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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），力学性能也叫机械性能。









材料的工艺性能指材料适应冷、热加工方法的能力。



（一）、机械性能



机械性能是指金属材料在外力作用下所表现出来的特性。



1、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。



2、屈服点（бs）：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。



3、抗拉强度（бb）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。



4、延伸率（δ）：材料在拉伸断裂后，总伸长与原始标距长度的百分比。



5、断面收缩率（Ψ）材料在拉伸断裂后、断面最大缩小面积与原断面积百分比。



6、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）



7、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）.



（二）、工艺性能



指材料承受各种加工、处理的能力的那些性能。



8、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。



9、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。



10、顶气段性能：指金属材料能承授予顶锻而不破裂的性能。



11、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α（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。



12、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。



13、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。



（三）、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。



14、耐腐蚀性：指金属材料抵抗各种介质侵蚀的能力。



15、抗氧化性：指金属材料在高温下，抵抗产生氧化皮能力。

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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 tool、aerospace tool .HSS Cutting tool、Carbide end mills、Carbide cutting tool、NAS Cutting tool、Carbide end mill、Aerospace cutting tool、Фрезеры’Carbide drill、High speed steel、Milling cutter、CVDD(Chemical Vapor Deposition Diamond )’PCBN (Polycrystalline Cubic Boron Nitride) ’Core drill、Tapered end mills、CVD Diamond Tools Inserts’PCD Edge-Beveling Cutter(Golden Finger’PCD V-Cutter’PCD Wood tools’PCD Cutting tools’PCD Circular Saw Blade’PVDD End Mills’diamond tool ‘Single Crystal Diamond ‘Metric end mills、Miniature end mills、Специальные режущие инструменты ‘Пустотелое сверло ‘Pilot reamer、Fraises’Fresas con mango’ PCD (Polycrystalline diamond) ‘Frese’Electronics cutter、Step drill、Metal cutting saw、Double margin drill、Gun barrel、Angle milling cutter、Carbide burrs、Carbide tipped cutter、Chamfering tool、IC card engraving cutter、Side cutter、NAS tool、DIN tool、Special tool、Metal slitting saws、Shell end mills、Side and face milling cutters、Side chip clearance saws、Long end mills、Stub roughing end mills、Dovetail milling cutters、Carbide slot drills、Carbide torus cutters、Angel carbide end mills、Carbide torus cutters、Carbide ball-nosed slot drills、Mould cutter、Tool manufacturer.

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1. indication 缺陷

2. test specimen 试样

3. bar 棒材

4. stock 原料

5. billet 方钢，钢方坯

6. bloom 钢坯,钢锭

7. section 型材

8. steel ingot 钢锭

9. blank 坯料，半成品

10. cast steel 铸钢

11. nodular cast iron 球墨铸铁

12. ductile cast iron 球墨铸铁

13. bronze 青铜

14. brass 黄铜

15. copper 合金

16. stainless steel不锈钢

17. decarburization 脱碳

18. scale 氧化皮

19. anneal 退火

20. process anneal 进行退火

21. quenching 淬火

22. normalizing 正火

23. Charpy impact text 夏比冲击试验

24. fatigue 疲劳

25. tensile testing 拉伸试验

26. solution 固溶处理

27. aging 时效处理

28. Vickers hardness维氏硬度

29. Rockwell hardness 洛氏硬度

30. Brinell hardness 布氏硬度

31. hardness tester硬度计

32. descale 除污，除氧化皮等

33. ferrite 铁素体

34. austenite 奥氏体

35. martensite马氏体

36. cementite 渗碳体

37. iron carbide 渗碳体

38. solid solution 固溶体

39. sorbite 索氏体

40. bainite 贝氏体

41. pearlite 珠光体

42. nodular fine pearlite/ troostite屈氏体

43. black oxide coating 发黑

44. grain 晶粒

45. chromium 铬

46. cadmium 镉

47. tungsten 钨

48. molybdenum 钼

49. manganese 锰

50. vanadium 钒

51. molybdenum 钼

52. silicon 硅

53. sulfer/sulphur 硫

54. phosphor/ phosphorus 磷

55. nitrided 氮化的

56. case hardening 表面硬化，表面淬硬

57. air cooling 空冷

58. furnace cooling 炉冷

59. oil cooling 油冷

60. electrocladding /plating 电镀

61. brittleness 脆性

62. strength 强度

63. rigidity 刚性,刚度

64. creep 蠕变

65. deflection 挠度

66. elongation 延伸率

67. yield strength 屈服强度

68. elastoplasticity 弹塑性

69. metallographic structure 金相组织

70. metallographic test 金相试验

71. carbon content 含碳量

72. induction hardening 感应淬火

73. impedance matching 感应淬火

74. hardening and tempering 调质

75. crack 裂纹

76. shrinkage 缩孔，疏松

77. forging 锻（件）

78. casting 铸（件）

79. rolling 轧（件）

80. drawing 拉（件）

81. shot blasting 喷丸（处理）

82. grit blasting 喷钢砂（处理）

83. sand blasting 喷砂（处理）

84. carburizing 渗碳

85. nitriding 渗氮

86. ageing/aging 时效

87. grain size 晶粒度

88. pore 气孔

89. sonim 夹砂

90. cinder inclusion 夹渣

91. lattice晶格

92. abrasion/abrasive/rub/wear/wearing resistance (property) 耐磨性

93. spectrum analysis光谱分析

94. heat/thermal treatment 热处理

95. inclusion 夹杂物

96. segregation 偏析

97. picking 酸洗，酸浸

98. residual stress 残余应力

99. remaining stress 残余应力

100. relaxation of residual stress 消除残余应力

101. stress relief 应力释放

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§1.有色金属分类及产品牌号表示方法

一、有色金属的分类

（1）有色纯金属 分为重金属、轻金属、贵金属、半金属和稀有金属五类。

（2）有色合金 按合金系统分：重有色金属合金、轻有色金属合金、贵金属合金、稀有金属合金等；按合金用途则可分：变形（压力加工用合金）、铸造合金、轴承合金、印刷合金、硬质合金、焊料、中间合金、金属粉未等。

（3）有色材 按化学成份分类：铜和铜合金材、铝和铝合金材、铅和铅合金材、镍和镍合金材、钛和钛合金材。按形状分类时，可分为：板、条、带、箔、管、棒、线、型等品种。

二、产品牌号的表示办法

（1）命名原则 有色金属及合金产品牌号的命名，规定以汉语拼音字母或国际元素符号作为主题词代号，表示其所属大类，如用L或AL表示铝，T或Cu表示铜。主题词以后，用 成份数字顺序结合产品类别来表示。即主题词之后的代号可以表示产品的状态、特征或主要成份，如LF为防（F）锈的铝（L）合金；LD为锻（D）造用的铝 （L）合金；LY为硬（Y）的铝（L）合金，这三种合金的主题词是铝合金（L）。又如QSn为青（Q）铜中主要的添加元素为锡（Sn）的一类；QAL9- 4为青（Q）铜中含有铝（AL），成分中添加元素铝为9%，其他添加元素为4%，这两种合金的主题词是青铜（Q）。因此，产品代号是由标准（GB340- 78）规定的主题词汉语拼音字母、化学元素符号及阿拉伯数字相结合的方法来表示。

