金工实习热处理实习报告

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实习作业

周涵材料08-208044230

一．自由锻与模锻的特点及应用范围。自由锻特点：

（1）所用的工具、设备简单，通用性大。（2）金属流动自由。

（3）工艺灵活，锻件锻造的范围大，锻造的锻件质量可以从几百克到几百吨。（4）形状、尺寸精度低，加工余量大，劳动生产率低。（5)劳动强度大，工人操作技术要求高。

自由锻适用于单件、小批量生产，还是大型锻件的唯一锻造方法，如大型发电机的叶轮主轴、多曲拐轴等。模锻特点：

(1)生产率较高，操作简单，易于实现机械化，锻件成本低。(2)锻件表面粗糙度小，尺寸精确，加工余量小。(3)可锻造出形状复杂的锻件。

(4)公差仅为自由锻件公差的1/3到1/4，材料利用率高。

(5)锻模设备投资大，锻模成本高，每种锻模只可加工一种锻件。(6)模锻件质量一般在150kg以下。

模锻适用于中小型锻件的成批和大量生产，广泛应用于汽车、拖拉机、飞机、机床和动力机械等工业，如锥齿轮、叶片电器零件、航空零件等。

二．分析两个典型零件所选材料、锻造生产过程及影响锻件质量的因素。连杆所选材料：

碳素钢，合金钢，稀土镁球墨铸铁。锻造生产过程：连杆模锻可采用整体锻造或分开锻造。整体锻造是把连杆体和连杆盖作为一个整体来模锻，可以提高材料利用率，但锻造设备所需动力大，锻模也复杂，并且在机械加工中需要增加将连杆体和连杆盖切开的工序。分开锻造是把连杆体和连杆盖分开模锻，比整体锻造简单，但材料消耗多，机械加工时，结合面的加工余量也大，两端平面分别加工后合并，然后进行校正，一般情况下，整体锻造采用较多。

质量影响因素：加热温度，保温时间，冷却速度，化学成分的影响，显微组织的影响，宏观缺陷的影响，外观形状的影响。

螺栓所用材料：大多数都采用具有较高强度的合金钢材料制造，如40Cr、35CrMo、40MnB等中碳合金钢，对轻型强载柴油机，还采用18CrNiWA和35CrNiW等高级合金钢。

锻造生产过程：为提高连杆螺栓的强度，常使用模锻方法生产，是金属纤维分布更合理。质量影响因素：加热温度，化学成分的影响，显微组织的影响，尺寸规格的影响。

三.简述砂型铸造的基本工艺过程。

制作木模－翻砂造型－熔化－浇注－落砂－去浇冒口清理－检验入库。

四．金属型铸造有何优越性？为什么金属型铸造不能完全取代砂型铸造？

优越性：实现了一型多铸，节约了大量造型材料、工时和占地面积，提高了生产率，改善了劳动条件。金属型冷却快，铸件结晶组织细密，力学性能和致密度高，例如铜、铝合金铸件的抗拉强度比砂型铸造提高了20%以上。铸件的公差等级可达IT14~IT412，表面粗糙度为12.5~6.3，加工余量为0.8~1.6mm，可实现少、无切削加工。

金属型铸造成本高、周期长，不适于小批量生产，不宜铸造形状复杂、大型薄壁件，铸铁件易产生白口组织，此外，必须采用机械化、自动化进行生产，才能改善劳动条件，因此无法完全取代砂型铸造。

五．什么是压力铸造？有何优缺点？它的适用范围如何？在高压下，将液态或半液态金属高速压入金属铸型，并在高压下凝固成型的铸造方法，称为压力铸造。

优点：生产率比其他铸造方法都高，并易于实现半自动化。可铸出结构复杂、轮廓清晰的薄壁、深腔、精密铸件，可直接铸出各种孔眼、螺纹、齿形、花纹和图案等，也可压铸镶嵌件，铸孔的最小直径为0.7mm，铝合金铸件最小壁厚0.5mm。可获得公差等级为IT13~IT11，表面粗糙度为3.2~0.8,的铸件，可实现少、无切削加工。省工、省料、成本低。铸件强度和表面硬度高，组织细密，抗拉强度比砂型铸件提高25%~40%。

缺点：压铸设备和压铸型费用高，压铸型制造周期长，只适于大批量生产。因金属液充型速度高，又在压力下成型，所以铸件内常有小气孔，影响铸件质量。适用范围：压铸目前主要用于大批量生产铝、镁、锌、铜等有色合金的中小型铸件，在汽车、拖拉机、电器、仪表、航空、航海、精密仪器、医疗器械、日用五金及国防工业等部门已获得广泛应用。

