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机械基础知识学习,重庆珠江光电科技有限公司2010年11月,学习内容,质量的相关知识机械制图基础知识公差与配合基础知识表面粗糙度基础知识材料基础知识热处理基础知识表面处理知识光学术语知识,第一章质量,质量的定义：一组固有特性满足要求的程度。质量的大致分类：分为产品质量、服务质量、过程质量、工作质量产品质量的定义：是指产品的固有特性满足人们需要的程度。特性：性能、可信性、安全性、适应性、经济性、时间性工作质量的定义：是指员工在完成业务活动过程中遵守标准规定（量化或非量化）的程度。影响工作质量的因素：质量意识，责任心，业务水平等,提高产品质量的意义和重要性：质量是企业生存和发展的保障质量是效益的基础质量是民族素质和经济水平的综合反映,第一章质量,质量工程技术的发展趋势面向中小批量生产的质量控制理论和技术重视产品设计阶段的质量控制制造阶段在线质量控制是重点重视管理对质量控制的重要作用特别重视提高人的素质，加强培训和教育生产第一线工人参与质量控制加强计算机在质量管理和控制中的应用,第一章质量,加强工作质量的方法：5W2H法5W2H法是一种鼓励思考、理顺思路、产生新点子的常用方法。WHAT（对象）：现在正在做什么？这项工作能取消吗？WHY（目的）：为什么要做这项工作？请列举目的。WHERE（地点）：在什么地方做这项工作？必须在这里做吗？WHEN（时间）：什么时间做这项工作最合适？必须这个时候吗？WHO（人物）：谁做这项工作？换个人行不行？HOW（方法）：这项工作应该怎样做？换个方法行不行？HOUMUCH（费用）：这项工作价值多少？要改进它花费多少？,第一章质量,2.1机械制图知识一张图样所包含的内容：图幅规格、比例、线型、字体、剖切符号等。投影方向：第一视角，第三视角2.2线型,第二章机械制图基础知识点,第二章机械制图基础知识点,第二章机械制图基础知识点,2.2.1常见线型的画法粗点画线限定范围的表示线,第二章机械制图基础知识点,2.2.1常见线型的画法粗虚线允许表面处理的表示线,第二章机械制图基础知识点,2.2.1常见线型的画法范围线和分界线夹具总图中被加工零件的轮廓线用细双点画线表示,第二章机械制图基础知识点,2.3机械图样视图的分类,第二章机械制图基础知识点,2.4机械制图新标准应注意的地方向视图三个“不能“投射的方向不能倾斜。不能只画出部分。不能旋转配置。向视图的名称由原来的X向改为X。如下图：,第二章机械制图基础知识点,2.4机械制图新标准应注意的地方局部视图对称物体的表示法。如下图：,第二章机械制图基础知识点,2.4机械制图新标准应注意的地方斜视图斜视图是向不平行于基本投影面的平面投射所得的图形，用于表达机件的外形。如下图：斜视图的断裂边界可以用波浪线绘制，也可以用双折线绘制。取消了名称中的X向中的向字。汉字旋转改为旋转符号。旋转符号的箭头与旋转方向一致。大写拉丁字母应紧靠旋转符号的箭头端，如果要加角度时，角度应注写在字母之后。,第二章机械制图基础知识点,2.4机械制图新标准应注意的地方,第二章机械制图基础知识点,3.1公差基本术语的含义基本尺寸：设计时给定的尺寸，称为基本尺寸。实际尺寸：零件加工后经测量所得到的尺寸，称为实际尺寸。极限尺寸：实际尺寸允许变化的两个界限值称为极限尺寸。它以基本尺寸确定，两个极限值中较大的一个称为最大极限尺寸Dmax（或dmax）；较小的一个称为极限尺寸Dmin(或dmin)。尺寸偏差：某一尺寸减其基本尺寸所得的代数差，称为尺寸偏差，简称偏差。