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PCD (Polycrystalline Diamond)

PCD (Syndite)

PCD is a synthesised, extremely tough, intergrown mass of randomly orientated diamond particles in a metal matrix. It is produced by sintering together selected diamond particles at high pressure and temperature. The sintering process is rigidly controlled within the diamond stable region and an extremely hard and abrasion resistant structure is produced.


[edit] Practical Uses

Diamond is the hardest, most abrasive-resistant, material known to man. These properties make diamond an ideal cutting tool. Within the crystal structure, however, fracture planes, used by the diamond cutter to produce the gem diamond from the rough, can cause catastrophic breakage of the tool edge, when subjected to impact.

PCD tools incorporate Polycrystalline Diamond blanks produced under conditions of high pressure (1 million PSI) and temperature (1700 Degrees C), similar to those of diamond synthesis. Randomly orientated, carefully selected synthetic diamond crystals are grown together on a hard metal substrate.

This results in a material with the hardness, abrasive resistance and high thermal conductivity of diamond with the toughness of hard metal. Using the hard metal substrate the PCD blank is brazed to a carrier, either steel or hard metal, and machined by [grinding] or E.D.M to produce the cutting edge.


[edit] Sources

Element 6
David Richards Engineering Corp

歡迎來到Bewise Inc.的世界,首先恭喜您來到這接受新的資訊讓產業更有競爭力,我們是提供專業刀具製造商,應對客戶高品質的刀具需求,我們可以協助客戶滿足您對產業的不同要求,我們有能力達到非常卓越的客戶需求品質,這是現有相關技術無法比擬的,我們成功的滿足了各行各業的要求,包括:精密HSS DIN切削刀具協助客戶設計刀具流程DIN or JIS 鎢鋼切削刀具設計NAS986 NAS965 NAS897 NAS937orNAS907 航太切削刀具,NAS航太刀具設計超高硬度的切削刀具醫療配件刀具設計汽車業刀具設計電子產業鑽石刀具木工產業鑽石刀具等等。我們的產品涵蓋了從民生刀具到工業級的刀具設計;從微細刀具到大型刀具;從小型生產到大型量產;全自動整合;我們的技術可提供您連續生產的效能,我們整體的服務及卓越的技術,恭迎您親自體驗!!

BW Bewise Inc. Willy Chen willy@tool-tool.com bw@tool-tool.com www.tool-tool.com skype:willy_chen_bw mobile:0937-618-190 Head &Administration Office No.13,Shiang Shang 2nd St., West Chiu Taichung,Taiwan 40356 http://www.tool-tool..com / FAX:+886 4 2471 4839 N.Branch 5F,No.460,Fu Shin North Rd.,Taipei,Taiwan S.Branch No.24,Sec.1,Chia Pu East Rd.,Taipao City,Chiayi Hsien,Taiwan

Welcome to BW tool world! We are an experienced tool maker specialized in cutting tools. We focus on what you need and endeavor to research the best cutter to satisfy users demand. Our customers involve wide range of industries, like mold & die, aerospace, electronic, machinery, etc. We are professional expert in cutting field. We would like to solve every problem from you. Please feel free to contact us, its our pleasure to serve for you. BW product including: cutting toolaerospace tool .HSS DIN Cutting toolCarbide end millsCarbide cutting toolNAS Cutting toolNAS986 NAS965 NAS897 NAS937orNAS907 Cutting Tools,Carbide end milldisc milling cutter,Aerospace cutting toolhss drillФрезерыCarbide drillHigh speed steelMilling cutterCVDD(Chemical Vapor Deposition Diamond )’PCBN (Polycrystalline Cubic Boron Nitride) Core drillTapered end millsCVD Diamond Tools Inserts’PCD Edge-Beveling Cutter(Golden FingerPCD V-CutterPCD Wood toolsPCD Cutting toolsPCD Circular Saw BladePVDD End Millsdiamond tool Single Crystal Diamond Metric end millsMiniature end millsСпециальные режущие инструменты Пустотелое сверло Pilot reamerFraisesFresas con mango PCD (Polycrystalline diamond) ‘FreseElectronics cutterStep drillMetal cutting sawDouble margin drillGun barrelAngle milling cutterCarbide burrsCarbide tipped cutterChamfering toolIC card engraving cutterSide cutterNAS toolDIN or JIS toolSpecial toolMetal slitting sawsShell end millsSide and face milling cuttersSide chip clearance sawsLong end millsStub roughing end millsDovetail milling cuttersCarbide slot drillsCarbide torus cuttersAngel carbide end millsCarbide torus cuttersCarbide ball-nosed slot drillsMould cutterTool manufacturer.

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ようこそBewise Inc.の世界へお越し下さいませ、先ず御目出度たいのは新たな

情報を受け取って頂き、もっと各産業に競争力プラス展開。

弊社は専門なエンドミルの製造メーカーで、客先に色んな分野のニーズ

豊富なパリエーションを満足させ、特にハイテク品質要求にサポート致します。

弊社は各領域に供給できる内容は:

(1)精密HSSエンドミルのR&D

(2)Carbide Cutting tools設計

(3)鎢鋼エンドミル設計

(4)航空エンドミル設計

(5)超高硬度エンドミル

(6)ダイヤモンドエンドミル

(7)医療用品エンドミル設計

(8)自動車部品&材料加工向けエンドミル設計

弊社の製品の供給調達機能は:

(1)生活産業~ハイテク工業までのエンドミル設計

(2)ミクロエンドミル~大型エンドミル供給

(3)小Lot生産~大量発注対応供給

(4)オートメーション整備調達

(5)スポット対応~流れ生産対応

弊社の全般供給体制及び技術自慢の総合専門製造メーカーに貴方のご体験を御待ちしております。

BW специализируется в научных исследованиях и разработках, и снабжаем самым высокотехнологичным карбидовым материалом для поставки режущих / фрезеровочных инструментов для почвы, воздушного пространства и электронной индустрии. В нашу основную продукцию входит твердый карбид / быстрорежущая сталь, а также двигатели, микроэлектрические дрели, IC картонорезальные машины, фрезы для гравирования, режущие пилы, фрезеры-расширители, фрезеры-расширители с резцом, дрели, резаки форм для шлицевого вала / звездочки роликовой цепи, и специальные нано инструменты. Пожалуйста, посетите сайт www.tool-tool.com для получения большей информации.

BW is specialized in R&D and sourcing the most advanced carbide material with high-tech coating to supply cutting / milling tool for mould & die, aero space and electronic industry. Our main products include solid carbide / HSS end mills, micro electronic drill, IC card cutter, engraving cutter, shell end mills, cutting saw, reamer, thread reamer, leading drill, involute gear cutter for spur wheel, rack and worm milling cutter, thread milling cutter, form cutters for spline shaft/roller chain sprocket, and special tool, with nano grade. Please visit our web www.tool-tool.com for more info.

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Bayerische Motoren Werke AG

Tipas Korporacija
Įkurta 1913 m.
Įkūrėjas Karlas Rapas
Būstinė Miunchenas, Vokietija
Vadovas Dr. Norbert Reithofer
Pramonė Automobilių
Produkcija Automobiliai
motociklai
Pajamos 49 milijardų (2006)
Darbuotojų 106 179 (2006 m. pradž.)
Šūkis Vokietija Freude am Fahren
Jungtinė Karalystė Jungtinės Amerikos Valstijos The Ultimate driving machine
Lietuva Nepaprastai malonu vairuoti
Svetainė www.bmw.com
5 serijos BMW E60 525d.