有色金属及合金产品的状态、加工方法、特征代号，采用规定的汉语拼音字母表示。如热加工的R（热），淬火的C（淬），不包铝的B（不），细颗粒的X（细）等。但也有少数便外，如优质表面O（形象化表示完美无缺）等。

§2铜及铜合金

一、纯铜

纯铜是玫瑰红色金属，表面形成氧化铜膜后呈紫色，故工业纯铜常称紫铜或电解铜。密度为8-9g/cm3，熔点1083°C。纯铜导电性很好，大量用于制造 电线、电缆、电刷等；导热性好，常用来制造须防磁性干扰的磁学仪器、仪表，如罗盘、航空仪表等；塑性极好，易于热压和冷压力加工，可制成管、棒、线、条、 带、板、箔等铜材。纯铜产品有冶炼品及加工品两种。

二、铜合金

（1）黄铜

黄铜是铜与锌的合金。最简单的黄铜是铜——锌二元合金，称为简单黄铜或普通黄铜。改变黄铜中锌的含量可以得到不同机械性能的黄铜。黄铜中锌的含量越高，其强度也较高，塑性稍低。工业中采用的黄铜含锌量不超过45%，含锌量再高将会产生脆性，使合金性能变坏。

为了改善黄铜的某种性能，在一元黄铜的基础上加入其它合金元素的黄铜称为特殊黄铜。常用的合金元素有硅、铝、锡、铅、锰、铁与镍等。在黄铜中加铝能提高黄 铜的屈服强度和抗腐蚀性，稍降低塑性。含铝小于4%的黄铜具有良好的加工、铸造等综合性能。在黄铜中加1%的锡能显著改善黄铜的抗海水和海洋大气腐蚀的能 力，因此称为“海军黄铜”。锡还能改善黄铜的切削加工性能。黄铜加铅的主要目的是改善切削加工性和提高耐磨性，铅对黄铜的强度影响不大。锰黄铜具有良好的 机械性能、热稳定性和抗蚀性；在锰黄铜中加铝，还可以改善它的性能，得到表面光洁的铸件。黄铜可分为铸造和压力加工两类产品。常用加工黄铜的化学成分.

(2)青铜

青铜是历史上应用最早的一种合金，原指铜锡合金，因颜色呈青灰色，故称青铜。为了改善合金的工艺性能和机械性能，大部分青铜内还加入其它合金元素，如铅、 锌、磷等。由于锡是一种稀缺元素，所以工业上还使用许多不含锡的无锡青铜，它们不仅价格便宜，还具有所需要的特种性能。无锡青铜主要有铝青铜、铍青铜、锰 青铜、硅青铜等。此外还有成份较为复杂的三元或四元青铜。现在除黄铜和白铜（铜镍合金）以外的铜合金均称为青铜。

锡青铜有较高的机械性能，较好的耐蚀性、减摩性和好的铸造性能；对过热和气体的敏感性小，焊接性能好，无铁磁性，收缩系数小。锡青铜在大气、海水、淡水和 蒸汽中的抗蚀性都比黄铜高。铝青铜有比锡青铜高的机械性能和耐磨、耐蚀、耐寒、耐热、无铁磁性，有良好的流动性，无偏析倾向，可得到致密的铸件。在铝青铜 中加入铁、镍和锰等元素，可进一步改善合金的各种性能。

青铜也分为压力加工和铸造产品两大类。

(3)白铜

以镍为主要添加元素的铜基合金呈银白色,称为白铜。铜镍二元合金称普通白铜，加锰、铁、锌和铝等元素的铜镍合金称为复杂白铜，纯铜加镍能显著提高强度、耐 蚀性、电阻和热电性。工业用白铜根据性能特点和用途不同分为结构用白铜和电工用白铜两种，分别满足各种耐蚀和特殊的电、热性能。

三、铜材

以纯铜或铜合金制成各种形状包括棒、线、板、带、条、管、箔等统称铜材。铜材的加工有轧制、挤制及拉制等方法，铜材中板材和条材有热轧的和冷轧的；而带材和箔材都是冷轧的；管材和棒材则分为挤制品和拉制品；线材都是拉制的。

§3铝及铝合金

铝是一种轻金属,密度小(2.79/Cm3), 具有良好的强度和塑性，铝合金具有较好的强度，超硬铝合金的强度可达600Mpa，普通硬铝合金的抗拉强度也达200-450Mpa，它的比钢度远高于 钢，因此在机械制造中得到广泛的运用。铝的导电性仅次于银和铜，居第三位，用于制造各种导线。铝具有良好的导热性，可用作各种散热材料。铝还具有良好的抗 腐蚀性能和较好的塑性，适合于各种压力加工。

铝合金按加工方法可以分为变形铝合金和铸造铝合金。变形铝合金又分为不可热处理强化型铝合金和可热处理强化型铝合金。不可热处理强化型不能通过热处理来提 高机械性能，只能通过冷加工变形来实现强化，它主要包括高纯铝、工业高纯铝、工业纯铝以及防锈铝等。可热处理强化型铝合金可以通过淬火和时效等热处理手段 来提高机械性能，它可分为硬铝、锻铝、超硬铝和特殊铝合金等。

铝合金可以采用热处理获得良好的机械性能，物理性能和抗腐蚀性能。

铸造铝合金按化学成分可分为铝硅合金，铝铜合金，铝镁合金和铝锌合金。

一、纯铝产品

纯铝分冶炼品和压力加工品两类，前者以化学成份Al表示，后者用汉语拼音LG（铝、工业用的）表示。

二、压力加工铝合金

铝合金压力加工产品分为防锈（LF）、硬质（LY）、锻造（LD）、超硬（LC）、包覆（LB）、特殊（LT）及钎焊（LQ）等七类。常用铝合金材料的状态为退火（M焖火）、硬化（Y）、热轧（R）等三种。

三、铝材

铝和铝合金经加工成一定形状的材料统称铝材，包括板、带、箔、管、棒、线、型等。

四、铸造铝合金

铸造铝合金（ZL）按成分中铝以外的主要元素硅、铜、镁、锌分为四类，代号编码分别为100、200、300、400。

五、高强度铝合金

高强度铝合金指其抗拉强度大于480兆帕的铝合金，主要是压力加工铝合金中硬铝合金类、超硬铝合金类和铸造合金类。

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机械零件所用金属材料多种多样，为了使生产、管理方便、有序，有关标准对不同金属材料 规定了它们牌号的表示方法，以示统一和便于采纳、使用。现将常用金属材料牌号表示方法向读者作一些简单介绍。

　　一、钢铁产品牌号表示方法(参照GB/T221—2000)

1.标准的基本概况

　　GB/T221—2000标准是参照国外钢铁产品牌号表示方法和国内钢铁产品牌号表示方法变化( 如Q345代替16Mn)等情况修订后，于2000年4月1日发布，并于2000年11月1日开始实施。

　　2.主要技术内容变动情况

　　(1)由于一些钢铁产品牌号有它们专用的标准，故取消了原标准中铁合金、铸造合金、高温 合金、精密合金、耐蚀合金和铸铁、铸钢、粉末材料等牌号表示方法。

　　(2)一些新的钢铁产品的出现，更加完善了原标准。新标准增加了脱碳低磷粒铁、含钒生铁 JP2、铸造耐磨生铁、保证淬透性钢、非调质机械结构钢、塑料模具钢、取向硅钢(电讯用)等牌号表示方法。

