武理工材料成型原理基础知识点总结

偏析主要是由于合金在凝固过程中溶质再分配和扩散不充分引起的。

焊缝中的偏析主要有: 显微偏析(micro segregation) 区域偏析(zone segregation ) 层状偏析 (banding) 偏析会影响焊缝的性能。

2-5-2 区域偏析 焊缝结晶时,随着柱状晶前沿的推进长大,从而把低熔点杂质推向熔池中心,造成焊缝中心富集溶质,使焊缝结晶后在整个橫截面上的成分分布明显不均匀的现象。

加强熔池金属的混合可改善区域偏析。

电磁搅拌GTAW 焊时,采用直流正极性焊接,熔深较大,混合较好。

2-5-3 层状偏析结晶过程周期性变化而使得化学成分不均匀分布的现象。

产生原因:凝固时结晶潜热及熔滴过渡带来的附加热脉冲作用等,使热输入波动。

结晶前沿温度变化→结晶速度R 波动→层状偏析危害:层状偏析不仅造成焊缝力学性能不均匀性,还可沿层状线形成裂纹或气孔。

2-5-4 熔合区的化学不均匀性元素在固液界面浓度分布与该元素在固、液相中的扩散系数和分配系数有关。

不均匀性程度与母材和填充金属成分及其差异大小有关。

异种钢焊接时尤为突出。

2-6-2 影响焊缝组织的因素1)冷却时间的影响 中等冷速下可形成AF2)合金元素的影响 使CCT 图右移3)晶粒尺寸的影响 尺寸越大,铁素体形核的晶粒边界越少,CCT 图向右移。

4)焊缝氧含量的影响 [O]增加,夹杂物数目增多,小的第二相质点钉扎晶粒边界,阻碍晶粒生长; 细小的氧化物夹杂可促使形成AF 。

焊接工艺条件对化学冶金反应的影响★熔合比(dilution) 的影响焊缝金属中局部熔化的母材所占的比例称为熔合比。

Ab-熔化母材的面积 Ad-熔敷金属的面积 焊接工艺条件对化学冶金反应的影响假设焊接时合金元素没有任何损失,则焊缝中某合金元素的浓度C0与熔合比的关系为:C0= θCb+(1- θ)Ce --(1)若考虑焊条中的合金元素有损失,而母材中的合金元素无损失,则焊缝金属中合金元素的实际浓度Cw 为: Cw= θCb+(1- θ)Cd --(2)如果已知Cd, Cb, 就可以求出焊缝的化学成分。

结论:改变熔合比,就可以改变焊缝金属的化学成分。

式中符号含义:Cb -该元素在母材中的质量百分浓度(%)Ce -该元素在焊条中的质量百分浓度(%)Cd -熔敷金属(焊接得到的没有母材成分的金属)中该元素的实际质量百分比(%)熔合比概念的应用堆焊时,θ尽可能小,以减少BM 成分对堆焊层的影响。

当母材杂质较多时,θ应小些好,可减少焊缝金属中杂质。

异种钢焊接时,要根据熔合比来选择焊接材料。

熔滴过渡特性对化学冶金反应的影响I ↑→ 熔滴存在时间↓→ 反应进行程度↓→ Si%↓b b dA A A θ=+U↑→熔滴存在时间↑→反应进行程度↑→ Si% ↑氢对金属的作用根据氢与金属作用的特点,可分为两大类:与氢形成稳定的氢化物,如Zr、Ti、V、Nb等。

不与氢发生化合反应,但可以溶解氢,如Fe、Cu 、Ni等。

溶入焊缝金属中的氢,可分为两部分:扩散氢(diffusible hydrogen)氢以原子或质子形式存在的并可在金属晶格中自由扩散。

以H 、H+ 、H-形式存在。

残余氢(residual hydrogen) 氢原子扩散聚集到金属的晶格缺陷,显微裂纹和非金属夹杂物的边缘空隙中,结合成分子不能自由扩散。

以氢分子的形式存在。

焊缝总含氢量=扩散氢+残余氢溶解过程并不决定焊缝中最终的含氢量,还与氢的扩散有关。

氢对焊接质量的影响使材料脆化氢脆:氢在室温附近使钢的塑性严重下降的现象。

氢白点(fish eye) :氢含量较高的碳钢和低合金钢拉伸或弯曲断面上出现的银白色圆形脆断点。

形成氢气孔产生冷裂纹氢是产生冷裂纹的主要原因之一。

氢脆和氢白点的形成机理氢脆形成机理(空穴氢压脆化学说):由于钢中可能存在各种缺陷,氢在这些缺陷中聚合成分子状态,而使空腔内产生很高的附加压力,导金属变脆。

氢白点形成机理焊缝中气孔与夹杂物诱捕了一定数量的氢,在延性变形过程中,使气孔或夹杂物周围组织产生局部氢脆。

接头经去(消)氢处理后,塑性可恢复控制氢的措施限制氢的来源限制焊接材料中的含氢量(焊前烘干)清除焊丝和焊件表面上的杂质冶金处理(去氢反应)通过调整焊接材料的成分,使氢在焊接过程中,生成比较稳定的、不溶于液态金属的氢化物,如 HF,OH等。