5 serijos BMW E60 525d.

BWM AG (vok. Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft, liet. Bavarijos motorų gamykla) yra Vokietijos automobilių, motociklų ir jų variklių gamintojas. Pagrindinė kompanijos būstinė yra įsikūrusi Miunchene. Visame pasaulyje BMW koncerne dirba daugiau nei 107 000 žmonių, kompanijos akcijos yra DAX indekso sudedamoji dalis.

[taisyti] Istorija

Koncerno istorija prasidėjo 1913 metais Karlui Rapui įkūrus Rapp Motorenwerke GmbH. 1917 metų balandžio mėnesį jis pakeitė įmonės pavadinimą į BMW GmbH. Pradžioje įmonė gamino lėktuvų variklius. Iki šiol įmonės logotipe vaizduojamas propeleris, o mėlyna ir balta spalvos taip pat pasirinktos ne atsitiktinai – tai nacionalinės Bavarijos vėliavos spalvos.

1919 m. kompanija suprojektavo pirmąjį motociklo variklį, o 1924 m. – motociklą. 1927 m. BMW įsigyjo tuometinį automobilių gamintoją Dixi ir išleido pirmąjį savo automobilį – BMW 3/15. Po antrojo pasaulinio karo BMW gamykla Eizenache (VDR) taip pat gamino BMW automobilius iki 1951 m., vėliau jie buvo pervadinti EMW (vok. Eisenacher Motoren-Werke). Vakarų pusėje BMW 1948 m. išleido pirmąji savo pokarinį motociklą, o 1952 – pirmąjį pokarinį BMW automobilį.

1967 m. išleidžiamas 2 serijos automobilis – BMW 3 serijos pradininkas. 1972 m. išleidžiamas pirmasis 5 serijos automobilis. 1977 m. – pirmasis BMW 7 serijos automobilis.

Nuo 1970 m. iki 1993 m. įmonės apyvarta padidėjo 18 kartų, pagaminamų automobilių skaičius padidėjo keturis kartus, o motociklų – patrigubėjo.

1994 m. BMW koncernas įsigyjo britų Rover. Po ilgų bandymų įsitvirtinti Didžiosios Britanijos rinkoje ir didelių nuostolių, Rover 2000 m. parduodamas Ford Motor Company kompanijai.

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BMW
종류 자동차
창립 구스타프 오토, 칼 라프
본사 독일의 국기 독일 뮌헨
핵심 인물 노르베르트 라이트호퍼 (CEO)
업종 자동차산업
제품 자동차, 오토바이
매출액 490억 € (2006년)
웹사이트 BMW 공식 홈페이지

바이에리셰 모토렌 베르케 AG(Bayerische Motoren Werke AG), 줄여서 BMW(베엠베, 비엠더블유)는 독일뮌헨에 본사를 두고있는, 자동차, 오토바이 제조회사이며, 부속기업으로 영국의 롤스로이스, MINI를 두고 있다.

[편집] 역사

[편집] 모델

[편집] 외부 링크

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1.什么是淬火钢?它有哪些切削特点?

淬火钢是指金属经过淬火后,组织为马氏体,硬度大于HRC50的钢。它在难切削材料中占有相当大的比重。

加工淬火钢的传统方法是磨削。但为了提高加工效率,解决工件形状复杂而不能磨削和淬火后产生形状和位置误差的问题,往往就需要采用车削、铣削、镗削、钻削和铰削等切削加工方法。淬火钢在切削时有以下特点:

(1)硬度高、强度高,几乎没有塑性:这是淬火钢的主要切削特点。当淬火钢的硬度达到HRC5060时,其强度可达σb=21002600 MPa,按照被加工材料加工性分级规定,淬火钢的硬度和强度均为9a级,属于最难切削的材料。

(2)切削力大、切削温度高:要从高硬度和高强度的工件上切下切屑,其单位切削力可达4500 MPa。为了改善切削条件,增大散热面积,刀具选择较小的主偏角和副偏角。这时会引起振动,要求要有较好的工艺系统刚性。

(3)不易产生积屑瘤:淬火钢的硬度高、脆性大,切削时不易产生积屑瘤,被加工表面可以获得较低的表面粗糙度。

(4)刀刃易崩碎、磨损:由于淬火钢的脆性大,切削时切屑与刀刃接触短,切削力和切削热集中在刀具刃口附近,易使刀刃崩碎和磨损。

(5)导热系数低:一般淬火钢的导热系数为7.12 W/(mK),约为45号钢的1/7。材料的切削加工性等级是9a级,属于很难切削的材料。由于淬火钢的导热系数低,切削热很难通过切屑带走,切削温度很高,加快了刀具磨损。

2.怎样选择切削淬火钢的刀具材料?

合理选择刀具材料,是切削加工淬火钢的重要条件。根据淬火钢的切削特点,刀具材料不仅要有高的硬度、耐磨性、耐热性,而且要有一定的强度和导热性。

(1)硬质合金:为了改善硬质合金的性能,在选择硬质合金时,应优先选择加入适量TaCNbC的超细微粒的硬质合金。因为在WC-Co类硬质合金中,加入TaC以后,可将其原来的800℃高温强度提高150300 MPa,常温硬度提高HV40100。加入NbC以后,高温强度提高150300MPa,常温硬度提高HV70150。而且TaCNbC可以细化晶粒,提高硬质合金抗月牙洼磨损的能力。TaC还可以降低摩擦系数,降低切削温度,增强硬质合金抗热裂和热塑性变形的能力,同时也将WC的晶粒细化到0.51μm,其硬度提高HRA1.52,抗弯强度可提高600800 MPa,高温硬度比一般硬质合金高。

常用来切削淬火钢的硬质合金牌号有:YM051YM052YN05YN10600610726758767813等。

(2)热压复合陶瓷和热压氮化硅陶瓷:在Al2O3中加入TiC等金属元素并采用热压工艺,改善了陶瓷的致密性,提高了氧化铝基陶瓷的性能,使它的硬度提高到HRA95.5,抗弯强度可达到8001200 MPa,耐热性可达1200℃~1300℃,在使用中可减少粘结和扩散磨损。其主要牌号有AG2AG3AG4LT35LT55AT6等。氮化硅基陶瓷是在Si3N4中加入TiC等金属元素,其硬度为HRA9394,抗弯强度为7001100 MPa。其主要牌号有HS73HS80F85ST4TP4SMHDM1HDM2HDM3。这两种陶瓷适用于车、铣、镗、刨削淬火钢。

(3)立方氮化硼复合片(PCBN)刀具:它的硬度为HV80009000,复合抗弯强度为9001300 MPa,导热性比较高,耐热性为1400℃~1500℃,是刀具材料中最高的。它十分适合于淬火钢的半精加工和精加工。

综上所述,切削淬火钢最好的刀具材料是立方氮化硼,其次是复合陶瓷,再其次是新牌号硬质合金。

作者:郑文虎 张玉林 詹明荣

3.怎样选择切削淬火钢刀具的几何参数?