六．热处理的分类和构成热处理的基本要素。

热处理分为普通热处理和表面热处理两种。热处理基本要素：加热、保温、冷却。七．普通热处理有几种工艺类型？各自的处理方法和用途分别是什么？退火、正火、淬火和回火。退火：将工件加热到一定温度并保温，然后在缓慢冷却的过程。提高钢的塑性，便于成型加工，降低刚的硬度，便于切削加工，细化晶粒，改善组织，改善机械性能，消除工件加工后的内应力。

正火：正火是将钢件加热到完全奥氏体区，保温一定时间，从炉中取出在空气中冷却的处理方法。提高机械性能，改善切削性能，为淬火做组织准备。

淬火：将钢件加热到相变温度以上，保温后以大于Vk的临界冷却速度快速冷却，以便奥氏体不发生分解而转变为马氏体的方法。提高钢的硬度，增加工件耐磨性，回火：将淬火后的马氏体组织加热到Aci以下的某一温度，经保温后冷却到室温，降低淬火钢的脆性，调整内应力和稳定淬火钢的结晶组织。

八．什么条件下需要对工件实施表面热处理？试述感应加热表面淬火的基本原

理。

一些零件表层承受着比心部高的应力，因此零件表层必须得到强化，使其具有高的强度、硬度、耐磨性和疲劳极限。而心部为了承受冲击载荷应保持足够的塑性和韧性，此时必须采用表面热处理。

工件放入感应器中，感应器中通入一定频率的交流电以产生交变磁场，于是工件中产生频率相同，方向相反的感应电流，感应电流在工件中自成回路，故称涡流。涡流在表面分布不均，表面密度大，中心密度小，电流频率越高，涡流集中的表层越薄，此为集肤效应，由于钢件本身有电阻，因此表层迅速被加热到淬火温度，而心部仍接近室温，在喷水快速冷却后，就达到了表面热处理的目的。

九．试述你所见到的主要热处理设备的构成及主要何种热处理工艺？

井式炉的结构是：炉身是圆筒形的深井，工件由专用吊车垂直装入炉内加热，有悬吊装置，强制通风装置，保温层，控温设备，电阻丝等装置。

可进行气体渗碳、渗氮、碳氮共渗、光亮退火、低温回火等热处理工艺。箱式炉结构：有强制通风装置，保温层，箱底板，控温设备和电阻丝，可进行正火，退火，回火等工艺。

扩展阅读：金工实习报告书

金工实习报告书

第一章热处理一填空题

1.在加工工序之间进行的热处理称为（预备热处理）,目的是（消除组织缺陷，改善工艺性

能）。最后的热处理称为（最终热处理），目的是（提高材料机械性能，达到零件最终要求）

2.箱式炉的主要组成部分有热电锅；炉壳；炉门；电阻丝；炉膛；炉门配重。3.调质是（淬火）和（高温回火）相结合的热处理工艺。二问答题

1.什么叫热处理？工件为什么要进行热处理？常用的热处理方法有哪些？热处理是将金属在固态下进行不同的加热、保温和冷却，通过改变材料的内部组织以得到所需性能的一种工艺方法。工件需要热处理的原因：使原料、毛坯或办成品消除上一工序加工过程产生的组织缺陷并改善工艺性能，为后续工艺的实施做准备；使材料的机械性能提高，达到零件的做种使用要求。热处理方法：加热、保温、冷却。

2.什么是淬火？什么是回火？常见淬火缺陷有哪些？

淬火时将钢件加热至780至860摄氏度保温后快速冷却的热处理工序。

回火是把淬火后的工件重新加热到一定的温度，保温后在空气中冷却的热处理工艺。

常见淬火缺陷：工件各部分冷却不一致造成大的内应力；引起严重变形甚至开裂；产生局部淬火硬度不够。

3.你在钳工实习中做的小锤头是什么材料？试为其编制热处理工艺，要求处理后的硬度HRC=50~80。

答：材料是45钢。工艺：将加热炉加热至840摄氏度，将锤头放入炉中20分钟，放入20摄氏度水中冷却。

4.钢常用的分类方法有哪些?

按照化学成分分类，按照质量分类，按照用途分类。常用热处理方法退火正火淬火回火表面热处理

目的均匀组织，细化晶粒，消除工件的内应力，降低工件硬度组织结构较细，力学性能”(强度、硬度)也有所提高提高钢件的硬度和耐磨性减小内应力和降低脆性，调整工件的力学性能提高表层硬度和强度，有良好的塑性和韧性

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