　　(3)对不适应科技发展和与生产不协调的一些用钢牌号作了彻底改变或修改。如碳素结构钢A ３改为Q235，低合金高强度结构钢16Mn改为Q345等。对不锈钢、耐热钢和冷轧硅钢等的牌 号表示方法也做了修改。

　　(4)原标准中“钢铁产品牌号表示方法举例”的表3，因不适用于新标准而被删除。

　　3.钢铁产品牌号表示方法的基本原则

　　(1)凡国家标准和行业标准中钢铁产品的牌号均应按GB/T221—2000标准规定的牌号表示方法 编写。凡不符合规定编写的钢铁产品牌号，应在标准修订时予以更改，一些新的钢铁产品，其牌号也应按此予以编写牌号。

　　(2)产品牌号的表示，一般采用汉语拼音字母，化学元素符号和阿拉伯数字相结合的方法来 表示。

　　(3)采用汉语拼音字母表示产品名称、用途、特性和工艺方法时，一般从代表产品名称的汉 语拼音中选取第一个字母。当和另一个产品所选用的字母重复时，可改用第二个字母或第三个字母，或同时选取两个汉字中的第一个拼音字母。

　　(4)暂时没有可采用的汉字及汉语拼音的，采用符号为英文字母。

　　4.钢铁产品名称、用途、特性和工艺方法表示符号(摘录)

　　钢铁产品名称、用途、特性和工艺方法表示符号见表1。

　　5.钢铁产品牌号表示方法示例及说明

　　(1)生铁牌号表示方法生铁牌号采用表1中规定的符号和阿拉伯数字表示。

　　①阿拉伯数字表示平均含硅量(以千分之几计)。例如：含硅量为2.75%～3.25%的铸造用生 铁，其牌号表示为“Z30”；含硅量为0.85%～1.25%的炼钢用生铁，其牌号表示为“L10”。

　　②含钒生铁和脱碳低磷粒铁，阿拉伯数字分别表示钒和碳的平均含量(均以千分之几计)。例 如：含钒量不小于0.40%的含钒生铁，其牌号表示为“F40”；含碳量为1.20%～1.60%的炼钢用脱碳低磷粒铁，其牌号表示为“TL14”。

　　(2)碳素结构钢和低合金高强度结构牌号表示方法以上用钢通常分为通用钢和专用钢两大类。

　　①通用结构钢采用代表屈服点的拼音字母“Q”。屈服点数值(单位为MPa)和表1中规定的质 量等级、脱氧方法等符号，按顺序组成牌号。例如：碳素结构钢牌号表示为：Q235AF，Q235BZ；低合金高强度结构钢牌号表示为：Q345C，Q345D。

　　碳素结构钢的牌号组成中，镇静钢符号“Z”和特殊镇静钢符号“TZ”可以省略，例如：质 量等级分别为C级和D级的Q235钢，其牌号表示应为Q235CZ和Q235DTZ，但可以省略为Q235C和 Q235D。

　　低合金高强度结构钢有镇静钢和特殊镇静钢，但牌号尾部不加写表示脱氧方法的符号。

　　②专用结构钢一般采用代表钢屈服点的符号“Q”、屈服点数值和表1中规定的代表产品用途 的符号等表示，例如：压力容器用钢牌号表示为“Q345R”；耐候钢其牌号表示为：Q340NH。

　　③根据需要，通用低合金高强度结构钢的牌号也可以采用两位阿拉伯数字(以万分之几计平 均含碳量)和标准的元素符号组成；专用低合金高强度结构钢的牌号，除一般组成外，尚应加写表1中规定代表产品用途的符号。

　　(3)优质碳素结构钢和优质碳素弹簧钢牌号表示方法

　　优质碳素结构钢采用两位阿拉伯数字(以万分之几计表示平均含碳量)或阿拉伯数字和元素符 号、表1中规定的符号组合成牌号。

　　①沸腾钢和半镇静钢，在牌号尾部分别加符号“F”和“b”。例如：平均含碳量为0.08%的 沸 腾钢，其牌号表示为“08F”；平均含碳量为0.10%的半镇静钢，其牌号表示为“10b”。

　　②镇静钢(S、P分别≤0.035%)一般不标符号。例如：平均含碳量为0.45%的镇静钢，其牌号表示为“45”。

　　③较高含锰量的优质碳素结构钢，在表示平均含碳量的阿拉伯数字后加锰元素符号。例如： 平均含碳量为0.50%，含锰量为0.70%～1.00%的钢，其牌号表示为“50Mn”。

　　④高级优质碳素结构钢(S、P分别≤0.030%)，在牌号后加符号“A”。例如：平均含碳量为0.45%的高级优质碳素结构钢，其牌号表示为“45A”。

　　⑤特级优质碳素结构钢(S≤0.020%、P≤0.025%)，在牌号后加符号“E”。例如：平均含碳量为0.45%的特级优质碳素结构钢，其牌号表示为“45E”。

　　优质碳素弹簧钢牌号的表示方法与优质碳素结构钢牌号表示方法相同(65、70、85、65Mn钢 在GB/T1222和GB/T 699两个标准中同时分别存在)。

　　(4)合金结构钢和合金弹簧钢牌号表示方法

　　①合金结构钢牌号采用阿拉伯数字和标准的化学元素符号表示。

　　用两位阿拉伯数字表示平均含碳量(以万分之几计)，放在牌号头部。

　　合金元素含量表示方法为：平均含量小于1.50%时，牌号中仅标明元素，一般不标明含量； 平均合金含量为1.50%～2.49%、2.50%～3.49%、3.50%～4.49%、4.50%～5.49%、……时，在合金元素后相应写成2、3、4、5……。

　　例如：碳、铬、锰、硅的平均含量分别为0□30%、0.95%、0.85%、1.05%的合金结构钢，当S、P含量分别≤0.035%时，其牌号表示为“30CrMnSi”。

　　高级优质合金结构钢(S、P含量分别≤0.025%)，在牌号尾部加符号“A”表示。例如：“30 CrMnSiA”。

　　特级优质合金结构钢(S≤0.015%、P≤0.025%)，在牌号尾部加符号“E”，例如：“30CrM nSiE”。

　　专用合金结构钢牌号尚应在牌号头部(或尾部)加表1中规定代表产品用途的符号。

　　②合金弹簧钢牌号的表示方法与合金结构钢相同。例如：碳、硅、锰的平均含量分别为0.60%、1.75%、0.75%的弹簧钢，其牌号表示为“60Si2Mn”。高级优质弹簧钢，在牌号尾部加符号“A”，其牌号表示为“60Si2MnA”。

　　(5)易切削钢牌号表示方法易切削钢采用标准化学元素符号、表1规定的符号和阿拉伯数字 表示。阿拉伯数字表示平均含碳量(以万分之几计)。

　　①加硫易切削钢和加硫、磷易切削钢，在符号“Y”和阿拉伯数字后不加易切削元素符号。

　　例如：平均含碳量为0.15%的易切削钢，其牌号表示为“Y15”。

　　②较高含锰量的加硫或加硫、磷易切削钢在符号“Y”和阿拉伯数字后加锰元素符号。例如 ：平均含碳量为0.40%，含锰量为1.20%～1.55%的易切削钢，其牌号表示为“Y40Mn”。

