材料成型基础复习重点
A 未变形区B 剧烈变形区C 已变形区D 弹性区半熔化区过热区正火区部分相变区热影响区焊缝区热作用区1、零件的四种加工方法:成形加工:凝固成形、塑性成形、焊接成形、粉末压制、塑料成形;切削加工:车、铣、刨、钻、磨、电火花、电解、超声加工、激光加工等;表面成形加工:表面形变、淬火强化、化学强化、表面镀层、气相沉积镀膜;热处理加工:退、正、淬、回火;2、金属材料成型方法:液态金属铸造成型、固态金属塑性成型、金属材料焊接成型3、材料成型作用:使材料形状发生改变;达到合格的尺寸精度;达到合格的表面精度、形位精度等;达到零件的使用性能的要求4、材料成型特点:1)多在热态下通过模具成型,生产周期短,质量稳定,能一次成型外形和内腔复杂的制件2)材料利用率高3)生产效率高4)产品性能好5)成型加工零件的尺寸精度较切削加工低,表面粗糙度值大。
5、成型方法的选用原则:根据材料的种类选择成型方法;根据材料的力学性能选择成型方法;根据零件的结构形状选择成型方法;根据零件的生产批量选择毛坯的成型方法;尽量根据本企业的生产和设备条件,不同的成型工艺方案,需要不同的装备、模具、生产条件等,应对各种方法进行技术经济分析,选择性价比高的成型方法。
6、质量增加过程的特征是加工材料在过程结束时的质量比过程开始时的最终质量有所增加。
化学热处理:渗碳、渗氮、氰化处理、气相沉积、喷涂、电镀、刷镀等。
装配与连接:焊接,粘接等。
7、质量减少过程(材料的4种去除方法):1)切削过程2)磨料切割、喷液切割、热力切割与激光切割、化学腐蚀等;3)超声波加工、电火花加工和电解加工4)落料、冲孔、剪切等金属成形过程。
8、铸造的特点1)适应性广。
适应铸铁,碳钢,有色金属等材料;铸件大小,形状和重量几乎不受限制;壁厚1mm到1m ,质量零点几克到数百吨(三峡的水轮机叶轮重达430T)。
2)可复杂成形。
适合形状复杂,尤其是有复杂内腔的毛坯或零件。
3)成本较低。
可直接利用成本低廉的废机件和切屑,设备费用较低;在金属切削机床中,铸件占机床总重量75%以上,而生产成本仅占15-30%(4)但也存在一些不足,如组织缺陷,力学性能偏低,质量不稳定,工作环境较差。
因此,铸件多数做为毛坯用。
组织疏松、晶粒粗大,铸件内部常有缩孔、缩松、气孔等缺陷产生,导致铸件力学性能,特别是冲击性能较低.(发展了铸锻联合工艺)污染环境。
铸造生产会产生粉尘、有害气体和噪声对环境的污染,比起其他机械制造工艺来更为严重,需采取措施进行控制(特种铸造工艺)9、铸造的定义:将液态金属浇注到与零件形状相适应的铸型型腔中,待其冷却凝固后,获得具有一定形状、尺寸和性能的金属零件或毛坯的成形方法。
10、铸造的工艺:原材料-熔化-控制调整成分-浇注-凝固-出模-清理、检验等11、生产方法分类可分为砂型铸造和特种铸造。
按合金分类可分为铸铁、铸钢、铝合金铸造、铜合金铸造、镁合金铸造、钛合金铸造等。
12、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,称为液态金属充填铸型的能力,简称液态金属的充型能力。
液态金属的充型能力主要取决于金属自身的流动能力,还受外部条件,如铸型性质、浇注条件、铸件结构等因素的影响,是各种因素的综合反映。
13、流动性定义: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。
14、液态金属流动性通常用螺旋形试样来测试。
15、影响合金流动性的因素(1)合金的流动性主要取决于它本身的化学成分。
