钢材加工工艺不同分类(钢材加工工艺不同分类的原因)
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1、三种热加工各自的优缺点?
冷加工则指在低于再结晶温度下使金属产生塑性变形的加工工艺,如冷轧、冷拔、冷锻、冷挤压、冲压等。
冷加工在使金属成形的同时,通过加工硬化提高了金属的强度和硬度。
金属冷加工的优点和限制:
1.在强化金属的同时可以获得所需的形状;
2. 可以获得很好的尺寸公差和表面粗糙度
3. 便宜
4. 有些金属只能进行有限程度的冷加工,因为它们在室温下表现为脆性
5. 冷加工削弱了延展性、导电性和耐腐蚀性。但因冷加工而导致的导电性减小的程度小于其他强化,加工的影响,所以冷加工也被用来强化导电材料,如铜丝
6. 如果各向异性的特性和残余应力控制得当的话,它们也会带来好处。如果控制不当,就会大大削弱材料性能
7. 由于冷加工的效果会在高温下降低甚至消失,所以对于那些工作在高温环境下的部件来说,不适用冷加工强化
热加工变形的优点:
1) 金属热变形时,变形抗力低,能耗少。高温时原子运动及热振动增强,扩散和溶解加速,临界切应力降低;滑移系统增多,变形更为协调;加工硬化因完全再结晶而被消除。
2) 金属热变形时,塑性升高,产生断裂的倾向减小。由于完全再结晶使加工硬化消除,在断裂与愈合的过程中使愈合加速。
3) 与冷加工相比较,热加工变形一般不易产生织构。在高温下发生滑移的系统较多,滑移面和滑移方向不断发生变化
。4) 在生产过程中,不需要像冷加工那样的中间退火,从而可使生产工序简化,生产效率提高。5) 热加工变形可引起组织性能的变化,以满足对产品某些组织与性能的要求。
热加工变形的不足:
1) 对薄或细的轧件,由于散热较快,在生产中保持热加工的温度条件比较困难。因此,生产薄的或细的金属材料一般仍采用冷加工方法
。2) 热加工后轧件的表面不如冷加工生产的尺寸精确和光洁。因为热轧件表面生成氧化皮和冷却时有收缩
。3) 热加工后产品的组织及性能不如冷加工时均匀。因为热加工结束时,各处的温度难以均匀一致,温度偏高处的晶粒尺寸要大一些。
4) 从提高材料的强度来看,热加工不及冷加工,因为热加工时由于温度的作用使金属软化。
温加工:一是改善金属材料的加工性能,二是改善产品的使用性能。应避开蓝脆区。
温加工:介于两者之间,其变形抗力比冷加工低,因此能量消耗少,节约成本,而且随着温度的升高,可以使得不能冷加工的一些金属变形;它通过强烈的塑性变形和不断动态回复与再结晶(再结晶并非充分进行,晶粒未完全长大)双重作用下,使材料晶粒得到细化
热加工方法通常包括铸造、热扎、锻造和金属热处理等工艺,有时也将焊接、热切割、热喷涂等工艺包括在内。热加工能使金属零件在成形的同时改善它的组织,或者使已成形的零件改变结晶状态以改善零件的机械性能。对于低熔点的金属材料,如铅、锌、锡等,其再结晶温度低,在室温下对它们进行的塑性加工,也属于热加工。
常见热加工方法有铸造,锻造及热轧等,铸造优点是可用于制造形状复杂的零部件,材料既可以是铸铁,也可以是铸钢。
锻造主要用于钢材的锻造成型,其优点是既可以制造形状复杂的零部件,但同时强度高于铸造。
缺点是锻造时材料利用率较低,和铸造一样,容易存在内部缺陷。
热轧主要用于制造板材和型材,一般用于粗加工,后端还要进行冷轧以提高精度。其缺点是一般用于大批量生产。
传热的三种形式分别是热传导、热对流和热辐射。
热传导是由于物质的分子、原子或电子的热运动或振动,使热量从物体的高温部分向低温部分传递的过程,任何紧密接触的物体,不论其内部有无质点的相对运动,只要存在温度差,就必然会发生热传导。
热对流是指流体中质点发生相对运动而引起的热量传递,热对流仅发生在流体中。
热辐射是由于物体发出辐射能而使热量传递的过程,是一种通过电磁波传递能量的方式。要说以上三者的优缺点,必须要有实例,应为它们的优缺点不是绝对的,而是相对的,在不同的应用,它们的优缺点也就不同,比如用电饭煲工作主要是通过热传导和热对流两种方式进行的,而微波炉工作主要是通过热辐射进行,只能说它们各有各的用途。
绝对的是:热对流必须要在流体中进行,而不能再真空中传递,而热辐射则可以在真空中传递。
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