　　③含钙、铅等易切削元素的易切削钢，在符号“Y”和阿拉伯数字后加易切削元素符号。例 如：“Y15Pb”、“Y45Ca”。

　　(6)非调质机械结构钢牌号表示方法非调质机械结构钢，在牌号头部分别加符号“YF”和“F”表示易切削非调质机械结构钢和热锻用非调质机械结构钢，牌号表示方法的其他内容与合金结构钢相同。例如：“YF35V”、“F45V”。

　　(7)工具钢牌号表示方法工具钢分为碳素工具钢、合金工具钢和高速工具钢三类。

　　①碳素工具钢采用标准化学元素符号、表1规定的符号和阿拉伯数字表示。阿拉伯数字表示 平均含碳量(以千分之几计)。

　　a.普通含锰量碳素工具钢，在工具钢符号“T”后为阿拉伯数字。例如：平均含碳量为0.80%的碳素工具钢，其牌号表示为“T8”。

　　b.较高含锰量的碳素工具钢，在工具钢符号“T”和阿拉伯数字后加锰元素符号。例如：“ T8Mn”。

　　c.高级优质碳素工具钢，在牌号尾部加“A”。例如：“T8MnA”。

　　②合金工具钢和高速工具钢

　　合金工具钢、高速工具钢牌号表示方法与合金结构钢牌号表示方法相同。采用标准规定的合 金元素符号和阿拉伯数字表示，但一般不标明平均含碳量数字，例如：平均含碳量为1.60% ，含铬、钼，钒含量分别为11.75%、0.50%、0.22%的合金工具钢，其牌号表示为“Cr12MoV”；平均含碳量为0.85%，含钨、钼、铬、 钒含量分别为6.00%、5.00%、4.00%、2.00%的高速工具钢，其牌号表示为“W6Mo5Cr4V2”。

　　若平均含碳量小于1.00%时，可采用一位阿拉伯数字表示含碳量(以千分之几计)。例如：平 均含碳量为0.80%，含锰量为0.95%，含硅量为0.45%的合金工具钢，其牌号表示为“8MnSi”。

　　低铬(平均含铬量＜1.00%)合金工具钢，在含铬量(以千分之几计)前加数字“0”。例如：平均含铬量为0.60%的合金工具钢，其牌号表示为“Cr06”。

　　(8)塑料模具钢牌号表示方法塑料模具钢牌号除在头部加符号“SM”外，其余表示方法与优质碳素结构钢和合金工具钢牌 号表示方法相同。例如：平均含碳量为0.45%的碳素塑料模具钢，其牌号表示为“SM45”；平均含碳量为0.34%，含铬量为1.70%，含钼量为 0.42%的合金塑料模具钢，其牌号表示为“SM3Cr2Mo”。

　　(9)轴承钢牌号表示方法轴承钢分为高碳铬轴承钢、渗碳轴承钢、高碳铬不锈轴承钢和高 温轴承钢等四大类。

　　①高碳铬轴承钢，在牌号头部加符号“G”，但不标明含碳量。铬含量以千分之几计，其他 合金元素按合金结构钢的合金含量表示。例如：平均含铬量为1□50%的轴承钢，其牌号表示 为“GCr15”。

　　②渗碳轴承钢，采用合金结构钢的牌号表示方法，另在牌号头部加符号“G”。例如：“G20 CrNiMo”。

　　高级优质渗碳轴承钢，在牌号尾部加“A”。例如：“G20CrNiMoA”。

　　③高碳铬不锈轴承钢和高温轴承钢，采用不锈钢和耐热钢的牌号表示方法，牌号头部不加符 号“G”。例如：高碳铬不锈轴承钢“9Cr18”和高温轴承钢“10Cr14Mo”。

　　(10)不锈钢和耐热钢的牌号表示方法不锈钢和耐热钢牌号采用标准规定的合金元素符号和阿拉伯数字表示，为切削不锈钢、易切削耐热钢在牌号头部加“Y”。

　　一般用一位阿拉伯数字表示平均含碳量(以千分之几计)；当平均含碳量≥1.00%时，用两位 阿拉伯数字表示；当含碳量上限＜0.10%时，以“0”表示含碳量；当含碳量上限≤0.03%，＞0.01%时(超低碳)，以“03”表示含碳量；当含碳 量上限(≤0.01%时极低碳)，以“01”表示含碳量。含碳量没有规定下限时，采用阿拉伯数字表示含碳量的上限数字。

　　合金元素含量表示方法同合金结构钢。例如：平均含碳量为0.20%，含铬量为13%的不锈钢，其牌号表示为“2Cr13”；含碳量上限为0.08%， 平均含铬量为18%，含镍量为9%的铬镍不锈钢，其牌号表示为“0Cr18Ni9”；含碳量上限为0.12%，平均含铬量为17%的加硫易切削铬不锈钢， 其牌号表示为“Y1Cr17”；平均含碳量为1.10%，含铬量为17%的高碳铬不锈钢，其牌号表示为“11Cr7”；含碳量上限为0.03%，平均含铬 量为19%，含镍量为10%的超低碳不锈钢，其牌号表示为“03Cr19Ni10”；含碳量上限为0.01%，平均含铬量为19%，含镍量为11%的极低 碳不锈钢，其牌号表示为“01Cr19Ni11”。

　　(11)焊接用钢牌号表示方法

　　焊接用钢包括焊接用碳素钢、焊接用合金钢和焊接用不锈钢等，其牌号表示方法是在各类焊 接用钢牌号头部加符号“H”。例如：“H08”、“H08Mn2Si”、“H1Cr18Ni9”。

　　高级优质焊接用钢，在牌号尾部加符号“A”。例如：“H08A”、“08Mn2SiA”.


