材料热加工原理
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钢的热处理钢的热处理:是将固态钢材采用适当的方式进行加热、保温和冷却以获得所需组织结构与性能的工艺。
热处理不仅可用于强化钢材,提高机械零件的使用性能,而且还可以用于改善钢材的工艺性能。
其共同点是:只改变内部组织结构,不改变表面形状与尺寸。
第一节钢的热处理原理热处理的目的是改变钢的内部组织结构,以改善钢的性能,通过适当的热处理可以显著提高钢的机械性能,延长机器零件的使用寿命。
热处理工艺不但可以强化金属材料、充分挖掘材料性能潜力、降低结构重量、节省和能源,而且能够提高机械产品质量、大幅度延长机器零件的使用寿命。
热处理工艺分类:(根据热处理的目的、要求和工艺方法的不同分类如下)1、整体热处理:包括退火、正火、淬火、回火和调质;2、表面热处理:包括表面淬火、物理和化学气相沉积等;3、化学热处理:渗碳、渗氮、碳氮共渗等。
热处理的三阶段:加热、保温、冷却一、钢在加热时的转变加热的目的:使钢奥氏体化(一)奥氏体( A)的形成奥氏体晶核的形成以共析钢为例A1点则W c =0.0218%(体心立方晶格F)W c =6.69%(复杂斜方渗碳体)当T 上升到A c1 后W c =0.77%(面心立方的A)由此可见转变过程中必须经过C和Fe原子的扩散,必须进行铁原子的晶格改组,即发生相变,A的形成过程。
在铁素体和渗碳体的相界面上形成。
有两个有利条件①此相界面上成分介于铁素体和渗碳体之间②原子排列不规则,空位和位错密度高。
1、奥氏体长大由于铁素体的晶格改组和渗碳体的不断溶解,A晶核一方面不断向铁素体和渗碳体方向长大,同时自身也不断形成长大。
2、残余 Fe 3 C的溶解 A长大同时由于有部分渗碳体没有完全溶解,还需一段时间才能全溶。
(F比Fe 3 C先消失)3、奥氏体成分的均匀化残余Fe 3 C全溶后,经一段时间保温,通过碳原子的扩散,使A成分逐步均匀化。
(二)奥氏体晶粒的长大奥氏体大小用奥氏体晶粒度来表示。
分为 00,0,1,2…10等十二个等级,其中常用的1~10级,4级以下为粗晶粒,5-8级为细晶粒,8级以上为超细晶粒。
工程材料与热加工工程材料是指在工程设计、施工和维修中使用的各种材料。
它们需要具备一定的力学性能、物理性能、化学性能和耐久性,同时还要满足特定的工程要求。
热加工是指通过加热来改变材料的组织结构和性能。
下面将介绍工程材料与热加工的相关内容。
一、工程材料的分类及其特点根据其组成和性能特点,工程材料可分为金属材料、无机非金属材料和有机高分子材料。
1.金属材料金属材料是指具有金属性质的材料,具有良好的导电、导热、塑性、韧性和抗冲击能力等特点。
金属材料常用于制造机械设备、建筑结构和电子元器件等方面。
2.无机非金属材料无机非金属材料是指不含金属元素的材料,如水泥、玻璃、陶瓷等。
无机非金属材料具有良好的耐高温、阻燃、耐腐蚀和绝缘等特性,广泛应用于建筑、化工和电子行业。
3.有机高分子材料有机高分子材料是指由有机高分子化合物制成的材料,如塑料、橡胶和纤维。
有机高分子材料具有良好的耐候性、耐磨性和柔韧性等特点,广泛应用于汽车、电器和纺织行业。
二、热加工的原理和方法热加工是通过加热来改变材料的组织结构和性能,常用的热加工方法有热轧、热拉伸、热淬火等。
1.热轧热轧是指将金属材料加热至一定温度后,通过轧制机械对其进行塑性变形的过程。
热轧能够改善材料的组织结构、提高机械性能和表面质量,常用于生产薄板、钢管和型材等。
2.热拉伸热拉伸是指将金属材料加热至一定温度后,在拉伸力的作用下对其进行塑性变形的过程。
热拉伸能够提高材料的强度和韧性,常用于生产丝线、钢丝和钢筋等。
3.热淬火热淬火是指将金属材料加热至一定温度后,迅速冷却至室温的过程。
热淬火能够使材料的组织结构发生变化,从而获得高强度和高硬度的材料,常用于生产汽车零部件和机械工具等。
三、热加工对材料性能的影响热加工能够改变材料的组织结构和性能,对材料的力学性能、物理性能和化学性能等方面有着显著的影响。
