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第二章 工程材料钢的热处理 热处理是将工件加热到一定的温度，经保温后以一定的冷却速度冷却。 钢的热处理基本工艺有四种。 1.退火——加热到一定温度，经保温后随炉冷却。 2.正火——加热到一定温度，经保温后在空气中冷却。 3.淬火——加热到临界温度以上的某一温度，经保温后以快速冷却（即大于临界冷却速度）。 4.回火——将淬火后的工件重新加热到临界点以下的某一温度，经长时期保温后缓慢冷却。可分为：①低温回火（150～250℃） 降低淬火钢的内应力及脆性，提高韧性，使有较高的硬度。主要用于各种工、量、模具及滚动轴承等，如用T12钢制造的锯条、锉刀等，一般都采用淬火后低温回火。②中温回火（350～500℃）硬度有所降低，但可使钢获得较高的弹性极限和强度（主要用于各种弹簧的热处理。③高温回火（500～650℃）通常将钢件淬火后加高温回火，称为调质处理。即综合力学性能较好（25～35HRC）。如各类轴、齿轮、连杆等采用中碳钢制造，经淬火+高温回火后，即可达到使用性能的要求。 一般随着回火温度的升高，钢的强度和硬度下降，而塑性韧性上升。 第三章 铸造 铸造是熔炼金属，制造铸型并将熔融金属浇入与零件形状相适应的铸型，凝固后获得一定形状和性能的铸件的成型方法。尺寸精度不高，表面粗糙的毛坯，必须经切削加工后才能成为零件。 一、铸造的特点及应用 1.特点 1)铸造可以制成形状和内腔十分复杂的铸件， 2)铸造的适应性强，可用于各种材料，可生产不同的尺寸及质量的铸件。3)铸件生产成本低，原材料价格低，来源广等。 因此铸造在机械制造中获得广泛的应用 2.应用 主要应用在各种箱体和非承受载荷的低速齿轮等。如机床床身、齿轮箱、变速箱、手轮、内燃机气缸体、气缸盖、火车轮、皮带轮、台虎钳钳座等。 铸造生产方法主要分为两大类：①砂型铸造；(灰铸铁使用最多)②特种铸造。 二、型（芯）砂——芯砂的性能要求比普通型砂的综合性能要高。 三、铸造工艺 1.铸造主要工艺参数的确定 ①收缩余量②加工余量③起模斜度 起模斜度的大小与壁的高度、造型方法、模样材料及其表面粗糙度等有关。④铸孔、槽及型芯头⑤铸造圆角 2.造型工艺 造型时必须考虑到的工艺问题主要是分型面和浇注系统,它们直接影响铸件的质量及生产率等。1)分型面的确定 分型面是指上、下砂型的接触表面。用符号：短线（‘——’）表示。分型面确定的原则：①分型面应选择在模样的最大截面处；②应使铸件上的重要加工面朝下或处于垂直位置；③应使铸件的全部或大部分在同一砂箱内，以减少错箱和提高铸件精度。 2）浇注系统的确定 浇注系统是指液体金属流入铸型的通道，并能平稳地将液体金属引入铸型，要有利于挡渣和排气，并能控制铸件的凝固顺序。 典型浇注系统一般包括：外浇口、直浇道、横浇道和内浇道等。 还有冒口：主要起补缩作用。同时还兼有排气、浮渣及观察金属液体的流动情况等。一般安放在壁厚顶部。 四、熔炼设备 铸铁——冲天炉；铸钢——电弧炉；有色金属——坩埚炉。 五、特种铸造 1.金属型铸造2.熔模铸造3.压力铸造4.离心铸造 离心铸造是在离心力的作用下,所以组织致密,无缩孔、气孔、渣眼等缺陷，因此力学性能较好。离心铸造空心旋转体铸件不需要型芯和浇注系统，铸件不需要冒口补缩，省工省料、生产率高、质量好、成本低。 七、造型方法 造型方法有手工造型和机器造型。 手工造型方法：整模两箱造型、分模两箱造型、挖砂造型和假箱造型、活块造型、刮板造型、三箱造型等。 八、造芯 型芯的主要作用是形成铸件的内腔。 九、浇注温度 浇注温度偏低，流动性差，易产生气孔等；浇注温度过高，铸件收缩大，易产生缩孔、裂纹及粘砂等缺陷。合适的浇注温度应根据铸造合金种类、铸件的大小及形状等确定。 第四章 压力加工 一、压力加工的特点及应用 1.特点 锻压，组织和性能都得到了改善，特别是铸造组织。通过压加工或锻造后，其内部的缺陷，如微裂纹、气孔、缩松等缺陷得到压合，使其结构致密，细化晶粒，力学性能大大提高。 与铸件、焊件相比，锻压加工一般只能获得形状较简单的制件毛坯。 2.应用 凡是承受重载的机器零件，如主轴、曲轴、齿轮等。 金属压力加工的主要方法有轧制、拉拔、挤压、自由锻、模锻和板料冲压等。锻造是在加压设备及工（模）具的作用下，使坯料产生局部或全部的塑性变形，以获得一定的几何尺寸、形状和质量的锻件的加工方法。 按成形方法不同，锻造可分为自由锻和模型锻 两大类。 二、金属的加热 锻造时，金属坯料需加热。加热的目的是为了提高金属的塑性，降低变形抗力，以使金属产生大量的变形，以便锻造。 一般金属材料的可锻性常用塑性和变形抗力来衡量。随着含碳量的提高