纯金属和共晶成分的合金,由于是在恒温下进行结晶,液态合金从表层逐渐向中心凝固,固液界面比较光滑,对液态合金的流动阻力较小,同时,共晶成分合金的凝固温度最低,可获得较大的过热度,推迟了合金的凝固,故流动性最好;其它成分的合金是在一定温度范围内结晶的,由于初生树枝状晶体与液体金属两相共存,粗糙的固液界面使合金的流动阻力加大,合金的流动性大大下降,合金的结晶温度区间越宽,流动性越差。
(2)浇注条件对金属流动性的影响1)浇注温度,一般T浇越高,液态金属的充型能力越强。
2)充型压力,液态金属在流动方向上所受的压力越大,充型能力越强。
3)浇注系统的的结构浇注系统的结构越复杂,流动阻力越大,充型能力越差。
(3)铸型性质和铸件结构对金属流动性的影响1)铸型的阻力影响金属液的充型速度,铸型与金属的热交换强度影响金属液保持流动的时间。
2)折算厚度,也叫当量厚度或模数,为铸件体积与表面积之比。
折算厚度大,热量散失慢充型能力好。
铸件壁厚相同时,垂直壁比水平壁更容易充填。
3)铸件复杂程度铸件结构复杂,流动阻力大,铸型的充填就困难。
16、金属凝固包括晶核形成及晶体长大两个过程。
17、铸件凝固方式:逐层凝固、糊状凝固、中间凝固18、影响铸件凝固方式的主要因素:1)合金的结晶温度范围合金的结晶温度范围愈小,凝固区域愈窄,愈倾向于逐层凝固。
如两条相线之间的距离很大,则趋于糊状凝固;如两条相线间距离较小,则趋于中间凝固方式。
2)铸件的温度梯度在合金结晶温度范围已定的前提下,凝固区域的宽窄取决与铸件内外层之间的温度差。
增大温度梯度,可以使合金的凝固方式向逐层凝固转化;反之,铸件的凝固方式向糊状凝固转化。
19、收缩的三个基本阶段金属由浇注温度冷却到室温经历了液态收缩、凝固收缩和固态收缩液态收缩和凝固收缩是铸件产生缩孔和缩松的基本原因。
固态收缩对铸件的形状和尺寸精度影响很大,是铸造应力、变形和裂纹等缺陷产生的基本原因。
20、体收缩率是铸件产生缩孔或缩松的根本原因。
线收缩率是铸件产生应力、变形、裂纹的根本原因。
21、铸件在铸型中收缩时受到的阻力:铸型表面的摩擦阻力;热阻力;机械阻力22、收缩的影响因素1)化学成分不同成分的合金其收缩率一般也不相同。
在常用铸造合金中铸刚的收缩最大,灰铸铁最小2)浇注温度合金浇注温度越高,过热度越大,液体收缩越大3)铸件结构与铸型条件铸件冷却收缩时,因其形状、尺寸的不同,各部分的冷却速度不同,导致收缩不一致,且互相阻碍,又加之铸型和型芯对铸件收缩的阻力,故铸件的实际收缩率总是小于其自由收缩率。
这种阻力越大,铸件的实际收缩率就越小。
23、.缩孔:金属液在铸模中冷却和凝固时,在铸件厚大部位及最后凝固部位形成一些容积较大的孔洞。
产生原因:先凝固区域堵住液体流动的通道,后凝固区域收缩所缩减的容积得不到补充。
24、缩松:金属液在铸模中冷却和凝固时,在铸件的厚大部位及最后凝固部位形成一些分散性的小孔洞。
产生原因:当合金的结晶温度范围很宽或铸件断面温度梯度较小时,凝固过程中有较宽的糊状凝固两相并存区域。
随着树枝晶长大,该区域被分割成许多孤立的小熔池,各部分熔池内剩余液态合金的收缩得不到补充,最后形成了形状不一的分散性孔洞即缩松。
另外,缩松还可能由凝固时被截留在铸件内的气体无法排除所致。
不过,缩松内表面应该是光滑,近似球状。
25、缩孔缩松的防止定向凝固:通过在铸件上可能出现疏松的后大部位危害:显著降低铸件的机械性能,造成铸件渗漏等。
26、铸造应力:铸件凝固冷却过程中,若收缩受阻,则在铸件内会产生铸造应力。
是铸件产生变形和裂纹的基本原因。
(机械应力、热应力、相变应力)27、防止和减小铸造应力的措施①合理设计铸件结构,形状简单、对称、壁厚均匀。
②尽量选用线收缩率小、弹性模量小的合金。
