机械加工技术基础
2012-6
科学出版社
黄宇婷，张守英 主编
259
390000
《示范性职业技术学院建设项目系列教材：机械加工技术基础》是以工作过程为导向、基于学习情境并兼顾专业基础课特点的高职高专教材。全书包括金属材料的性能分析与热处理、金属材料的选用、机械加工的精度要求、金属的热加工技术、零件的机加工工艺5个学习情境，分别介绍常用金属材料的成分、组织、结构与性能之间的关系以及变化规律，常用金属材料的性能特点、分类方法及主要用途，钢的热处理原理、工艺及应用，尺寸公差、几何公差、表面粗糙度、尺寸链等零件加工时应达到的精度要求，零件的热加工工艺及选用，常用金属切削机床的结构、特点、工作原理及切削运动，零件机加工工艺的确定等内容。每个学习情境由若干个相互关联而又相对独立的典型工作任务组成，各任务均与生产实际有密切联系。
《示范性职业技术学院建设项目系列教材：机械加工技术基础》可作为高等职业院校、中等职业院校的机电技术应用专业、机械制造类专业、汽修类专业、数控类专业的专业教材，也可作为相关行业的岗位培训教材和工程技术人员的参考用书。
学习情境1 金属材料的性能分析与热处理
学习任务1 金属材料力学性能的测定
【任务描述】
【任务分析】
【知识准备】
1 强度
2 塑性
3 硬度
4 冲击韧度
5 疲劳强度
【任务实施】
1 测定低碳钢的强度指标及塑性指标
2 计算强度及塑性指标
3 测量布氏硬度和洛氏硬度
4 测量低碳钢和铸铁的冲击韧度
【自我评估】
学习任务2 铁碳合金相图的分析与应用
【任务描述】
【任务分析】
【知识准备】
1 纯金属的晶体结构
2 金属的结晶过程和同素异构转变
3 合金及其内部结构
4 铁碳合金的基本组织
5 铁碳合金相图
【任务实施】
1 利用铁碳合金相图分析钢的结晶过程
2 说明铁碳合金相图的应用
3 观察铁碳合金在室温下平衡状态的显微组织
【自我评估】
学习任务3 钢的热处理工艺选用
【任务描述】
【任务分析】
【知识准备】
1 热处理的概念及分类
2 退火与正火
3 淬火
4 钢的回火
5 钢的其他热处理工艺
【任务实施】
1 钢的热处理实验
2 弹簧热处理工艺的选用
3 钢的热处理工艺选用
【自我评估】
学习情境2 金属材料的选用
学习任务1 非合金钢的选用
【任务描述】
【任务分析】
【知识准备】
1 钢的分类
2 杂质元素在非合金钢中的作用
3 非合金钢的分类
4 非合金钢牌号的表示方法
5 非合金钢的选用
【任务实施】
说明非合金钢不同牌号的含义及其应用场合
【自我评估】
学习任务2合金钢的选用
【任务描述】
【任务分析】
【知识准备】
1 非合金钢的缺点
2 合金元素在钢中的作用
3 合金钢的分类
4 合金钢的牌号
5 合金钢的应用
【任务实施】
说明合金钢不同牌号的含义及其应用场合
【自我评估】
……
学习情境3 机械加工的精度要求
学习情境4 金属的热加工技术
学习情境5 零件的机加工工艺
附录一 布氏硬度试验规范
附录二 压痕直径与布氏硬度及相应洛氏硬度对照表
附录三 黑色金属硬度和强度换算表
附录四 基本尺寸至500mm孔的极限偏差
附录五 基本尺寸至500mm轴的极限偏差
主要参考文献
版权页： 插图： 4 铁碳合金的基本组织 钢和铁是工业上应用最广泛的金属材料，都是铁碳合金。铁碳合金中碳原子和铁原子可以有几种不同的结合方式：一种是碳溶于铁中形成固溶体；另一种是碳和铁化合形成化合物；此外，还可以形成由固溶体和化合物组成的混合物。 （1）铁素体 碳溶解于α－Fe中的间隙固溶体称为铁素体（也称α固溶体），通常用符号F表示。铁素体的晶体结构呈体心立方晶格。碳在α－Fe中的溶解度极小，随温度的升高略有增加，在室温时的溶解度仅有0.008％，在727℃时的最大溶解度为0.0218％。铁素体的性能几乎与纯铁相同，其强度和硬度低，塑性和韧性高，Rm为250MPa，HBS为80，A为50％。 （2）奥氏体 碳溶解于γ－Fe中的间隙固溶体称为奥氏体（也称γ固溶体），通常用符号A表示。奥氏体的晶体结构呈面心立方晶格。由于γ－Fe晶格中的间隙较大，因此碳在γ－Fe中的溶解度较高，在727℃时溶解度为0.77％，在1148℃时的最大溶解度达2.11％。奥氏体存在于727℃以上的高温环境，具有一定的强度和硬度以及很好的塑性，没有磁性，Rm为400MPa，HBS为160～200，A为40％～60％。奥氏体是绝大多数钢在高温进行锻造或轧制时所要求的组织。 （3）渗碳体 渗碳体是铁与碳形成的金属化合物Fe3C，含碳量为6.69％，其晶胞呈八面体，晶格构造十分复杂。渗碳体很硬很脆，HBW约为800，A约为0。渗碳体在钢中主要起强化作用，随着钢中含碳量的增加，渗碳体的数量增多，钢的强度和硬度提高，而塑性下降。 渗碳体在钢和铸铁中可呈片状、球状和网状分布，是碳在铁碳合金中的主要存在形式。在一定条件下，渗碳体可分解成石墨状态的自由碳。 （4）珠光体 珠光体是由铁素体和渗碳体组成的机械混合物，用符号P表示。它是由硬的渗碳体片和软的铁素体片层片相间，交错排列而成的组织。其性能介于铁素体和渗碳体之间，强度较高，Rm为750MPa，HBS为180，同时保持着良好的塑性和韧性，A为20％～25％。 （5）莱氏体 奥氏体与渗碳体的机械混合物称为莱氏体，用符号Ld表示。它是含碳量为4.3％的铁碳合金液体在1148℃时发生共晶转变的产物。因奥氏体在727℃时将转变为珠光体，所以在727℃以下，莱氏体由珠光体和渗碳体组成的机械混合物称为低温莱氏体，用符号Ld'表示。莱氏体的力学性能和渗碳体相似，硬度很高，塑性很差。
《示范性职业技术学院建设项目系列教材:机械加工技术基础》可作为高等职业院校、中等职业院校的机电技术应用专业、机械制造类专业、汽修类专业、数控类专业的专业教材，也可作为相关行业的岗位培训教材和工程技术人员的参考用书。
