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機械社區

標題: 專為機械工程師編寫的熱處理知識 [打印本頁]

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作者: 553638338    時間: 2017-5-28 22:53
標題: 專為機械工程師編寫的熱處理知識

從設計的角度了解熱處理

      
6 H/ Z: `( o3 q/ a  

材料工藝-1

1 |" ?/ O6 G( \

前   言   

熱處理是將金屬材料放入特定的介質中加熱，保溫和冷卻，來改變材料表面或內部的金相組織結構，來得到我們需要的材質特性。這是一門很深的學問，深究起來一本厚厚的書都寫不全。落水三千，只取一瓢自己需要的，吃透了即可。作為機械工程師，我們只需要著重關注一些設計常用材料熱處理知識就夠了。

1

了解各項熱處理的

一、退火
工藝：將鋼加熱至適當溫度——保溫——爐冷
目的：

• 降低硬度，提高塑性，為切削加工做準備
• 消除內應力
• 細化晶體，為后續熱處理做準備
  . I4 g  {! o# T! [. n

二、正火
5 ~# t+ x, B/ Q6 p  `+ D' M! |工藝：將工件加熱至Ac3以上30-50度——保溫——取出空冷/噴水/吹風冷卻。
目的：使晶粒細化和碳化物分布均勻化。功能和退火有點類似，但還是有區別，后文會給出對比。
三、淬火
工藝：將鋼加熱至臨界點以上——保溫一段時間——快速冷卻
# a; C. p4 b" U  b) T目的：提高鋼的強度，硬度，耐磨性，韌性，疲勞強度甚至鐵磁性，耐腐蝕性
4 {" X  P6 f0 ^- u四、回火
工藝：工件淬火后——重新加熱——保溫——空冷/水冷/油冷
7 J% N0 Z2 I4 K目的：

• 清除淬火產生的應力
• 改善零件綜合性能，調整工件的強度，硬度，塑性和韌性
• 穩定尺寸，保證精度
  

五、調質
工藝：調質=淬火+高溫回火
目的：調節材料高強度和高韌性，獲得綜合性能好的零件
六、表面滲碳/滲氮/氰化
工藝：將工件加熱——在零件表面滲入相應的原子
目的：獲得表面硬度高，芯部韌性好的零件
三者區別：
$ _/ k- A8 W! {' T( j; K5 E
5 K+ }( E/ u! T/ Z& u% i綜合來看：滲碳和滲氮是各有特色，氰化相當于綜合了二者的優點，缺點是滲層較薄，易產生黑色組織。
" m, \. f! z- f) v6 H& g' X) E2 v七、發黑（發藍）
# d" b! u6 T0 h- w工藝：加熱——堿性藥業浸泡——形成氧化膜
3 h% E& H# ?$ n- w3 ?目的：表面防腐蝕，防銹
八、固溶處理
工藝：將材料加熱——保溫——過剩相充分溶解——快速冷卻
此工藝有點像淬火，但是加熱的溫度不一樣，得到的效果不一樣。
# U! X6 t2 s' d3 y# R' I  I. F$ f通俗講法：冰糖+米+水，不蒸煮，米和冰糖不溶，蒸煮后得到甜粥
1 u/ k/ ~4 P- L4 J3 e: i( Q目的：改善鋼和合金鋼的塑性，韌性
九、時效處理
1.人工時效
工藝：低溫回火后，精加工前——加熱材料至100-150度——保溫5-20小時。
目的：穩定精密制件的尺寸，消除殘余應力
2.自然時效
8 J" V: P. f) f6 A) ~工藝：工件在室溫條件長時間放置
- M" |  `- A' s6 U4 D  f% S; i& e目的：釋放殘余應力，改善機械性能，穩定尺寸
2

弄清退火，正火和回火

四把火中，淬火沒的說，功能獨一無二，最容易理解，但另外三把火看起來都差別不大，都是改善材質性能的作用，很容易搞混，簡單區分如下：

• 退火，正火一般發生在切削和淬火前，但是對于性能要求不高的工件也可代替回火，作為最終熱處理。
• 退火，正火在同樣能達到要求的時候優先選擇正火，因為正火成本低卻效率高。
  

  情況	預處理	原因
  低中碳鋼（含碳量<0.45%）	正火	二者都能達到要求，選正火
  高碳鋼，合金鋼	退火	若此處用正火，硬度太高，不利于切削
  形狀復雜，尺寸大	退火	退火溫柔，不易變形，開裂
  一般工件	正火	這一項是與第三項對比形成的