焊后脱氢处理焊后把焊件加热到一定的温度,促使氢扩散外逸的工艺。

对于奥氏体钢焊接接头进行脱氢处理效果不大。

氮、氧、氢对焊缝性能的影响熔渣的碱度( Basicity )根据熔渣的碱度,可将焊条和焊剂分为酸性和碱性两大类。

低氢型焊条又称为碱性焊条,其药皮的主要特点是不含有机物,含大量的碳酸盐和一定的CaF2。

其它非低氢型焊条又称为酸性焊条,主要以硅酸盐或钛酸盐为主,一般不含CaF2。

碱度越大,焊缝氧、硫含量越低。

碱性渣易吸潮,电弧稳定性和脱渣性较差,焊缝金属的脱氧脱氧剂:用于脱氧的元素或铁合金叫脱氧剂(deoxidizer)。

选择脱氧剂的原则:在焊接温度下对氧的亲和力比被焊金属大1800 ℃时,各种元素对氧亲和力从小到大的次序排列为:Ni、Cu、W、Mo、Fe、Cr、Nb、Mn、V、Si、B、Ti、Mg、C、Al、Ce。

脱氧物不应溶于液态金属而应溶于熔渣,且熔点低、密度小,上浮至熔渣中,以减少夹杂物的数量。

Mn、Si、Ti和Al常用于脱氧剂。

必须考虑脱氧剂对焊缝成分、性能以及焊接工艺性能的影响。

脱氧方式:先期脱氧、扩散脱氧、沉淀脱氧焊缝金属中硫和磷的控制焊缝中硫、磷的危害硫在钢焊缝中的主要存在形式:FeS、MnS,其中以FeS危害最大。

FeS在结晶时易发生偏析,形成低熔共晶,增加结晶裂纹的倾向。

焊碳钢时,形成的低熔共晶为:Fe+FeS(熔点为985℃)FeS +FeO(熔点为940℃)焊高镍合金钢时,形成低熔共晶:NiS+Ni(熔点为644℃)磷在钢焊缝中的存在形式:Fe2P ,Fe3P。

磷与铁、铁镍可形成低熔共晶限制焊材中的含S与P的含量(主要)用冶金方法脱S、脱P沉淀脱硫:在液态金属中加入脱S元素。

如Mn脱S [FeS] +[Mn] = (MnS) + [Fe];熔渣脱硫:熔渣中碱性氧化物(MnO,CaO,MgO等)脱S,[FeS] + (MnO) = (MnS) +(FeO);碱度 B↑→[S] ↓碱性氧化物脱P (很难) 3-4 合金过渡合金过渡: 把所需要的合金元素通过焊接材料过渡到焊缝金属(或堆焊金属)去的过程(也称为合金化) 。

合金过渡的目的:补偿焊接过程中合金元素的损失;消除焊接缺陷,改善焊接性能;获得具有特殊性的堆焊金属 合金元素过渡系数合金过渡系数是指合金元素在熔敷金属中的实际含量与它在焊材中的原始含量之比,反映了合金元素利用率的高低。

=Cd/Ce =Cd/(Ccw+kbCco)式中:Cd ------合金元素在熔敷金属中的含量Ce-------合金元素的原始含量(焊条中的)Cco-------合金元素在药皮中的含量Ccw-------合金元素在焊芯中的含量Kb-------药皮重量系数(单位长度上药皮与焊芯的质量之比)在同一种焊材中,不同元素过渡系数不同。

同一种元素在不同的焊材中过渡系数也不同。

3-4 合金过渡焊缝金属化学成分的计算 η=Cd/Ce =Cd/(Ccw+kbCco)Cw= θCb+(1- θ)Cd已知η, Ccw ,kb ,Cco 可求出 Cw 。

根据对熔敷金属成分的要求,可求出在焊条药皮中应具有的含量。

例题; 堆焊高锰钢耐磨表面采用焊条,其焊丝含Mn9%,药皮Kb=0.4,设Mn 的=0.8,要保证焊缝中的Mn ≧12%,试求药皮中的Mn 的含量。

解:堆焊时,可认为≈0,即Cd ≈Cw故 Cco=(Cd / Kb) – (Ccw/Kb)≧(12% /0.8×0.4 ) –9%/0.4≧15%化学成分对硬度的影响碳的影响 合金元素的影响与其所处的形态有关,溶于奥氏体时提高淬硬性;形成未溶碳化物、氮化物时,降低淬硬性。