1.组织结构热加工能够改变材料的晶粒大小和形状,从而影响材料的强度、韧性和硬度等性能。
机械零件冷加工热加工原理机械零件的冷加工和热加工是机械制造中常用的两种加工方法,它们各自具有不同的工作原理和特点。
一、冷加工原理冷加工是指在常温下进行的加工过程,最常见的冷加工方法包括冷轧、冷拔和冷冲压等。
1.冷轧:冷轧是指将热轧钢板或钢带进行压下加工,以减少其厚度并改善表面质量。
冷轧一般使用的设备是冷轧机,其工作原理是通过两个或多个辊轮的转动,将钢板或钢带压下,使其产生塑性变形。
冷轧可以改变材料的力学性能、尺寸精度和表面质量,广泛应用于制造汽车、家电和建筑材料等领域。
2.冷拔:冷拔是指将金属材料通过钢筛或模具加工,使其产生塑性变形,并减小其截面积。
冷拔一般使用的设备是冷拔机,其工作原理是将金属材料塞入钢筛或模具中,然后通过拉拽或压制的方式进行加工。
冷拔可以改善金属材料的尺寸精度和表面光洁度,常用于制造轴类零件、螺纹和弹簧等。
3.冷冲压:冷冲压是指使用模具将金属材料通过冲击或剪切的方式进行形状加工。
冷冲压一般使用的设备是冲压机,其工作原理是通过将模具上的冲头施加压力,将金属材料冲击或剪切成所需形状。
冷冲压可以高效地生产各种形状复杂的零件,广泛应用于汽车、电子和机械制造等领域。
热加工是指在高温下进行的加工过程,最常见的热加工方法包括热轧、热冲压和热处理等。
1.热轧:热轧是指将金属材料加热至一定温度,然后通过辊轧机进行加工。
热轧的工作原理是通过将金属材料送入热轧机中,让辊轮的转动将其压下,并以高温软化的状态,使其产生塑性变形。
热轧可以提高金属材料的塑性,消除内应力,提高抗拉强度和韧性,常用于制造钢板、钢管和铝合金轧制材料等。
2.热冲压:热冲压是指在金属材料加热至一定温度后,使用模具将其冲击或剪切成所需形状。
热冲压的工作原理和冷冲压类似,只是加工过程中使用的金属材料处于高温状态。
热冲压可以提高金属材料的塑性,改善加工性能,并且能够加工更高硬度的金属材料。
3.热处理:热处理是指将金属材料加热至一定温度后,进行一系列的冷却或保温处理,以改善其组织结构和性能。
铝材的热加工原理及应用1. 引言铝材作为一种广泛应用于工程领域的材料,其热加工技术在铝材加工中具有重要的地位。
本文将介绍铝材热加工的基本原理以及在工程应用中的具体应用。
2. 铝材的热加工基本原理铝材的热加工是通过控制材料的温度和应力,使其发生塑性变形,以达到材料形状调整或表面性质改善的目的。
以下是一些常用的铝材热加工方法:2.1 热轧热轧是指将高温下铝材进行连续的加工,通常在500℃以上进行。
这样可以大大降低铝材的强度和硬度,使其更容易进行变形。
热轧可用于生产铝板、铝带等产品。
2.2 热挤压热挤压是指将铝坯加热到较高温度,然后在模具中施加压力,使其通过钢模孔进行挤压成型。
这种方法常用于生产铝管、铝型材等产品。
2.3 铝材的热处理铝材的热处理是指将铝材加热到一定温度,然后进行退火、淬火等处理,以改变其内部结构和性能。
这样可以提高铝材的强度、硬度和耐腐蚀性。
3. 铝材热加工的工程应用铝材热加工在工程应用中有广泛的应用场景,以下是一些典型的应用场景:3.1 航空航天工业铝材热加工在航空航天工业中的应用非常广泛。
通过热加工可以生产各种形状复杂的铝合金零件,如发动机外壳、机翼等。
3.2 汽车制造业铝材热加工在汽车制造业中的应用越来越广泛。
通过热加工可以生产轻量化的汽车零部件,提高车辆的燃油效率和性能。
3.3 建筑与装饰工业铝材热加工在建筑与装饰工业中也有重要应用。
通过热加工可以生产各种铝合金型材,用于建筑结构和室内装饰。
3.4 电子工业铝材热加工在电子工业中的应用日益增多。
通过热加工可以生产铝基板、散热器等用于电子器件的关键部件。
4. 结论铝材的热加工是一种重要的材料加工技术,通过控制材料的温度和应力,在工程应用中能够实现铝材的形状调整和性能改善。
在航空航天、汽车制造、建筑装饰和电子工业等领域,铝材热加工都有着广泛的应用。
随着科技的进步,铝材热加工技术将会越来越重要,为各个行业的发展做出贡献。