• 淬火后的加工件是不能直接使用的，脆性太大，易斷，所以一般都會進行回火，或者如第一點說的正火或退火
  8 z( t( j: t( O+ W5 C

3

如何選擇熱處理硬度

' i1 Q/ [2 _& @" S( Y, x* V1 B

• 根據載荷種類考慮
  ( O" h, Y5 S& F1 f1 O7 _6 g

  承受均勻靜載荷（工件無應力集中缺口）	硬度越高，強度越高，可根據載荷大小，選擇較高的硬度或與強度相適應的硬度(缺口一般是指槽、溝或斷面變化很大)
  承受均勻靜載荷（工件有應力集中缺口）	需要較高的塑性，使其在承載情況下，應力分布趨于均勻，減少應力集中現象，只能具有適當的硬度。如工作情況下不允許降低硬度，則可用滾壓等表面強化處理，改善應力分布
  承受沖擊、疲勞應力的零件	1.沖擊不大時，一般可用中碳鋼全部淬硬
  	2.沖擊力較大，一般用中碳鋼全部淬硬，或表面淬硬；
  	3.沖擊力和疲勞應力都大時，一般是表面淬硬

• 根據速度和精度考慮
  . U5 w8 u, H$ _* l( R& W8 c

  高速或高精度	一般要求硬度50～62HRC，但如果軸徑太大，雖然轉速很高(3000r/min)，這個不可能淬到很高的硬度(一般只能達220HB左右)，便不能一律要求高速度高硬度，而要通過降低配合件的硬度和其他措施來處理
  中速	一般采用中硬度40～45HRC
  低速	一般采用低硬度，正火或調質硬度220～260HB

• 若倆零件摩擦，二者硬度應該有差，一硬一軟，更耐磨
  

  舉例一：傳動齒輪	小齒輪齒面硬度一般比大齒輪齒面硬度高25～40HB
  舉例二：螺母與螺栓	螺母材料比螺栓低一級，硬度低20～40HB(可以避免咬死和減少磨損)

  
  

4

常用材質熱處理

& e5 d: j) C! ?- U- k
- C) q7 i0 x* j+ W

5

熱處理標注方式參考

• 要求硬度檢測的標法
  
  " ^9 o* V' F1 p1 W& o  u1 K. w
• 局部熱處理標注
  

; f: X# l; C2 i3 @- ]3.表面處理的標法

4 o# A0 M# n5 R2 h5 r% \* y4.滲碳/滲氮/氰化
6 T" K. E8 D. K- ?: A

2 L  c9 `- G) T, j: @% N5 l
5.技術要求寫法參考


1 n0 b+ q8 T4 w5 z1 l# j/ B* i6.整張圖紙參考
7 n) a: t: a1 M* ?8 F' Q
6 L: k9 C* H. N! J. Y& B4 t
上圖倆份圖紙來源網絡，主要用來參考熱處理的標注，其實并不完整，請勿計較。
7 E. k  O  ~, G# G' T說明

說明：本篇熱處理是網友巴黎鐵塔急切想了解的，所以提前更新一篇工藝類文章。若各位朋友還有什么需要提前看到的內容，可以給我留言，我會安排盡快更新相應的文章。

好東西要記得點贊和給大家分享噢。。。

1 r9 Y# ?& d. g% N1 v! P

' a4 H0 E% Q8 `# ~* F

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作者: 17567410    時間: 2017-5-29 07:41
收藏

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作者: 劉永青87    時間: 2017-5-29 08:20
昨天晚上在今日頭條里看到這文章，說得很好，看完并收藏。

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作者: 金胖子    時間: 2017-5-29 08:21
學習了

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作者: 機器人99    時間: 2017-5-29 10:38
學習了 謝謝樓主分享！

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作者: 冷月梧桐    時間: 2017-5-29 10:38
這個好的東西，居然沒有下載，不科學呀

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作者: 書中日月長    時間: 2017-5-29 12:57
收藏了，謝謝分享

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作者: 夢寒    時間: 2017-5-29 13:50
好。

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作者: 空白格007    時間: 2017-5-29 16:32
感謝，已經收藏

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作者: SKSYJ    時間: 2017-5-29 17:38
好帖子已收藏

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作者: HZLG    時間: 2017-5-29 18:56
太好了，謝謝

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作者: 五面怪    時間: 2017-5-29 19:22
給樓主點贊啦！+100！

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作者: 553638338    時間: 2017-5-29 22:42

劉永青87 發表于 2017-5-29 08:20
6 [5 u* V! p: D昨天晚上在今日頭條里看到這文章，說得很好，看完并收藏。

$ p! T2 G( s1 A6 {- e  ^# n! c4 f+ y多謝 目前是在寫些東西 你們的認可是我最大的鼓勵 多謝
" x8 m: }& C1 u" n