★碳当量的定义/Carbon Equivalent (Ceq 或CE )把钢中合金元素(包括碳)按其对淬硬(包括冷裂、脆化等)的影响折合成碳的相当含量。

它反映了化学成分对硬化程度的影响。

碳当量公式低碳微量多合金元素的低合金高强钢主要适用于ωC ≦0.17%, b=400Pcm 与CE (IIW )之间有如下的关系: 冷却条件对硬度的影响 t8/5↑→可在一定程度上降低HAZ 的硬化性t8/5↑→高温持续时间tH ↑→晶粒粗化,奥氏体匀质化程度提高→硬化性↑尽可能降低tH ,同时保证适当缓慢的冷却速度,可减小硬化倾向。

53020601510cm Si Mn Cu Cr Ni Mo V P C B ++=++++++()2()0.0053c IIW cm w CE P +=+析出脆化(沉淀相脆化)定义:某些金属或合金在焊接过程中,由于经历了快速加热和冷却的作用,其热影响区组织处于非平衡态。

在时效或回火过程中,从过饱和的固溶体中析出碳化物,氮化物,金属间化合物及其他亚稳定的中间相等,使金属或合金的强度、硬度上升,韧性下降的现象。

一般强度和硬度提高并不一定发生脆化(如时效马氏体钢),但发生脆化必然伴随强度和硬度的提高。

脆化。

组织脆化:是由于HAZM-A组元上贝氏体组织脆化—M-A组元脆化M-A组元(Martensite-austenite constiuent)为高碳马氏体和残余奥氏体的混合物,在中等冷速下形成。

M-A组元脆化原因:高碳奥氏体易于形成高碳马氏体;M-A组元存在时,成为了潜在的裂源,并起到吸氢和应力集中的作用。

焊接热影响区加热过程和冷却过程特点奥氏体化过程中奥氏体稳定性对冷却过程固态相变的影响焊接过程和热处理过程组织转变有何不同5-3 焊缝中的气孔气孔是指焊缝表面或内部形成的连续或不连续的孔洞。

气孔的分类:析出型气孔因气体在液、固金属中的溶解度差造成过饱和的气体来不及逸出所形成的气孔。

氢气孔、氮气孔反应型气孔熔池中由于冶金反应产生不溶于液态金属的气体来不及逸出而生成的气孔。

CO,H2O气孔气孔的危害及防止危害:减少面积降低机械性能;导致应力集中引发裂纹;弥散分布的气孔气密性和耐腐蚀性降低;防止:消除气体来源;正确选用焊接材料;控制焊接工艺条件;气孔的防止措施之一——消除气体来源1.表面处理 3Fe2O3=2Fe3O4+O 2Fe3O4+H2O=3 Fe2O3+H2 Fe+H2O= FeO+H22.焊接材料的防潮和烘干,一般碱性焊条烘干温度为350~450℃;酸性焊条为200℃。

3.加强保护气孔的防止措施之二——正确选用焊接材料1.熔渣性质熔渣氧化性越大,CO气孔倾向增大。

熔渣还原性越大,氢气孔倾向增大。

合集下载

材料成型原理重点整理

材料成型原理重点整理

材料成型原理重点整理第一篇:材料成型原理重点整理液态金属结构可以这样描述:液态金属由许多近程有序的原子集团组成,这些原子集团原子排列规则,有激烈的原子热运动和大量空穴,存在较大的能量起伏。

同时,这些原子集团和空穴时聚时散,时大时小,处于瞬息万变的状态。

液态金属冷却到冷却到平衡结晶温度Tm(熔点)时,并没有开始结晶,而是冷却到低于Tm时,固相才开始结晶析出(形核并长大),这种现象叫做过冷平衡结晶温度Tm与实际结晶温度T之间的温度差称为过冷度(△T),△T= Tm –T。