③采用同时凝固的工艺所谓同时凝固即采取一些工艺措施,使铸件各部分温差很小,几乎同时进行凝固④合理设置浇冒口,缓慢冷却,以减小铸件各部分温差;采用退让性好的型、芯砂。
⑤若铸件已存在残余应力,可采用人工时效、自然时效或振动时效等方法消除28、铸件的裂纹(热裂:凝固后期因机械应力超强而产生。
防止措施: a合理设计铸件结构b改善铸型和型心的退让性c限制铸钢和铸铁中的S含量d选用结晶温度区间小的合金。
冷裂:继续冷却至室温形成的裂纹。
防止措施:a减少铸造应力b降低合金中P的含量c去应力退火d设计铸件时应避免应力集中29、裂纹和变形的防止:采用正确的铸造工艺(正确设计浇注系统、补缩系统等);铸件形状设计要求简单、对称和厚薄均匀;对铸件进行热处理。
30、气体的析出:1)以原子态扩散到金属表面,然后脱离吸附(蒸发)。
2)与金属内某元素形成化合物,以非金属夹杂物形式排出;3)以气泡形式从金属液中逸出。
若金属液温度较高,气泡能上浮到液面,气体逸出。
31、气孔:侵入气孔、析出气孔、反应气孔32、铸件的化学成分偏析微观偏析:(1)晶内偏析(2)晶界偏析宏观偏析:正偏析、逆偏析33、砂型铸造的特点①可以制造形状复杂的毛坯或零件②加工余量小,金属利用率高③适应性强,应用面广,用于制造常用金属及合金的铸铁件④铸件的成本低⑤铸件的晶粒比较粗大,组织疏松,常存在气孔、夹渣等铸造缺陷,机械性能比锻件差⑥铸造生产工序多,铸件质量不够稳定,废品率较高⑦铸件表面较粗糙,多用于制造毛坯。
34、常用的手工造型方法:两箱造型、多箱造型、脱箱造型、刮板造型、地坑造型35、机器造型:震实造型、微震实造型、高压造型、抛砂造型、气冲造型36、铸件分型面的选择1)全部或大部分铸件,或加工基准面与重要的加工面处于同一半型内。
2)减少分型面的数目,分型面数量少,既能保证铸件精度,又能简化造型操作。
3) 分型面应尽量选用平面,平直的分型面可简化造型工艺过程和模板制造,容易保证铸件精度。
4)型腔及主要型芯位于下型。
37.铸造工艺参数的确定:机加工余量、最小铸出孔、起模斜度、铸造圆角、收缩率38、特种铸造:熔模铸造、金属型铸造、消失模铸造、陶瓷型铸造、磁型铸造、压力铸造、低压铸造、离心铸造、挤压铸造39、铸造工艺过程的铸件结构设计1)简化或减少分型面2)应尽量不用或少用型芯3)铸件结构应方便起模4)有利于型芯的固定和排气5)避免变形和裂纹6)有利于防止夹渣、气孔7)有利于铸件清理40、颗粒状材料兼有液体和固体的双重特性,即整体具有一定的流动性和每个颗粒本身的塑性41、粉末压制的特点①能够生产出其他方法不能或很难制造的制品②材料的利用率很高,接近100%③虽然用其他方法也可以制造,但用粉末冶金法更便宜。
④一般说来,金属粉末的价格较高,粉末冶金的设备和模具投资较大,零件几何形状受一定限制,因此粉末冶金适宜于大批量生产的零件。
42、粉末压制生产技术流程原材料粉末+添加剂→配混→压制成形→烧结→制品/其他处理加工→制品43、金属粉末的制取:矿物还原法,雾化法,机械粉碎法、电解法44、影响金属粉末的基本性能的因素包括:成分、粒径分布、颗粒形状和大小及技术特征45、压制成形的方法:钢模压制、流体等静压制、三向压制、粉末锻造、挤压、振动压制、高能率成形等。
46、烧结方法①固相烧结:烧结过程中各组元均不形成液相②液相烧结:烧结时部分组元形成液相。
在液相表面张力的作用下,粉粒相互靠紧,故烧结速度快,制品强度高。
材料成形技术基础复习要点