,第三章公差与配合基础知识点,3.1公差基本术语的含义实际偏差实际尺寸一基本尺寸上偏差：最大极限尺寸减其基本尺寸所得的代数差；下偏差：最小极限尺寸减其基本尺寸所得的代数差；上偏差和下偏差统称为极限偏差。国家标准规定，孔的上偏差代号为ES，轴的上偏差代号为es；孔的下偏差代号为EI，轴的下偏差代号为ei。尺寸公差：允许尺寸的变动量称为尺寸公差，简称公差。公差等于最大极限尺寸与最小极限尺寸的代数差的绝对值；或等于上偏差与下偏差代数差的绝对值。,第三章公差与配合基础知识点,3.2确定公差的两个基本要素公差带是由标准公差和基本偏差两个基本要素确定的，标准公差确定公差带的大小；基本偏差确定公差带相对于零钱的位置。,第三章公差与配合基础知识点,3.2.1标准公差标准公差是由国家标准规定的，用于确定公差带大小的任一公差。公差等级确定尺寸的精确程度，国家标准把公差等组分为20个等级，分别用IT01、IT0、IT1IT18表示，称为标准公差，IT（InternationalTolerance）表示标准公差。当基本尺寸一定时，公差等级愈高，标准公差值愈小，尺寸的精确度就愈高。基本尺寸和公差等级相同的孔与轴，它们的标准公差相等。为了使用方便，国家标准把500的基本尺寸范围分为13尺寸段，按不同的公差等级对应各个尺寸分段规定出公差值，并用表的形式列出。,第三章公差与配合基础知识点,第三章公差与配合基础知识点,3.2.1标准公差根据国际标准，以下为基本尺寸0-500mm，4-18级精度标准公差表。,3.2.2基本偏差定义：国家标准规定用来确定公差带相对于零线位置的上偏差或下偏差；一般为最靠近零线的那个偏差为基本偏差。当公差带位于零线的上方时，基本偏差为下偏差；当公差带位于零钱的下方时，基本偏差为上偏差。国家标准已经将基本偏差标准化、系列化，规定了孔和轴各28个基本偏差，分别用拉丁字表示，按顺序排列，大写字母表示孔，小写字母表示轴。各个公差带仅有基本偏差一端为封闭，另一端的位置取决于标准公差数值的大小。在孔的基本偏差系列中，从AH的基本偏差为下偏差EI，从JZC的基本偏差为上偏差ES，JS的上、下偏差分别为+IT2。在轴的基本偏差系列中，从ah的基本偏差为上偏差es，从jzc的基本偏差为下偏差ei，js的上、下偏差分别为+IT2。,第三章公差与配合基础知识点,3.2.2基本偏差分布图,第三章公差与配合基础知识点,3.2.3未注公差一般公差：未注公差的线性和角度尺寸的公差。未注公差尺寸：是指在图样上只标注基本尺寸，而不标注极限偏差，虽未标注公差，但并不是没有公差。3.2.4未注公差尺寸的应用范围具有下列情况，在图样上可以不标注尺寸公差。非配合尺寸。对产品使用质量影响不大的尺寸。仅仅从装配方便、减轻重量、减小体积、节约材料、外型美观统一等方面的需要考虑，而提出的一些限制性要求，但这种要求一般又很低，公差大。为了简化制图，使图纸清晰，突出重要的、有配合要求的尺寸。,第三章公差与配合基础知识点,3.2.5未注公差的取值按照国家标准GBT1804-2000一般公差未注公差的线性和角度尺寸的公差的规定，机械加工一般选用中等级（m级）。,第三章公差与配合基础知识点,3.2.5未注公差的取值按照国家标准GBT1804-2000一般公差未注公差的线性和角度尺寸的公差的规定，机械加工一般选用中等级（m级）。