機械基礎(chǔ)學(xué)結(jié)
《機械基礎(chǔ)》是機械類工種的技術(shù)基礎(chǔ)課,其研究對象是機構(gòu)和機器。通過這門課的學(xué)習(xí),要求中職學(xué)生掌握機械傳動、常用機構(gòu)和軸系零件,以及液壓傳動的基本知識、工作原理應(yīng)用特點;懂得分析機械工作原理的基本方法;并能作簡單的有關(guān)計算。學(xué)好這門課對機械類工種的技校生今后專業(yè)課的學(xué)習(xí)以及畢業(yè)后的工作,都起著非常重要的作用。從課程的特點講,職校講授的《數(shù)學(xué)》《物理》等與中學(xué)階段聯(lián)系較多,這些都是以邏輯思維為主的學(xué)科,學(xué)生較容易接受,而《機械基礎(chǔ)》等專業(yè)性的基礎(chǔ)課,要求學(xué)生有很強的形象思維能力,這類課與中學(xué)階段的課程聯(lián)系較少,學(xué)生接受有一定的難度。筆者在分析研究了學(xué)生思維形式轉(zhuǎn)化的同時,學(xué)習(xí)和探索了一些講授該課的方法,與中職學(xué)校的專業(yè)老師一起探討。
一 從直觀教學(xué)入手,充分應(yīng)用多媒體動畫和其他教具,加深概念的理解和運動規(guī)律的總結(jié),培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣
《機械基礎(chǔ)》課概念抽象,如果教師在講課過程中語言貧乏,照本宣科,那么學(xué)生就會既無興趣又無法理解,只好采用死記硬背的學(xué)習(xí)方法,這對今后的學(xué)習(xí)是極為不利的。因此,教師在教學(xué)過程中應(yīng)盡量采用一些形象化、具體化的直觀教學(xué)手段,以利于學(xué)生對概念的理解。比如:講解機器的概念,可以先拿出單缸內(nèi)燃機的模型或多媒體動畫演示給學(xué)生看,然后采用由表及里、層層深入的方法,讓學(xué)生先看其外形,觀察內(nèi)燃機的組成;再看內(nèi)部結(jié)構(gòu),討論各部分之間內(nèi)在的聯(lián)系及運動關(guān)系,最后從功能關(guān)系上總結(jié)出內(nèi)燃機的功用,進而歸納出機器的本質(zhì)。
二 突破難點、難易相輔;突出重點,詳略得當(dāng)
眾所周知,學(xué)生對某一問題不懂往往是因?qū)εc其相關(guān)的概念理解不透,或因相關(guān)的理論掌握不夠。這就要求我們各個擊破障礙,比如:“漸開線齒形”這一節(jié),漸開線的性質(zhì)很多,是個難點。但是如果先把“漸開性的形成”這一問題講解透徹,學(xué)生對其形成過程有了深刻理解,那在講漸開線的性質(zhì)時就容易多了。學(xué)生一旦掌握了漸開線性質(zhì),那又為下一個難點——“漸開線齒形的嚙合特點”掃清了一大障礙!稒C械基礎(chǔ)》課內(nèi)容表面看起來很散,重點不很突出,但教師在講課中則要注意突出重點,要從教學(xué)的實際出發(fā),靈活處理教學(xué)內(nèi)容。如在關(guān)鍵性的地方,教師要采取多種方式,務(wù)使學(xué)生弄懂弄通;學(xué)生易懂的內(nèi)容則適當(dāng)簡略一些,有時甚至可以不講,采用學(xué)生自學(xué)、教師提示指導(dǎo)的方法。
三 靈活的教學(xué)方法是提高教學(xué)效果的重要手段