材料成形技术基础复习要点第一章:金属的液态成形技术1.铸造成形法:它是将液态金属浇入铸型型腔,使其冷却凝固,从而获得一定形状和性能铸件的成形方法2.金属的铸造性能:金属的流动性、充型能力、收缩、偏析和吸气性3.金属的流动性:金属液本身的流动能力;影响因素:与金属种类、化学成分、凝固方式、及其他物理性能(如粘度)有关,共晶成分的金属熔点最低、因而流动性最好,非共晶成分的金属在结晶区域内,既有形状复杂的枝晶,又有未结晶的液体金属结晶区间越大,流动性越差4.充型能力:金属液充满铸型型腔,获得轮廓清晰、形状准确的铸件的能力;影响因素:金属的流动性、浇注条件及铸型条件,流动性越好,液态合金充填铸型的能力越强。
浇注温度越高,液态金属的充型能力就越强,但不宜过高。
充型压力越大,充型能力越强。
但充型压力不宜过大,以免金属飞溅或因气体排出不及时而产生气孔等缺陷。
铸型条件包括铸型材料、铸型结构及铸型中的气体含量5.收缩:金属液态向固态的冷却过程中,其体积和尺寸减小的现象;影响因素:化学成分、浇注温度、铸型结构与铸型条件,液态收缩—凝固收缩—固态收缩6.缩孔:液态金属充满铸型后,铸件在凝固的过程中由于补缩不良而产生的孔洞;缩松:是铸件断面上出现的分散而细小缩孔。
从缩孔缩松的形成可以看出:金属的液态收缩和凝固收缩愈大,则收缩的体积越大,铸件越容易形成缩孔;金属的浇注温度越高,则液态收缩越大;结晶的间隔大的金属,易形成缩松。
预防措施:遵循“顺序凝固”原则,即在造型工艺上认为地设置冒口、冷铁,按照一定的冷却顺序,使缩孔移到铸件外面或消失。
7.铸造内应力:按产生原因分为热应力(铸件壁厚不均匀,收缩不一致)和机械应力(线收缩受到型芯阻碍);预防热应力的措施:尽量减少铸件各部分间的温度差,使其均匀冷却;尽量使壁厚均匀,遵循同时凝固原则,如,将内浇口开设在铸件薄壁处,为加快厚壁部分的冷却,可在厚壁处安放冷铁。
8.同时凝固原则:铸件相邻各部位或铸件各处凝固开始及结束的时间相同或相近,甚至是同时完成凝固过程,无先后的差异及明显的方向性,主要用于普通灰铸铁,锡青铜等;优点是可以减少铸造内应力,防止铸件的变形和裂纹缺陷,又可不用冒口而省工省料;缺点是铸件口部容易出现缩孔或缩松。
材料成型工艺基础考试复习要点精编版
材料成型工艺基础考试复习要点公司内部编号:(GOOD-TMMT-MMUT-UUPTY-UUYY-DTTI-材料成型工艺基础复习资料13上午九到十一点一号公教楼4071铸件的凝固方式及其影响因素凝固方式:(l)逐层凝固方式(2)糊状凝固方式(3)中间凝固方式影响因素:(l)合金的结晶温度范围:结晶温度范围越小,凝固区域越窄,越倾向于逐层凝固。
低碳钢近共晶成分铸铁倾向于逐层凝固,高碳钢、远共晶成分铸铁倾向于糊状凝固。
(2)逐渐的温度梯度:在合金的结晶温度范围已定时,若铸件的温度梯度↑由小到大,则凝固区由宽变窄,倾向于逐层凝固。
2铸造性能含义及其包括内容,充型能力含义,影响合金流动性因素(合金种类、成分、浇注条件、铸型条件)铸造性能:合金铸造成形获得优质铸件的能力,、合金的铸造性能:主要指合金的流动性、收缩性和吸收性等充型能力:液态合金充满铸型型腔,获得形状完整轮廓清晰的铸件的能力。
影响合金流动性因素:(l)合金的种类。
灰铸铁、硅黄铜流动性最好,铝合金次之,铸钢最差。
(2)合金的成分。
同种合金,成分不同,其结晶特点不同,流动性也不同。
(3)浇注温度越高,保持液态的时间越长,流动性越好;温度越高,合金粘度越低,阻力越小,充型能力越强。
在保证充型能力的前提下温度应尽量低。
生产中薄壁件常采用较高温度,厚壁件采用较低浇注温度,(4) l.铸型的蓄热能力越强,充型能力越差2.铸型温度越高,充型能力越好3.铸型中的气体阻碍充型3合金的收缩三阶段,缩孔、缩松、应力、变形、裂纹产生阶段l.收缩。
合金从液态冷却至常温的过程中,体积或尺寸缩小的现象。