金属凝固的驱动力,主要取决于过冷度△T。

过冷度越大,凝固的驱动力越大。

液相内部出现晶核时系统自由能对变化:当过冷液体中出现晶核时,系统自由能将产生变化。

系统自由能的变化由两部分组成,一部分是体积自由能变化,即固、液相之间的体积自由能差△GV。

它使系统的自由能降低,它是相变的驱动力;另一部分是界面能变化,由于晶核形成的同时,也形成了新的液一固相界面,因而产生了新的界面能△Gi。

这部分能量将导致系统的自由能增大,它是相变的阻力。

图为在三种曲率不同的表面上形核的示意图,它们具有相同的润湿角和晶核曲率半径,但是显然包含的原子数不同。

显然在凸面上形成的晶核包含原子数最多,平面上次之,凹面上最少。

可见,即使是同一种物质作为形核基底,起形核能力也不同,跟界面的曲率方向和大小有关,凹面的形核能力最强。

一般来说形核剂应该满足以下几个条件:1.失配度小、完全共格对应,方式的界面能最低,促进非自发形核的能力最强,形核率也最大。

2.粗糙度大、在基底上存在凹坑时,形核能力较强。

故表面粗糙不平的形核剂对促进形核有利。

3.分散性好、若形核剂聚集成团,大大降低了有效基底面积,对形核有不利影响。

4.高温稳定性好,形核剂在高温熔体中使用,如发生分解、氧化,或者与熔体发生一些化学反应,形核剂将发生变质,不能起到促进形核的作用。

金属结晶为什么需要过冷度呢?结晶在什么条件下才能自发进行呢?这是由结晶的热力学条件所决定的。

武理工材料成型原理基础知识点总结

武理工材料成型原理基础知识点总结

偏析主要是由于合金在凝固过程中溶质再分配和扩散不充分引起的。

焊缝中的偏析主要有: 显微偏析(micro segregation) 区域偏析(zone segregation ) 层状偏析 (banding) 偏析会影响焊缝的性能。

2-5-2 区域偏析 焊缝结晶时,随着柱状晶前沿的推进长大,从而把低熔点杂质推向熔池中心,造成焊缝中心富集溶质,使焊缝结晶后在整个橫截面上的成分分布明显不均匀的现象。

加强熔池金属的混合可改善区域偏析。

电磁搅拌GTAW 焊时,采用直流正极性焊接,熔深较大,混合较好。

2-5-3 层状偏析结晶过程周期性变化而使得化学成分不均匀分布的现象。

产生原因:凝固时结晶潜热及熔滴过渡带来的附加热脉冲作用等,使热输入波动。

结晶前沿温度变化→结晶速度R 波动→层状偏析危害:层状偏析不仅造成焊缝力学性能不均匀性,还可沿层状线形成裂纹或气孔。

2-5-4 熔合区的化学不均匀性元素在固液界面浓度分布与该元素在固、液相中的扩散系数和分配系数有关。

不均匀性程度与母材和填充金属成分及其差异大小有关。

异种钢焊接时尤为突出。

2-6-2 影响焊缝组织的因素1)冷却时间的影响 中等冷速下可形成AF2)合金元素的影响 使CCT 图右移3)晶粒尺寸的影响 尺寸越大,铁素体形核的晶粒边界越少,CCT 图向右移。

4)焊缝氧含量的影响 [O]增加,夹杂物数目增多,小的第二相质点钉扎晶粒边界,阻碍晶粒生长; 细小的氧化物夹杂可促使形成AF 。

焊接工艺条件对化学冶金反应的影响★熔合比(dilution) 的影响焊缝金属中局部熔化的母材所占的比例称为熔合比。

Ab-熔化母材的面积 Ad-熔敷金属的面积 焊接工艺条件对化学冶金反应的影响假设焊接时合金元素没有任何损失,则焊缝中某合金元素的浓度C0与熔合比的关系为:C0= θCb+(1- θ)Ce --(1)若考虑焊条中的合金元素有损失,而母材中的合金元素无损失,则焊缝金属中合金元素的实际浓度Cw 为: Cw= θCb+(1- θ)Cd --(2)如果已知Cd, Cb, 就可以求出焊缝的化学成分。

材料成型技术基础知识点总结

材料成型技术基础知识点总结

材料成型技术基础知识点总结第一章铸造铸造是一种制造零件的方法,它将液态金属填充到型腔中,待其凝固冷却后,获得所需形状和尺寸的毛坯或零件。

填充铸型的过程称为充型,而液态合金充满型腔,形成轮廓清晰、形状和尺寸符合要求的优质铸件的能力被称为充型能力。

影响充型能力的因素包括金属液本身的流动能力(合金流动性)、浇注条件(浇注温度、充型压力)以及铸型条件(铸型蓄热能力、铸型温度、铸型中的气体、铸件结构)。

流动性是熔融金属的流动能力,是液态金属固有的属性。

影响合金流动性的因素包括合金种类(与合金的熔点、导热率、合金液的粘度等物理性能有关)、化学成份(纯金属和共晶成分的合金流动性最好)以及杂质和含气量(杂质增加粘度,流动性下降;含气量少,流动性好)。