,第三章公差与配合基础知识点,3.2.6常用加工方法所能达到的标准公差等级,第三章公差与配合基础知识点,3.2.7新旧公差对照表,第三章公差与配合基础知识点,3.2.7新旧公差对照表,第三章公差与配合基础知识点,3.3形位公差概念：零件在加工过程中，由于机床夹具刀具系统存在几何误差，以及加工中出现受力变形、热变形、振动和磨损等影响，使被加工零件的几何要素不可避免地产生误差。这些误差包括尺寸偏差、形状误差(包括宏观几何误差、波度和表面粗糙度)及位置误差。3.3.1形状公差形状公差：是指单一实际要素的形状所允许的变动全量。形状公差用形状公差带表达。形状公差带包括公差带形状、方向、位置和大小等四要素。形状公差项目有：直线度、平面度、圆度、圆柱度、线轮廓度、面轮廓度等6项。,第三章公差与配合基础知识点,3.3.2位置公差位置公差：是指关联实际要素的位置对基准所允许的变动全量。定向公差：是指关联实际要素对基准在方向上允许的变动全量。这类公差包括平行度、垂直度、倾斜度3项。定位公差：是关联实际要素对基准在位置上允许的变动全量。这类公差包括同轴度、对称度、位置度3项。,第三章公差与配合基础知识点,3.3.3形位公差表零件的形位公差共14项，其中形状公差6个，位置公差8个，列于下表。,第三章公差与配合基础知识点,3.4互换性与配合3.4.1互换性与配合概念互换性：是指同一规格的一批零件或部件中，任取其一，不需要任何挑选或附加修配(如钳工修配)直接装在机器上，达到规定的功能要求。机械和仪器制造业中的互换性，通常包括几何参数(如尺寸)和机械性能(如硬度、强度)的互换。配合：是指基本尺寸相同的、互相结合的孔和轴公差带之间的关系。,第三章公差与配合基础知识点,3.4.2配合的分类基孔制：是基本偏差为一定的孔的公差带，与不同基本偏差的轴的公差带形成各种配合的一种制度。基轴制：是基本偏差为一定的轴的公差带，与不同基本偏差的孔的公差带形成各种配合的一种制度。配合公差(或间隙公差)：是允许间隙的变动量，它等于最大间隙与最小间隙之代数差的绝对值，也等于互相配合的孔公差带与轴公差带之和。,第三章公差与配合基础知识点,3.4.2配合的分类,第三章公差与配合基础知识点,3.4.2配合的分类,第三章公差与配合基础知识点,3.4.2配合的分类,第三章公差与配合基础知识点,3.4.3常用优先配合,第三章公差与配合基础知识点,3.4.3常用优先配合,第三章公差与配合基础知识点,3.4.5公差的标注形式,第三章公差与配合基础知识点,3.4.5公差的标注形式,第三章公差与配合基础知识点,3.5普通螺纹结合的公差与检测内容：螺纹公差带、内外螺纹基本偏差、螺纹精度与标注、螺纹的检验1）普通螺纹的分类紧固螺纹：主要要求是可旋合性，联结的可靠性；传动螺纹：主要要求是传递位移的准确性和传递动力的可靠性；紧密螺纹：主要要求是结合的紧密性，不漏水，不漏油，不漏气。2）螺纹的牙型及主要参数,第三章公差与配合基础知识点,3.5普通螺纹结合的公差与检测3）螺纹的基本偏差,第三章公差与配合基础知识点,3.5普通螺纹结合的公差与检测4）螺纹的公差带,第三章公差与配合基础知识点,3.5普通螺纹结合的公差与检测5）螺纹的公差等级,第三章公差与配合基础知识点,3.5普通螺纹结合的公差与检测6）螺纹旋合长度及推荐配合标准中将螺纹的旋合长度分为三组，即短旋合长度(S)、中等旅合长度(N)和长旋合长度(L)，一般采用中等旋合长度。