為了提高教學(xué)效果,就要調(diào)動必要的教學(xué)手段。教學(xué)方法和教學(xué)手段是相輔相成的,是共同為教學(xué)質(zhì)量的提高服務(wù)的。在教學(xué)實踐中,在明確課堂教學(xué)的作用、掌握課程特點、分析和精選教材內(nèi)客的基礎(chǔ)上,提高教學(xué)效果的關(guān)鍵是采用與內(nèi)容特點相適應(yīng)的具體教學(xué)方法。所以,備課應(yīng)當(dāng)包括教學(xué)內(nèi)容的備課和教學(xué)方法的備課。要有周密細(xì)致的計劃、設(shè)計和安排。要想達(dá)到課堂教學(xué)目的,真正做到啟發(fā)式教學(xué),就要按上面的理性要求,采用多種多樣的教學(xué)方法。本人在教學(xué)實踐中采用的具體方法主要有設(shè)疑法、提問法、歸納綜合法、動態(tài)補缺法等。
1.設(shè)疑法
設(shè)疑法是收效較好的方法,要求在講某部分內(nèi)客時,一開始便抓住最核心、最本質(zhì)的東西(或結(jié)合實際情況)提出一個或幾個關(guān)鍵性問題,把學(xué)生吸引到探求知識的興趣中去。然后,自然地把要講的基本概念、定義等融入所設(shè)疑問,進行有針對性的講解,再經(jīng)過推理論證或演示得出結(jié)論(或答案),使得問題得到解決。這也就是平時常說的提出問題——分析問題——解決問題,這種方法的優(yōu)點是學(xué)生主動思考向題,帶著疑問和求知欲望聽老師講課。
2.提問法
這與設(shè)疑法略有不同,其特點在于根據(jù)教材內(nèi)容的難易程度和對學(xué)生可能產(chǎn)生問題的疑難處,教師備課時預(yù)先做好提問的準(zhǔn)備,通過提問,加深學(xué)生對教學(xué)難點的理解。具體做法是:在講到某個具體問題,尤其是在難點、重點或?qū)W生易模糊的內(nèi)容時,選擇恰當(dāng)時機提問,停頓數(shù)秒,使學(xué)生思考一下或相互議論一下,然后,或令學(xué)生作答或教師作答,以加深學(xué)生的印象。這比平鋪直敘地講述效果要好得多。如講授機械、機器、機構(gòu)、構(gòu)件、零件等概念時,提出機器和機構(gòu)有何區(qū)別;為什么平時鐘表被稱為鐘表機構(gòu),不稱鐘表機器,而發(fā)電機則可稱機器。指定幾個同學(xué)回答,或?qū)蝈e,教師不去打斷。經(jīng)過短時間的討論,教師再針對學(xué)生問答中的疑惑之點,做有的放矢的講解。這樣不僅收效好,而且使學(xué)生學(xué)得生動、具體。
3.歸納綜合法
這是針對有的章節(jié)內(nèi)容多而雜,系統(tǒng)性差,學(xué)生不易掌握而采用的講授方法。如在講單個齒輪各部分名稱符號時,學(xué)生感到無序難記,便將其主要名稱、符號和參數(shù)歸納分類,即分成 4個圓(齒頂圓、齒根圓、基圓、分度圓),3個弧長(齒厚、齒間距、周節(jié)),3個高(齒頂高、齒根高、全齒高)和 4個標(biāo)準(zhǔn)值(m、 a、h、c)。這樣實踐的結(jié)果,變零亂、松散的知識為易于記憶掌握的知識,增強了學(xué)生學(xué)好的信心,掌握了學(xué)習(xí)的技巧。
4.動態(tài)補缺法
這就是通過課堂小測驗,檢查作業(yè)情況,隨時掌握學(xué)生學(xué)習(xí)動態(tài),不失時機地進行教學(xué)上的補缺堵漏。如發(fā)現(xiàn)相當(dāng)一部分學(xué)生對某一部分教學(xué)內(nèi)容不理解或理解有誤,就進行全班解疑輔導(dǎo);如果個別學(xué)生學(xué)習(xí)有困難,就開小灶,進行強化輔導(dǎo)。