合金的收缩过程可分为三阶段(l)液态收缩(2)凝固收缩(3)固态收缩缩孔(1)形成条件:金属在恒温或很窄的温度范围内结晶,铸件壁以逐层凝固方式凝固。
(2)产生原因:是合金的液态收缩和凝固收缩值大于固态收缩值,且得不到补偿。
(3)形成部位:在铸件最后凝固区域,次区域也称热节。
缩松(1)形成条件:形成铸件最后凝固的收缩未能得到补足,或者结晶温度范围宽的合金呈糊状凝固,凝固区域较宽,液、固两相共存,树枝晶发达,枝晶骨架将合金液分割开的小区难以得到补缩所致。
材料成形复习提纲
材料成形复习提纲
一、引言
1.材料成形的定义和重要性
2.材料成形的分类和应用领域
二、材料成形的基本原理
1.材料变形与本构关系
2.材料变形的影响因素
3.材料成形的力学行为
三、塑性成形
1.压力与应力
2.塑性变形的基本形式
3.塑性成形的分类和工艺
4.塑性成形的优点和局限性
四、焊接成形
1.焊接工艺的分类和原理
2.焊接接头的设计和准备
3.焊接材料和设备的选择
4.焊接质量控制和检验
五、热处理技术
1.热处理的目的和作用
2.热处理的分类和工艺
3.热处理对材料性能的影响
4.热处理过程控制和参数选择
六、表面处理技术
1.表面处理的目的和作用
2.表面处理的分类和工艺
3.表面处理对材料性能的影响
4.表面处理过程控制和参数选择
七、材料成形的质量控制与检验
1.质量控制的重要性和原则
2.常用的成形质量检验方法
3.质量缺陷的分析和处理
八、新型材料成形技术
1.新型材料与成形技术的关系
2.新型材料成形技术的研究进展
3.新型材料成形技术的应用前景
九、结语
1.材料成形的发展趋势和挑战
2.对材料成形的思考和展望。
材料成型复习提纲(完整版)
题型与比例:选择题20%,填空题30% ,是非题20%,其他30%第一章1.铸件的凝固方式有:逐层凝固、糊状凝固、中间凝固2.合金的结晶温度范围越小,凝固区域越窄,越倾向于逐层凝固。
3.液态金属本身的流动性能力称为流动性。
4.液态合金充满型腔,获得形状完整,轮廓清晰的铸件的能力,称为充型能力。
5.影响合金流动性的因素:1.合金的种类2.合金的成分3.浇注的条件4.铸型的充填条件6.灰铸铁、硅黄铜的流动性最好,铝合金次之,铸钢最差。
7.收缩是铸造合金从浇注、凝固直至冷却到室温的过程中,其体积或尺寸缩减的现象。
收缩是合金的物理本性,在铸造过程中,因收缩可能会导致铸件产生缩孔、缩松、应力、变形和裂纹等缺陷。
8.缩孔是在铸件最后凝固的部分形成容积较大而且集中的空洞。
9.缩松是细小而分散的空洞。
10.定向凝固(顺序凝固)在铸件上可能出现缩孔的厚大部位安放冒口,在远离冒口的部分安放冷铁,使铸件上远离冒口的部位先凝固,靠近冒口的部位后凝固,冒口本身最后凝固。
11.铸造内应力按产生的原因不同,分为热应力、收缩应力、相变应力。
热应力主要是铸件冷却中,由于冷却速度不同而引起不均衡收缩所产生的应力。
热应力使冷却较慢的厚壁处或心部受拉伸,冷却较快的薄壁处或表面受压缩。
12.一般铸件冷却到弹性状态后,收缩受阻才会产生收缩应力,而且收缩应力表现为拉应力或切应力。
13.同时凝固:采取措施使铸件各部分无温差或温差尽量小,几乎同时进行凝固。
自然时效:将铸件置于露天场地半年以上,让其缓慢地发生变形,内应力消除。
热时效(人工时效)又称去应力退火,将铸件加热到550~650°C,保温2~4h,随炉慢冷至150~220°C,然后出炉。
14.热裂一般是在凝固末期,金属处于固相线附近的高温时形成的。
热裂纹的特征是裂纹短,缝隙较宽,形状曲折,裂口表面氧化较严重15.冷裂的特征是裂纹细小,呈连续直线状,具有金属光泽或微氧化色。