内、外螺纹公差带的配合同轴度要求较高，并且要保证足够的联结强度时，可选用Hh；要求拆装方便和改善螺纹的疲劳强度时，可选用Hg、或Gh；需要涂镀保护层时，间隙的大小取决于镀层厚度：5m6H/6g，10m6H/6e，内外均涂6G/6e,第三章公差与配合基础知识点,3.5普通螺纹结合的公差与检测7）螺纹配合与镀层厚度关系,第三章公差与配合基础知识点,第三章公差与配合基础知识点,3.5普通螺纹结合的公差与检测8）新、旧螺纹中经公差等级精度对照,第三章公差与配合基础知识点,3.5普通螺纹结合的公差与检测9）螺纹的标注（新版国标）,第三章公差与配合基础知识点,3.5普通螺纹结合的公差与检测9）螺纹的标注示例1：中径公差带为5g，顶径公差带为6g的外螺纹标记为：M80.755g6g示例2：中径公差带与顶径公差带均为6g的粗牙外螺纹标记为：M86g示例3：中径公差带为5H，顶径公差带为6H的内螺纹标记为：M80.755H6H示例4：中径公差带与顶径公差带均为6H的粗牙内螺纹标记为：M86H10）多头螺纹的标注示例：公称直径为16mm螺距为1.5mm，导程为3mm的双线螺纹标记为：M16Ph3P1.5（twostarts）,第三章公差与配合基础知识点,3.5普通螺纹结合的公差与检测11）注意情况,第三章公差与配合基础知识点,3.5普通螺纹结合的公差与检测12）螺纹的检验常用三针法测量,13）螺纹量规螺纹塞规：L310、L311、L312螺纹环规：L300M100.75-6h校对塞规：L321M100.75-6h（TT、TZ、TS、ZT、ZT）,第三章公差与配合基础知识点,3.6新、旧丝锥螺纹中经公差等级对照及选用场合,4.1表面粗糙度的基本概念在零件加工时，由于切削变形和机床振动等因素，使得零件的实际加工表面存在着微观的高低不平，这种微观的高低不平程度称为表面粗糙度。,第四章表面粗糙度基础知识点,4.2表面粗糙度产生原因零件经切削加工或其他方法所形成的表面，由于加工中的材料塑性变形、机械振动、摩擦等原因，总是存在着几何形状误差。4.3基本评定参数三项高度参数为基本评定参数，即轮廓算术平均偏差（Ra）、微观不平度十点高度（Rz）和轮廓最大高度（Ry）；另三项为附加评定参数，即轮廓微观不平度的平均间距（Sm）、轮廓单峰平均间距（S）和轮廓支承长度率（tP）。,第四章表面粗糙度基础知识点,第四章表面粗糙度基础知识点,4.3.1Ra、Rz、Ry的定义轮廓算术平均偏差Ra定义为：在取样长度L内，轮廓偏距Yi绝对值的算术平均值。,第四章表面粗糙度基础知识点,4.3.1Ra、Rz、Ry的定义微观不平度十点高度（Rz）：在取样长度内，5个最大的轮廓峰高的平均值与5个最大谷深的平均值之和。Rz数值越大，表面也越粗糙。Rz用于评定表面粗糙度高度参数有较好的直观性，易在光学仪器上测量，但反映被测轮廓几何形状特性有局限性。轮廓最大高度（Ry）：在取样长度内，轮廓的峰顶线和谷底线之间的距离。峰顶线和谷底线分别指在取样长度内，平行于中线且通过轮廓最高点和最低点的线。参数Ry，测量简单，当被测表面很小，不适宜采用Rz，Rz评定时，可采用Ry。,第四章表面粗糙度基础知识点,4.3.2新、旧表面粗糙度轮廓算术平均偏差Ra对照表,5.1材料的分类,第五章材料基础知识,黑色金属：如生铁、铁合金、铸铁、钢、合金钢等。钢和生铁都是以铁为基础，以碳为主要添加元素的合金，统称为铁碳合金。习惯上把碳含量2.11%的归类于铁，碳含量2.11%的归类于钢。当铁中含C在0.03%1.2%范围时则为钢，含C1.2%2.5%的铁缺乏实用性，一般不进行工业生产。,5.2钢的分类（1）碳素钢：a.低碳钢（C0.25%）；b.中碳钢（C0.250.60%）；c.高碳钢（C0.60%）。（2）合金钢：a.低合金钢（合金元素总含量5%）；b.中合金钢（合金元素总含量510%）c.高合金钢（合金元素总含量10%）。