切削淬火钢时,光有好的刀具材料,而没有合理的刀具几何参数,也不能达到满意的效果。所以要根据具体的刀具材料、工件材料和切削条件,合理地选择刀具几何参数,才能有效地发挥刀具材料应有的切削性能。

(1)前角:前角的大小对切削淬火钢影响很大。由于淬火钢的硬度、强度高,切削力大,而且集中在刀具刃口附近。为了避免崩刃和打刀,前角应选零度和负值,一般γ0=-10°~0°。工件材料硬度高、断续切削时,应选较大的负前角,γ0=-10°~-30°。如果采用正前角可转位刀片时,应磨出bγ=0.51 mm宽,γ01=-5°~-15°较大的负倒棱,以增强刀刃强度。

(2)后角:切削淬火钢刀具的后角应比一般刀具的后角大一些,以减小后刀面的摩擦,一般α0=8°~10°为好。

(3)主偏角和副偏角:为了增强刀尖强度和改善散热条件,主偏角κr=30°~60°,副偏角κr=6°~15°。

(4)刃倾角:刃倾角为负值时,可以增大刀尖强度。但负值太大时,会使Fp力增大,在工艺系统刚性差时,引起振动。所以在一般情况下,λs=-5°~0°;断续切削时,λs=-10°~-20°;硬齿面刮削滚刀,它的刃倾角λs=-30°。

(5)刀尖圆弧半径:它的大小影响刀尖强度和已加工表面粗糙度。因工艺系统刚性的影响,刀尖圆弧半径γε=0.52 mm为宜。

切削淬火钢刀具,在合理选好几何参数的基础上,必须经过仔细刃磨和研鐾,提高刀具各表面的刃磨质量,使刀具耐用度得到提高。

4.怎样选择切削淬火钢时的切削用量?

切削加工淬火钢的切削用量,主要根据刀具材料、工件材料的物理力学性能、工件形状、工艺系统刚性和加工余量来选择。在选择切削用量三要素时,首先考虑选择合理的切削速度,其次是切削深度,再其次是进给量。

(1)切削速度:一般的淬火钢耐热性在200℃~600℃,而硬质合金的耐热性为800℃~1000℃,陶瓷刀具的耐热性为1100℃~1200℃,立方氮化硼的耐热性为1400℃~1500℃。除高速钢外,一般淬火钢达到400℃左右时,它的硬度开始下降,而上述刀具材料仍保持它原有的硬度。所以在切削淬火钢时,充分利用上述这一特性,切削速度不宜选择太低或太高,以保持刀具有一定的耐用度。从目前的经验来看,不同的刀具材料切削淬火钢的切削速度,硬质合金刀具Vc=3075 m/min;陶瓷刀具Vc=60120 m/min;立方氮化硼刀具Vc=100200 m/min。在断续切削和工件材料硬度太高时,应降低切削速度,一般约为上面最低切削速度的1/2。在连续切削时的最佳切削速度,以切下的切屑呈暗红色为宜。

(2)切削深度:一般根据加工余量和工艺系统刚性选择,一般情况下,αp=0.13 mm

(3)进给量:一般为0.050.4 mm/r。在工件材料硬度高或断续切削时,为了减小单位切削力,应当减小进给量,以防崩刃和打刀。

5.怎样用陶瓷刀具切削淬火钢

采用陶瓷刀具材料切削淬火钢,比用硬质合金切削淬火钢,有其显著的效果。这主要表现在陶瓷刀具的硬度和耐热性高于硬质合金。用它来制造的车刀、铣刀、螺纹刀具,均可成功地切削淬火钢,其耐用度均高于YT05643YM052等硬质合金。

(1)充分发挥陶瓷刀具材料硬度和耐热性比硬质合金高这一特点,选择的切削速度应高于硬质合金切削淬火钢的切削速度,一般高50%。如在切削速度50 m/min时,陶瓷刀具的后刀面磨损量与硬质合金接近。当切削速度增至95 m/min时,它的耐磨性远远高于YT05等硬质合金。如用陶瓷刀片作成的三面刃铣刀,以102 m/min的切削速度铣完深5.2 mm、宽16 mm、长700 mm的淬火钢键槽,刀具基本上无磨损。

(2)陶瓷刀具在切削中受冲击载荷时,刀具应选择小的主偏角、大的刀尖圆弧或采用圆形刀片,以增加刀尖强度,避免刀具损坏。如采用圆形陶瓷刀片作成的机夹端铣刀,铣削淬火钢,Vc=120150 m/minVf=230290 mm/min,αp =12 mm

(3)应采用负前角和负刃倾角,以利于增加刀刃和刀尖强度。刀刃和刀面的粗糙度Ra要小于0.4μm

(4)切削时一般不用切削液,若要用,要自始至终充分供给,否则刀片会因热胀冷缩而产生裂纹。

(5)陶瓷刀具的抗弯强度低于硬质合金的抗弯强度,为了减小刀具单位面积受力,切削时进给量要小一些,一般为f=0.080.15 mm/r

6.怎样使用立方氮化硼刀具切削淬火钢

立方氮化硼刀具(CBN)不仅是制造磨具的好材料,而且它容易修磨(可用金刚石磨轮刃磨),也是用于制造车刀、镗刀、铣刀、枪钻、铰刀、齿轮刀具等的好材料。CBN主要用来切削各种淬火钢,也可用来切削其他难切削材料。它不仅有很高的金属切除率,而且有很好的表面加工质量。切削各种淬火钢可以有效地代替磨削,减少加工工序,提高生产率。现在市场上所销售的CBN刀片,大都以它与硬质合金复合片的形式,作成可转位刀片或刀具,其目的就是提高CBN刀片的抗弯强度。

由于CBN刀具的硬度高(HV80009000),耐热性高(1400~1500),在使用时能允许以高于硬质合金几倍的切削速度切削淬火钢,而耐用度是硬度合金的几倍到几十倍。表2-1为切削淬火钢时CBN刀具与硬质合金刀具对比。

国内生产CBN刀片的厂家有成都工具研究所,生产的牌号为LDPJ;第六砂轮厂生产的DLSF1DLSF2DLSF3。还有不少厂家生产CBN可转位刀片和焊接刀。LDPJDLSF1主要用于切削各种淬火钢。DLSF2主要用于切削各种铸铁。DLSF3主要用于切削高温合金和钛合金。

CBN刀具不适于低速切削,CBN刀具靠切削时所产生的切削热,在切削区微小的范围内软化工件材料来切削的。

在切削硬度为HRC5565的材料时,CBN刀具的切削速度应在50120mmin。铣削时的Vc=100160 m/min,每分钟进给量Vf=70160 mm/min;铰削时Vc=60130 m/minap=0.10.2 mmf=0.070.2 mm/rCBN刀具主要用于淬火钢的半精加工和精加工。其加工表面不会像磨削那样产生烧伤现象,效率比磨削高十倍左右。

CBN刀具切削淬火钢时的几何参数是γ0=-15°~-5°,α0=α0=10°~15°,κr=30°~60°,κr=5°~15°,λs=0°~10°,γε=0.31 mm

7.用CBN刀具切削淬火钢时,在哪些情况下代替磨削最为有效?

