机械加工工艺经验交流座谈会

1、机械加工工艺经验交流座谈会,主编：李守强,导引,一.机械加工种类二.材料分类三.常用材料及性能四.表面处理五.设计的基本原则六.加工工艺七.测量,一.机械加工种类,常见的机械加工方式有：车削、铣削、磨削、镗、钻、线切割、电火花等。,二.材料分类,工程材料有各种不同的分类方法。一般都将工程材料按化学成分分为金属材料、非金属材料、高分子材料和复合材料四大类。（一）金属材料金属材料是最重要的工程材料，包括金属和以金属为基的合金。工业上把金属和其合金分为两大部分：1黑色金属材料：铁、锰、铬及其合金（碳素钢、铸铁和合金钢）。2有色金属材料：黑色金属以外的所有金属及其合金（如铜、镁及镁合金、铝及铝合金、钛

2、及钛合金等）。应用最广的是黑色金属。以铁为基的合金材料占整个结构材料和工具材料的90.0%以上。有色金属按照性能和特点可分为：轻金属、易熔金属、难熔金属、贵金属、稀土金属和碱土金属。它们是重要的有特殊用途的材料。（二）非金属材料非金属材料也是重要的工程材料。它包括耐火材料、耐火隔热材料、耐蚀（酸）非金属材料和陶瓷材料等。,（三）高分子材料高分子材料为有机合成材料，也称聚合物。它具有较高的强度、良好的塑性、较强的耐腐蚀性能，很好的绝缘性和重量轻等优良性能，在工程上是发展最快的一类新型结构材料。高分子材料种类很多，工程上通常根据机械性能和使用状态将其分为三大类：塑料、橡胶、合成纤维。（四）复合材料

3、复合材料就是用两种或两种以上不同材料组合的材料，其性能是其它单质材料所不具备的。复合材料可以由各种不同种类的材料复合组成。它在强度、刚度和耐蚀性方面比单纯的金属、陶瓷和聚合物都优越，是特殊的工程材料，具有广阔的发展前景。,三.机械加工常用材料及性能,一）、钢是含碳量在0.04%2.3%之间的铁碳合金。钢的主要元素除铁、碳外，还有硅、锰、硫、磷等。Q235A(A3)1）化学成分：2)应用：可用于制造各种焊接结构件及一些普通的机器零件，如螺栓、拉杆、铆钉、套环和连杆等。3）热处理方式：正火、退火正火：细化晶粒，去除应力退火：均匀晶粒，细化晶粒，去除应力，改善组织淬火：增加硬度（等温淬火：改善组织）

4、回火：改善组织正火和退火部分相同淬火和回火是一套连续的热处理，淬火后根据回火温度不同，得到不同的组织和性能。4）表面处理方式：镀镍、镀铬、镀锌、发黑、磷化,2.45#1）化学成分：2）应用：45#为优质碳素结构用钢,硬度不高易切削加工,广泛应用于各种重要的结构零件,如：连杆、螺栓、齿轮及轴类等。3）热处理方式：(1)调质（正火）处理+表面淬火硬度：HRC42-46(2)调质（正火）处理+表面高频淬火硬度：HRC45-584）表面处理方式：镀镍、镀铬、镀锌、发黑、磷化、氮化（液氮、离子渗氮）附：氮化处理氮化处理是指一种在一定温度下一定介质中使氮原子渗入工件表层的化学热处理工艺。经氮化处理的制品具

5、有优异的耐磨性、耐疲劳性、耐蚀性及耐高温的特性。目前常用液体氮化和离子氮化的方式。氮化处理一般表面会增加0.01-0.02mm的氮化层（习惯上讲膜厚），氮化处理层一般可以达到0.3-1.2mm.氮层深度与渗氮时间、方法和基材有关。,3.65Mn（弹簧钢）1)化学成份：2）应用：用作小尺寸各种扁、圆弹簧、座垫弹簧、弹簧发条，也可制作弹簧环、气门簧、离合器簧片、刹车弹簧及冷拔钢丝冷卷螺旋弹簧等。3）热处理方式：淬火83020,油冷;回火54050(特殊需要时,30)。4）表面处理方式：镀铬、离子渗氮+离子氧化Gr15（轴承钢）1)化学成份：,2）应用：机床的滚珠丝杆、涡轮喷气发动机喷嘴的喷口、柱塞