,第五章材料基础知识,5.3金属材料性能为更合理使用金属材料，充分发挥其作用，必须掌握各种金属材料制成的零、构件在正常工作情况下应具备的性能（使用性能）及其在冷热加工过程中材料应具备的性能（工艺性能）。材料的使用性能包括物理性能（如比重、熔点、导电性、导热性、热膨胀性、磁性等）、化学性能（耐用腐蚀性、抗氧化性），力学性能（机械性能）。材料的工艺性能指材料适应冷、热加工方法的能力。,第五章材料基础知识,5.3.1机械性能（力学性能）机械性能：是指金属材料在外力作用下所表现出来的特性。强度：材料在外力（载荷）作用下，抵抗变形和断裂的能力。材料单位面积受载荷称应力。屈服点（s）：称屈服强度，指材料在拉抻过程中，材料所受应力达到某一临界值时，载荷不再增加变形却继续增加或产生0.2%L。时应力值，单位用牛顿/毫米2（N/mm2）表示。抗拉强度（b）：也叫强度极限指材料在拉断前承受最大应力值。单位用牛顿/毫米2（N/mm2）表示。延伸率（）：材料在拉伸断裂后，总伸长与原始标距长度的百分比。断面收缩率（）：材料在拉伸断裂后、断面最大缩小面积与原断面积百分比。硬度：指材料抵抗其它更硬物压力其表面的能力，常用硬度按其范围测定分布氏硬度（HBS、HBW）和洛氏硬度（HKA、HKB、HRC）冲击韧性（Ak）：材料抵抗冲击载荷的能力，单位为焦耳/厘米2（J/cm2）,第五章材料基础知识,5.3.2工艺性能指材料承受各种加工、处理的能力的那些性能。铸造性能：指金属或合金是否适合铸造的一些工艺性能，主要包括流性能、充满铸模能力；收缩性、铸件凝固时体积收缩的能力；偏析指化学成分不均性。焊接性能：指金属材料通过加热或加热和加压焊接方法，把两个或两个以上金属材料焊接到一起，接口处能满足使用目的的特性。顶气段性能：指金属材料能承授予顶锻而不破裂的性能。冷弯性能：指金属材料在常温下能承受弯曲而不破裂性能。弯曲程度一般用弯曲角度（外角）或弯心直径d对材料厚度a的比值表示，a愈大或d/a愈小，则材料的冷弯性愈好。冲压性能：金属材料承受冲压变形加工而不破裂的能力。在常温进行冲压叫冷冲压。检验方法用杯突试验进行检验。锻造性能：金属材料在锻压加工中能承受塑性变形而不破裂的能力。,第五章材料基础知识,5.3.3化学性能指金属材料与周围介质扫触时抵抗发生化学或电化学反应的性能。耐腐蚀性：指金属材料抵抗各种介质侵蚀的能力。抗氧化性：指金属材料在高温下，抵抗产生氧化皮能力。,第五章材料基础知识,5.3.3钢材主要元素对材料性能的影响钢中含S（硫）、P（磷）、Mn（锰）、si（硅）、Co（钴）、Ti（钛）、W（钨）、Cr（铬）、V（钒）、Ni（镍）等元素。Cr、Mn、Ni所起的主要作用是增加合金渗碳钢淬透性，并使淬火和低温回火后表面和心部组织得到强化。Mo、W、Ti所起的作用是形成稳定的合金碳化物，并使钢在淬火和低温回火后表层和心部组织强化，特别是增加表层的耐磨性。,第五章材料基础知识,冷冲模：Cr12、Cr12W、Cr12MoV、CrWMnC：22.31.451.70Cr：高硬度，提高淬透性和回火稳定性，产生二次硬化。钼Mo：增加淬透性和韧性。钒V：细化晶粒，提高韧性、耐磨性和回火稳定性,5.3.4刀具常用材料高速钢：高硬度，硬度一般都在60HRC以上（6065），含碳量在0.61.5范围；高的耐磨性、高的热硬性，高速钢含碳量不标出，合金百分数标出，如：W18Cr4V、W6Mo5Cr4V2。硬质合金：将一些难熔的碳化物粉末（WC，TiC）和胶结物质如（钴、镍等）混合再加压成型，再经烧结而成为一种合金。