以上是铝材的热加工原理及应用的简要介绍,由于篇幅限制,本文只涉及了一些基础知识和典型应用场景,希望可以对读者了解铝材热加工提供一些帮助。
实验一钢的晶粒度及渗碳层深度的测定一、实验目的1、掌握用弦计算法测定晶粒度的方法。
2、了解加热温度对钢的奥氏体晶粒度的影响。
3、熟悉钢的化学热处理渗碳层的显微组织特征。
4、掌握钢的渗碳层深度的测定方法。
二、概述钢中晶粒大小直接影响其力学性能,评定晶粒大小的方法称晶粒测定法,影响奥氏体晶粒度的因素很多。
加热温度和保温时间起着决定性作用。
合金元素、原始组织状态、热加工、热处理等对奥氏体晶粒度也有一定的影响。
钢晶粒度测定法很多,有比较法、面积法、截点法、弦计算法等。
渗碳的目的是为了使钢件表层获得高的硬度和耐磨性,而中心具有良好的冲击韧性,渗碳用钢均是低碳钢和低合金钢,如10、15、20、15Cr、20CrMn Ti、20MnVB、20Cr、12Cr2Ni4A等等。
三、实验原理及内容(一)、测定奥氏体晶粒度的试样及晶粒显示方法测定奥氏体晶粒度的试样,应在交货状态的钢材上截取,试样的数量及取样部位按相应的标准规定执行。
试样尺寸建议为:圆形试样直径10~20mm,矩形试样10×20mm。
奥氏体晶粒度的显示方法主要有以下几种:渗碳法、网状F法、网状P法、加热缓冷法等,其中加热缓冷法适用于过共析钢,我们实验中采用过共析钢,故晶粒显示参照加热缓冷法,具体方法为:将一组试样经不同的温度加热、保温1.5h后,缓冷至600℃出炉。
除去试样表面氧化层,制成金相试样,根据碳化物沿奥氏体晶界析出的网络测定钢的晶粒度。
(用碱性苦味酸钠酒精溶液腐蚀使网状Fe3C变成黑色)。
(二)、钢的渗层组织及检查方法1、渗碳后的显微组织根据渗碳温度,渗碳时间及渗碳介质活性的不同,钢的渗碳层厚度与含碳量的分布也不同。
一般渗碳层厚度约为0.5-1.7mm。
渗碳层的含碳量,从表层向中心,含碳量逐渐下降。
渗碳后钢的表面含碳量约在0.85~1.05% 之间。
碳钢与合金钢渗碳后的组织状态有很大差别。
碳钢经渗碳后退火状态下从表面至中心部分的显微组织,最表面第一层为过共析区(含碳量0.8-1.2%),由珠光体和网状二次渗碳体组成,而合金渗碳钢渗碳后则为珠光体和粒状碳化物组成;第二层为共析区(含碳量在0.8%左右),由层状珠光体组织构成;第三层为亚共析过渡区,直至钢中心部分出现原始组织的界限为止(含碳量由0.8%以下直到碳钢原始含碳量为止),由珠光体和先共析铁素组成;中心为亚共析区,即未渗碳前的原始组织。
机械热加工的工作原理机械热加工是一种常见的金属加工方法,通过对金属材料进行高温加热和塑性变形,使其形成所需形状和尺寸的工件。
本文将介绍机械热加工的工作原理,包括加热和塑性变形两个方面。
一、加热原理机械热加工的第一步是对金属材料进行加热。
加热的目的是提高材料的温度,使其达到塑性变形所需的温度范围,并改变其内部组织结构。
加热有以下几种常见的方式:1. 火焰加热:通过燃烧燃气和空气产生的火焰将热能传递给金属材料,提高其温度。
2. 电阻加热:利用电阻加热设备通过电流产生的热量,将热能传递给金属材料。
3. 感应加热:通过磁场感应生成涡流,使金属材料发热,并提高其温度。
4. 焊接加热:在焊接过程中,焊接电弧或激光束的热能将金属材料加热至熔化或塑性变形温度。
二、塑性变形原理一旦金属材料被加热到塑性变形温度,就可以进行塑性变形。
在机械热加工过程中,常用的变形方式包括:1. 锻造:将金属材料置于锻模中,通过冲击或挤压等方式施加力量,使其在高温下变形成所需形状。
2. 轧制:将金属材料通过一对或多对辊筒进行挤压,改变其截面形状和尺寸。
3. 拔丝:将金属材料通过模具的孔径拉伸,使其形成细长的丝状工件。
4. 挤压:将金属材料放置在某种形状的模具中,通过施加压力使其在模具孔口中变形。
在塑性变形过程中,金属材料受到外力作用,原子之间的结合力被破坏,从而使原子重新排列,形成新的晶体结构。
这种晶体结构的变化使材料的性能得到改善,如提高强度、硬度和耐磨性等。
总结:机械热加工的工作原理包括加热和塑性变形两个方面。