金属的凝固方式包括逐层凝固方式、体积凝固方式或称“糊状凝固方式”以及中间凝固方式。

收缩是液态合金在凝固和冷却过程中,体积和尺寸减小的现象。

收缩能使铸件产生缩孔、缩松、裂纹、变形和内应力等缺陷。

合金的收缩可分为三个阶段:液态收缩、凝固收缩和固态收缩。

液态收缩和凝固收缩通常以体积收缩率表示,是铸件产生缩孔、缩松缺陷的基本原因。

合金的固态收缩通常用线收缩率来表示,是铸件产生内应力、裂纹和变形等缺陷的主要原因。

影响收缩的因素包括化学成分(碳素钢随含碳量增加,凝固收缩增加,而固态收缩略减)、浇注温度(浇注温度愈高,过热度愈大,合金的液态收缩增加)、铸件结构(铸型中的铸件冷却时,因形状和尺寸不同,各部分的冷却速度不同,结果对铸件收缩产生阻碍)以及铸型和型芯对铸件的收缩也产生机械阻力。

缩孔和缩松是铸件凝固结束后常常在某些部位出现孔洞,按照孔洞的大小和分布可分为缩孔和缩松。

缩孔的形成主要出现在金属在恒温或很窄温度范围内结晶,铸件壁呈逐层凝固方式的条件下。

缩松的形成主要出现在呈糊状凝固方式的合金中或断面较大的铸件壁中,是被树枝状晶体分隔开的液体区难以得到补缩所致。

合金的液态收缩和凝固收缩越大,浇注温度越高,铸件的壁越厚,缩孔的容积就越大。

材料成型基本原理总结

材料成型基本原理总结

.材料成型力学原理部分第十四章金属塑性变形的物理基础1、塑形成形:利用金属的塑性,使金属在外力作用下成形的一种加工方法,亦称金属塑性加工或金属压力加工。

2、金属塑性成形的优点:生产效率高、材料利用率高、组织性能亦改变、尺寸精度高。

3、塑性成形工艺:锻造、轧制、拉拔、挤压、冲裁、成型4、金属冷塑形变形的形式:1、晶内变形:滑移和孪生2、晶间变形:晶粒间发生相互滑动和转动5、加工硬化:在常温状态下,金属的流动应力随变形程度的增加而上升,为了使变形继续下去,就需要增加变形外力或变形功。

(指应变对时间的变化率)6、热塑性变形时金属组织和性能的变化1、改善晶粒组织2、锻合内部缺陷3、破碎并改善碳化物和非金属夹杂物在钢中的分布4、形成纤维组织5、改善偏析7、织构的理解:多晶体取向分布状态明显偏离随机分布的取向分布结构。

8、细化晶粒:1、晶粒越细小,利于变形方向的晶粒越多2、滑移从晶粒内发生止于晶界处,晶界越多变形抗力越大9、热塑性变形机理:晶内滑移、晶界滑移和扩散蠕变10、塑性:不可逆变形,表征金属的形变能力11、塑性指标:金属在破坏前产生的最大变形程度12、影响塑性的因素:1、化学成分和合金成分对金属塑性的影响2、组织状态对金属塑性的影响3、变形温度4、应变速率5、应力状态13、单位流动压力P:接触面上平均单位面积上的变形力14、碳和杂质元素的影响碳:其含量越高,塑性越差;磷:冷脆;硫:热脆性;氧:热脆性;氮:时效脆性、蓝脆、气孔;氢:氢脆、白点、气孔和冷裂纹等15、合金元素的影响:塑性降低硬度升高16、金属组织的影响(1)晶格类型(2)晶粒度(3)相组成(4)铸造组织17、变形温度对金属塑性的影响:对大多少金属而言,总的趋势是随着温度升高,塑性增加。

但是这种增加并不是线性的,在加热的某些温度区间,由于相态或晶界状态的变化而出现脆性区,使金属的塑性降低。

(蓝脆区和热脆区)18、变形抗力:指金属在发生塑性变形时,产生抵抗变形的能力一般用接触面上平均单位面积变形力来表示,又称单位面积上的流动压力19、质点的应力状态:变形体内某点任意截面上应力的大小和方向20、对变形抗力的影响因素:①化学成分:纯金属和合金②组织结构:组织状态、晶粒大小和相变③变形温度④变形程度:加工硬化⑤变形速度⑥应力状态21、金属的超塑性:细晶超塑性、相变超塑性第十五章应力分析1、研究塑性力学时的四个假设:①连续性假设:变形体不存在气孔等缺陷②匀质性假设:质点的组织、化学成分等相同③各向同性假设④体积不变假设2、质点:有质量但不存在体积或形状的点3、内力:在外力作用下,物体内各质点之间就会产生相互作用的力。

