金属工艺学复习要点

《金属工艺学》（第一篇）复习要点

学习《金属工艺学》（第一篇）的主要目的是为了帮助学生对常用金属材料的成分、结构、组织和机械性能之间的关系有基本了解，能够初步做到合理选用金属材料和安排机械零件的生产工艺过程。并为今后学习其它课程和从事生产技术工作打下必要的基础。

一、讲究方法

《金属工艺学》（第一篇）是一门技术基础课程，课程中涉及的基础理论多，知识面宽。它要求学生具备物理、化学、材料力学和机械加工工艺学等方面的基础知识。电中的学生在学习时普遍感到：书上的名词术语多，抽象复杂难学，学习时无兴趣，面对考试感到心中无底。因此，讲究学习方法尤为重要。只要掌握正确的学习方法，就能逐渐培养起学习兴趣，取得较理想的效果。

⒈明确课程特点，掌握内在规律

每门课程均有自身内在的规律和特点。对课程的特点和内在规律进行分析探讨，就能提高和加深对课程的理解和掌握。本课程是一门主要研究金属材料的宏观性能和材料内部微观结构组织之间关系的学科。在机械制造工业中，要求我们所选的金属材料必须满足两个方面的要求。一是所选材料必须满足在服役条件下的使用性能要求（如机械性能、物理性能和化学性能）；二是所选材料还必须具有良好的可加工工艺性能，经过必要的工艺加工，获得所需的尺寸和形状，达到设计的要求。所谓宏观性能，就是指材料的使用性能和加工工艺性能。本课程的显著特点是自始至终都在强调和探讨金属材料的宏观性能同金属材料内部的微观结构和显微组织之间的关系，同时还讨论了改变内部结构组织的两个影响因素问题，即材料的成分（内部因素）和加工工艺条件（外界因素）问题。归纳起来，就是“一个观点，两条线”。一个观点阐明了材料的宏观性能与它的微观组织结构之间的因果关系。第一条线是指材料的内在因素成分——宏观性能之间的关系。从这个观点出发可以研究各种系列合金的配制问题。例如，共晶白口铁与45号碳钢同是铁碳合金，为什么共晶白口铁的冲击韧性和塑性明显差。究其原因，是因为两者的含碳量不同，共晶白口铁的含碳量为4．3％C左右，45号碳钢的含碳量为0．45％C左右，因而两者的组织不同，性能各异。共晶白口铁的组织是莱氏体，所以冲击韧性和塑性极差。可见，如果配制一系列不同含碳量的铁碳合金，就能获得一系列不同组织和性能的铁碳合金材料。第二条线是指材料的外界加工工艺处理——组织——性能之间的关系。从这个观点出发可以建立起金属材料热处理的各种加工工艺。例如，Tl2钢加工成锉刀，经淬火和低温回火处理后，可作为刀具加工经球化退火后的同种钢材。其原因，Tl2钢经淬火和低温回火后的组织是回火M，硬度高达HRC64左右，而同样材料的TI2钢经球化退火处理后的组织是粒状珠光体，硬度仅为HB200左右。由此可见。同种金属材料经不同的热处理工艺处理后。会获得不同的组织，从而具有不同的使用性能。

2．弄懂概念，掌握基本内容

从课程学时分配和期末考试要求看，课程中基础理论与工艺原理占着重要的位置，也就是说书中的2一7章是最基本的最主要的章节，必须掌握它们所提及的内容，包括名词、术

语及基本原理等。尤其是第4、5两章，它们承前启后，是贯穿全课程的核心内容，如果真正掌握了，那么基本要求也就达到了。

弄懂主要章节中的名词术语的概念，是掌握基本内容的关键。弄懂概念，再在理解的基础上记忆，这样就能完整、准确地弄懂名词术语的定义概念，并把它们掌握记住。名词术语中有的属于比较抽象的名词概念，如相、组织、临界冷却速度和淬透性等。对这类名词的掌握，要从深入理解着手，只要对概念的定义理解深透正确，就能记住掌握。