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线路板的电镀工艺,大约可以分类:酸性光亮铜电镀、电镀镍/金、电镀锡,文章介绍的是关于在线路板加工过程是,电镀工艺的技术以及工艺流程,以及具体操作方法.
二． 工艺流程：
浸酸→全板电镀铜→图形转移→酸性除油→二级逆流漂洗→微蚀→二级逆流漂洗→浸酸→镀锡→二级逆流漂洗→逆流漂洗→浸酸→图形电镀铜→二级逆流漂洗→镀镍→二级水洗→浸柠檬酸→镀金→回收→2-3级纯水洗→烘干
三． 流程说明：
(一)浸酸
① 作用与目的：
除去板面氧化物，活化板面，一般浓度在5%，有的保持在10%左右，主要是防止水分带入造成槽液硫酸含量不稳定；
② 酸浸时间不宜太长，防止板面氧化；在使用一段时间后，酸液出现浑浊或铜含量太高时应及时更换，防止污染电镀铜缸和板件表面；
③ 此处应使用C.P级硫酸；
(二)全板电镀铜：又叫一次铜，板电，Panel-plating
① 作用与目的：保护刚刚沉积的薄薄的化学铜，防止化学铜氧化后被酸浸蚀掉，通过电镀将其加后到一定程度
② 全板电镀铜相关工艺参数：槽液主要成分有硫酸铜和硫酸，采用高酸低铜配方，保证电镀时板面厚度分布的均匀性和对深孔小孔的深镀能力；硫酸含量多在180克 /升，多者达到240克/升；硫酸铜含量一般在75克/升左右，另槽液中添加有微量的氯离子，作为辅助光泽剂和铜光剂共同发挥光泽效果；铜光剂的添加量或 开缸量一般在3-5ml/L，铜光剂的添加一般按照千安小时的方法来补充或者根据实际生产板效果；全板电镀的电流计算一般按2安/平方分米乘以板上可电镀 面积，对全板电来说，以即板长dm×板宽dm×2×2A/ DM2；铜缸温度维持在室温状态，一般温度不超过32度，多控制在22度，因此在夏季因温度太高，铜缸建议加装冷却温控系统；
③ 工艺维护：
每 日根据千安小时来及时补充铜光剂，按100-150ml/KAH补充添加；检查过滤泵是否工作正常，有无漏气现象；每隔2-3小时应用干净的湿抹布将阴极 导电杆擦洗干净；每周要定期分析铜缸硫酸铜（1次/周），硫酸（1次/周），氯离子（2次/周）含量，并通过霍尔槽试验来调整光剂含量，并及时补充相关原 料；每周要清洗阳极导电杆，槽体两端电接头，及时补充钛篮中的阳极铜球，用低电流0。2?0。5ASD电解6?8小时；每月应检查阳极的钛篮袋有无破损， 破损者应及时更换；并检查阳极钛篮底部是否堆积有阳极泥，如有应及时清理干净；并用碳芯连续过滤6?8小时，同时低电流电解除杂；每半年左右具体根据槽液 污染状况决定是否需要大处理（活性炭粉）；每两周要更换过滤泵的滤芯；
④ 大处理程序：A.取出阳极，将阳极倒出，清洗阳极表面阳极膜，然后放在包装铜阳极的桶内，用微蚀剂粗化铜角表面至均匀粉红色即可，水洗冲干后，装入钛篮 内，方入酸槽内备用B.将阳极钛篮和阳极袋放入10%碱液浸泡6?8小时，水洗冲干，再用5%稀硫酸浸泡，水洗冲干后备用；C.将槽液转移到备用槽内，加 入1-3ml/L的30%的双氧水，开始加温，待温度加到65度左右打开空气搅拌，保温空气搅拌2-4小时；D.关掉空气搅拌，按3?5克/升将活性碳粉 缓慢溶解到槽液中，待溶解彻底后，打开空气搅拌，如此保温2?4小时；E.关掉空气搅拌，加温，让活性碳粉慢慢沉淀至槽底；F.待温度降至40度左右，用 10um的PP滤芯加助滤粉过滤槽液至清洗干净的工作槽内，打开空气搅拌，放入阳极，挂入电解板，按0。2-0。5ASD电流密度低电流电解6?8小时， G.经化验分析，调整槽中的硫酸，硫酸铜，氯离子含量至正常操作范围内；根据霍尔槽试验结果补充光剂；H.待电解板板面颜色均匀后，即可停止电解，然后按 1-1。5ASD的电流密度进行电解生膜处理1-2小时，待阳极上生成一层均匀致密附着力良好的黑色磷膜即可；I.试镀OK.即可；
⑤ 阳极铜球内含有0。3?0。6%的磷，主要目的是降低阳极溶解效率，减少铜粉的产生；
⑥ 补充药品时，如添加量较大如硫酸铜，硫酸时；添加后应低电流电解一下；补加硫酸时应注意安全，补加量较大时（10升以上）应分几次缓慢补加；否则会造成槽液温度过高，光剂分解加快，污染槽液；
⑦ 氯离子的补加应特别注意，因为氯离子含量特别低（30-90ppm）,补加时一定要用量筒或量杯称量准确后方可添加；1ml盐酸含氯离子约385ppm，
⑧ 药品添加计算公式：
硫酸铜（单位：公斤）=（75-X）×槽体积（升）/1000
硫酸（单位：升）=（10%-X）g/L×槽体积（升）
或（单位：升）=（180-X）g/L×槽体积（升）/1840
盐酸（单位：ml）=（60-X）ppm×槽体积（升）/385
(三)酸性除油
① 目的与作用：除去线路铜面上的氧化物，油墨残膜余胶，保证一次铜与图形电镀铜或镍之间的结合力
② 记住此处使用酸性除油剂，为何不是用碱性除油剂且碱性除油剂除油效果较酸性除油剂更好？主要因为图形油墨不耐碱，会损坏图形线路，故图形电镀前只能使用酸性除油剂。
③ 生产时只需控制除油剂浓度和时间即可，除油剂浓度在10%左右，时间保证在6分钟，时间稍长不会有不良影响；槽液使用更换也是按照15平米/升工作液，补充添加按照100平米0。5?0。8L；
(四)微蚀：
① 目的与作用：清洁粗化线路铜面，确保图形电镀铜与一次铜之间的结合力
② 微蚀剂多采用过硫酸钠，粗化速率稳定均匀，水洗性较好，过硫酸钠浓度一般控制在60克/升左右，时间控制在20秒左右，药品添加按100平米3-4公斤；铜含量控制在20克/升以下；其他维护换缸均同沉铜微蚀。
(五)浸酸
①作用与目的：
除去板面氧化物，活化板面，一般浓度在5%，有的保持在10%左右，主要是防止水分带入造成槽液硫酸含量不稳定；
②酸浸时间不宜太长，防止板面氧化；在使用一段时间后，酸液出现浑浊或铜含量太高时应及时更换，防止污染电镀铜缸和板件表面；
③此处应使用C.P级硫酸；
(六)图形电镀铜：又叫二次铜，线路镀铜
① 目的与作用:为满足各线路额定的电流负载，各线路和孔铜铜后需要达到一定的厚度，线路镀铜的目的及时将孔铜和线路铜加厚到一定的厚度；
② 其它项目均同全板电镀
(七)电镀锡
① 目的与作用:图形电镀纯锡目的主要使用纯锡单纯作为金属抗蚀层，保护线路蚀刻；
② 槽液主要由硫酸亚锡，硫酸和添加剂组成；硫酸亚锡含量控制在35克/升左右，硫酸控制在10%左右；镀锡添加剂的添加一般按照千安小时的方法来补充或者根 据实际生产板效果；电镀锡的电流计算一般按1。5安/平方分米乘以板上可电镀面积；锡缸温度维持在室温状态，一般温度不超过30度，多控制在22度，因此 在夏季因温度太高，锡缸建议加装冷却温控系统；
③工艺维护：每日根据千安小时来及时补充镀锡添加剂剂；检查过滤泵是否工作正常，有无漏气现象；每 个2-3小时应用干净的湿抹布将阴极导电杆擦洗干净；每周要定期分析锡缸硫酸亚锡（1次/周），硫酸（1次/周），并通过霍尔槽试验来调整镀锡添加剂含 量，并及时补充相关原料；每周要清洗阳极导电杆，槽体两端电接头；每周用低电流0。2?0。5ASD电解6?8小时；每月应检查阳极袋有无破损，破损者应 及时更换；并检查阳极袋底部是否堆积有阳极泥，如有应及时清理干净；每月用碳芯连续过滤6?8小时，同时低电流电解除杂；每半年左右具体根据槽液污染状况 决定是否需要大处理（活性炭粉）；每两周要更换过滤泵的滤芯；
④ 大处理程序：A.取出阳极，取下阳极袋，用铜刷清洗阳极表面，水洗冲干后，装入阳极袋内，放入酸槽内备用B.将阳极袋放入10%碱液浸泡6?8小时，水洗 冲干，再用5%稀硫酸浸泡，水洗冲干后备用；C.将槽液转移到备用槽内，按3?5克/升将活性碳粉缓慢溶解到槽液中，待溶解彻底后，吸附4-6小时候，用 10um的PP滤芯加助滤粉过滤槽液至清洗干净的工作槽内，放入阳极，挂入电解板，按0。2-0。5ASD电流密度低电流电解6?8小时，D.经化验分 析，调整槽中的硫酸，硫酸亚锡含量至正常操作范围内；根据霍尔槽试验结果补充镀锡添加剂；E.待电解板板面颜色均匀后，即停止电解;F.试镀OK.即可；
⑤补充药品时，如添加量较大如硫酸亚锡，硫酸时；添加后应低电流电解一下；补加硫酸时应注意安全，补加量较大时（10升以上）应分几次缓慢补加；否则会造成槽液温度过高，亚锡氧化，加快槽液老化 ；
⑥药品添加计算公式：
硫酸亚锡（单位：公斤）=（40-X）×槽体积（升）/1000
硫酸（单位：升）=（10%-X）g/L×槽体积（升）
或（单位：升）=（180-X）g/L×槽体积（升）/1840