(1)在数控机床上切削复杂的表面和几个复杂的表面,代替磨削工序,可以减少1/32/3的劳动量,而且能保证很高的位置精度。

(2)形状复杂的内孔或小孔。如采用磨削,要求砂轮的形状也相应复杂,有的时候无法磨削,这时采用车削最为有利。

(3)一个零件几个表面(外圆、内孔、端面、阶台、沟槽)都需磨削,这时采用车削,一道工序即可完成,可减去磨削用的工装。

(4)零件淬火后易变形和留余量小时易造成废品,这时可留余量大一些,待淬火后,再用CBN刀具切除多余余量,再磨削,以减少因变形大而产生的废品。

(5)在加工载荷变动量很大的,困难条件下使用的表面高频零件,采用CBN刀具加工,工件表面组织和物理力学性能较磨削时好,可以延长零件的使用寿命。

8.怎样车削淬火钢滚丝轮的螺纹?

淬火后滚丝轮的螺纹,一般都采用螺纹磨床磨削。但为了提高加工效率和解决没有螺纹磨的困难,也可采用车削的方法加工。

(1)滚丝轮的技术要求:坯料材质为Cr12MoV合金工具钢,经淬火后硬度为HRC59,牙距为1.5mm,螺纹头数为10头,半角α/230º±25',牙深为0.922mm,牙尖高h1(0.435±0.042)mm,牙根高h2(0.487(0.010/0.029)mm

(2)机床与刀具:机床是大连生产的8955290mm铲齿车床,机床附件为分度盘。刀具分粗车刀和精车刀,刀具材质为YM052硬质合金。刀具几何参数为:γ。=-3º,α。=5º,α'=0º~2º,εr60º20',λs=-5º,前刀面向螺旋方向倾斜3º。各角度在工具磨磨好后,用金刚石油石鐾研,并在主、副刀刃和刀尖处鐾出负倒棱。

(3)切削用量:切削速度26.2 m/min,粗车螺纹aP0.10.15mm,精车aP0.050.08mm。在车削中,每走一次刀,分一次头,以保证每齿均匀地去除余量。

(4)注意事项:为了防止切入切出时刀尖崩刀,在螺纹的两端各倒30º角。为了准确地控制每次吃刀深度,在横向进刀放一百分表。

9.怎样钻取出在螺纹孔中折断的丝锥?

用丝锥攻螺纹时,稍微不慎或攻难切削材料的螺纹,往往把丝锥扭断在孔中,不易取出,使工件成为废品。为了减少废品,采用电火花把断在孔中的丝锥打掉或用硬质合金钻头钻掉。采用硬质合金钻的办法简单,工人易掌握。

(1)刀具:用硬质合金圆棒,磨成如图2-1所示的四棱钻,材质为YG6XYM052813等。钻头直径应大于丝锥心部直径。

(2)操作注意事项:在校正好钻头和孔的位置后,要把钻头和工件固定好。断在螺孔中的丝锥头部不平整,开始钻时一定要慢,以免伤了螺孔和把孔钻歪。钻时的切削速度为2025m/min,要随时观察钻削的情况,及时清除丝锥的碎块和切屑,直到把断在孔中的丝锥钻掉。

10.怎样用高速钢钻头钻削硬材料?

这里所说的硬材料是指热处理后,其硬度为HRC3842的 材料,或在零件表面经过渗碳、氰化、镀铬后,有一层硬化层的表面。在这样硬的材料或表面上钻孔,十分困难,有时只能在表面上钻出一个小坑,钻头就发出吱吱 叫声,出现严重磨损。这时在没有硬质合金钻头的情况下,可采用改变了几何参数的高速钢钻头,也能成功地钻削上述硬材料。钻硬材料群钻参数见图2-2

为了增加刀刃强度,改善散热条件,采用了减小前角、加大圆弧槽半径和外缘刃的刀尖角的办法。钻头的几何参数如图2-2所示。钻孔时应选较短的钻头,以增强钻头的刚性。工件刚性不足时要增加辅助支承。钻削用量一般选取νc25m/min,进给量f0.030.05mm/r或手动进给。切削液应选用切削油或极压切削油。


11.用立方氮化硼磨轮磨削高速钢有哪些优点?

高速钢是淬火钢中有特殊用途的钢种。立方氮化硼磨轮特别适用于磨削高速钢。由刚玉砂轮磨削高速钢,特别是磨高钒高速钢时,磨削力大,磨削温度高,易发生烧伤,磨粒磨损快,易堵塞,易脱粒,磨削困难。如用立方氮化硼磨轮磨削W18Cr4VW2Mo9Cr4VCo8W6Mo5Cr4V5SiNbA1W6Mo5Cr4V5Co3SiNbA1W10Mo4Cr4V3A15种高速钢的试棒时,累计磨去17 mm,磨轮仍然很锋利。又如用镀铜的立方氮化硼磨粒的磨轮,磨削W6Mo5Cr4V5SiNbA1高速钢拉刀,可磨150个刀齿,而用白刚玉砂轮一个刀齿也磨不动,单晶刚玉加微晶刚玉砂轮只能磨出78个刀齿。

立方氮化硼磨轮磨削高速钢有很高的耐用度。它的磨损量是单晶刚玉的1/64,是绿色碳化硅的1/104,是白刚玉的1/99

立方氮化硼磨轮磨削高速钢有很高的磨削比。用它磨削高钒高速钢(W12Cr4V5Co)的磨削比为140,而刚玉类砂轮是10,金刚石磨轮是16。用它磨削超硬高速钢(W2Mo9Cr4VCo8)的磨削比为660,而刚玉砂轮是10,金刚石磨轮是18。用它磨削钨钼高速钢(W6Mo5Cr4V2)的磨削比为980,刚玉类砂轮为10,金刚石磨轮的磨削比为20

立方氮化硼磨轮磨削高速钢时可以避免烧伤。当用刚玉砂轮磨削高速钢时,很快就磨损,如不及时修整,就会出现烧伤,影响磨削质量。而立方氮化硼磨轮,直到磨耗完也不需要修整,也不会出现烧伤。

立方氮化硼磨轮有很高的切削能力,单位磨削功率比刚玉砂轮小2/35/6

12.切削淬火钢的实例有哪些?