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作者: 553638338    時間: 2017-5-29 22:44
想看更多好的設計文章  可以 搜 索 公 眾 號 深度玩機械 我會在里面定期更新我的原創文章 謝謝

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作者: 553638338    時間: 2017-5-29 22:45

冷月梧桐 發表于 2017-5-29 10:38
2 Z& D8 g/ O5 s8 n3 }; B& U" ^" O$ k這個好的東西，居然沒有下載，不科學呀

可 以 去 我 的 公 眾 號  看  深度玩機械 還有別的文章

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作者: 553638338    時間: 2017-5-29 22:46

冷月梧桐 發表于 2017-5-29 10:38
這個好的東西，居然沒有下載，不科學呀

可 以 去 我 的 公 眾 號  看  深度玩機械 還有別的文章
. X, j. M, L, n4 i% G1 O; g. ^8 w

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作者: 汪小草000    時間: 2017-5-31 09:50
好貼。值得一頂！

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作者: jxzj    時間: 2017-5-31 10:24
來收藏

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作者: 小熊嘆    時間: 2017-5-31 13:39
好家伙
+ {7 T3 |) V0 h& E: t

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作者: 狀態失控    時間: 2017-5-31 14:15
多謝樓主
我給做成PDF了，有興趣的兄弟們可以下載看看。
http://pan.baidu.com/s/1cF56Dg

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作者: llfisher    時間: 2017-5-31 14:20
感謝樓主分享，很好的資料

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作者: 雄鷹007    時間: 2017-5-31 17:14
講得比當年的老師好，學習了。感覺樓主已經融會貫通了

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作者: yzghsx    時間: 2017-5-31 18:52
xie

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作者: 553638338    時間: 2017-5-31 21:11

張曉剛zxg 發表于 2017-5-31 19:43
2 b5 B8 D' C% R感謝樓主分享。

: q, k; d+ G2 A不用謝  更多好文章 可以 搜 索 微 信 公 眾 號  深度玩機械 查看
( z$ Q) S. D& a& R6 [7 N/ I, n4 f

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作者: albert.tang    時間: 2017-5-31 22:00
收藏，備查

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作者: 05527833    時間: 2017-6-1 00:18
斧頭，鐮刀，你這個？？？要走邪路嗎

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作者: ExplorerEzreal    時間: 2017-6-1 07:36
沒啥可說的，果斷收藏

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作者: 原本初    時間: 2017-6-1 08:52
不知道怎么收藏，先留個位置慢慢細看，感謝

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作者: jiangsuwanhua    時間: 2017-6-1 09:23
感謝分享，很不錯，已收藏

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作者: zdlsjl    時間: 2017-6-1 16:17
贊

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作者: bekilledsdy    時間: 2017-6-1 16:32
非常好

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作者: liushaobo1989    時間: 2017-6-1 16:41
請教樓主，配合表面硬度怎樣選擇？比如鋼帶和接觸的輥子，不能劃傷鋼帶，且輥子壽命能最長？

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作者: reu8598    時間: 2017-6-1 17:31
哈哈哈哈

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作者: _Doom    時間: 2017-6-1 18:53
謝樓主分享！

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作者: zhukaijie1    時間: 2017-6-1 20:02
對我有用
% j9 y& t: k! N; c! [1 `( M

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作者: Bruce_HOT2i    時間: 2017-6-1 21:32
厲害了
5 G# `4 o5 k' O

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作者: 偉desire    時間: 2017-6-2 11:09
學習了
3 g$ G! h8 p5 ]* N

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作者: 偉desire    時間: 2017-6-2 11:16
不錯

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作者: 趙玉超    時間: 2017-6-2 13:44
學習了

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作者: 715840386    時間: 2017-6-2 21:50
學習了 謝謝樓主！

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作者: 遇見平凡    時間: 2017-6-3 14:53
果斷收藏，多謝樓主分享

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作者: 冰糖葫蘆-one    時間: 2017-6-3 18:43
希望更新更多

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作者: lwz00195    時間: 2017-6-8 19:42
非常實用，我找很久了

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作者: shyu126    時間: 2017-6-10 16:13
非常感謝，謝謝了！！！

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作者: 更好的愛你    時間: 2017-6-11 09:17
好文章

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作者: 藍色格    時間: 2017-6-12 19:49
這個好的東西

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作者: 葛式一    時間: 2017-9-9 11:18
謝謝樓主，好人

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作者: loe丶    時間: 2017-9-11 00:02
對于我這種初出茅廬的小伙子來說，值得收藏  3Q

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作者: 梁6957    時間: 2018-1-18 09:42
學習了，謝謝

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作者: 那些年的那些年    時間: 2018-1-18 18:34
感謝。好好學習了

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作者: amao阿毛    時間: 2018-1-20 14:19