總之,圍繞提高教學(xué)質(zhì)量,可供選擇的教學(xué)方法還有很多。如聲像教學(xué)法、參觀教學(xué)法、比較法、形象比喻法等等。以上所說只是我在眾多老教師教學(xué)經(jīng)驗啟發(fā)下,針對所教課程的特點,采用的幾種主要方法。
四 綜合教材內(nèi)容,注意與其他相類科目的聯(lián)系,注意理論與生產(chǎn)實際相結(jié)合
《機械基礎(chǔ)》這門課,綜合了《機械原理》和《機械零件》兩門課的基本知識,內(nèi)容零散,系統(tǒng)性較差,是一門接近于專業(yè)性質(zhì)的技術(shù)基礎(chǔ)課,所以講起來難度較大。在備課時,應(yīng)以教材為主,同時參考其他有關(guān)資料的內(nèi)容,把它們有機地結(jié)合起來,揚長避短,尋求一種最佳的授課方案,避免學(xué)生在接受同一知識時出現(xiàn)不同的概念、術(shù)語、符號。同時,課堂教學(xué)是理論教學(xué)的基本形式,而中職學(xué)校教學(xué)應(yīng)把實際教學(xué)提高到相當(dāng)?shù)奈恢,作為配合理論教學(xué)必不可少的重要環(huán)節(jié)。講授理論知識的同時,應(yīng)常常帶學(xué)生到裝配車間了解工廠生產(chǎn)的各類車床和機器等產(chǎn)品,使學(xué)生對它們的結(jié)構(gòu)及生產(chǎn)過程都有所了解,把所學(xué)的理論知識和實際應(yīng)用更好地結(jié)合起來,為今后更好地服務(wù)于生產(chǎn)打下堅實的理論基礎(chǔ)。
機械基礎(chǔ)學(xué)結(jié) [篇2]
本學(xué)期的教學(xué)工作隨著期末考試的到來終于結(jié)束了,但我卻不能有絲毫懈怠,因為我深知在漫長的教學(xué)生涯中,這只能算是長途跋涉中加油站中的小息,只有充分利用,才能夠行的更遠(yuǎn)。回顧過去,是為了以后更加成功的開展工作,現(xiàn)將這一學(xué)期的教學(xué)得失總結(jié)如下,得以自勉。
本學(xué)期我承擔(dān)10秋季機電1、2班;凱晨班、慶華班、寧光班的《機械基礎(chǔ)》。由于這門課程我已經(jīng)教過四次了,這給我不斷的創(chuàng)新創(chuàng)造了有利的條件。學(xué)期開始,由于該門課程對同學(xué)們來說剛剛接觸,感到很新鮮,為此我充分利用第一節(jié)課,讓每位同學(xué)都充滿了信心,帶著興趣去學(xué)習(xí)。如此一個月后,當(dāng)新鮮感逐漸失去時,好多同學(xué)就開始厭學(xué),好在我早有思想準(zhǔn)備,采取了相應(yīng)的方法,對癥下藥取得了一些成績,達(dá)到了預(yù)期的教訓(xùn)目的,但距離理想效果還不夠。
回首整個學(xué)期的教學(xué)工作,不盡如人意的地方也有很多,具體為:
一、學(xué)生參與不夠。當(dāng)初以為同學(xué)實踐較少,大多以我獨自演講為主。從本學(xué)期的教學(xué)效果和與同學(xué)交流來看,他們更喜歡自我表現(xiàn),這一點值得深思。
二、課堂提問的太少。
提問是一門藝術(shù),如果教師提出的問題太大、太泛、太難,都很難激起學(xué)生思維的火花。我為了節(jié)約上課時間,大多自問自答,忽視了課堂的主人。在以后的教學(xué)工作中要做為重中之重給以解決。在以后的教學(xué)工作中我將在每一節(jié)課上課之前,都做了認(rèn)真的準(zhǔn)備,把要在上課的時候提出的問題做到心中有數(shù)。要學(xué)生回答問題的時候,我針對學(xué)生的掌握情況,分別叫不同的學(xué)生來回答。