淬火钢的切削,是难切削材料最有代表性的一种。以前人们认为它硬度高,只能磨削。现在由于切削技术的进步,以车削、铣削、刨削和钻削代替磨削也习以为常了。

(1)车冷镦轴承滚子模具顶杆,材质为合金工具钢Crl2MoV,淬火后硬度为HRC6266。由于工件细长,怕淬火,变形大,留了2 mm的余量,给磨削带来困难,改为车削。采用LT55的陶瓷车刀,刀具几何参数是:γ。=-8º,α。=8ºκr75º,κ'r15º,γε0.5mm。切削用量是:νc35 m/minaP0.30.5mmf0.10.2mm/r。刀具耐用度为25min,表面粗糙度为Ra3.21.6μm

(2)刨淬火后的高速钢,材质为W18Cr4V,硬度为HRC64,工件尺寸120mm×40mm。刀具材料为YM052硬质合金。刀具几何参数是:γ。=-10º,α。=6º~8º,κr45º,κ'r15º,γs=-10º,γε1mm。切削用量是:νc8 m/minaP0.50.8mmf0.10.15mm/行程,刀具耐用度为21min,表面粗糙度为Ra3.2μm

(3)用立方氮化硼刀具车削淬火后的轴承钢(GCrl5),硬度为HRC62。工件为轴承外环。刀具几何参数是:γ。=-6º,α。=8º,κr45º,κ'r45º,γε1.2mm,λs0º。切削用量是:νc115 m/minaP0.3mmf0.10.2 mm/r。刀具耐用度为55min,表面粗糙度为Ra1.6μm

(4)钻铰淬火钢小孔,工件材质为GCrl5,淬火后的硬度为HRC5860。钻孔直径为声ψ4(0.03,0)mm,深为10mm。此孔是产品改进后加钻的。钻头和铰刀的材质为YG6X硬质合金,钻头形式为非标准麻花钻,铰刀为双刃铰刀,采用钻铰两道工序,使用的机床是台式钻床。切削速度为νc15.5 m/min,手动进给。刃磨一次钻头可钻100多个孔,铰孔200个以上,质量完全符合工艺要求。

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1引言

20 世纪80年代以来,随着全球化市场竞争日趋激烈,为争取技术优势,各国纷纷开展先进 制造技术的研究与开发。伴随着信息技术的不断发展,先进制造技术一方面发展了以数控机床为基础的自动化加工技术,另一方面发展了各种新的加工方法和加工工 艺,比较典型的有(超)高速切削、干切削、硬切削、(超)精密切削技术等。微机械(或微型装置)是另一个新型研究领域,其加工技术的开发具有巨大的产业化 应用前景。虚拟切削加工技术是在计算机上借助虚拟现实、立体建模和仿真技术,检验产品的设计合理性和可加工性,对产品的加工过程进行模拟与仿真,预测产品 的加工质量、制造周期、使用性能等,以便及时修改设计,缩短产品的研制周期,获得最佳产品质量、最低生产成本和最短开发周期。本文主要综述(超)高速切 削、干切削、硬切削、(超)精密切削、虚拟切削加工技术的主要研究内容及其关键技术。

2 高速切削加工技术

提高切削速度一直是切削加工领域十分关注并为之不懈努力的重要目标。虽然目前国内外专家尚未对高速切削的切削速度的界定达成共识,但通常认为高速切削的切削速度比常规切削速度高5~10倍以上。

图1 高速切削加工技术体系
高 速切削加工技术是在机床结构及材料、机床设计制造技术、高速主轴系 统、快速进给系统、高性能CNC控制系统、高性能刀夹系统、高性能刀具材料及刀具设计制造技术、高效高精度测量测试技术、高速切削机理、高速切削工艺等诸 多相关硬件与软件技术综合应用的基础上发展起来的。因此,高速切削加工是一个复杂的系统工程,高速切削加工技术体系(见图1)是机床、刀具、工件、加工工 艺、切削过程监控、切削机理等诸多方面的有机集成。
高速切削加工具有以下特点:①切削力随着切削速度的提高而下降;②切削产生的热 量绝大部分被切屑带走;③加工表面质量提高;④在高速切削范围内机床的激振频率远离工艺系统的固有频率范围。以上特点有利于提高生产效率;有利于改善工件 的加工精度和表面质量;有利于减少模具加工中的手工抛光;有利于减小工件变形;有利于使用小直径刀具;有利于加工薄壁零件和脆性材料;有利于加工较大零部 件;可替代其它加工工艺(如磨削),获得显著的经济效益。但是,随着切削速度的提高,刀具寿命会下降。
目前,航空制造业(尤其是大 型整体铝合金薄壁飞机结构件的加工)、模具制造业、汽车制造业等行业均已积极采用高速切削加工技术。在实际生产应用中,应根据具体加工情况合理选用高速机 床和加工工艺,不同的生产领域和加工对象对高速机床的性能要求和适用的工艺方法是有区别的。适于高速切削加工的工件材料包括铝合金、钢、铸铁、铅、铜及铜 合金等,随着高速切削加工技术的发展,其适用材料的范围已进一步拓宽到模具钢、钛合金、不锈钢、镍基合金、纤维增强合成树脂等难加工材料。现在,传统切削 工艺能够加工的工件材料高速切削几乎都能加工,而传统切削工艺很难加工的工件材料(如镍基合金、钛合金、纤维增强塑料等)在高速切削条件下将变得易于切 削。常用工件材料的高速切削速度范围见表1。目前,高速切削加工技术主要应用于车削和铣削工艺。随着各类高速切削机床的开发,高速切削工艺范围将进一步扩 大,高速切削将涵盖所有的传统加工范畴,包括从粗加工到精加工,从车削、铣削到镗削、钻削、拉削、铰削、攻丝、滚齿等。各种加工工艺对应的高速切削速度范 围见表2。表1 不同工件材料对应的(超)高速切削线速度范围 工件材料 高速切削速度
(m/min) 超高速切削速度
(m/min) 纤维增强塑料 1000~8000 >8000 铝合金 1000~7000 >7000 铜合金 900~5000 >5000 灰铸铁 800~3000 >3000 钢 500~2000 >2000 钛合金 100~1000 >1000表2 不同加工工艺对应的高速切削线速度范围 加工工艺 高速切削速度
(m/min) 车削 700~7000 铣削 300~6000 钻削 200~1100 拉削 30~75 铰削 20~500

3 干切削加工技术

在 切削加工中,使用切削液对于降低切削温度、断屑与排屑、改善零件加工质量均可起到重要作用,但同时也存在诸多弊端,例如:切削液系统的购置、使 用与维护需花费大量资金,增大加工成本;切削液需定期更换、添加防腐剂等,增加了加工辅助时间;因切削液加注过程的不连续性及冷却程度的不均匀性,使刀具 产生不规则的冷、热交替变化,容易使刀刃产生裂纹,引起刀具破损,从而降低刀具使用寿命;切削液是机械加工中的重要污染源,可污染空气、水源和土壤,需花 费大量资金进行防护和治理;切削液中的有害物质对工人的健康及安全也具有一定危害。为此,作为一种绿色制造工艺的干切削加工技术应运而生。
干 式切削由于缺少切削液的润滑、冷却、冲洗和排屑断屑等功能,导致刀具与工件、切屑之间摩擦加剧,切削力增大,切屑变形加剧,切削热急剧增加,导致切削区温 度显著升高,刀具耐用度降低,同时工件加工质量不易保证。为使干切削加工可顺利进行,达到甚至超过湿切削时的加工质量、生产率和刀具耐用度,就必须通过分 析干切削的各种特定边界条件和影响干切削的各种因素,寻求相应的技术解决方案及措施来弥补不使用切削液的缺陷。例如:干切削刀具材料必须具有极高的红硬性 和热韧性、良好的耐磨性、耐热冲击和抗粘结性。聚晶金刚石(PCD)、聚晶立方氮化硼(PCBN)等超硬材料刀具、陶瓷刀具、涂层刀具等均可较好满足干切 削的要求。某些刀具涂层材料具有类似切削液的功能,可隔离切削热,在较长时间内保持刀尖硬度和锋利性,使刀具材料不易发生化学反应。此外,应针对不同的工 件材料和切削用量设计刀具结构、几何参数和相应的断屑槽,以满足干切削的加工要求。干切削对加工机床的特殊要求主要为保证快速散热和快速排屑。
目 前,干切削加工技术已广泛应用于铸铁、钢、铝、钛、镁等及其合金的切削加工。铸铁是适合干切削的典型加工材料,采用PCBN刀具干切削铸铁的常用切削用量 见表3。PCBN刀具干车削灰铸铁时,前角一般选用-5°~-7°,以承受较大的切削力;粗加工用PCBN刀片的刃口强化与主偏角、前角的配合十分重要; 粗加工刀片的刃口倒棱几何尺寸为-20°×0.02mm,精加工刀片的刃口倒棱几何尺寸为-20°×0.1mm。
表3 PCBN刀具干切削铸铁的切削用量 工序 工件材料 切削速度
(m/min) 进给量
(mm/r) 粗加工
(ap>0.64) 珠光体灰铸铁(<240hb)>240HB) 305~610 0.25~0.50 珠光体软铸铁 550~1200 0.15~0.30 白口铸铁 60~120 0.25~0.75 精加工
(ap<0.64)>240HB) 305~610 0.25~0.50 珠光体软铸铁 600~1500 0.10~0.15 白口铸铁 90~180 0.25~0.75
由 于高速切削具有切 削力小、散热快、加工稳定性好等优点,因此干切削加工应尽可能采用较高切削速度。干切削技术与高速切削技术的有机结合可获得生产效率高、加工质量好、无环 境污染等多重技术经济效益。此外,进行干切削加工时,为减小切削力、降低切削温度,还可采取某些特殊工艺措施,如激光辅助干切削、液氮冷却干切削、准干切 削等。

