）第二相强化9、1Cr18Ni9Ti奥氏体型不锈钢，进行固溶处理的目的是（b）（a）获得单一的马氏体组织，提高硬度和耐磨性（b）获得单一的奥氏体组织，提高抗腐蚀性，防止晶间腐蚀（c）降低硬度，便于切削加工10、推土机铲和坦克履带板受到严重的磨损及强烈冲击，应选择用（b ）（a）20Cr渗碳淬火后低温回火（b）ZGMn13—3经水韧处理（c）W18Cr4V淬火后低温回火11、位错是一种。
材料成型及控制工程的课程
材料成型及控制工程的课程
摘要：
1.材料成型及控制工程的定义和主要研究领域
2.材料成型及控制工程的就业方向和前景
3.材料成型及控制工程的专业课程设置
4.材料成型及控制工程的历史和发展
5.材料成型及控制工程的优秀院校和研究机构
6.材料成型及控制工程的未来发展趋势和挑战
正文：
材料成型及控制工程是一门研究材料热加工工艺和有关设备、模具设计方法的工程技术学科。
通过塑性成型和热加工，该学科对材料的结构和性能进行改进和重塑，从而将材料制成全新的产品。
材料成型及控制工程的就业方向非常广泛，包括铸造、锻压、焊接、轧制等领域，面向机械厂、钢铁厂、焊接方面、高压锅炉、钢结构等各个行业。
材料成型及控制工程专业课程设置涵盖了工程制图、理论力学、材料力学、电工技术基础、电子技术基础、机械制造基础、机械原理、机械设计、材料科学基础、工程材料学、材料成型原理、塑性成型工程、材料力学性能、材料成型技术等。
这些课程为学生提供了扎实的专业知识基础，为将来的就业发展提供了广泛的选择。
材料成型及控制工程的历史可以追溯到上世纪60 年代，经过近60 年的发展，已经成为一个在精密焊接、轻量化制造、微纳连接、特种塑性成形、增
材制造等领域具有自己科研方向、专业特色和人才培养优势的专业。
我国材料成型及控制工程专业优秀院校和研究机构包括哈尔滨工业大学、清华大学等，这些院校在材料成型及控制工程领域拥有国家重点实验室和一流的研究设备，为学生和研究人员提供了良好的学术氛围和研究环境。
未来，材料成型及控制工程将面临许多发展趋势和挑战，如环保节能降耗、新型材料的研究和应用等。