材料成型知识点归纳总结

材料成型知识点归纳总结

一、焊接部分1.焊接是经过局部加热或同时加压,并且利用或不用填补资料,使两个分其他焊件达到坚固联合的一种连接方法。

本质——金属原子间的联合。

2.应用:制造金属构造件;2、生产机械零件; 3、焊补和堆焊。

3.特点:与铆接比较 1 .节约金属; 2. 密封性好; 3 . 施工简单,生产率高。

与锻造比较 1 .工序简单,生产周期短; 2. 节约金属; 3. 较易保证质量4.焊条电弧焊:焊条电弧焊(手工电弧焊)是用电弧作为热源,利用手工操作焊条进行焊接的熔焊方法,简称手弧焊,是应用最为广泛的焊接方法。

5.焊接电弧:焊接电弧是在电极与工件之间的气体介质中长时间坚固放电现象,即局部气体有大量电子流经过的导电现象。

电极可以是焊条、钨极和碳棒。

用直流电焊机时有正接法和反接法.6.引弧方式接触短路引弧高频高压引弧7.常有接头形式:对接搭接角接 T 型接头8.保护焊缝质量的措施:1、对熔池进行有效的保护,限制空气进入焊接区(药皮、焊剂平和体等)。

2、渗加合用合金元素,调整焊缝的化学成分(锰铁、硅铁等)。

3、进行脱氧和脱磷。

9.牌号 J××× J-构造钢焊条×× - 熔敷金属抗拉强度最低值× -药皮种类及焊接电源种类10.焊缝由熔池金属结晶而成。

冷却凝固后形成由铁素体和少许珠光体构成的柱状晶铸态组织。

11.热影响区的组织过热区正火区部分相变区熔合区12.影响焊缝质量的要素影响焊缝金属组织和性能的要素有焊接资料、焊接方法、焊接工艺参数、焊接操作方法、焊接接头形式、坡口和焊后热办理等。

13.改进焊接热影响区性能方法:1.用手工电弧焊或埋弧焊焊一般低碳钢构造时,热影响区较窄,焊后不处理即可保证使用。

2.重要的钢构造或用电渣焊焊接构件,要用焊后热办理方法除掉热影响区。

3.碳素钢、低合金构造钢构件,用焊后正火除掉。

4.焊后不可以接受热办理的金属资料或构件,要正确选择焊接方法与焊接工艺。

材料成型技术基础知识点总结

材料成型技术基础知识点总结

材料成型技术基础知识点总结材料成型技术是指利用压力、温度和时间等因素,通过给予物质以一定的形状,以获得具备特定功能和要求的制品的一种技术方法。

材料成型技术在各个行业的制造过程中起着重要的作用。

下面将对材料成型技术的基础知识点进行总结。

1.材料成型的分类:材料成型可分为热成型和冷成型两类。

热成型是指在高温下进行的成型过程,包括热压、热拉伸、热挤压等。

冷成型是指在常温下进行的成型过程,包括冷弯、冷挤压、冷拔等。

2.材料成型的原理:材料成型的基本原理是通过对材料施加力和热量,使其发生塑性变形,进而得到所需形状和尺寸的制品。

材料成型的力学过程包括拉伸、挤压、弯曲、剪切等。

热量作用主要是为了降低材料的硬度,提高其变形能力。

3.材料成型工艺:材料成型的工艺包括模具设计、加工设备的选择与调试、成型过程的操作等。

模具是材料成型的关键工具,模具的设计要考虑到材料的特性、形状和尺寸的要求。

加工设备的选择与调试要根据材料的成型要求和加工量来确定。

成型过程的操作要严格控制力和热的加工参数,保证制品的质量。

4.材料成型的性能影响因素:材料成型的性能受到许多因素的影响,包括材料的物理和化学性质、成型工艺的参数、设备的性能等。

材料的性能对成型工艺的选择和制品的质量有着重要影响。

成型工艺的参数如温度、压力、速度等也会对成品的性能产生影响。

设备的性能如精度、刚度、压力等也会影响到成型的结果。

5.材料成型的应用:材料成型技术广泛应用于诸多领域,如汽车制造、航空航天、电子、建筑等。

汽车制造中的车身、发动机零部件等都需要经过冲压成型、挤压成型等工艺。

航空航天中的飞机壳体、涡轮叶片等也需要通过成型工艺进行制作。

电子产品中的外壳、散热器等也需要通过成型技术来获得所需的形状。

建筑领域中的钢结构、混凝土构件等亦需要经过成型工艺来生产。

综上所述,材料成型技术是制造过程中不可或缺的一部分。

通过了解材料成型的分类、原理、工艺、性能影响因素和应用,可以更好地理解和应用材料成型技术,提高制品的质量和生产效率。

[整理]《材料成形原理》复习重点.