加热过程通过火焰加热、电阻加热、感应加热和焊接加热等方式提高金属材料的温度。
塑性变形过程通过锻造、轧制、拔丝和挤压等方式改变金属材料的形状和尺寸。
在塑性变形过程中,金属的晶体结构发生变化,从而改善了材料的性能。
机械热加工是一种广泛应用于金属加工中的重要方法,它可以制造出各种复杂形状和高精度的金属工件。
金属热处理原理与工艺金属热处理是指对金属材料进行加热处理来改变其组织结构和性质的一种方法。
这种方法可以通过控制加热温度和保温时间等参数来实现不同的处理效果。
金属热处理可以改善金属的硬度、强度、韧性、延展性、耐磨性、耐腐蚀性等性能,从而满足不同的工业应用需求。
金属热处理的原理金属热处理的原理基于金属的组织结构和性质随温度的变化而变化。
当金属材料受到热加工时,温度升高会导致金属晶粒的尺寸增加,晶粒之间的间距变大,这使得金属的塑性和韧性增加。
而当金属材料受到冷加工时(如锻造、轧制),由于冷加工过程中金属材料处于冷却状态,因此晶粒不会发生明显的变形,而是保持原来的晶粒组织。
这种组织结构会使金属变得更加硬而脆,但相应的韧性和延展性会降低。
金属热处理的工艺金属热处理的工艺包括加热、保温和冷却等步骤。
根据不同的处理效果,这些步骤的温度和时间可以做出相应的调整。
以下是几种常见的金属热处理方法:1. 灭火处理:灭火处理是指将金属加热至高温后迅速冷却至室温的处理过程。
这种处理可以改变金属的组织结构,从而提高其硬度和强度。
灭火处理通常适用于需要较高硬度和强度的金属制品。
2. 固溶处理:固溶处理是指将金属加热至一定温度后进行保温,使固态的金属中的固溶体中的扰动原子可以逸出到基体里。
这种处理可以改变金属的组织结构,从而提高其韧性和延展性。
固溶处理通常适用于需要具有良好机械性能和耐腐蚀性的金属制品。
3. 时效处理:时效处理是指将金属加热至一定温度进行保温,然后迅速冷却后再进行再加热保温的过程。
这种处理可以使金属的晶粒长大并沉淀出一些固相化合物,从而提高金属的强度和硬度。
时效处理通常适用于需要高强度和高韧性的金属制品。
4. 钝化处理:钝化处理是指将金属制品加热至一定温度后,在空气或氧化性环境中,使其表面形成一层韧性较强的氧化皮。
这种处理可以使金属制品具有较好的耐腐蚀性。
金属热处理是一种重要的金属加工工艺,可以通过控制加热温度、保温时间和冷却速率等参数来实现不同的处理效果,以满足不同的工业应用需求。
金属工艺学热加工工艺基础引言热加工是指将金属材料在高温条件下进行加工和塑性变形的工艺。
它是金属工艺学中最常用的一种加工方法。
本文将介绍金属工艺学热加工的基础知识和常见工艺,包括热加工的定义、分类、应用领域以及热加工工艺的基本原理和过程。
热加工的定义和分类热加工是指将金属材料在高温条件下进行加工和塑性变形的工艺,通过加热金属材料,使其达到高温状态下的可塑性,从而改变其形状和性能。
热加工可以分为以下几个分类:1.锻造:将金属材料加热至塑性变形温度,在模具的作用下施加压力,使金属材料发生塑性变形,得到所需形状的工艺方法。
2.热轧:将金属坯料加热至塑性变形温度,通过连续轧制的工艺,将金属坯料压制成所需的薄板、条材等形状的工艺方法。
3.热挤压:将金属材料加热至塑性变形温度,在模具作用下施加压力,使金属材料发生塑性变形,得到所需形状的工艺方法。
4.热拉伸:将金属材料加热至塑性变形温度,在拉伸力作用下使其发生塑性变形的工艺方法。
热加工的应用领域热加工在许多领域都有广泛的应用,包括以下几个方面:1.金属制造业:热加工是制造金属制品的主要方法之一,应用于汽车、船舶、机械设备等各个领域。
2.建筑业:热加工在建筑业中主要应用于金属结构件的制造和加工,如桥梁、厂房等。
3.能源行业:热加工在能源行业中用于制造燃烧设备、锅炉等。
4.航空航天业:热加工在航天航空行业中用于制造航空发动机、航天器件等。
热加工工艺的基本原理和过程热加工工艺的基本原理是将金属材料加热至塑性变形温度,使其处于可塑性状态,通过施加力或形变方式,使金属材料发生塑性变形,从而获得所需形状和性能的工艺方法。
热加工工艺的基本过程包括以下几个步骤:1.加热:将金属材料加热至塑性变形温度,通常使用火焰加热、电阻加热等方法。