3．善于分析总结，及时理解记忆

课程属工程类型，它除了有较系统的理论特征外，且有很强的工艺性特征。因此学生必须对所建立起的具体模型或图像有较清晰的分析认识，使理论概念与工艺方法联系起来，如对晶体结构模型、铁碳合金状态图、过冷奥氏体转变动力学曲线的认识理解。学生如果能掌握和描绘这些模型与曲线，就不难理解和记住各种概念、术语，并能帮助选择正确工艺方法。

二、抓住要点

书中各章节涉及的内容十分丰富，名词术语繁多，同学们若能全部地掌握，固然很好，但要在较短的时间内做到，并非一件容易的事。为帮助同学们通过学习，掌握一些最主要的基本知识，现列出在复习时须抓住的要点。

第一章钢铁材料生产简介

了解炼铁、炼钢的基本过程，掌握生铁中主要有哪些常存元素，其中有害元素主要有哪些。

第二章金属的力学性能

掌握σb、σs、δ、ψ、HBS、HRC、Akv、σ-1，等性能指标的含义、测试原理及应用。

第三章金属的晶体结构与结晶

重要术语：晶体、晶格、晶胞、结晶、过冷度、同素异构转变、合金、组元、固溶体、置换固溶体、间隙固溶体、固溶强化、金属化合物、相。

掌握常见金属的晶格类型、实际晶体中的缺陷及其对金属性能的影响、二元合金状态图的建立方法和Pb一Sn二元合金状态图的结晶过程分析。

第四章铁碳合金

重要术语：铁素体、奥氏体、渗碳体、珠光体、莱氏体、工业纯铁、亚共析钢、共析钢、过共析钢、亚共晶白口铸铁、共晶白口铸铁、过共晶白口铸铁、碳素结构钢、优质碳素结构钢、碳素工具钢、铸造碳钢。

掌握简化的Fe ——Fe3C状态图，能填出铁碳状态图各区域的组织，标出特性点和特性线的符号，能对不同成分的铁碳合金结晶过程进行分析。掌握20、 45、 60、15Mn、 65Mn、T8、Tl0、Tl2等各钢号的分类，使用组织状态及用途。

第五章钢的热处理

重要术语：临界线、奥氏体晶粒度、过冷奥氏体、残余奥氏体、孕育期、临界冷却速度、珠光体、索氏体、屈氏体、上贝氏体、下贝氏体、板条马氏体、针状马氏体、回火马氏体、回火托氏体、回火索氏体、退火、正火、淬火、回火。

掌握共析钢c曲线中各线的意义、各转变区域的组织；掌握经退火、正火、淬火十回火等各常规热处理后的组织、性能，它们的目的和应用范围；掌握热处理工艺性对零件结构的要求。

第六章合金钢

重要术语：合金钢、合金元素、回火稳定性、二次硬化、回火脆性、二次淬火。”

掌握20Cr、20CrMnTi、 4 0Cr、40CrNiMo、60Si2Mn、GCrl 5、9SiCr、W18Cr4V等钢号的分类、成分特点、热处理工艺特点、使用状态的组织和主要用途。

第七章铸铁

重要术语：石墨化过程、促进石墨化元素、阻碍石墨化元素、灰口铸铁、球墨铸铁、可锻铸铁、变质处理。

掌握铸铁的分类、牌号、组织特征和主要用途。

第八章非铁金属

掌握铝及合金、铜及合金、铸造轴承合金和粉末冶金材料的分类和用途。

第九章非金属材料

了解高聚大分子聚集态结构、力学状态、基本性能和常用高分子材料的分类。了解陶瓷材料和复合材料的基本性能。

三、考试题型

期末考试是为了检查同学对《金属工艺学》（第一篇）课程的基本内容掌握的程度，试题应不超出教学大纲的规定要求和教材的范围。试题的基本类型有：①判定题每小题2分、共20分，主要测验同学对课程中的基本概念、术语掌握的程度；②填空题每空1分、共20分，主要测验同学对课程中的常用名词、术语、概念、常用金属材料牌号掌握的程度；③绘图填空题共20分，主要测验同学对重点章节（如4、5章）学习程度；④问答题共20分，主要测验同学对2一7章中重要原理、概念和热处理基本工艺方法掌握的程度；⑤选择填空题共20分，主要测验同学对常用金属材料的性能、热处理工艺方法、组织特征和应用等方面的掌握程度。