(八)镀镍
① 目的与作用：镀镍层主要作为铜层和金层之间的阻隔层，防止金铜互相扩散，影响板子的可焊性和使用寿命；同时又镍层打底也大大增加了金层的机械强度；
② 全板电镀铜相关工艺参数：镀镍添加剂的添加一般按照千安小时的方法来补充或者根据实际生产板效果，添加量大约200ml/KAH；图形电镀镍的电流计算一 般按2安/平方分米乘以板上可电镀面积 ；镍缸温度维持在40-55度，一般温度在50度左右，因此镍缸要加装加温，温控系统；
③工艺维护：
每 日根据千安小时来及时补充镀镍添加剂 ；检查过滤泵是否工作正常，有无漏气现象；每个2-3小时应用干净的湿抹布将阴极导电杆擦洗干净；每周要定期分析铜缸硫酸镍（氨基磺酸镍）（1次/周）， 氯化镍（1次/周），硼酸（1次/周）含量，并通过霍尔槽试验来调整镀镍添加剂含量，并及时补充相关原料；每周要清洗阳极导电杆，槽体两端电接头，及时补 充钛篮中的阳极镍角，用低电流0。2?0。5ASD电解6?8小时；每月应检查阳极的钛篮袋有无破损，破损者应及时更换；并检查阳极钛篮底部是否堆积有阳 极泥，如有应及时清理干净；并用碳芯连续过滤6?8小时，同时低电流电解除杂；每半年左右具体根据槽液污染状况决定是否需要大处理（活性炭粉）；每两周药 更换过滤泵的滤芯；
④大处理程序：A.取出阳极，将阳极倒出，清洗阳极，然后放在包装镍角的桶内，用微蚀剂粗化镍角表面至均匀粉红色即可，水洗冲 干后，装入钛篮内，方入酸槽内备用B.将阳极钛篮和阳极袋放入10%碱液浸泡6?8小时，水洗冲干，再用5%稀硫酸浸泡，水洗冲干后备用；C.将槽液转移 到备用槽内，加入1-3ml/L的30%的双氧水，开始加温，待温度加到65度左右打开空气搅拌，保温空气搅拌2-4小时；D.关掉空气搅拌，按3?5克 /升将活性碳粉缓慢溶解到槽液中，待溶解彻底后，打开空气搅拌，如此保温2?4小时；E.关掉空气搅拌，加温，让活性碳粉慢慢沉淀至槽底；F.待温度降至 40度左右，用10um的PP滤芯加助滤粉过滤槽液至清洗干净的工作槽内，打开空气搅拌，放入阳极，挂入电解板，按0。2-0。5ASD电流密度低电流电 解6?8小时，G.经化验分析，调整槽中的硫酸镍或氨基磺酸镍，氯化镍，硼酸含量至正常操作范围内；根据霍尔槽试验结果补充镀镍添加剂；H.待电解板板面 颜色均匀后，即可停止电解，然后按1-1。5ASD的电流密度进行电解处理10-20分钟活化一下阳极；I.试镀OK.即可；
⑤补充药品时，如添加量较大如硫酸镍或氨基磺酸镍，氯化镍时，添加后应低电流电解一下；补加硼酸时应将补充量的硼酸装入一干净阳极袋挂入镍缸内即可，不可直接加入槽内；
⑥镀镍后建议加一回收水洗，用纯水开缸，可以用来补充镍缸因加温而挥发的液位，回收水洗后接二级逆流漂洗；
⑦药品添加计算公式：
硫酸镍（单位：公斤）=（280-X）×槽体积（升）/1000
氯化镍（单位：公斤）=（45-X）×槽体积（升）/1000
硼酸（单位：公斤）=（45-X）×槽体积（升）/1000
(九)电镀金：
分为电镀硬金（金合金）和水金（纯金）工艺，镀硬金与软金槽液组成基本一致，只不过硬金槽内多了一些微量金属镍或钴或铁等元素；
① 目的与作用：金作为一种贵金属，具有良好的可焊性，耐氧化性，抗蚀性，接触电阻小，合金耐磨性好等等优良特点；
② 目前线路板电镀金主要为柠檬酸金槽浴，以其维护简单，操作简单方便而得到广泛应用；
③ 水金金含量控制在1克/升左右，PH值4。5左右，温度35度，比重在14波美度左右，电流密度1ASD左右；
④ 主要添加药品有调节PH值的酸式调整盐和碱式调整盐，调节比重的导电盐和镀金补充添加剂以及金盐等；[page_break]⑤ 为保护好金缸，金缸前应加一柠檬酸浸槽，可有效减少对金缸的污染和保持金缸稳定；
⑥ 金板电镀后应用一纯水洗作为回收水洗，同时也可用来补充金缸蒸发变化的液位，回收水洗后接二级逆流纯水洗，金板水洗后即放入10克/升的碱液以防金板氧化；
⑦ 金缸应采用镀铂钛网做阳极，一般不锈钢316容易溶解，导致镍铁铬等金属污染金缸，造成镀金发白，露镀，发黑等缺陷；
⑧ 金缸有机污染应用碳芯连续过滤，并补充适量镀金添加剂。


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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 tool、aerospace tool .HSS Cutting tool、Carbide end mills、Carbide cutting tool、NAS Cutting tool、Carbide end mill、Aerospace cutting tool、Фрезеры’Carbide drill、High speed steel、Milling cutter、CVDD(Chemical Vapor Deposition Diamond )’PCBN (Polycrystalline Cubic Boron Nitride) ’Core drill、Tapered end mills、CVD Diamond Tools Inserts’PCD Edge-Beveling Cutter(Golden Finger’PCD V-Cutter’PCD Wood tools’PCD Cutting tools’PCD Circular Saw Blade’PVDD End Mills’diamond tool ‘Single Crystal Diamond ‘Metric end mills、Miniature end mills、Специальные режущие инструменты ‘Пустотелое сверло ‘Pilot reamer、Fraises’Fresas con mango’ PCD (Polycrystalline diamond) ‘Frese’Electronics cutter、Step drill、Metal cutting saw、Double margin drill、Gun barrel、Angle milling cutter、Carbide burrs、Carbide tipped cutter、Chamfering tool、IC card engraving cutter、Side cutter、NAS tool、DIN tool、Special tool、Metal slitting saws、Shell end mills、Side and face milling cutters、Side chip clearance saws、Long end mills、Stub roughing end mills、Dovetail milling cutters、Carbide slot drills、Carbide torus cutters、Angel carbide end mills、Carbide torus cutters、Carbide ball-nosed slot drills、Mould cutter、Tool manufacturer.