2.塑性变形:在加热状态下,施加力或形变方式使金属材料发生塑性变形,通常使用压力、拉伸等方法。
3.冷却:经过塑性变形后,将金属材料冷却至室温,使其保持所需形状和性能。
热轧工艺的名词解释热轧工艺是一种广泛应用于金属材料加工的热加工技术,主要用于钢铁、铝合金等金属材料的成型和加工。
它通过对金属材料进行热处理和塑性变形,实现其形态的改变和结构的优化,从而获得所需的机械性能和表面质量。
1. 热轧工艺的基本原理热轧工艺的基本原理是将金属材料加热到其塑性变形温度以上,通常为材料的再结晶温度,然后通过辊压将其加工成所需的形状。
由于金属材料在高温下具有良好的塑性变形性能,热轧工艺可以实现大变形量、高加工速度和高成形精度。
2. 热轧工艺的主要步骤热轧工艺通常包括预处理、加热、轧制和冷却等主要步骤。
2.1 预处理预处理是为了保证材料的质量,常见的预处理工序包括切割、切边、热处理和除锈等。
这些工序主要是为了去除金属表面的氧化皮、污染物和不良组织,提高材料的表面质量和加工性能。
2.2 加热加热是将金属材料升温到其塑性变形温度以上的过程。
通常采用的加热方式有火焰加热、电阻加热和感应加热等。
加热的目的是使金属材料达到足够的塑性,以便于后续的轧制操作。
2.3 轧制轧制是热轧工艺的核心步骤,通常采用辊式轧机进行。
辊式轧机由一组辊子组成,可以将金属材料进行塑性变形和形状改变。
在轧制过程中,通过辊子的旋转和辊缝的调整,金属材料可以被连续轧制成所需的厚度和宽度。
2.4 冷却冷却是热轧工艺的最后一步,用于使金属材料快速冷却并固化。
冷却的方式有空冷、水冷和涂油冷等,不同的冷却方式可以获得不同的材料结构和性能。
冷却的目的是稳定金属材料的晶体结构,提高其强度和硬度,并消除内部应力。
3. 热轧工艺中的主要参数和指标在热轧工艺中,有一些重要的参数和指标用于描述材料的加工性能和产品质量。
3.1 轧制力轧制力是指在轧制过程中金属材料受到的力的大小。
它是描述轧机工作状态和金属材料塑性变形能力的重要指标。
较大的轧制力可以产生更大的变形量,但也会增加轧机的负荷和能耗。
3.2 轧制温度轧制温度是指金属材料进行轧制时的温度。
热加工传输原理大作业学院:材料学院学号:1092910307姓名:费义鹍搅拌摩擦焊接过程塑性流动形态与实例摘要:使用FLUENT流体工程仿真软件对搅拌摩擦焊缝金属的塑性流动进行数值模拟, 初步得出搅拌摩擦焊焊缝塑性流体流动规律, 并进行试验分析与验证。
试验结果表明: 随着距轴肩和搅拌针距离的增大, 速度场开始减弱, 焊缝金属由顶面向底面、由搅拌区向旋转区的流动也随之减弱; 水平方向计算结果与试验结果基本吻合。
搅拌工具旋转速度是影响接头成型形貌的关键原因之一, 速度过低有可能会导致隧道型孔洞缺陷。
采用铝箔作为标示材料, 研究了旋转速度、焊接速度、下压量等参数铝合金搅拌摩擦焊焊缝金属流动形态的影响。
结果表明: 焊缝金属的流动形态由4 个特征区域组成, 即水平流动区、紊流区、洋葱环区和刚塑性迁移区。
关键词:搅拌摩擦焊; 流动形态; 模拟; 焊接参数; 隧道型孔洞,金属流动。
第一部分:搅拌摩擦焊接过程塑性流动形态搅拌摩擦焊接过程中的流场形态对于理解搅拌摩擦焊焊缝成形机理, 分析孔洞和焊缝成形不良等焊接缺陷的产生, 具有重要的理论意义; 对于优化焊接工艺, 控制焊缝接头的组织和性能, 提高焊接质量具有重要的实用价值。
关于塑性材料流动行为的研究方法主要包括钢球跟踪技术、微观组织图像和标签法等。
Reynolds初步分析了材料流场变化趋势以及影响因素。
王希靖、韩晓辉采用建模软件GAMBIT建立了流场的三维实体模型, 并采用非均匀四面体网格划分技术,建立了求解的三维有限元模型。
笔者就搅拌摩擦焊焊缝材料塑性流动规律使用FLUENT流体工程仿真软件对搅拌摩擦焊缝金属的塑性流动进行了数值计算与模拟; 初步得出了搅拌摩擦焊缝塑性流体流动规律及模型, 并进行了试验验证与分析。
在实验中进一步对速度场与隧道型孔洞产生的机理之间的关系进行了初步的分析。
