钳工技能大赛培训
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目录
? 钢的分类及其性能 ? 钢的热处理基本知识 ? 金属材料的主要性能 ? 公差与配合 ? 形位公差 ? 过盈联接及其装配 ? 尺寸链的计算 ? 平衡及平衡精度 ? 滑动轴承基本知识 ? 划线、锯凿注意事项
一、钢的分类及其性能
?按含碳量分类
低碳钢 含碳量小于0.25% 中碳钢 含碳量在0.25~0.55% 高碳钢 含碳量大于0.55%
3、细化晶粒，改善钢中碳化物的形态及分布， 为最终热处理作好组织上的准备
4、消除内应力，以减小变形和防止开裂
常用的退火工艺
? 完全退火 ? 不完全退火 ? 球化退火 ? 等温退火 ? 扩散退火（均匀化退火） ? 消除内应力退火 ? 再结晶退火
? 总之，所有各种钢的退火都是先使钢形成 奥氏体后，再在某一温度下以一定的速度 冷却，形成不同性能的钢
铁碳合金的基本组织
?在铁碳合金中 ,根据含碳量的不同 ,碳可在铁中形成 固溶体,也可以与铁组成化合物 ,或者形成化合物与 固溶体的机械混合物 ,因此铁碳合金中可出现以下 几种基本组织 .
铁素体
碳溶解于α铁中形成的间隙式固溶体称为铁素体 , 具有体心立方晶格 ,用F表示,由于体心立方晶格原 子之的间隙较小 ,所以碳在α铁中的溶解度也极小， 室温下不超过 0.006%,温度升高时 ,溶解度略有增 加,在727 ℃时达到最大值时 ,也仅有0.0218%. 铁 素体具有高的塑性和韧性 ,低的强度和硬度 ,铁素体 由于含碳量很低 ,所以性能接近于纯铁 .铁素体在低 于770℃时有磁性 ,高于770 ℃时无磁性
莱氏体的性能和渗碳体相似,硬度很高,塑性很 差.铁碳合金状态图中各区间的成份不同.
? ACD线为液相线 ,以上为液态,用L(liquid)表示 ? AEF固相线,在此线以下为固态 ,与ACD线之间为固
液共存状态 ? ES线为碳在奥氏体中的溶解度曲线 ,通常称为Acm.
可以看出,碳在奥氏体中溶解度 1148 ℃时最大,在 727 ℃时最小. ? GS(A3)线为奥氏体中开始析出铁素体 ? ECF水平线(1148 ℃),自然液态冷至这一温度时 , 都将发生共晶转变 ,故此线称为共晶线 ,C点称为共 晶点
?按用途分类
碳素结构钢 用来制造机械零件和工程结构件的碳钢,一般含碳量小于0.7% 碳素工具钢 用来制造各种工具、量具的碳钢，含碳量一般大于0.7%
?按冶炼方法分类
按所用的炼钢炉，碳钢可分为平炉钢、转炉钢、电炉钢等。 按炼钢时钢液的脱氧程度，碳钢可分为沸腾钢、镇静钢、半 镇静钢。
? 按冶炼质量分类
?退火 ?正火 ?淬火 ?回火 ?化学热处理
铁素体F 奥氏体A 渗碳体Fe3C 珠光体P 莱氏体Ld F
简化的铁碳合金状态图
? 生铁是指把铁矿石放到高炉中冶炼而成的 产品,生铁分为炼钢用生铁和铸造用生铁
? 把铸造用生铁放在熔铁炉中熔炼,即得到铸 铁(含碳量大于2.11% 的铁碳合金)
含碳量低于2.11% 的铁碳合金称为钢,把炼 钢用生铁放到炼钢炉内按一定工艺熔炼,即 得到钢
②专用结构钢一般采用屈服点（Q---） +用途（r、q、g、NH、HP）来表示 如Q345R 压力容器钢 Q390g 锅炉用钢 Q420q 桥梁用钢 Q340NH 耐候钢
? 优质碳素结构钢表示方法
采用两位阿拉伯数字（以万分之几表示含 碳量）
如：45 表示平均含碳量为0.45%的优质碳 素钢
钢的热处理基本知识
珠光体
珠光体是铁素体和渗碳体组成的机械混合物, 它是共析转变的产物,用符号P表示,珠光体 的平均含碳量为0.77%.由于它是由渗碳体 和铁素体相间组成的混合物,所以其性能亦 介于铁素体和渗碳体之间,一般情况下,珠光 体中的铁素体与渗碳体一层层交替间隔,呈 片状排列.
莱氏体
由奥氏体和渗碳体组成的机械混合物,它是共 晶转变的产物,称为莱氏体,用Ld表示.由于奥 氏体在727 ℃时转变为珠光体,因此,在727 ℃以下,莱氏体由珠光体和渗碳体组成,叫做 低温莱氏体,用L'd表示以区别于高温莱氏体 Ld.
? PSK(A1)线,为727 ℃水平线,它是奥氏体发生共析 转变,形成珠光体的线 ,由一种固相转变成另外两种 不同的固相 ,S点为共析点
F
铁碳合金分类及其室温组织
退火
? 定义 把钢加热到一定温度,保温一段时间,然后缓 慢冷却,以获得接近平衡状态的组织的热处 理方法称为退火
?退火的主要目的 1、降低硬度，提高钢的塑性和韧性，以便 于各种加工 2、改善或消除钢在铸造、轧制、锻造和焊 接过程中所造成的各种组织缺陷
渗碳体
? 渗碳体是铁与碳形成的多属化合物,(Fe3C) 其含碳量为6.69%,它的晶格体结构异常复 杂.是一种具有复杂晶格结构的间隙化合物, 在固态下不发生同素异构转变,230 ℃以下 具有弱的铁磁性,在此温度以上则磁性消失. 渗碳体的硬度很高,脆性极大,几乎没有塑性. 在铁碳合金中,渗碳体越多,合金则越硬、越 脆.当渗碳体以不同的大小、形状分布于钢 的组织中时,钢的性能随之而受到很大的影 响
奥氏体
碳溶解于γ铁中形成的间隙固溶体称为奥氏体 ,常用 符号A表示,奥氏体具有面心立方晶格 ,由于晶格原 子之间的间隙较大 ,故奥氏体的溶解碳能力比铁素 体高.在1148 ℃时,碳在γ铁中的溶解度最大 ,为 2.11%, 随着温度下降 ,溶解度降低 ,在727 ℃时,为 0.77%.
奥氏体具有良好的塑性和韧性 ,低的变形抵抗能力 ,由 于奥氏体比铁素体溶解的碳量多 ,所以奥氏体的强 度和硬度比铁素体要高 ,大多数钢种在高温压力加 工和热处理时 ,都要求在奥氏体区进行 .
普通碳素钢 S≤0.055%；P ≤0.045% 优质碳素钢 S≤0.045%；P ≤0.040% 高级优质碳素钢 S≤0.030%；P ≤0.035%
? 按形成方法分 锻钢、铸钢、热轧钢、冷拉钢
我国钢号的表示方法
1、碳素结构钢和低合金高强度结构牌号表示法
①屈服点（Q---）+质量等级（A、B、C、D、E）+脱氧方法（F、b、Z、TZ） 如Q235AF 表示屈服点值≥235MPa，质量等级为A的沸腾钢