三、對課件應(yīng)用的欠缺
本學(xué)期學(xué)校給老師配備了筆記本電腦進行教學(xué)工作,通過有限的幾節(jié)示范教學(xué),發(fā)現(xiàn)學(xué)生很感興趣,這主要是課件中有豐富的圖案,機械傳動演示,只是我因為時間緊,更主要是自己對電腦技能的欠缺,應(yīng)用起來很不順手,即便是勉強做出的課件也不生動。我決定本假期一定要多加練習(xí)。
以上是本學(xué)期我的一些教學(xué)體會,還有更多需要探索,不斷完善,期待在往后的教學(xué)中有更大進步。
2011-1-6
機械基礎(chǔ)學(xué)結(jié) [篇3]
大三了,期中考試考過,但是寫論文心得考試還是第一次。也挺珍惜自己寫一點東西的機會,沒有作業(yè)的逼迫還是很少會動筆的,畢竟是學(xué)工科的,高考之后就很少自己動手寫長篇大論了。不是計算就是畫圖,很少有寫心得的。說了自己寫論文的第一感覺,下面就來談?wù)剬W(xué)了半個多學(xué)期的機械制造基礎(chǔ)和做的三個比較典型的實驗的心得與體會。
機械制造基礎(chǔ)這門課,從名字就可以聽出來,是我們我機械的必學(xué)也是很基礎(chǔ)很重要的一門課。具體來說主要內(nèi)容有常用工程材料,工程材料的改性,機械零件的選材,鑄造,鍛造,焊接與粘接,板料沖壓,常用非金屬材料的成形,無損檢測,車削加工,銑、刨、磨削加工,鉆削加工和鏜削加工,數(shù)控機床加工,特種加工,常用非金屬材料的切削加工,鉗工,拆卸與清洗,裝配與調(diào)試等。
課本的學(xué)習(xí)還是不夠的,我們的實驗還是很重要的。我就十分的喜歡做實驗急鍛煉了動手能力又鞏固了自己的知識,是知識不只是停留在紙上談兵。
第一個實驗:碳鋼及鑄鐵平衡組織觀察
從書本的理論上講鐵碳合金的各個溫度和含碳量的晶體狀態(tài)都是不同的。十分復(fù)雜的狀態(tài),從簡單的書本上看到還是不是十分的生動,讓人記憶不是很深刻,看到實驗指導(dǎo)書上的步驟:將熱處理后的各試樣制成金相試樣,再將金相用4%的硝酸酒精進行腐蝕,使不同相得到
不同腐蝕深度,并用金相顯微鏡對試樣表面進行觀察,判定各試樣的組織。步驟是挺多的,但是我們自己也就做了最后一步。之前的試樣的處理還是老師給我們做好的,老師自己也是花了很長時間準(zhǔn)備這個試樣的。
在最后一步的觀察試樣中,第一次使用金相顯微鏡,感覺有點奇怪試樣放在顯微鏡的上面。在對焦的過程中,老是看不到金屬表面的狀態(tài),而是一直看到自己一直動的眉毛,還是旁邊的同學(xué)幫忙才看到的。不過真的挺神奇的真的和觀察細(xì)胞一樣都有自己的條紋特征。每種試樣都有自己獨特的狀態(tài),比書上的生動多了。
第二個實驗:碳鋼的表面淬火操作
這個實驗動手樂趣最多,自己選試樣,自己加熱,自己打硬度,挺好玩的。在加熱時叫隊友踩踏板,自己拿著虎鉗在金屬圈中加熱試樣,知道試樣燒到通紅,也就是表面加熱到獲得馬氏體,再用水冷卻處理,冷卻后用將水擦干并用砂紙將試樣兩底面磨平及圓周面磨光。打硬度是小心控制著上升旋轉(zhuǎn),成功打下來試樣的硬度54.9.問了老師這個硬度不錯,感覺還是挺有成就感的。以前只是在電視上看到打鐵淬火的過程,自己晶體親身經(jīng)歷到了,淬火之后鐵合金的硬度挺高了很多,感覺還是蠻神奇的。自己上次在精工實習(xí)中心鉗工自己做的小榔頭加上木柄之后,然后使用起來非常軟,敲兩下就凹進去了。可以考慮淬火給它加加硬度。