一焊缝塑性流体流动规律的数值模拟及求解搅拌摩擦焊焊缝的塑性流场是一个不可压缩的粘性流场, 结合搅拌摩擦焊的流场特征, 采用建模软件GAMBIT建立了流场的三维实体模型, 并采用非均匀四面体网格划分技术, 建立了求解的三维有限元模型。
热加工实训报告一、引言热加工是指通过加热材料使其达到一定温度,然后进行成形或加工的工艺过程。
热加工广泛应用于金属、塑料、陶瓷等材料的加工领域,具有高效、精确、灵活等特点。
本报告将以热加工实训为主题,分析热加工的原理、方法和应用。
二、热加工原理热加工原理基于材料的热膨胀性质,通过加热材料使其达到变形温度,然后施加一定的力使其产生塑性变形,最终得到所需形状和尺寸的工件。
热加工的主要原理有以下几种:1. 热挤压:将加热后的材料放入模具中,通过挤压力使其通过模具的缝隙,形成所需要的截面形状。
热挤压主要应用于金属材料的加工,如铝合金、铜合金等。
2. 热轧:将加热后的金属材料放入轧机中,通过辊轧的力量使其产生塑性变形,最终得到所需的板材或型材。
热轧广泛应用于钢铁工业,是制造钢板、钢管等产品的重要工艺。
3. 热冲压:将加热后的金属材料放入冲床中,通过冲压模具的冲击力使其产生塑性变形,最终得到所需形状的工件。
热冲压常用于汽车零部件和家电产品的制造。
4. 热拉伸:将加热后的塑料材料放入拉伸机中,在一定的拉伸力和温度下,使其发生塑性变形,最终得到所需的塑料制品。
热拉伸主要应用于塑料瓶、塑料膜等制品的生产。
三、热加工方法热加工方法根据加热方式的不同可以分为以下几种:1. 火焰加热:利用火焰喷枪将燃料和氧气混合燃烧,产生高温火焰,对工件进行加热。
火焰加热主要应用于金属的局部加热,如焊接、热切割等工艺。
2. 感应加热:通过感应加热设备产生高频电磁场,使工件内部发生涡流,产生热量进行加热。
感应加热主要应用于金属的整体加热,如热处理、熔炼等工艺。
3. 电阻加热:利用电流通过工件产生热量,对工件进行加热。
电阻加热主要应用于金属材料的加热和塑料材料的熔融。
4. 热浸渍:将工件浸入加热的液体中,通过传导热量使其加热。
热浸渍主要应用于塑料材料的加热和涂层的热处理。
四、热加工应用热加工在工业生产中有着广泛的应用,以下是几个典型的应用领域:1. 金属加工:热加工是金属材料加工的重要方法,广泛应用于钢铁、铝合金等金属材料的制造。
铝合金热加工处理工艺及原理科普铝合金在高温下塑性高、抗力小、原子扩散过程加剧,热变形过程中伴随着回复再结晶,有利于改善合金组织。
热变形主要对材料有如下影响:热变形过程中,金属内部的晶粒、杂质和第二相及各种缺陷将沿最大延伸主变形方向被拉长,组织拉长方向的强度一般高于其它方向的强度,材料表现出不同程度的各向异性。
此外,热变形时也可能同时产生变形织构及再结晶结构,它们也会使材料出现方向性及不均匀性。
热变形过程中硬化和软化过程是同时发生的。
变形破碎了粗大的柱状晶粒,使材料的组织成为较为细小的变形晶粒,加工硬化与动态回复再结晶机制同时起作用。
由于原子在高温作用下热运动加强,在应力作用下,由于原子发生自由扩散和互扩散,使铸锭化学成分的不均匀性相对减少,还能使某些微小的裂纹得以愈合。
铝合金在高温变形时,加工硬化特征与变形温度及变形速度有关,加工温度越高,变形速度越慢,则加工硬化值越小。
铝及铝合金具有较高的堆垛层错能,扩展位错较窄,极易发生动态回复形成亚晶组织,变形温度高且变形速度快时,所形成的亚晶粒尺寸较小。
若变形后快冷,再结晶过程可能被抑制,高温变形时形成的亚晶会保留下来,合金的强度与亚晶粒尺寸有关,这种强化称为亚结构强化或亚晶强化。
可能的动态回复机制主要有:1)刃型位错攀移;2)螺型位错的交滑移;3)钉扎位错脱钉及三维位错网络的脱缠;4)滑动螺型位错上刃型割阶的非守恒运动。
宏观上,动态回复材料的应力一应变曲线表现为流变应力达到一稳态值。
亚结构主要产生于铝合金热变形过程中的动态回复阶段,随着变形程度的增大,晶粒被拉长,但亚结构仍为等轴的亚晶粒。
铝合金热加工过程是一个极其复杂的高温、动态、瞬时过程,在高温变形中会经历加工硬化、动态回复或动态再结晶等过程,各种变形机制共同作用决定着铝合金的高温变形特点,实际生产中工艺参数的优化非常复杂。