具有硬度高、耐磨、强度和韧性较好、耐热、耐腐蚀等一系列优良性能，特别是它的高硬度和耐磨性，即使在500的温度下也基本保持不变，热硬性好可大于1000，切削速比高速钢提高47倍，寿命提高580倍。硬质合金基体材料：W与C形成WC，并增加钢的耐磨性，钨元素是提高回火稳定性和热硬性的一个主要元素，有YT（10、15）、YG（6、8）、YW。,第五章材料基础知识,5.3.4刀具常用材料硬质合金基体材料钨钴类硬质合金是由WC和Co烧结而成，代号为YG，一般适用于加工铸铁和有色金属等脆性材料。YG8，表示平均WCo8，其余为碳化钨的钨钴类硬质合金。钨钛钴类硬质合金是以WC为基体，添加TiC，用Co作粘结剂烧结而成，代号为YT，一般适用于高速加工钢料。YT15，表示平均WTi15，其余为碳化钨和钴含量的钨钛钴类硬质合金。添加钽（铌）类硬质合金是在以上两种硬度合金中添加少量其它碳化物（如TaC或NbC）而派生出的一类硬质合金，代号为YW，既适用加工脆性材料，又适用于加工塑性材料。这类硬质合金又称通用硬质合金或万能硬质合金。常用牌号YW1、YW2。超硬刀具材料（陶瓷，金刚石及立方氮化硼）粉末冶金,第五章材料基础知识,5.3.5工厂产品（工装）零件常用材料（金属）弹簧钢：含碳量在0.600.70之间，Si、Mn作为主合金，65Mn、60si2Mn高碳钢：T8、T8A、T10（夹具、模具常用）（加A的含义，、含量）硬质合金：YG8、YT10、YT15、YW等不锈钢：钢号中碳含量以千分之几表示。例如“2Cr13”钢的平均碳含量为0.2%；若钢中含碳量0.03%或0.08%者，钢号前分别冠以“00”及“0”表示之，例如00Cr17Ni14Mo2、0Cr18Ni9等。易切钢：字母“Y”后的数字表示碳含量，以平均碳含量的万分之几表示，例如平均碳含量为0.3%的易切削钢，其钢号为“Y30”。牌号Y12Y12PbY15Y15PbY20Y30Y35Y40MnY45Ca,第五章材料基础知识,5.4有色金属工厂常用的铝合金、铜合金、镁合金、金（Au）、银(Ag)铝合金：2A12(LY12)、7A04（LC4，杠杆管，燕尾座，燕尾块等）铸铝（ZL104）（熔模铸造）压铸铝（YL112）（钢模压力铸造）铸镁合金（ZM5、ZM6）铜合金：黄铜、青铜、纯铜（紫铜）黄铜：铜和锌组成（H62、H68），铅黄铜（HPb59-1）青铜：加入铝（AL）、锡（Sn）、铍常用的有锡青铜（QSn65-0.1、QSn65-0.4）,铍青铜,第五章材料基础知识,第五章材料基础知识,5.5工厂材料的表示方法材料的状态：铝材（T4、T6），钢材（L），O、P,铝棒,热挤压铝管,冷挤压铝管,铝板,冷拉钢丝,6.1热处理的目的改善材料的机械性能、工艺性能、化学性能，常规热处理方法：退火、回火（低温、中温、高温）、淬火、调质。,第六章热处理基础知识,6.2钢的退火将钢加热到发生相变或部分相变的温度，经过保温后缓慢冷却的热处理方法。退火的目的，是为了消除组织缺陷，改善组织使成分均匀化以及细化晶粒，提高钢的力学性能，减少残余应力；同时可降低硬度，提高塑性和韧性，改善切削加工性能。所以，退火既为了消除和改善前道工序遗留的组织缺陷和内应力，又为后续工序作好准备，是属于半成品热处理，又称预先热处理。,第六章热处理基础知识,6.3钢的正火正火是将钢加热到临界温度以上，使钢全部转变为均匀的奥氏体，然后在空气中自然冷却的热处理方法。它能消除过共析钢的网状渗碳体，对于亚共析钢正火可细化晶格，提高综合力学性能，对要求不高的零件用正火代替退火工艺是比较经济的。