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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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金 属切削加工是通过刀具和工件的相对运动来完成材料的移除。切削时会产生大量的切削热，使刀具、工件甚至机床的温度升高。为了减少刀具磨损、降低加工部位 的温升，通常使用大量的切削液。但是，使用切削液作为冷却润滑剂会造成很多问题。首先是环境问题：在加工过程中产生的大量油雾、飞溅的油沫以及泄漏的切削 液是车间厂房的主要污染源；粘附在切屑上的油污很难清除，往往随废水排人江河，污染环境；在切屑回收过程中，使用燃烧或化学处理方法清除油污，不仅增加了 回收成本，而且再次污染环境。其次是成本问题：据日本有关方面统计，在金属切削加工中，刀具使用费约占加工成本的8%，而与切削液有关的费用(包括采购费 用、管理费用、废液处理费用、切削液循环设施耗电、油雾处理费等)则高达15～30%。为了改善加工环境，IS0 14000系列标准对环境管理及监测进行了严格的规定。为此，各国政府花费大量资金资助“绿色加工”研究，并取得了明显成效，绿色金属切削加工技术的实施 势在必行。干式加工作为一种“绿色加工”技术，将成为未来切削加工的发展趋势。据有关方面估计，随着世界各国对环境保护的日益重视，今后几年，工业发达国 家会设置禁止使用油剂切削机床出口的国际贸易壁垒。因此，如果不充分认识绿色加工的重要性井采取积极措施，我国现有机床出口将可能遭受严重损失。同时，随 着国内用户需求的改变，传统金属切削加工机床的市场也会受到挑战。因此，应该充分认识“绿色加工”的重要意义，积极推广干式切削技术。 1 干式切削工艺干式切削加工工艺的成败，关键在于选择一种可以不用切削液的切削加工方式。目前，开发比较成功的干式切削工艺有两种，即高速干式切削法和空气流切削法。 1. 高速干式切削工艺 高速干式切削就是在无冷却液、润滑油的条件下，采用很高的切削速度进行切削加工。因此，干式高速切削需要在一定的切削条件下进行。首先是选用很高的切削速 度，尽量缩短刀具与工件的接触时间，再用压缩空气或其它方法移去切屑，以控制工作区域因切屑堆积而造成的温升。随着机床制造技术的发展，提高机床的切削速 度并非难事；当切削参数设置正确时，80%的切削热量将被切屑带走，使切削点的温升降低。 高速干式切削法对刀具有严格的要求，适合高速干式切削的刀具必须具有以下特点： a. 刀具材料应具有优异的耐高温性能，可在无切削液的条件下工作。通常采用新型硬质合金、聚晶陶瓷和CBN材料。 b. 良好的刀具结构设计，使切屑与刀具之间的摩擦系数尽可能小以减少热堆积。最有效的方法是采用刀具表面涂层工艺。 c. 比湿式切削刀具具有更高的强度和抗冲击韧性。国外高速干式切削的研究工作开展较早，条件也较为成熟，西欧国家已有近1/3的企业开始采用。但是，由于高速 干式切削对加工条件要求比较苛刻，给机床在线稳定生产造成一定的难度，使用复杂刀具加工时更为突出，因此，该工艺在我国短时期内难以普及。2. 空气流切削工艺 空气流切削法包括MQL(微量润滑)切削、低温冷风切削、氮气流切削及蒸气切削法。MQL切削是在切削中用压缩空气加微量润滑剂代替切削油剂；低温冷风切 削是在MQL切削法的基础上降低压缩空气的温度进行切削，氮气流切削是在切削中用氮气流代替低温冷风；蒸气切削则是在切削时用蒸气代替切削油剂。 1996年，日本横川技术研究所、工学院大学的横川和彦教授、横川宗彦副教授等人对低温冷风切削加工技术的研究获得成功。低温冷风切削加工是在切削时使用 -10℃～-100℃的低温冷风和非常微量的植物油代替冷却润滑剂实施切削的方法。研究表明：在金属切削过程中，如果只给加工点提供非常微量、润滑效果良 好且未被氧化的植物油，加工点会因高温而丧失润滑性，使刀具很快磨损。如果加工时提供低温冷风，加工点的高温化就可得到缓解，达到延缓刀具磨损的目的。如 果在给加工点提供低温冷风的同时，再加上润滑效果良好且未被氧化的微量植物油，不仅加工点的高温化可得到缓解，而且刀具的润滑性也可得到保证。试验证明， 采用低温冷风切削时，车刀的寿命可以延长两倍以上。采用不同切削方法时的切削寿命对比见图2。

近 几年来，国外对低温冷风切削技术的研究已趋成熟，低温冷风切削技术已为机床生产企业所接受并相继推出采用该技术的机床产品。如日本安田工业公司的加工中心 采用在电机轴、刀杆轴的中心插入绝热风管的结构，使-30℃的低温冷风直通刀刃，该结构太大改善了切削条件，更有利于低温冷风切削加工工艺的实施。此外， 日本三井精机推出的加工中心、冈本工作机械推出的平面磨床、森精机推出的车床等都使用了低温冷风切削技术。为了保证切屑的迅速处理，这些机床的结构都作了 较大的调整。同时，与之配套的低温冷风发生系统的生产也实现了商品化，并正在成为日本机床行业新的销售热点。 2 低温冷风切削技术的特点1. 勿需作加工尺寸补偿 在使用油剂切削时．由于油剂温度高，工件受油温的影响会发生膨胀，加工时往往需要进行尺寸补偿。使用低温冷风切削工艺后，由于采用稳定的低温冷风，太大减少了工件的热变形，因此，勿需进行加工尺寸补偿。2. 有利于提高加工精度 研究表明，冷风可以使加工点的温升低于60℃，工件加工界面残留应力趋于零，对提高加工精度具有重要意义。3. 提高刀具寿命 试验表明：在同一台机床上使用相同材料的车刀进行切削，分别用+10℃、-5℃、-10℃、-20℃、-30℃的冷风冷却切削点，试验结果太为不同：以横 刃面磨损至0.1mm为限，在风温为+10℃时切削长度为140m；风温为-5℃时切削长度为330m；风温为-10℃时切削长度为760m，风温为- 20℃时切削长度为1220m，风温为-30℃时切削长度高达1400m。从试验结果可知，采用低温冷风切削可明显提高刀具的使用寿命。4. 提高加工效率 在使用油剂切削时，为了防止油雾扩散和油沫飞溅，加工时需要使用护罩，高速切削机床还设有全密封护罩。护罩的使用阻碍了装卸工件，增加了频繁开启时间。采 用低温冷风切削可解决这个问题，明显提高加工效率。此外，刀具寿命的延长也提高了机床的加工效率。除此之外，由于机床不再使用切削油，因此，可以直接观察 加工状态，有利于操作；可以节约机床切削油循环系统、油雾分离装置等的制造费用，降低机床制造成本；可以节约机床切削油循环系统占用的车间面积，降低零件 加工成本；同时，更有利于难切削材料的加工。 3 低温冷风发生装置的研究要采用低温冷风切削技术，最重要 的是必须配置相应的低温冷风发生装置。目前国外如日本已有多家工厂生产这种装置，已形成商品的低温冷风发生装置的结构形式主要有：氮气流发生装置、使用低 沸点工质作冷媒的间接冷却装置以及通过压缩空气冷冻循环的间接冷却方式等，但其价格都比较昂贵。(日本生产的低温冷风发生装置的价格随冷风排放量的大小不 同，每台分别在150万日元～340日元之间)。 国内对低温冷风发生装置的研究也在顺利进行。目前，实验室样机已经投入试验使用。相信国产低温冷风发生装置的研制成功必将推动我国干式切削技术得到更广泛 的应用和发展。