6、、活门、衬套等。3）热处理方式：普通退火：790-810度加热，炉冷至650度后，空冷HB170-207等温退火：790-810度加热，710-720度等温，空冷HB207-229正火：900-920度加热，空冷HB270-390高温回火：650-700度加热，空冷HB229-285淬火：860度加热，油淬HRC62-66低温回火：150-170度回火，空冷HRC61-66碳氮共渗：820-830度共渗1.5-3小时，油淬，-60度至-70度深冷处理+150度至+160回火，空冷HRC674）表面处理方式：碳氮共渗、镀铬、镀镍等。40Cr1)化学成分：2)应用：齿轮、轴、蜗杆、花键轴、顶尖套等

7、；3）热处理方式：,调质：HRC32-36调质+高频淬火：HRC52-58火焰淬火：HRC48-55渗碳淬火：HRC52-604)表面处理方式：镀铬、镀镍、离子渗氮+离子氧化、磷化等。38CrMoAl1)化学成分：2）应用：38CrMoAl有高的表面硬度，耐磨性及疲劳强度，并具有良好的耐热性及耐腐蚀性，淬透性不高。用于制作高耐磨性、高疲劳强度和相当大的强度、处理后尺寸精度高的氮化零件，如气缸套、齿轮、高压阀门、镗杆、蜗杆、磨床主轴等。但尺寸较大的零件不宜采用。3）热处理方式：淬火、回火、调质等4）表面处理：渗氮等,总结：轴承钢GCr15和弹簧钢65Mn，经调质和表面高频淬火后，表面硬度可达50

8、58HRC，并具有较高的耐疲劳性能和较好的耐磨性能，可制造较高精度的轴。精密机床的主轴（例如磨床砂轮轴、镗床主轴）可选用38CrMoAIA氮化钢。这种钢经调质和表面氮化后，不仅能获得很高的表面硬度，而且能保持较软的芯部，因此耐冲击韧性好。与渗碳淬火钢比较，它有热处理变形很小，硬度更高的特性。40Cr表面渗碳淬火处理后表面硬度可以HRC52-60,但是芯部硬度也达到了43-55HRC，作为轴类，扭力提高时易扭断。图1图2图3上图1、2、3材料均为A3,图1表面镀锌，图2表面镀镍，图3表面磷化,7.Cr12MoV（工具钢）1)化学成分2）应用主要用于冷作模具制造，如：冲孔凹模、切边模、拉伸模、圆锯

9、、标准工具和量规、螺纹滚模等。3）热处理方式淬火、回火4）表面处理离子渗氮、气体碳氮共渗等与Cr12MoV类似通常用于模具制造的材料有：D2、DC53、K110等,9Mn2V1)化学成分2）应用9Mn2V是一种低合金工具钢，它具有较高的硬度和耐磨性。淬火时变形较小，淬透性很好。由于钢中含有一定量的钒，细化了晶粒，减小了钢的过热敏感性。同时碳化物较细小和分布均匀。适于制造各种精密量具、样板、高温环境下的操作机械手，也可用于一般要求的尺寸比较小的冲模及冷压模、雕刻模、落料模等。3）热处理方式淬火、回火，硬度可达HRC58-624)表面处理低温气相沉淀（渗氮、渗碳、碳氮共渗）等,9Cr18Mo(10

10、2Cr17Mo)不锈钢1)化学成分2）应用适用于制造在含有酸碱等腐蚀介质的环境下工作的轴承，如船舶、潜水泵部件中的轴承，石油和化工机械中的轴承，航海仪表轴承等。9Cr18Mo为高碳铬马氏体不锈轴承钢,因淬火后具有高的硬度和耐磨性，较高的高温、低温尺寸稳定性，还可以用作剪切刀具及手术刀片等。3)热处理方式退火、淬火、回火55HRC在性能上与9Cr18相同,440C（不锈钢）1)化学成分2)应用主要用于制造在腐蚀环境和无润滑强氧化气氛中工作的轴承零件。还可以用来制造高质量的刀具，如医用手术刀，剪刀等。3）热处理方式退火、淬火、回火注：440C是日本材料的编号，对应国内牌号9Cr18Mo,所以大部分性能相同。11.1Cr18Ni9(SUS303)1)化学成分,2)应用最适用于加工螺栓、螺母及销轴类等。市场上多为棒料。3）根据加工精度的要求可以做固溶处理。SUS303与SUS304（0Cr18Ni9）同为