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金属材料加工技术与工业应用

TOC\o1-2\h\u17011第一章金属材料加工基础知识 1

215971.1金属材料的分类 1

252151.2金属材料的功能 2

184081.3金属材料的预处理 2

5616第二章铸造加工技术 2

266282.1砂型铸造 3

226402.2特种铸造 3

16803第三章锻造加工技术 4

192893.1自由锻造 4

164403.2模型锻造 4

17865第四章焊接加工技术 4

312274.1熔化焊 4

313294.2压力焊 5

7984第五章切削加工技术 5

20315.1车削加工 5

114165.2铣削加工 6

134715.3磨削加工 6

17014第六章热处理技术 6

203166.1普通热处理 6

196736.2表面热处理 7

20871第七章表面处理技术 7

202257.1电镀 7

274477.2涂装 7

29464第八章金属材料加工的工业应用 8

139778.1在机械制造中的应用 8

185898.2在航空航天领域的应用 8

294808.3在汽车工业中的应用 8

120798.4在电子行业中的应用 9

第一章金属材料加工基础知识

1.1金属材料的分类

金属材料的种类繁多，按照不同的标准可以进行多种分类。从化学成分上看，金属材料可以分为黑色金属和有色金属两大类。黑色金属主要包括铁、铬、锰以及它们的合金，如钢、生铁等。有色金属则是指除黑色金属以外的其他金属，如铜、铝、锌、镁、钛等，这些金属具有各自独特的功能和用途。

另外，根据金属材料的用途，还可以分为结构材料和功能材料。结构材料主要用于承受载荷、传递力和能量，如建筑结构中的钢材、机械零件中的铸铁等。功能材料则主要利用其特殊的物理、化学或生物学功能，实现某种特定的功能，如磁性材料、超导材料、生物医用材料等。

金属材料的分类方法还有很多，不同的分类方法有助于我们更好地了解和应用金属材料。

1.2金属材料的功能

金属材料的功能是决定其使用范围和加工方法的重要因素。金属材料的功能主要包括力学功能、物理功能和化学功能。

力学功能是金属材料在受力作用下所表现出的功能，包括强度、硬度、韧性、塑性等。强度是指金属材料抵抗外力破坏的能力，硬度是指金属材料抵抗局部变形的能力，韧性是指金属材料在断裂前吸收能量的能力，塑性是指金属材料在断裂前发生塑性变形的能力。

物理功能是指金属材料的物理特性，如密度、熔点、导电性、导热性、磁性等。这些功能对于金属材料在不同领域的应用具有重要意义，例如，导电性好的金属材料常用于制造电线、电缆，导热性好的金属材料常用于制造散热器。

化学功能是指金属材料在化学作用下所表现出的功能，如耐腐蚀性、抗氧化性等。化学功能对于金属材料在恶劣环境下的使用，例如，在化工设备中，需要使用耐腐蚀性好的金属材料。

1.3金属材料的预处理

在进行金属材料加工之前，通常需要进行预处理，以提高材料的加工功能和使用功能。金属材料的预处理主要包括表面清理、除锈、脱脂、酸洗等。

表面清理是去除金属材料表面的污垢、灰尘、油污等杂质，以保证后续加工的质量。除锈是去除金属材料表面的锈蚀物，防止锈蚀对材料功能的影响。脱脂是去除金属材料表面的油脂，以提高材料的表面附着力。酸洗是用酸溶液去除金属材料表面的氧化皮和锈蚀物，同时可以起到活化金属表面的作用。

金属材料的预处理还包括预热、预变形等工艺，这些工艺可以改善金属材料的组织结构，提高其加工功能和使用功能。

第二章铸造加工技术

2.1砂型铸造

砂型铸造是一种传统的铸造方法，也是应用最广泛的铸造方法之一。它是以型砂为主要造型材料，制作铸型，然后将熔融的金属液浇入铸型中，待金属液冷却凝固后，获得铸件的方法。

砂型铸造的工艺流程包括模样制作、型砂制备、造型、合型、熔炼金属、浇注、落砂、清理等环节。在模样制作中，需要根据零件的形状和尺寸制作出模样，模样的质量直接影响到铸件的精度和表面质量。型砂制备是将原砂、粘结剂、附加物等按一定比例混合，制成具有一定强度和透气性的型砂。造型是将型砂填入砂箱中，制成铸型的过程，造型的方法有手工造型和机器造型两种。合型是将铸型的上型和下型合在一起，并在铸型中安放型芯等。熔炼金属是将金属材料加热至熔融状态，使其具有良好的流动性。浇注是将熔融的金属液浇入铸型中，浇注时需要控制好浇注温度和浇注速度，以保证铸件的质量。落砂是将铸件从铸型中取出，清理是去除铸件表面的型砂和飞边等杂物。

砂型铸造的优点是成本低，工艺简单，能够生产出形状复杂的铸件。缺