一、名词解释1 表面张力2 粘度3 表面自由能(表面能)4 液态金属的充型能力5 液态金属的流动性6 铸型的蓄热系数7 不稳定温度场和稳定温度场8 温度梯度9 溶质平衡分配系数K010 均质形核和异质形核11、粗糙界面和光滑界面12 “成分过冷”与“热过冷”13 内生生长和外生生长14 枝晶间距15 共生生长和离异生长16 孕育与变质17 联生结晶18 择优生长19 快速凝固20 气体的溶解度21 熔渣的碱度22、长渣和短渣23 熔渣的氧化和还原能力24 扩散脱氧25 沉淀脱氧26 真空脱氧27 偏析28 微观和宏观偏析29 气孔30、冷裂纹和热裂纹31 溶质再分配32 热流密度33 焊接34 热影响区35 焊接线能量E36 焊接的合金化37 合金化的过渡系数38 熔合比39 内力40 内应力41 焊接瞬时应力42 焊接残余应力43 焊接变形44 裂纹45 塑性46 热塑性变形47、张量48 塑性49 简单加载50、应力球张量51、加工硬化52、应变速率53、滑移54、主切应力平面55、平面应变状态56、附加应力二、简答题1 实际液态金属的结构2 液态金属表面张力的影响因素3 简述大平板铸件凝固时间计算的平方根定律4 铸件凝固方式的分类5 简述Jackson因子与界面结构的关系6 试写出“固相无扩散,液相只有有限扩散”条件下“成分过冷”的判据,并分析哪些条件有助于形成“成分过冷”。

7 写出成分过冷判别式(在“固相无扩散,液相为有限扩散”条件下),讨论溶质原始含量C0、晶体生长速度R、界面前沿液相中的温度梯度GL对成分过冷程度的影响,并以图示或文字描述它们对合金单相固溶体结晶形貌的影响。

8 层片状共晶的形核和长大方式9. 铸件的凝固组织可分为几类,它们分别描述铸件凝固组织的那些特点?11 防止气孔产生的措施12 夹杂物对金属性能的影响13.常见焊缝中的夹杂物有几类,它们会对焊缝产生哪些危害?14 试比较缩孔与缩松的形成机理15. 简述凝固裂纹的形成机理及防止措施。

材料成型原理复习总结

材料成型原理复习总结名词解释:1溶质平衡分配系数:定义为特定温度下固相合金成分浓度与液相合金成分浓度达到平衡时的比值。

2液态金属的充型能力:充型过程中,液态金属充满铸型型腔,获得形状完整,轮廓清晰的铸件的能力。

3孕育处理:是在浇注之前或者浇注过程中向液态金属中添加少量物质以达到细化晶粒,改善宏观组织目的的一种工艺方法。

4最小阻力定律:当变形体质点有可能沿不同方向移动时,则物体各质点将沿着阻力最小的方向移动。

5金属的超塑性:所谓超常的塑性变形行为,具有均匀变形能力,其伸长率可以达到百分之几百,甚至几千,这就是金属的超塑性6定向凝固原则:就是在铸件上可能出现缩孔的厚大部位通过安放冒口等工艺措施,使铸件远离冒口的部位先凝固,尔后是靠近你冒口部位凝固,最后才是冒口本身的凝固。

7偏析:合金在凝固过程中发生的化学成分不均匀的现象称为偏析。

8平衡凝固:是指液,固相溶质成分完全达到平衡状态图对应温度的平衡成分。

9相变应力:具有固态相变的合金,若各部分发生相变的时刻及相变的程度不同,其内部就可能产生应力,这种应力就成为相变引力。

10晶体择优生长:在发展成为柱状晶组织的过程中需要淘汰取向不利的晶体,这个互相竞争淘汰的晶体生长过程称为晶体的择优生长。

简答题1.简述金属压力加工(塑性成形)的特点和应用。

答:1生产效率高。

(适用于大批量生产)2.改善了金属的组织和结构(钢锭内部的组织缺陷经塑性变形后组织变得致密,夹杂物被击碎;与机械加工相比,金属的纤维组织不会被切断,因而结构性能得到提高)3材料的利用率高(无切削,只有少量的工艺废料,因此利用率高)4尺寸精度高(精密锻造,精密挤压,精密冲裁零件,可以达到不需要机械加工就可以使用的程度)应用:金属的塑性加工在汽车,拖拉机,船舶,兵器,航空和家用电器等行业都有广泛的应用。