第三個實驗:碳鋼的熱處理操作
主要理論原理還是奧氏體化后的鋼件,經(jīng)不同冷卻速度冷卻后將獲
得不同的組織,在宏觀上將表現(xiàn)出不同機械性能,通過對宏觀性能的測定,判斷其內(nèi)部組織的不同。淬火后的鋼件,經(jīng)不同溫度回火后將獲得不同的組織,在宏觀上將表現(xiàn)出不同機械性能,通過對宏觀性能的測定,判斷其內(nèi)部組織的不同。經(jīng)過一個大組分工的協(xié)作,好幾組實驗數(shù)據(jù)我們就一下的出來了。只是以前聽鍛造老師講過鍛件冷卻的方法有很多種,原來這個也有好多鐘冷卻方法,而且冷卻后的硬度也不一樣,而且相差的很大,空氣冷卻的碳鋼只有20HR左右的硬度額,而回火溫度不同水冷的最高硬度可以達(dá)到60HR左右,這是十分大的差別。估計在工業(yè)上已經(jīng)得到了充分的應(yīng)用。
機械制造基礎(chǔ)的學(xué)習(xí)和三個實驗讓我對制造的認(rèn)識更加全面。希望以后會有更多的這樣的實驗。學(xué)習(xí)不能值停留在紙上談兵,使學(xué)習(xí)更加有趣,更貼近以后我們的工作。鍛煉動手能能力,不做書本的秀才,全面發(fā)展。
機械基礎(chǔ)學(xué)結(jié) [篇4]
材料是人類生產(chǎn)和生活的物質(zhì)基礎(chǔ)。人類社會發(fā)展的歷史表明,生產(chǎn)技術(shù)出的進步和生活水平的提高與新材料的應(yīng)用信息相關(guān)。材料的種類很多,其中用于機械制造的各種材料稱為機械工程材料。生產(chǎn)中用來制造機械工程結(jié)構(gòu)、零件和工具的機械工程固體材料分為金屬材料、高分子材料、陶瓷材料和復(fù)合材料四大類。高分子材料和陶瓷材料俗稱非金屬材料。
金屬材料是最重要的機械工程材料,它包括:鐵和以鐵為基點的合金(俗稱黑色金屬),如鋼、鑄鐵和鐵合金等;非金屬材料(俗稱有色金屬),如銅以及銅合金、鋁及鋁合金等。鋼鐵材料在工程上應(yīng)用最廣,占全部結(jié)構(gòu)材料、零件材料和工具材料的70%以上。但是隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,金屬材料的應(yīng)用比例將逐漸減少,而非金屬材料和復(fù)合材料的應(yīng)用比例將逐步增加。
我們學(xué)習(xí)的機械材料主要是金屬材料。那么金屬材料有哪些性質(zhì)呢?我們學(xué)的主要是金屬的力學(xué)性能、金屬的晶體結(jié)構(gòu)與結(jié)晶和鋼的熱處理。
金屬的'力學(xué)性能有強度、塑性、硬度、韌性與疲勞強度。強度是指金屬材料剛塑性變形的能力。硬度是指材料抵抗局部塑性變形、壓痕或劃痕的的能力。韌性是指金屬在斷裂前吸收變形能量的能力。疲勞強度是指零件在交變應(yīng)力作用下,在一處或幾處產(chǎn)生局部永久性積累損傷,經(jīng)一定循環(huán)次數(shù)后產(chǎn)生裂紋或突然發(fā)生完全斷裂的過程。
在金屬的晶體結(jié)構(gòu)與結(jié)晶的學(xué)習(xí)中主要把握晶體的結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)知識(晶體與非晶體、晶格與晶胞),常見的晶格類型有:體心立方晶格、面心立方晶格、秘排六方晶格。純金屬的實際金體結(jié)構(gòu)有點缺陷、線缺陷和面缺陷。合金在固態(tài)下的基本相分為固溶體和金屬化合物。還要把握冷卻曲線和過冷度、純金屬的結(jié)晶過程、金屬晶粒的大小與控制和鑄錠的組織。