4 硬切削加工技术

硬 切削是指对高硬度(>54HRC)材料直接进行切削加工。硬切削工件材料包括淬硬钢、冷硬铸铁、粉末冶金材料及其它特殊材料。 硬切削通常可直接作为最终精加工工序,而传统加工常以磨削作为最终工序。与磨削相比,硬切削具有如下优点:①加工灵活性强,精度易于保证;②硬切削的加工 成本低于磨削(通常仅为磨削的1/4);③硬切削不需要专用机床、刀具和夹具,在现有加工设备上即可实现;④硬切削的生产效率高于磨削;⑤磨削产生的磨屑 与废液混合物易污染环境,难以处理和再利用;而硬切削易于实现干切削,产生的切屑可再利用。由于硬切削具有以上优势,因此“以切代磨”已成为切削加工的发 展趋势之一。
目前,硬切削主要用于车削、铣削等加工工艺,并已在许多工业制造部门得到应用,如汽车传动轴、发动机、制动盘、制动转子的半精加工和精加工,飞机副翼齿轮、起落架的切削加工,机床工具、医用设备等行业也开始大量应用硬切削加工技术。
硬 切削对加工机床的主要要求为刚性好、基础稳定、工作轴运动精度高等。由于硬切削的切削力较大,切削温度较高,为保证加工精度、表面质量及刀具寿命,硬切削 时必须精心选择刀具材料、刀具几何参数和切削用量。硬切削的适用刀具材料主要有PCBN、陶瓷、高性能金属陶瓷、涂层硬质合金、超细晶粒硬质合金等。刀具 材料选定后,应尽量选用强度较高的刀片形状和较大的刀尖圆弧半径,PCBN刀具和陶瓷刀具一般应采用负前角(≤-5°)。一般来说,被加工材料硬度越高, 硬切削的切削速度应越小;使用PCBN刀具的切削速度应高于其它刀具材料,PCBN刀具切削淬硬钢(≥50HRC)的切削用量见表4。
表4 PCBN刀具切削淬硬钢的切削用量 工序 工件材料 切削速度
(m/min) 进给量
(mm/r) 粗加工
(ap>0.64) 淬硬高碳钢 90~140 0.10~0.30 淬硬合金钢 90~120 0.10~0.30 淬硬工具钢 60~90 0.10~0.20 精加工
(ap>0.64) 淬硬高碳钢 120~180 0.10~0.20 淬硬合金钢 120~150 0.10~0.20 淬硬工具钢 75~110 0.10~0.20

5 微细、精密和超精密切削加工技术

微 细加工技术是指对微型机械、微小尺寸零件的加工技术。随着航空航天、国防工业、现代医学以及生物工程技术的发展,各种小型化、微型化设备和微小 尺寸零件的应用越来越多,各种微型机械和微型机电系统(MEMS)的制造对微细加工技术提出了新的要求,向现有制造技术的加工极限挑战,发展精密加工、超 微细加工和纳米加工技术已成为现代先进制造技术的一个发展方向。
微细加工除可通过电子束加工、离子束加工、化学加工等特种加工方法 实现外,还可通过微细、超微细切削加工来实现。高精度机床和超稳定加工环境是实现微细切削加工的重要条件。由于微细切削的切削深度极小(通常小于材料的晶 粒直径),切削只能在晶粒内进行,此时的切削方式相当于对一个个不连续体进行切削,使微细切削具有断续切削的性质。选用精细研磨的金刚石刀具,用(1 0 0)或(1 10)晶面作为刀具的前、后刀面,在湿式切削条件下可实现对微量加工性(可用纳米级表面粗糙度及在某一加工长度上对刀具磨损的忽略性来定义)好的工件材料 (如非晶体材料或有精细晶粒结构的材料)的微细切削加工。
通常将加工精度在0.1~1µm、加工表面粗糙度在Ra0.02~0.1µm的加工称为精密加工;将加工精度高于0.1µm、加工表面粗糙度小于Ra0.01µm 的加工称为超精密加工。精密和超精密切削加工的实现需要具备超精密机床设备和刀具、超稳定的工作环境、超精密测量技术及仪器、用计算机技术进行实时检测和误差补偿等。
镜面铣削和金刚石车削是最常用的两种超精密加工方法。镜面铣削的切削速度一般在30m/s以上,可加工塑性材料如铜、铝、镍等,也可加工脆性材料如硅、锗、CaF2和ZnS等。镜面铣削的主要应用领域是光学元器件的加工。
金 刚石车削早期主要用于加工有色金属材料(如无氧铜、铝合金等),主要加工零件是各种光学系统中的反射镜。金刚石车削除可用于加工有机玻璃、各种塑料制品 (如照相机的塑料镜片、隐形眼镜镜片等)外,还可用于加工陶瓷、复合材料等。为了切除极薄切屑,要求金刚石车刀切削刃的刃口半径极小(<> a0.002~0.02µm的镜面;用双坐标数控超精密机床可加工出几何精度极高的球面和非球曲面;经精细研磨达到极高刃口锋锐度的金刚石刀具可切除厚度 仅为1nm的切屑。
目前精密和超精密切削加工零件主要是感光鼓、磁盘、多面镜、遗迹平面、球面和非球面的激光发射镜等,工件材料多为铜、铝及其合金、非电解镀镍层、塑料以及陶瓷等硬脆材料。上述零件可达到的加工精度见表5。
表5 精密零件的加工精度 加工零件 加工精度(µm) 激光光学零件 表面粗糙度Ra0.01~0.006
形状精度0.1 磁头 表面粗糙度Rmax0.02
平面度0.01,尺寸精度±2.5 多面镜 表面粗糙度Rmax00.01~0.006
反射率85%~90%,平面度0.04,l/5~l/10 磁盘 表面粗糙度Ra0.01~0.004
表面波度0.02~0.01 塑料透镜用非球面模具 表面粗糙度Rmax0.01
形状精度1~0.3 陀螺仪浮球 球度0.2~0.6
表面粗糙度0.1 激光陀螺平面反射镜 平面度0.05
表面粗糙度0.001 雷达波导管 内腔表面粗糙度0.01~0.02
平面度和垂直度0.1~0.2