铝合金热变形工艺——铝合金板带材热轧。
一般工业用高强铝合金轧制板、带材(厚度为600mm的板材),不适用于深冲等极端冷成形方式,因为自身的延展性的限制,故热轧是一种相对优良的工艺方法。
玻璃强化及热加工技术一、介绍玻璃是一种常见的建筑材料,但其脆性和易碎性限制了其应用范围。
为了提高玻璃的强度和耐久性,人们发明了玻璃强化技术。
同时,在建筑和装饰领域中,人们也需要对玻璃进行加工,以满足不同的需求。
本文将介绍玻璃强化及热加工技术。
二、玻璃强化技术1. 玻璃强化原理玻璃强化是通过将普通平板玻璃置于高温状态下,并迅速冷却来改变其物理特性的过程。
这种过程被称为淬火。
在淬火过程中,表面温度高于内部温度,使表层快速冷却而内部仍处于较高温度下。
由于快速冷却造成的表层压缩应力与内部拉伸应力之间的差异,导致了玻璃的增强效果。
2. 玻璃强化方法(1)淬火法:将平板玻璃放入淬火窑中进行加工。
(2)化学钝化法:在玻璃表面涂上一层化学物质,形成一层压缩应力,提高玻璃的强度。
(3)热钢化法:将平板玻璃加热至软化点以上,然后在表面喷淋冷却剂。
3. 玻璃强化的应用玻璃强化技术可以提高玻璃的强度和耐久性,使其适用于更广泛的领域。
例如,淬火玻璃可以用于建筑幕墙、家具、电器和汽车等领域。
而化学钝化法则适用于制造手机屏幕、平板电脑和其他电子设备。
三、玻璃热加工技术1. 玻璃切割(1)手工切割:使用手动切割器或油饼刀进行切割。
(2)机械切割:使用自动或半自动机器进行切割。
2. 玻璃打孔打孔是将孔洞钻入玻璃中。
这种技术通常用于制作镜子和其他装饰品。
打孔过程需要特殊的工具和技能。
3. 玻璃磨边磨边是将玻璃的边缘打磨成光滑的过程。
这种技术可以改善玻璃的外观和质量,并防止切割时产生伤口。
4. 玻璃弯曲玻璃弯曲是将平板玻璃加热至软化点以上,然后在模具中进行成型的过程。
这种技术通常用于制作弧形门、窗户和天花板等。
5. 玻璃贴膜贴膜是在玻璃表面涂上一层薄膜,以改变其颜色、透明度或反光率。
这种技术通常用于建筑幕墙和车窗等领域。
四、结论玻璃强化及热加工技术可以提高玻璃的强度和耐久性,并扩大其应用范围。
对于不同的加工需求,人们可以选择不同的加工方法来实现目标。
简述常用热处理工艺的原理与特点-标准化文件发布号:(9456-EUATWK-MWUB-WUNN-INNUL-DDQTY-KII简述常用热处理工艺的原理与特点。
热处理是指材料在固态下,通过加热、保温和冷却的手段,以获得预期组织和性能的一种金属热加工工艺。
热处理工艺原理1、正火:将钢材或钢件加热到临界点AC3或ACM以上的适当温度保持一定时间后在空气中冷却,得到珠光体类组织的热处理工艺。
2、退火:将亚共析钢工件加热至AC3以上20—40度,保温一段时间后,随炉缓慢冷却(或埋在砂中或石灰中冷却)至500度以下在空气中冷却的热处理工艺。
3、淬火:将钢奥氏体化后以适当的冷却速度冷却,使工件在横截面内全部或一定的范围内发生马氏体等不稳定组织结构转变的热处理工艺。
4、回火:将经过淬火的工件加热到临界点AC1以下的适当温度保持一定时间,随后用符合要求的方法冷却,以获得所需要的组织和性能的热处理工艺。
5、调质处理:一般习惯将淬火加高温回火相结合的热处理称为调质处理。
调质处理广泛应用于各种重要的结构零件,特别是那些在交变负荷下工作的连杆、螺栓、齿轮及轴类等。
调质处理后得到回火索氏体组织,它的机械性能均比相同硬度的正火索氏体组织更优。
它的硬度取决于高温回火温度并与钢的回火稳定性和工件截面尺寸有关,一般在HB200—350之间。
特点:金属热处理是机械制造中的重要工艺之一,金球的热处理工艺与其他加工工艺相比,热处理一般不改变工件的形状和整体的化学成分,而是通过改变工件内部的显微组织,或改变工件表面的化学成分,赋予或改善工件的使用性能。
比较钢材与非金属材料热处理的异同点。
热处理有金属材料热处理和非金属材料热处理相同点:热处理的原理基本一样,都是一般不改变工件的形状和整体的化学成分,而是通过改变工件内部的显微组织,或改变工件表面的化学成分,赋予或改善工件的使用性能。