最重要的是鐵碳合金相圖
鐵碳合金相圖共分為八個相區(qū),八個點,八條線。最重要的多的是“三點、三線、和八相”s點是共析點,e點是碳在γ鐵中的最大溶解度,g點是純鐵的同素異晶轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)變點α鐵轉(zhuǎn)變?yōu)棣描F;psk線是共析線,也稱a1 線,凡是wc>0.0218%的鐵碳合金,緩冷至該線(727°)時,均發(fā)生共析轉(zhuǎn)變生成珠光體(p),gs線也稱a3線,wc<0.77%的鐵碳合金,緩冷時,由奧氏體中析出鐵素體的開始線,也是緩慢加熱時,鐵素體轉(zhuǎn)變?yōu)閵W氏體的終了線。八個相區(qū)表示鐵碳合金在不同含碳量和不同溫度下的相組織,這個鐵碳合金相圖很重要,一定要理解的記憶。鐵碳合金隨著wc好靚的升高強度、硬度增強,塑性和韌性減弱。
鐵碳合金可以分為以下三類:(1)工業(yè)純鐵wc≤0.0218%,溫室顯微組織為鐵素體,(2)鋼0.0218%<wc≤2.11%按室溫組織的不同,鐵碳合金分為以下三類:共析鋼(wc=0.77%,室溫組織為珠光體)、亞共析鋼(0.0218%<wc<0.77%,室溫組織為珠光體+鐵素體)、過共析鋼(0.77%<wc≤2.11%,室溫組織為珠光體+二次滲碳體),(3)白口鑄鐵2.11%<wc≤6.69%。
熱處理是學(xué)習(xí)的重點。熱處理是用適當(dāng)方式對金屬材料或工件進行加熱、保溫和冷卻,以獲得預(yù)期組織結(jié)構(gòu)與性能的工藝方法。
大多數(shù)熱處理工藝都要將鋼加熱到臨界溫度以上,獲得全部或部分奧氏體組織,即進行奧氏體化,加熱時形成的奧氏體的質(zhì)量,對冷卻轉(zhuǎn)變過程及組織.性能有極大的影響。通常將加熱時的臨界溫度標(biāo)為ac1.ac3.accm;冷卻時標(biāo)為ar1.ar3.arcm。奧氏體轉(zhuǎn)變過程:奧氏體晶核的形成;奧氏體晶核的長大;剩余滲碳體的溶解及奧氏體成分的均勻化四個基本過程。
影響奧氏體轉(zhuǎn)變速度的因素:(1)加熱溫度—隨加熱溫度的提高,碳原子擴散速度增大,奧氏體化速度加快。(但奧氏體晶粒容易粗大)(2)加熱速度—加熱速度越快過熱度越大,發(fā)生轉(zhuǎn)變的溫度越高,轉(zhuǎn)變所需時間就越短。(快,容易細(xì)化奧氏體晶粒)(3)鋼中碳質(zhì)量分?jǐn)?shù)—碳質(zhì)量分?jǐn)?shù)增加時,滲碳體量增多,鐵素體和滲碳體的相界面增大,因而奧氏體的核心增多,轉(zhuǎn)變速度加快。(4)合金元素—鈷.鎳等加快奧氏體化過程;鉻.鉬.釩等減慢奧氏體化過程;(細(xì)化奧氏體晶粒)(5)原始組織—原始組織中滲碳體為片狀時奧氏體形成速度快。
奧氏體的晶粒度及其影響因素:鋼的奧氏體晶粒大小直接影響冷卻所得組織和性能。奧氏體晶粒細(xì)時,退火后所得的組織亦細(xì),則鋼的強度.塑性.韌性較好。而淬火后得到的馬氏體也細(xì)小,因而韌性得到改善。
鋼在冷卻時組織的轉(zhuǎn)變:(1)等溫轉(zhuǎn)變— 將鋼迅速冷卻到臨界點以下給定溫度,進行保溫,使其在該溫度下恒溫轉(zhuǎn)變。(2)連續(xù)冷卻轉(zhuǎn)變—將鋼以某種速度連續(xù)冷卻,使其在臨界點以下變溫連續(xù)轉(zhuǎn)變。綜上所述,隨著轉(zhuǎn)變溫度的降低,其轉(zhuǎn)變產(chǎn)物的硬度增高,而韌性變化較為復(fù)雜。