6 虚拟切削加工技术

虚 拟切削加工技术是在对零件几何参数、材料物理性能、加工过程切削参数以及加工物理过程(受力变形、热变形等)进行全面物理建模的基础上,利用计 算机数值仿真技术对加工过程的动态情况和加工结果进行实际综合分析的一种新兴技术。为分析加工过程及结果,可根据NC加工机床的实际状况用NC代码驱动虚 拟加工环境中的NC机床进行虚拟切削加工,它可描述刀具的真实运动轨迹,完成碰撞、干涉检查,还可逼真地描述加工后工件的形位误差、几何尺寸误差和表面粗 糙度等属性,并将虚拟成品零件与设计零件进行比较,如零件精度不能满足设计要求,则可对工艺参数(进给量、切削速度等)或工件装夹方式进行调整改进,如有 必要还可对零件的结构设计进行完善,以提高其可加工性。通过虚拟切削加工可得到一个优化的加工方案,据此进行实际加工,可提高加工成功率,减少原材料消 耗,改善产品质量,降低生产成本和缩短产品开发周期。
虚拟切削加工与传统切削加工的区别在于它生产的是数字化产品,而不是实际产品,它的最大好处是不需消耗实际资源和能量。

7 结语

据 估计,切削加工约占机械制造工作量的30%~40%,全世界每年约有1亿吨钢料通过刀具切削而成为切屑,全世界每年切削加工耗资约 2500 亿美元。与世界先进水平相比,目前我国的切削加工技术水平还比较低,努力研究和开发高速切削、硬切削、干切削、精密切削、虚拟切削等先进切削加工技术,对 于提高我国机械制造技术水平和机电产品性能、质量及市场竞争力,推动先进制造技术的发展都具有重要意义。
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退火--淬火--回火
退火---淬火---回火
一.退火的种类
1. 完全退火和等温退火
完全退火又称重结晶退火,一般简称为退火,这种退火主要用于亚共析成分的各种碳钢和合金钢的铸,锻件及热轧型材,有时也用于焊接结构。一般常作为一些不重工件的最终热处理,或作为某些工件的预先热处理。
2. 球化退火
球化退火主要用于过共析的碳钢及合金工具钢(如制造刃具,量具,模具所用的钢种)。其主要目的在于降低硬度,改善切削加工性,并为以后淬火作好准备。
3. 去应力退火
去应力退火又称低温退火(或高温回火),这种退火主要用来消除铸件,锻件,焊接件,热轧件,冷拉件等的残余应力。如果这些应力不予消除,将会引起钢件在一定时间以后,或在随后的切削加工过程中产生变形或裂纹。
二.淬火时,最常用的冷却介质是盐水,水和油。盐水淬火的工件,容易得到高的硬度和光洁的表面,不容易产生淬不硬的软点,但却易使工件变形严重,甚至发生开裂。而用油作淬火介质只适用于过冷奥氏体的稳定性比较大的一些合金钢或小尺寸的碳钢工件的淬火。
三.钢回火的目的
1. 降低脆性,消除或减少内应力,钢件淬火后存在很大内应力和脆性,如不及时回火往往会使钢件发生变形甚至开裂。
2. 获得工件所要求的机械性能,工件经淬火后硬度高而脆性大,为了满足各种工件的不同性能的要求,可以通过适当回火的配合来调整硬度,减小脆性,得到所需要的韧性,塑性。
3. 稳定工件尺寸
4. 对于退火难以软化的某些合金钢,在淬火(或正火)后常采用高温回火,使钢中碳化物适当聚集,将硬度降低,以利切削加工。

加热缺陷及控制
一、过热现象
我们知道热处理过程中加热过热最易导致奥氏体晶粒的粗大,使零件的机械性能下降。
1. 一般过热:加热温度过高或在高温下保温时间过长,引起奥氏体晶粒粗化称为过热。粗大的奥氏体晶粒会导致钢的强韧性降低,脆性转变温度升高,增 加淬火时的变形开裂倾向。而导致过热的原因是炉温仪表失控或混料(常为不懂工艺发生的)。过热组织可经退火、正火或多次高温回火后,在正常情况下重新奥氏 化使晶粒细化。
2.断口遗传:有过热组织的钢材,重新加热淬火后,虽能使奥氏体晶粒细化,但有时仍出现粗大颗粒状断口。产生断口遗传的理论争议较 多,一般认 为曾因加热温度过高而使MnS之类的杂物溶入奥氏体并富集于晶接口,而冷却时这些夹杂物又会沿晶接口析出,受冲击时易沿粗大奥氏体晶界断裂。
3.粗大组织的遗传:有粗大马氏体、贝氏体、魏氏体组织的钢件重新奥氏化时,以慢速加热到常规的淬火温度,甚至再低一些,其奥氏体晶粒仍然是粗大的,这种现象称为组织遗传性。要消除粗大组织的遗传性,可采用中间退火或多次高温回火处理。
二、过烧现象
加热温度过高,不仅引起奥氏体晶粒粗大,而且晶界局部出现氧化或熔化,导致晶界弱化,称为过烧。钢过烧后性能严重恶化,淬火时形成龟裂。过烧组织无法恢复,只能报废。因此在工作中要避免过烧的发生。
三、脱碳和氧化
钢在加热时,表层的碳与介质(或气氛)中的氧、氢、二氧化碳及水蒸气等发生反应,降低了表层碳浓度称为脱碳,脱碳钢淬火后表面硬度、疲劳强度及耐磨性降低,而且表面形成残余拉应力易形成表面网状裂纹。
加热时,钢表层的铁及合金与元素与介质(或气氛)中的氧、二氧化碳、水蒸气等发生反应生成氧化物膜的现象称为氧化。高温(一般570度以上)工件氧化后尺寸精度和表面光亮度恶化,具有氧化膜的淬透性差的钢件易出现淬火软点。
为了防止氧化和减少脱碳的措施有:工件表面涂料,用不锈钢箔包装密封加热、采用盐浴炉加热、采用保护气氛加热(如净化后的惰性气体、控制炉内碳势)、火焰燃烧炉(使炉气呈还原性)
四、氢脆现象
高强度钢在富氢气氛中加热时出现塑性和韧性降低的现象称为氢脆。出现氢脆的工件通过除氢处理(如回火、时效等)也能消除氢脆,采用真空、低氢气氛或惰性气氛加热可避免氢脆。