2.什么是缩孔和缩松?请分别简述这两种铸造缺陷产生的条件和基本原因。

答:铸件在凝固的过程中,由于合金的液态收缩和凝固收缩,往往在铸件最后凝固的部位出现孔洞.容积大而集中的孔洞称为缩孔,细小而分散的孔洞称为缩松。

材料成形技术基础知识点总结

材料成形技术基础知识点总结1.材料成形的基本原理:材料成形是通过施加外力使材料发生形状和/或尺寸改变的过程。

常见的成形方法包括压力成形、热成形、热力复合成形等。

不同的成形方法有不同的原理和适用范围,可以选择最适合的方法进行成形。

2.压力成形技术:压力成形是指通过施加压力使材料发生形状和/或尺寸改变的成形方法。

常见的压力成形技术包括锻造、压力铸造、挤压、拉伸、冲压等。

这些技术可以用于加工金属材料和非金属材料,具有高效率和高精度的特点。

3.热成形技术:热成形是指通过加热材料使其变软,然后进行形状和/或尺寸改变的成形方法。

常见的热成形技术包括热压缩、热拉伸、热挤压、热转锻等。

热成形可以用于加工高温材料和难塑料材料,可以提高材料的可塑性和改善成形效果。

4.热力复合成形技术:热力复合成形是指通过加热和施加压力使两个或多个材料发生结合的成形方法。

常见的热力复合成形技术包括焊接、热压焊、热胶合等。

这些技术可以用于加工复合材料,可以获得更强的接合强度和更好的接合效果。

5.材料成形工艺的设计:材料成形工艺的设计是指根据产品的要求和材料的性能选择合适的成形方法,并确定合理的工艺参数。

工艺参数包括温度、压力、速度等,对成形效果和产品质量具有重要影响。

工艺设计需要考虑材料的可塑性、成形难度、成形精度等因素,可以通过实验和数值模拟来优化设计。

6.材料成形工具的设计与制造:材料成形工具是实现成形过程的重要设备,需要根据产品的形状和尺寸设计相应的工具。

工具设计包括毛坯设计、凸模设计、模具结构设计等。

材料成形工具的制造需要精密的加工工艺和高质量的材料,可以采用数控加工、电火花等先进技术来提高工具的精度和寿命。

7.材料成形过程的监测与控制:材料成形过程需要对温度、压力、力量、速度等进行监测和控制,以确保成形效果和产品质量的稳定。

常用的监测和控制技术包括传感器、自动控制系统等。

这些技术可以实时监测成形过程的参数,并根据需求调整工艺参数,以达到最佳的成形效果。

材料成型基本原理知识点总结

材料成型基本原理知识点总结1. 引言材料成型是指通过对原材料进行加工和塑形,使其获得特定的形状和性能。

材料成型在工业生产中起着至关重要的作用。

本文将介绍材料成型的基本原理及常见的成型方法,帮助读者对材料成型过程有更深入的了解。

2. 塑性变形塑性变形是材料成型的基本原理之一。

在塑性变形过程中,材料会受到外力的作用,原子、分子和晶粒发生移动和重排,从而改变材料的形状。

塑性变形的主要特点是可逆性,即材料在去除外力后可以恢复原来的形状。

常见的塑性变形过程包括挤压、拉伸、压延和锻造等。

挤压是将材料通过模具挤压成所需形状的过程。

拉伸是将材料拉长并变细的过程。

压延是将材料通过辊压变薄的过程。

锻造是通过对材料施加冲击力使其变形成所需形状的过程。

塑性变形的成功与否取决于材料的塑性性能、变形条件和成型方法等因素。

3. 热变形热变形是利用材料在高温条件下的塑性变形特性进行成型的一种方法。

通过加热材料可以降低其流动应力,有利于成型过程中的塑性变形。

常见的热变形方法包括热挤压、热拉伸、热轧和热锻等。

热挤压是将加热至一定温度的材料通过模具挤压成所需形状的过程。

热拉伸是将加热至一定温度的材料拉伸成所需形状的过程。

热轧是将加热至一定温度的材料通过辊压变薄的过程。

热锻是将材料加热至一定温度并施加冲击力使其变形成所需形状的过程。

热变形的优点是可降低变形应力、改善材料的塑性、提高成形精度。

但是,热变形过程中需注意控制温度和冷却速度,以避免材料过热或过冷引起材料性能的改变。

4. 化学变形化学变形是指在化学反应过程中,材料的形状和结构发生变化。

化学变形常见的方法有溶胶-凝胶法、沉积法和电化学沉积等。

溶胶-凝胶法是通过将溶胶溶液中的成分凝胶化,使其形成固体凝胶。

固体凝胶可以通过进一步的热处理或压制成所需的形状。

沉积法是将溶液中的溶质通过化学反应沉积在衬底上形成薄膜或形状。

电化学沉积是利用电化学反应使溶液中的溶质在电极表面沉积成薄膜或形状。

  1. 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
  2. 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
  3. 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
相关文档
最新文档