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作者: gzz3080048799    時間: 2018-1-20 14:54
好東西，收藏學習！

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作者: 李祖慶    時間: 2018-3-12 17:14
收藏

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作者: 學習是無敵的    時間: 2018-3-14 13:53
精華啊

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作者: 路邊撿個大錘    時間: 2018-3-20 15:42
好東西

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作者: cysjia    時間: 2018-3-20 20:50
下載看看

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作者: 給你定時關機    時間: 2018-7-25 16:17
膜拜大佬

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作者: 云石巖    時間: 2018-8-8 21:23
謝謝，不錯

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作者: 風塵笑帥    時間: 2018-8-9 13:53
有幾段文字一直在轉圈圈

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作者: 1162345556    時間: 2018-9-22 16:56
好帖子

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作者: 風華雪月    時間: 2018-10-23 11:29
收藏了，學習一下
1 o# u1 R, k& M1 ]+ |5 P

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作者: 文刀ala    時間: 2018-10-23 17:48
收藏了，謝謝分享

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作者: hjp100136    時間: 2018-10-27 17:45
贊

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作者: 拋物線_O8PCI    時間: 2018-11-1 13:41
收藏

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作者: 無葉123654    時間: 2018-11-14 17:15
好東西，學習并收藏

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作者: 1716407184    時間: 2018-11-18 19:21
上學那會倒是清楚 現在就，，，

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作者: Herman_hX5cT    時間: 2018-11-29 17:06
為什么有些圖片加載不出來

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作者: Herman_hX5cT    時間: 2018-11-29 17:07
后面幾張圖片看不出來

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作者: zhjh7172    時間: 2018-12-2 21:15
梳理的基本比較詳細，夠機械設計用了，謝謝

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作者: 紅偉92    時間: 2019-1-11 08:54
感謝分享，已收藏

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作者: wx_WQaMAQRr    時間: 2019-3-1 10:39
謝謝樓主分享 必要下載要威望的好

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作者: q_jh1982    時間: 2019-3-7 12:55
對我很有用，非常感謝樓主

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作者: LEONpan    時間: 2019-5-6 11:03
感謝樓主

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作者: WB1989    時間: 2019-5-8 13:33
收藏了

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作者: airlovesen    時間: 2019-5-16 22:50
好帖子，收藏


+ i7 Q% e; L, Q( B1 a

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作者: 俁冰    時間: 2019-5-21 13:24
好貼子，正好適用，謝謝樓主！

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作者: sy317456082    時間: 2019-5-25 14:51
學習一下  非常有用

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作者: meteora1221    時間: 2019-6-10 10:56
學習了
( z% z7 j2 E- r& F0 p' a' S

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作者: wei496970574    時間: 2019-6-10 14:19
先MARK一下

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作者: wei496970574    時間: 2019-6-10 14:45
為啥圖片顯示不了

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作者: 到此未止    時間: 2019-7-18 11:02
收藏了

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作者: 泉城風雨    時間: 2019-7-25 09:56
很專業，學習了

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作者: z281976290    時間: 2019-7-29 15:50
學習學習，多謝分享。。。

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作者: dyl1235678    時間: 2019-8-12 15:31
很好的東西
: z+ k& u. c8 j# y3 j0 m

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作者: 藍天heq    時間: 2019-8-15 13:43
已學習,確實是有用的實用資料

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作者: holmesdong    時間: 2019-8-19 11:15
收藏

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作者: 白.    時間: 2019-9-10 14:14
好文！！！！！！！

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作者: 鑄林邀風    時間: 2019-9-24 17:20
非常實用，多謝樓主。
) Z" U& c- k8 V" _, z  u6 U

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作者: Mr尹    時間: 2019-9-27 14:28
學習了

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作者: pannengkun    時間: 2019-9-29 16:54
這個有點6

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作者: 家鄉的土    時間: 2019-11-4 22:50
謝謝樓主   學習了

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作者: DGKACHI-Sunny    時間: 2019-11-5 14:27
收藏，頂一下

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作者: caodebao1986    時間: 2019-11-9 13:37
好

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作者: 邢云鶴    時間: 2019-12-24 14:53
不錯，謝謝

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作者: vandev    時間: 2020-1-11 13:50
很多都顯示不出來了啊

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作者: gaxisjtu    時間: 2020-2-12 20:09
收下了。有個問題: 為啥圖片不能顯示呢？

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作者: wlqzyy    時間: 2020-3-11 14:41
4、5 加載不出來啊

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作者: 1352456568    時間: 2020-6-3 13:20
收藏
  Y7 f* v5 g/ [

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作者: fangwm    時間: 2020-6-3 15:10
收藏

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作者: kai_sale    時間: 2020-6-5 08:56

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