不同点:1.钢的表面热处理有两大类:一类是表面加热淬火热处理,另一类是化学热处理。
亚克力热压的原理亚克力热压是一种常见的塑料热加工方法,主要用于将亚克力板材加热软化后,通过外部压力使其与模具接触并冷却硬化,从而制成具有特定形状和尺寸的成型件。
亚克力是一种聚合物材料,通过聚合反应形成高分子链结构。
聚合反应是指将单体分子进行化学反应,使其分子链相互连接,形成长链聚合物的过程。
亚克力的聚合反应可以通过加入引发剂和交联剂来实现,引发剂引发单体间的聚合反应,而交联剂则在聚合反应过程中形成链间交联,使聚合物更加稳定和耐热。
亚克力热压的原理是将亚克力板材加热至熔点以上的温度,使其软化成为可塑性流体。
常用的加热温度为100摄氏度至150摄氏度,这些温度能够使亚克力软化,但又不至于使其过度熔化。
软化后的亚克力会变得粘稠,能够流动和填充模具中的空腔,从而塑造出与模具形状相吻合的成型件。
在加热过程中,亚克力板材需要放置在特制的加热设备中,例如热压机。
热压机通常由两个加热板组成,上下两个加热板之间的间隙可以手动或通过液压系统进行调节。
加热板的表面通常涂有导热涂层,以确保均匀加热。
当亚克力板材处在加热板之间时,加热板的温度会传导至亚克力的表面,并逐渐向内部传导。
亚克力板材开始软化,并逐渐转变为可塑性流体。
在此过程中,加热板之间的间隙可以通过调节热压机的压力控制,确保亚克力板材与模具之间的接触。
一旦亚克力板材软化并接触到模具,热压机的压力就会继续施加在其表面上。
这个压力可以通过手动或液压系统进行调节,以确保压力均匀分布在整个模具表面上。
通过施加压力,亚克力板材会被迫填充模具内的空腔,同时还能与模具表面保持充分的接触,以确保成型件的形状和尺寸准确。
成型件在施加压力的同时,由于冷却水或空气的作用,其温度会逐渐下降。
亚克力在冷却过程中逐渐硬化,形成稳定的聚合物链结构。
一旦亚克力板材完全冷却并硬化,可以从模具中取出成型件,并进行后续的加工和表面处理。
总之,亚克力热压的原理是通过加热亚克力板材使其软化,然后通过施加外部压力使其与模具接触并冷却硬化,从而制成具有特定形状和尺寸的成型件。
材料热加工原理
材料热加工是指通过加热和变形来改善材料的性能和形状的加工方法。
热加工
可以使金属材料变得更加柔软,易于加工,同时也可以改变材料的组织结构和性能,使其具有更好的力学性能和耐磨性。
在工程领域中,热加工是一种常见的加工方法,它广泛应用于铸造、锻造、热轧、热挤压等工艺中。
热加工的基本原理是利用高温对金属材料进行加热,使其达到一定的塑性,然
后通过外力使其发生塑性变形,从而改变其形状和性能。
热加工的原理主要包括以下几个方面:
1. 材料的塑性变形。
在高温下,金属材料的塑性会大大增加,这是因为高温可以使金属晶粒的结构
发生变化,使其形成一种较为柔软的状态,从而使得金属材料更容易发生塑性变形。
在热加工过程中,金属材料会受到外力的作用,从而发生塑性变形,改变其形状和性能。
2. 材料的组织结构变化。
在热加工过程中,金属材料的组织结构也会发生变化。
在高温下,金属材料的
晶粒会发生再结晶,从而使其晶粒尺寸变大,晶界移动,晶粒形状发生变化,这些都会影响材料的性能。
通过控制热加工过程中的温度、变形速率等参数,可以使金属材料的组织结构得到精细化和均匀化,从而提高材料的力学性能和耐磨性。
3. 热加工的应用。
热加工广泛应用于金属材料的加工和制造过程中。
例如,在铸造过程中,通过
对金属熔体进行热处理,可以使其达到一定的流动性,从而便于铸造成型;在锻造过程中,通过对金属坯料进行加热,可以使其变得更加柔软,从而便于进行塑性变
形;在热轧和热挤压等工艺中,也需要对金属材料进行加热处理,以便于进行变形加工。
总之,材料热加工是一种重要的加工方法,通过控制热加工过程中的温度、变形速率等参数,可以使金属材料的组织结构得到精细化和均匀化,从而提高材料的力学性能和耐磨性。
在工程领域中,热加工被广泛应用于铸造、锻造、热轧、热挤压等工艺中,为材料加工和制造提供了重要的技术支持。