南京航空航天大学机电学院052系
机械制造技术
Mechanical Manufacturing Technology
(切削原理与刀具:Cutting Principle & Cutting Tools)
第七章 难加工材料与结构的加工技术
本章内容
10.1难加工材料与结构概述*(1学时)
10.1.1难加工材料
1)难加工材料的分类
2)难加工材料的应用
10.1.2 难加工结构
10.2 难加工材料的加工技术(2学时)
10.2.1 钛合金加工
10.2.2 高温合金加工
10.2.3 不锈钢加工
10.2.4 高强度钢和超高强度钢的加工
10.2.5 复合材料加工
10.2.6 脆性材料加工
10.3 难加工结构的加工技术(1学时)
10.3.1薄壁件加工
10.3.2 叶片及涡轮盘加工
10.3.4阵列孔及微孔加工
难加工材料与结构概述
1.定义:
难加工材料是指难以进行切削加工的材料,即切削加工性差的材料.切削加工性等级代号5级以上的材料均属于难加工材料.从材料的物理力学性能看,硬度高于250HBS,强度σb>0.98GPa,延伸率δ>30%,冲击值ak >9.8×105J/m2,导热系数k1.2GPa,σs>1GPa的钢称为高强度钢;把调质后σb>1.5GPa,σs>1.3GPa的钢称为超高强度钢.它们的硬度在35～50HRC之间.加工这两种钢时,粗加工一般在调质前进行,而精加工,半精加工及部分粗加工则在调质后进行.
难加工材料与结构概述-分类
2)高强度钢一般为低合金钢,合金元素的总含量不超过60%,有Cr钢,Cr-Ni钢,Cr-Si钢,Cr-Mn钢,Cr-Mn-Si钢,Cr-Ni-Mo钢,Cr-Mo钢,Si-Mn钢等.超高强度钢视其合金量的不同,可分低合金超高强度钢,中合金超高强度钢和高合金超高强度钢.
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5.复合材料
1.定义:复合材料是由两种或两种以上的物理和化学性质不同的物质人工制成的多相组成固体材料,是由增强相和基体相复合而成的,并形成界面相.增强相主要是承载相,基体相主要是连接相,界面相的主要作用是传递载荷,三者的不同组分和不同复合工艺使复合材料具有不同的性能.
难加工材料与结构概述-分类
2.性能:复合材料的优越性在于它的性能比其组成材料好得多,1)它可改善或克服组成材料的弱点,充分发挥其优点;2)它可按构件结构和受力要求,给出预定的,分布合理的配套性能,进行材料的最佳设计;3)可获得单一组成材料不具备的性能.
3. 种类:按其结构和功能,可把复合材料分为结构复合材料和功能复合材料.前者的研究和应用较多,发展很快.主要有两种,一是以聚合物为基体,其中以树脂(环氧树脂,酚醛树脂)为基体的居多;另一种是以金属或合金(铝及合金,高温合金,钛合金及镍基合金)或陶瓷为基体.
难加工材料与结构概述-分类
6.硬脆性材料
1.概述:硬脆性材料具有高强度,高硬度,高脆性,耐磨损和腐蚀,隔热,低密度和膨胀系数及化学稳定性好等特点,是一般金属材料无法比拟的.硬脆性材料由于这些独特性能而广泛应用光学,计算机,汽车,航空航天,化工,纺织,冶金,矿山,机械,能源和军事等领域.
难加工材料与结构概述-分类
2.分类:
1)硬脆性材料根据来源可分为自然和人工硬脆性材料;
2)根据是否为金属可分为金属硬脆性材料和非金属硬脆性材料;
3)根据能否导电可分为导电和非导电硬脆性材料;

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