资源描述：
《化学在机械制造业中的应用》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。
1、化学在机械制造业中的应用第l3卷第4期1999年l1月新乡师范高等专科学校JOURNALOFXINXIANGTEACHERSCOLLEGE化学在机械制造业中的应用f'安原初,r【_t,'新乡师专化学系新乡s3.∞V0l_13,No.4N0V,1999提要本文通过讨-7e-Z学与机械稍造业的关系和机械稍造业生产过程中有关化学的应用状况,展示了化学与机械制造业的学科交叉,相互渗透,相互促进厦共同发展的美好前菁.,;;～,一关键词化学机械制造交叉渗透…一.一一一一々;÷,?,...j,机械制造业更多涉及的是物理领域,'因为它是利用各种金属材料通过熔化,净却成型,机械加工.热压,冷
2、拔,冲裁,组装等手段将其制戚各种不同的机械制品.然而,随着科学技术的不断发展.化学在机械制造业中的作用日益显现.本文拟就机械制造业中所涉及的化学及其相关同题作以简单的概括和讨论.l机械科遣业的范畴及主要生产工序机械制造业是一个范围广阔,涉及国计民生的产业,通常包括车辆,船舶,航空航天器工程,建筑,农用,轻工,化工,矿山机械.石油采炼设备等数十个领域.机械镪造业的主要生产工艺由于产品不同各有差异,但大都包括以下工艺程序:(1)俦造通过金属及其合金在熔融状态的流动性使其戚型为各种毛胚或直接通过精密铸造得到零件和半成品(2)锻造利用高温下金属及其台金的蘸好塑性施加外力使其改变形状
3、得到零部件和半成品.(3)机械加工利用各种刀具使鼯材料和毛胚改变外部形状,包括锯,切,车,铣.刨,磨,镗,钻,冲压和拉伸等.(4)焊接利用局部界面的融台,使材料成型的工序.(5)热处理利用金属和台金在不同温度的金相组织会导致性能改变的原理进行的淬火,正火,退火,时效等工艺处理(6)表面处理对金属表面进行化学处理,电化学处理,进行金属或合金的沉积,离子注入,掺杂等工艺加工,赋予工件以特殊的性能,如抗蚀,装饰,耐磨,高表面活性,绝壤等.(7)防腐包装对零部件或产品进行的商品化处理2化学在机械制造业中的应用2,l化学在铸造过程中的应用俦遣,叉称金属流体成型工程.俗称翻砂.虽然目前
4、某些铸造过程仍离不开砂箱,但就其工艺而言.已是事过境迁.铸造领域的新技术也紧紧地与化学联系在一起如精密铸造中的蜡型制作,压俦成型的模具及相关的脱膜剂等;更为重要的是:铸造是研削新型台金材料的重要手段铸造过程中的金属及其台金的配方,舍碳量调整,都是化学工作者探索的领域.在熔铸过程中杂质的去脒(磷,氮,硫等)都涉及到高温状态下的各种化学反应,要么使其成为有用的产物参与金属晶体成型,要么通过造渣使之脒去.另外,铸造中的温度参数,如浇俦温度,净却速度,温度梯度等参数的确定都可以直接影响金属晶体的金相组织和晶粒细化程度=2.2在锻造和热处理过程中曲应用(1)各种热处理过程1碇其化学原
5、理热处理是一种与锻造,铸造,焊接等工艺密切相关的加工工艺=它的主要责任不是使金属材料获得一定的形状和R寸,而是以改变金属材料的组织和性能为目的,在铸.煅,焊的过程中,由于种种原因,不可避免的会出现这样或那样的缺陷;如铸造过程中,由于形状复杂,厚薄不均.会造成净却不均匀,组织变化不均匀,产生很大的铸造应力,加之从高温缓慢冷却,晶粒易于粗大;焊接过程中的局部加热与熔化,随后的冷却叉比较快.必然存在在很大的内应力.锻造时由于终煅温度过高或过低也会出现程大的魏氏组织和带状组织.遮些蛙路的存在将重影响工件的使用陛能.必须进行热处理,消除这些缺陷,改善盎相组錾{和材料性能.热处理更重要
6、的意卫在干它是赋于工件最终性能的关键工序,不少零件加工成型后不能直接使用,而必7fJ第-I期寰原韧:化学在机械制造业中的应用须进行热处理,以获得最优的使用性能;如汽车,拖拉机后桥主动齿轮(材料为20CrMnT{),加工成型后要进行渗碳淬火和回火,这样其使用寿命可达到6000小时以上,而未经这种处理的寿命仅为1500小时以下热处理工艺般分为退火,正火,回火,淬火和化学热处理等几种.根据材料性能要求的不同,可以采取不同的工艺或几种工艺组合进行(2)热处理过程中的气氛可控技术由于空气中氡的存在,根据热力学原理,金属与氧的反应速度髓温度的升高而大大加快t对于最后成型的工件,这种氧化
7、造成的尺寸变化是不能接受的,这就需要控制加热环境防止氧化发生;这种环境一般都是采用氮气,氲气,二氧化碳等惰性气体或氢气等还原性气体.这种热处理称为可控气氛热处理有时把粉束冶金制造技术也归于可控气氛热处理,粉末冶金包括体铁系台金,铜系台盘,镍系台盘等许多品种它是将粉末原料用粘结剂通过挤压等手段成型后进行烧结,烧结般在氧气,氧化碳气体中进抒,将一些氧化物如氧化铁,氧化铜等还原戚单质金属并形成舍金,可得到多孔的粉束冶金零件,经渗油和其他辅助处理铷得各种零部件,这种方法具有工序步.成本低,性能独特等优点,特别适台于制造轴承