影響“c”曲線的因素有含碳量,合金元素、加熱溫度和保溫時間。影響“c”曲線位置的主要因素:合金元素,除co外,合金元素溶于a后能提高過冷a的穩(wěn)定性,使“c”曲線右移。vk變小。
鋼的退火與正火,其意義在于:消除毛坯生產(chǎn)帶來的組織缺陷,為后續(xù)機加和熱處理做準(zhǔn)備。鋼的退火是將共件加熱到適當(dāng)溫度,保溫一定時間,然后冷卻的熱處理工藝。
據(jù)熱處理的目的和要求不同,鋼的退火可分為完全退火、等溫退火、球化退火、擴散退火和去應(yīng)力退火等等。
1.完全退火又稱重結(jié)晶退火,是把鋼加熱至臨界點acэ以上30℃-50℃,保溫一定時間后緩慢冷卻(隨爐冷卻或埋入石灰和砂中冷卻)。以獲得接近平衡組織的熱處理工藝。目的:通過完全重結(jié)晶,使熱加工造成的粗大、不均勻的組織均勻化和細(xì)化,以提高性能。由于冷卻速度緩慢,還可能消除內(nèi)應(yīng)力。應(yīng)用:主要用于亞共析鋼,過共析鋼不宜采用。
2.等溫退火(代替完全退火)是將鋼件或毛坯加熱到高于ac3的溫度保溫適當(dāng)時間后,較快地冷卻到珠光體區(qū)的某一溫度,并等溫保持,使奧氏體轉(zhuǎn)變?yōu)橹楣怏w組織,然后緩慢冷卻的熱處理工藝。目的:與完全退火相同但轉(zhuǎn)變較易控制,能獲得均勻的預(yù)期組織;對于奧氏體較穩(wěn)定的合金鋼,長可大大縮短退火時間。應(yīng)用:奧氏體較穩(wěn)定的合金鋼,尤其高合金鋼。
3. 球化退火,使鋼中碳化物球狀化的熱處理工藝加熱溫度 (ac1+20-30度)目的:是使二次滲碳體及珠光體中的滲碳體球狀化(退火前正火將網(wǎng)狀滲碳體破碎),改善切削加工性能;并為以后的淬火作組織準(zhǔn)備.應(yīng)用:用于過共析鋼,如工具鋼,滾珠軸承鋼等。
4.擴散退火,將其加熱到略低于固相線的溫度,長時間保溫并進行緩慢冷卻的熱處理工藝。擴散退火的加熱溫度一般選定在鋼的熔點以下100℃-200℃,保溫時間一般為10h-15h。加熱溫度提高時,擴散時間可以縮短。擴散退火后鋼的晶粒很大,因此一般再進行完全退火或正火處理。目的和應(yīng)用:為減少鋼錠、鑄件或鍛坯的化學(xué)成分和組織不均勻性。
5.去應(yīng)力退火,為消除鑄造、鍛造、焊接和機加工、冷變形等冷熱加工在工件中造成的殘留內(nèi)應(yīng)力而進行的低溫退火,去應(yīng)力退火是將鋼件加熱至低于的某一溫度(一般為500℃-650℃),保溫,然后隨爐冷卻,這種處理可以消除約50%~80%的內(nèi)應(yīng)力,不引起組織變化。
正火是將鋼材或鋼件加熱到ac3和accm以上30℃~50℃,保溫適當(dāng)時間后,在自由流動的空氣中均勻冷卻的人處理稱為正火。正火后的組織:亞共析鋼為f+s,共析鋼為s,過共析鋼為 s+fe3cⅡ正火與完全退火的主要差別在于冷卻速度快些,目的是使鋼的組織正;砸喾Q;幚恚话銘(yīng)用于以下方面:1.作為最終熱處理,正火可以細(xì)化晶粒,使組織組織均勻化,使珠光體含量增多并細(xì)化,從而提高鋼的強度、硬度和韌性。對于普通結(jié)構(gòu)鋼零件,力學(xué)性能要求不很高時,可以正火作為最終熱處理。2.作為預(yù)先熱處理,截面較大的合金結(jié)構(gòu)鋼件,在淬火或調(diào)質(zhì)處理前長進行正火,以消除魏氏組織和帶狀組織,并獲得細(xì)小而均勻的組織。對于過共析鋼可減少二次滲碳體量,并使其不形成連續(xù)網(wǎng)狀,為球化退火作組織準(zhǔn)備。3.改善切削加工性能,低碳鋼或低碳合金鋼退火后硬度太低,不便于切削加工。正火可提高其硬度,改善其切學(xué)加工性能。