,第六章热处理基础知识,6.4钢的淬火淬火是将钢加热到临界温度以上，保温一段时间，然后很快放入淬火剂中，使其温度骤然降低，以大于临界冷却速度的速度急速冷却，而获得以马氏体为主的不平衡组织的热处理方法。淬火能增加钢的强度和硬度，但要减少其塑性。淬火中常用的淬火剂有：水、油、碱水和盐类溶液等。,第六章热处理基础知识,6.4钢的回火将已经淬火的钢重新加热到一定温度，再用一定方法冷却称为回火。其目的是消除淬火产生的内应力，降低硬度和脆性，以取得预期的力学性能。回火分高温回火、中温回火和低温回火三类。回火多与淬火、正火配合使用。,第六章热处理基础知识,6.4调质处理淬火后高温回火的热处理方法称为调质处理。高温回火是指在500-650之间进行回火。调质可以使钢的性能，材质得到很大程度的调整，其强度、塑性和韧性都较好，具有良好的综合机械性能。,第六章热处理基础知识,6.4时效处理为了消除精密量具或模具、零件在长期使用中尺寸、形状发生变化，常在低温回火后（低温回火温度150-250）精加工前，把工件重新加热到100-150，保持5-20小时，这种为稳定精密制件质量的处理，称为时效。对在低温或动载荷条件下的钢材构件进行时效处理，以消除残余应力，稳定钢材组织和尺寸，尤为重要。,第六章热处理基础知识,6.5表面热处理表面淬火：是将钢件的表面通过快速加热到临界温度以上，但热量还未来得及传到心部之前迅速冷却，这样就可以把表面层被淬在马氏体组织，而心部没有发生相变，这就实现了表面淬硬而心部不变的目的，适用于中碳钢。,第六章热处理基础知识,6.5表面热处理化学热处理：是指将化学元素的原子，借助高温时原子扩散的能力，把它渗入到工件的表面层去，来改变工件表面层的化学成分和结构，从而达到使钢的表面层具有特定要求的组织和性能的一种热处理工艺。按照渗入元素的种类不同，化学热处理可分为渗碳、渗氮、氰化和渗金属法等四种。,第六章热处理基础知识,6.5.1化学热处理分类渗碳：渗碳是指使碳原子渗入到钢表面层的过程。也是使低碳钢的工件具有高碳钢的表面层，再经过淬火和低温回火，使工件的表面层具有高硬度和耐磨性，而工件的中心部分仍然保持着低碳钢的韧性和塑性。渗氮：又称氮化，是指向钢的表面层渗入氮原子的过程。其目的是提高表面层的硬度与耐磨性以及提高疲劳强度、抗腐蚀性等。目前生产中多采用气体渗氮法。氰化：又称碳氮共渗，是指在钢中同时渗入碳原子与氮原子的过程。它使钢表面具有渗碳与渗氮的特性。渗金属：是指以金属原子渗入钢的表面层的过程。它是使钢的表面层合金化，以使工件表面具有某些合金钢、特殊钢的特性，如耐热、耐磨、抗氧化、耐腐蚀等。生产中常用的有渗铝、渗铬、渗硼、渗硅等。,第六章热处理基础知识,6.6热处理设备、热处理的检验高温淬火炉，中温盐浴炉，电阻箱,第六章热处理基础知识,7.1表面处理工艺分类表面处理的目的：增强外观质量、抗腐蚀等。工厂常用表面处理工艺：氧化、硬质阳极氧化、镀锌、镀镍、镀铬、镀金、镀银、磷化、钝化,第七章表面处理基础知识,7.2各种表面处理工艺方法及用途钢氧化（发蓝处理）：是将钢件在空气水蒸气或化学药物中加热到适当温度，使其表面形成一层蓝色(或黑色)的氧化膜，以改善钢的耐蚀性和外观，这种工艺称为氧化处理，又叫发蓝处理。氧化膜是一层致密而牢固的Fe3O4薄膜，只有0.51.5mm厚，对钢件的尺寸精度无影响。氧化处理后的钢件还要进行肥皂液浸渍处理和浸油处理，以提高氧化膜的防腐蚀能力和润滑性能。主要用于仪器仪表、工具以防锈为目的。工艺过程：化学除油热水洗流动冷水洗酸洗流动冷水洗一次氧化二次氧化冷水洗热水洗补充处理流动冷水洗流动热水洗干燥。