几种常见的热处理概念
几种常见热处理概念
1. 正火:将钢材或钢件加热到临界点AC3或ACM以上的适当温度保持一定时间后在空气中冷却,得到珠光体类组织的热处理工艺。
2. 退火annealing:将亚共析钢工件加热至AC3以上20―40度,保温一段时间后,随炉缓慢冷却(或埋在砂中或石灰中冷却)至500度以下在空气中冷却的热处理工艺
3. 固溶热处理:将合金加热至高温单相区恒温保持,使过剩相充分溶解到固溶体中,然后快速冷却,以得到过饱和固溶体的热处理工艺
4. 时效:合金经固溶热处理或冷塑性形变后,在室温放置或稍高于室温保持时,其性能随时间而变化的现象。
5. 固溶处理:使合金中各种相充分溶解,强化固溶体并提高韧性及抗蚀性能,消除应力与软化,以便继续加工成型
6. 时效处理:在强化相析出的温度加热并保温,使强化相沉淀析出,得以硬化,提高强度
7. 淬火:将钢奥氏体化后以适当的冷却速度冷却,使工件在横截面内全部或一定的范围内发生马氏体等不稳定组织结构转变的热处理工艺
8. 回火:将经过淬火的工件加热到临界点AC1以下的适当温度保持一定时间,随后用符合要求的方法冷却,以获得所需要的组织和性能的热处理工艺
9. 钢的碳氮共渗:碳氮共渗是向钢的表层同时渗入碳和氮的过程。习惯上碳氮共渗又称为氰化,目前以中温气体碳氮共渗和低温气体碳氮共渗(即气体软氮化)应用较 为广泛。中温气体碳氮共渗的主要目的是提高钢的硬度,耐磨性和疲劳强度。低温气体碳氮共渗以渗氮为主,其主要目的是提高钢的耐磨性和抗咬合性。
10. 调质处理quenching and tempering:一般习惯将淬火加高温回火相结合的热处理称为调质处理。调质处理广泛应用于各种重要的结构零件,特别是那些在交变负荷下工作的连杆、 螺栓、齿轮及轴类等。调质处理后得到回火索氏体组织,它的机械性能均比相同硬度的正火索氏体组织为优。它的硬度取决于高温回火温度并与钢的回火稳定性和工 件截面尺寸有关,一般在HB200―350之间。
11. 钎焊:用钎料将两种工件粘合在一起的热处理工艺

回火的种类及应用
根据工件性能要求的不同,按其回火温度的不同,可将回火分为以下几种:
(一)低温回火(150-250度)
低温回火所得组织为回火马氏体。其目的是在保持淬火钢的高硬度和高耐磨性的前提下,降低其淬火内应力和脆性,以免使用时崩裂或过早损坏。它主要用于各种高碳的切削刃具,量具,冷冲模具,滚动轴承以及渗碳件等,回火后硬度一般为HRC58-64。
(二)中温回火(350-500度)
中温回火所得组织为回火屈氏体。其目的是获得高的屈服强度,弹性极限和较高的韧性。因此,它主要用于各种弹簧和热作模具的处理,回火后硬度一般为HRC35-50。
(三)高温回火(500-650度)
高温回火所得组织为回火索氏体。习惯上将淬火加高温回火相结合的热处理称为调质处理,其目的是获得强度,硬度和塑性,韧性都较好的综合机械性能。因此,广泛用于汽车,拖拉机,机床等的重要结构零件,如连杆,螺栓,齿轮及轴类。回火后硬度一般为HB200-330。
钢的氮化及碳氮共渗
钢的氮化(气体氮化)
概念:氮化是向钢的表面层渗入氮原子的过程,其目的是提高表面硬度和耐磨性,以及提高疲劳强度和抗腐蚀性。
它是利用氨气在加热时分解出活性氮原子,被钢吸收后在其表面形成氮化层,同时向心部扩散。
氮化通常利用专门设备或井式渗碳炉来进行。适用于各种高速传动精密齿轮、机床主轴(如镗杆、磨床主轴),高速柴油机曲轴、阀门等。
氮化工件工艺路线:锻造-退火-粗加工-调质-精加工-除应力-粗磨-氮化-精磨或研磨。
由于氮化层薄,并且较脆,因此要求有较高强度的心部组织,所以要先进行调质热处理,获得回火索氏体,提高心部机械性能和氮化层质量。
钢在氮化后,不再需要进行淬火便具有很高的表面硬度大于HV850)及耐磨性。
氮化处理温度低,变形很小,它与渗碳、感应表面淬火相比,变形小得多。
钢 的碳氮共渗:碳氮共渗是向钢的表层同时渗入碳和氮的过程,习惯上碳氮共渗又称作氰化。目前以中温气体碳氮共渗和低温气体碳氮共渗(即气体软氮 化)应用较是广。中温气体碳氮共渗的主要目的是提高钢的硬度,耐磨性和疲劳强度,低温气体碳氮共渗以渗氮为主,其主要目的是提高钢的耐磨性和抗咬合性。

热处理应力及其影响
热 处理残余力是指工件经热处理后最终残存下来的应力,对工件的形状,&127;尺寸和性能都有极为重要的影响。当它超过材料的屈服强度时, &127;便引起工件的变形,超过材料的强度极限时就会使工件开裂,这是它有害的一面,应当减少和消除。但在一定条件下控制应力使之合理分布,就 可以提高零件的机械性能和使用寿命,变有害为有利。分析钢在热处理过程中应力的分布和变化规律,使之合理分布对提高产品质量有着深远的实际意义。例如关于 表层残余压应力的合理分布对零件使用寿命的影响问题已经引起了人们的广泛重视。
一、钢的热处理应力
工件在加热和冷却过程中,由于表层和 心部的冷却速度和时间的不一致,形成温差,就会导致体积膨胀和收缩不均而产生应力,即热应力。在热应力的作用 下,由于表层开始温度低于心部,收缩也大于心部而使心部受拉,当冷却结束时,由于心部最后冷却体积收缩不能自由进行而使表层受压心部受拉。即在热应力的作 用下最终使工件表层受压而心部受拉。这种现象受到冷却速度,材料成分和热处理工艺等因素的影响。当冷却速度愈快,含碳量和合金成分愈高,冷却过程中在热应 力作用下产生的不均匀塑性变形愈大,最后形成的残余应力就愈大。另一方面钢在热处理过程中由于组织的变化即奥氏体向马氏体转变时,因比容的增大会伴随工件 体积的膨胀,&127;工件各部位先后相变,造成体积长大不一致而产生组织应力。组织应力变化的最终结果是表层受拉应力,心部受压应力,恰好与热 应力相反。组织应力的大小与工件在马氏体相变区的冷却速度,形状,材料的化学成分等因素有关。
实践证明,任何工件在热处理过程中,& 127;只要有相变,热应力和组织应力都会发生。&127;只不过热应力在组织转变以 前就已经产生了,而组织应力则是在组织转变过程中产生的,在整个冷却过程中,热应力与组织应力综合作用的结果,&127;就是工件中实际存在的应 力。这两种应力综合作用的结果是十分复杂的,受着许多因素的影响,如成分、形状、热处理工艺等。就其发展过程来说只有两种类型,即热应力和组织应力,作用 方向相反时二者抵消,作用方向相同时二者相互迭加。不管是相互抵消还是相互迭加,两个应力应有一个占主导因素,热应力占主导地位时的作用结果是工件心部受 拉,表面受压。&127;组织应力占主导地位时的作用结果是工件心部受压表面受拉。


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