淬火和回火(最終熱處理)。
淬火是將鋼加熱到相變溫度以上,保溫一定時間,然后快速冷卻以獲得馬氏體組織的熱處理工藝稱為淬火。淬火是鋼的最重要的強化方法。
一般情況下,亞共析鋼的淬火加熱溫度為ac3以上30℃~50℃共析鋼和過共析鋼的淬火加熱溫度為ac1以上30℃~50℃。(過共析鋼得到m和細(xì)顆粒狀滲碳體)。加熱時間包括升溫和保溫兩個階段。通常以裝爐后爐溫達(dá)到淬火溫度所需時間為升溫階段,并以此為保溫時間的開始。保溫階段指鋼件溫度均勻并完成奧氏體化所需的時間。雙介質(zhì)淬火和分級淬火能有效的減少熱應(yīng)力和相變應(yīng)力,降低工件變形和開裂的傾向,所以可用于形狀復(fù)雜和截面不均勻的工件的淬火。等溫淬火大大降低了鋼件的內(nèi)應(yīng)力,減少變形,適用于處理復(fù)雜和精度要求高的小件,如彈簧、螺栓、小齒輪、軸及絲錐等,也可用于高合金鋼較大截面零件的淬火。其缺點是生產(chǎn)周期長、生產(chǎn)效率低。
鋼件淬火后,為了穩(wěn)定組織消除內(nèi)應(yīng)力并獲得所要求的組織和性能,將其加熱到ac1以下某一溫度,保溫一定時間,然后冷卻(空冷)到室溫的熱處理工藝叫回火。淬火綱一般不宜直接使用,必須進行回火。這是因為第一淬火后得到的是性能很脆的馬氏體,并存在有內(nèi)應(yīng)力,容易產(chǎn)生變形和開裂;第二,淬火馬氏體和殘余奧氏體艘是不穩(wěn)定組織,在工作中會發(fā)生分解,導(dǎo)致零件尺寸的變化,而這對精密零件是不允許的,第三,為了獲得要求的強度,硬度,塑性和韌性,以滿足零件的使用要求。
回火種類
(1)低溫回火(150℃-250℃)低溫回火后,組織為極細(xì)的e 碳化物和低過飽和度a固溶體,形態(tài)基本不變。即為:回火馬氏體+殘余奧氏體。低溫回火的目的 — 是降低淬火應(yīng)力,提高工件的韌性,保證淬火后的高硬度和高耐磨性。 應(yīng)用— 主要用于處理各種高碳鋼工具、模具、滾動軸承以及滲碳和表面淬火的零件。
(2)中溫回火(350℃- 500℃)得到鐵素體基體與大量彌散分布的細(xì)粒狀的混合組織,叫做回火托氏體。中溫回火的目的 —獲得回火托氏體。因為回火托氏體具有高的彈性極限和屈服強度,同時也具有一定的韌性,硬度一般為35hrc-45hrc。應(yīng)用 —主要用于處理各種彈簧及需要高屈服強度的零件。
(3)高溫回火(500℃-650℃) 組織為再結(jié)晶等軸f+粗粒狀fe3c,稱為回火索氏體 s’。高溫回火的目的:獲得良好的綜合機械性能。 淬火+高溫回火→調(diào)質(zhì)處理,應(yīng)用 —適用于承受各種復(fù)雜載荷的重要的機械零件。如軸類件、齒輪類件等。
回火溫度與力學(xué)性能的關(guān)系:(隨回火溫度的升高,強度硬度降低,塑性任性升高)
200℃以下,hrc不變。200-300℃,m分解,殘余a轉(zhuǎn)變?yōu)轳R氏體,硬度降低不大,高碳鋼硬度有一定的升高。>300℃,hrc降低。韌性:400度開始升高,600℃最高。 彈性極限:在300-400℃最高。塑性:在600-650℃最高。
以上是我對“機械工材料”的總結(jié)和心得。
三峽學(xué)院
09級模具三班
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