,第七章表面处理基础知识,7.2各种表面处理工艺方法及用途硬质阳极氧化：电解液中使铝和铝合金表面形成氧化膜的方法，将以铝(或铝合金)为阳极的工件置于电解液中，通电后阳极上产生氧气，使铝或铝合金发生化学或电化学溶解，结果在阳极表面形成一层氧化膜。阳极氧化膜不仅具有良好的力学性能与抗蚀性能，而且还具有较强的吸附性，采用不同的着色方法后，还可获得各种不同颜色的装饰外观。工艺过程：电化学除油热水洗冷水洗出光冷水洗阳极氧化冷水洗染色冷水洗封闭冷水洗干燥。,第七章表面处理基础知识,7.2各种表面处理工艺方法及用途磷化处理：把钢件浸人磷酸盐为主的溶液中使其表面沉积，形成不溶于水的结晶型磷酸盐转化膜的过程称为磷化处理。常用的磷化处理溶液为磷酸锰铁盐和磷酸锌溶液，磷化处理后的磷化膜厚度一般为515mm，其抗腐蚀能力是发蓝处理的210倍。磷化膜与基体结合力较强，有较好的防蚀能力和较高的绝缘性能，在大气、油类、苯及甲苯等介质中均有很好的抗蚀能力，对油、蜡、颜料及漆等具有极佳的吸收力，适合做油漆底层。但磷化膜本身的强度、硬度较低，有一定的脆性，当钢材变形较大时易出现细小裂纹，不耐冲击，在酸、碱、海水及水蒸气中耐蚀性较差。在磷化处理后进行表面浸漆、浸油处理，抗蚀能力可较大提高。,第七章表面处理基础知识,7.2各种表面处理工艺方法及用途电镀：是将被镀金属制品作为阴极，外加直流电，使金属盐溶液的阳离子在工件表面沉积形成电镀层。电镀实质上是一种电解过程，其阴极上析出物质的重量与电流强度、时间成正比。欲进行电镀必要的三个条件是：电源、渡槽(镀液)及电极。用途：电镀可以为材料或零件覆盖一层比较均匀、具有良好结合力的镀层，以改变其表面特性和外观，达到材料保护或装饰的目的。电镀除了可使产品美观、耐用外，还可获得特殊的功能，可提高金属制品的耐蚀性、耐磨性、耐热性、反光性、导电性、润滑性、表面硬度以及修复磨损零件尺寸及表面缺陷等，如在半导体器件上镀金，可以获得很低的接触电阻；在电子元件上镀铝锡合金可以获得很好的钎焊性能；在活塞环及轴上镀铬可以获得很高的耐磨性；防止局部渗碳的镀铜、防止局部渗氮的镀锡等。目前，广泛应用的电镀工艺有镀铜、镀镍、镀铬、镀锌、镀银、镀金等。,第七章表面处理基础知识,7.2各种表面处理工艺方法及用途喷砂：是采用压缩空气为动力，以形成高速喷射束将喷料（铜矿砂、石英砂、金刚砂、铁砂、海砂）高速喷射到被需处理工件表面，使工件表面的外表面的外表或形状发生变化。由于磨料对工件表面的冲击和切削作用，使工件的表面获的一定的清洁度和不同的粗糙度，使工件表面的机械性能得到改善，因此提高了工件的抗疲劳性，增加了它和涂层之间的附着力，延长了涂膜的耐久性，也有利于涂料的流平和装饰。,第七章表面处理基础知识,7.2各种表面处理工艺方法及用途喷砂的应用工件涂镀、工件粘接前处理喷砂能把工件表面的锈皮等一切污物清除，并在工件表面建立起十分重要的基础图式（即通常所谓的毛面），而且可以通过调换不同粒度的磨料，达到不同程度的粗糙度，大大提高工件与涂料、镀料的结合力。或使粘接件粘接更牢固，质量更好。铸锻件毛面、热处理后工件的清理与抛光喷砂能清理铸锻件、热处理后工件表面的一切污物（如氧化皮、油污等残留物），并将工件表面抛光提高工件的光洁度，起到美化工件的作用。喷砂清理能使工件露出均匀一致的金属本色，使工件外表更美观，达到美化装饰的作用。,第七章表面处理基础知识,7.2各种表面处理工艺方法及用途喷砂的应用机加工件毛刺清理与表面美化喷砂能清理工件表面的微小毛刺，并使工件表面更加平