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刀 具的选择和切削用量的确定是数控加工工艺中的重要内容，它不仅影响数控机床的加工效率，而且直接影响加工质量。CAD/CAM技术的发展，使得在数控加 工中直接利用CAD的设计数据成为可能，特别是微机与数控机床的联接，使得设计、工艺规划及编程的整个过程全部在计算机上完成，一般不需要输出专门的工艺 文件。
　　现在，许多CAD/CAM软件包都提供自动编程功能，这些软件一般是在编程界面中提示工艺规划的有关问题，比如，刀具选择、加工路 径规划、切削用量设定等，编程人员只要设置了有关的参数，就可以自动生成NC程序并传输至数控机床完成加工。因此，数控加工中的刀具选择和切削用量确定是 在人机交互状态下完成的，这与普通机床加工形成鲜明的对比，同时也要求编程人员必须掌握刀具选择和切削用量确定的基本原则，在编程时充分考虑数控加工的特 点。本文对数控编程中必须面对的刀具选择和切削用量确定问题进行了探讨，给出了若干原则和建议，并对应该注意的问题进行了讨论。
　　一、数控加工常用刀具的种类及特点
　 　数控加工刀具必须适应数控机床高速、高效和自动化程度高的特点，一般应包括通用刀具、通用连接刀柄及少量专用刀柄。刀柄要联接刀具并装在机床动力头上， 因此已逐渐标准化和系列化。数控刀具的分类有多种方法。根据刀具结构可分为：①整体式；②镶嵌式，采用焊接或机夹式连接，机夹式又可分为不转位和可转位两 种；③特殊型式，如复合式刀具，减震式刀具等。根据制造刀具所用的材料可分为：①高速钢刀具；②硬质合金刀具；③金刚石刀具；④其他材料刀具，如立方氮化 硼刀具，陶瓷刀具等。从切削工艺上可分为：①车削刀具，分外圆、内孔、螺纹、切割刀具等多种；②钻削刀具，包括钻头、铰刀、丝锥等；③镗削刀具；④铣削刀 具等。为了适应数控机床对刀具耐用、稳定、易调、可换等的要求，近几年机夹式可转位刀具得到广泛的应用，在数量上达到整个数控刀具的30%～40%，金属 切除量占总数的80%～90%。
　　数控刀具与普通机床上所用的刀具相比，有许多不同的要求，主要有以下特点：
　　⑴刚性好（尤其是粗加工刀具），精度高，抗振及热变形小；
　　⑵互换性好，便于快速换刀；
　　⑶寿命高，切削性能稳定、可靠；
　　⑷刀具的尺寸便于调整，以减少换刀调整时间；
　　⑸刀具应能可靠地断屑或卷屑，以利于切屑的排除；
　　⑹系列化，标准化，以利于编程和刀具管理。
　　二、数控加工刀具的选择
　 　刀具的选择是在数控编程的人机交互状态下进行的。应根据机床的加工能力、工件材料的性能、加工工序、切削用量以及其它相关因素正确选用刀具及刀柄。刀具 选择总的原则是：安装调整方便，刚性好，耐用度和精度高。在满足加工要求的前提下，尽量选择较短的刀柄，以提高刀具加工的刚性。
　　选取刀具 时，要使刀具的尺寸与被加工工件的表面尺寸相适应。生产中，平面零件周边轮廓的加工，常采用立铣刀；铣削平面时，应选硬质合金刀片铣刀；加工凸台、凹槽 时，选高速钢立铣刀；加工毛坯表面或粗加工孔时，可选取镶硬质合金刀片的玉米铣刀；对一些立体型面和变斜角轮廓外形的加工，常采用球头铣刀、环形铣刀、锥 形铣刀和盘形铣刀。
　　在进行自由曲面加工时，由于球头刀具的端部切削速度为零，因此，为保证加工精度，切削行距一般取得很能密，故球头常用 于曲面的精加工。而平头刀具在表面加工质量和切削效率方面都优于球头刀，因此，只要在保证不过切的前提下，无论是曲面的粗加工还是精加工，都应优先选择平 头刀。另外，刀具的耐用度和精度与刀具价格关系极大，必须引起注意的是，在大多数情况下，选择好的刀具虽然增加了刀具成本，但由此带来的加工质量和加工效 率的提高，则可以使整个加工成本大大降低。
　　在加工中心上，各种刀具分别装在刀库上，按程序规定随时进行选刀和换刀动作。因此必须采用标准 刀柄，以便使钻、镗、扩、铣削等工序用的标准刀具，迅速、准确地装到机床主轴或刀库上去。编程人员应了解机床上所用刀柄的结构尺寸、调整方法以及调整范 围，以便在编程时确定刀具的径向和轴向尺寸。目前我国的加工中心采用TSG工具系统，其刀柄有直柄（三种规格）和锥柄（四种规格）两种，共包括16种不同 用途的刀柄。
　　在经济型数控加工中，由于刀具的刃磨、测量和更换多为人工手动进行，占用辅助时间较长，因此，必须合理安排刀具的排列顺序。 一般应遵循以下原则：①尽量减少刀具数量；②一把刀具装夹后，应完成其所能进行的所有加工部位；③粗精加工的刀具应分开使用，即使是相同尺寸规格的刀具； ④先铣后钻；⑤先进行曲面精加工，后进行二维轮廓精加工；⑥在可能的情况下，应尽可能利用数控机床的自动换刀功能，以提高生产效率等。
　　三、数控加工切削用量的确定
　　合理选择切削用量的原则是，粗加工时，一般以提高生产率为主，但也应考虑经济性和加工成本；半精加工和精加工时，应在保证加工质量的前提下，兼顾切削效率、经济性和加工成本。具体数值应根据机床说明书、切削用量手册，并结合经验而定。
　　⑴切削深度t。在机床、工件和刀具刚度允许的情况下，t就等于加工余量，这是提高生产率的一个有效措施。为了保证零件的加工精度和表面粗糙度，一般应留一定的余量进行精加工。数控机床的精加工余量可略小于普通机床。

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