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。
材料成型技术基础复习
1.塑性成形是利用金属的塑性,在外力作用下使金属发生塑性变形,从而获得所需要形状和性能产品的一种加工方法2.单晶体:晶格位向相同的一群同类型晶胞聚合在一起,组成单晶体。
3.各向异性:单晶体由于不同晶面和晶向上原子排列不同,使原子的密度和原子间的结合力强弱不同,因而在不同方向上其机械、物理和化学性能不同。
4.多晶体:工业用金属是由许多尺寸很小,位向不同的小的单晶体组成。
5.滑移:在剪应力的作用下,晶体的一部分相对于另一部分,沿着一定的晶面和晶向产生移动。
产生滑移的晶面和晶向,分别称为滑移面和滑移方向。
6.滑移系:通常每一种晶格有几个可能产生滑移的晶面,即同时存在几个滑移面;而每一个滑移面,又同时存在几个滑移方向。
一个滑移面和其上一个滑移方向,构成一个滑移系。
7.单晶体塑性变形的另一种方式叫双晶,又叫孪晶。
8.孪生:单晶体在剪应力作用下,晶体一部分对应一定的晶面(双晶面),沿一定的方向,进行相对移动。
结果使晶体的变形部分与未变形部分以双晶面为对称面互相对称。
9.冷成形—冷塑性成形、冷变形:金属在回复、再结晶温度以下的一种成形方法,通常在变形过程中会出现位错密度上升、发生加工硬化的现象。
10.热成形—热塑性成形、热变形:金属在再结晶温度以上进行的成形方法,通常变形过程材料软化占优势。
11.加工硬化—应变硬化:金属在低于再结晶温度时,由于塑性应变而产生塑性降低、强度和硬度增加的现象。
12.静态回复:当加热温度不高时,晶体内只有间隙原子和空位的运动。
这时变形金属晶粒的外形无明显变化,仍呈纤维状,只消除了晶格畸变,其机械性能几乎无变化,物理化学性能则大部分恢复。
随着温度的升高,原子具有了较大的活动能力,位错开始运动。
实质上是原子从高能态的混乱排列向低能态的规则排列转变的过程,结果是晶体的内应力大大下降,强度稍有下降,塑性稍有提高。
13.静态再结晶:变形金属加热到较高温度时,由于原子获得了更大的活动能力,首先在变形晶粒的晶界或滑移带、峦晶带等变形剧烈的地区产生晶核,即为一些原子规则排列的小晶块,然后晶核逐渐长大,成为具有正常晶格的新晶粒,新晶粒长大到彼此边界相遇,过程结束,这一生核、长大的过程称为再结晶。
材料成型工艺基础考试复习要点
材料成型工艺基础复习资料13上午九到十一点一号公教楼4071铸件的凝固方式及其影响因素凝固方式:(l)逐层凝固方式(2)糊状凝固方式(3)中间凝固方式影响因素:(l)合金的结晶温度范围:结晶温度范围越小,凝固区域越窄,越倾向于逐层凝固。
低碳钢近共晶成分铸铁倾向于逐层凝固,高碳钢、远共晶成分铸铁倾向于糊状凝固。
(2)逐渐的温度梯度:在合金的结晶温度范围已定时,若铸件的温度梯度↑由小到大,则凝固区由宽变窄,倾向于逐层凝固。
2铸造性能含义及其包括内容,充型能力含义,影响合金流动性因素(合金种类、成分、浇注条件、铸型条件)铸造性能:合金铸造成形获得优质铸件的能力,、合金的铸造性能:主要指合金的流动性、收缩性和吸收性等充型能力:液态合金充满铸型型腔,获得形状完整轮廓清晰的铸件的能力。
影响合金流动性因素:(l)合金的种类。
灰铸铁、硅黄铜流动性最好,铝合金次之,铸钢最差。
(2)合金的成分。
同种合金,成分不同,其结晶特点不同,流动性也不同。
(3)浇注温度越高,保持液态的时间越长,流动性越好;温度越高,合金粘度越低,阻力越小,充型能力越强。
在保证充型能力的前提下温度应尽量低。
生产中薄壁件常采用较高温度,厚壁件采用较低浇注温度,(4) l.铸型的蓄热能力越强,充型能力越差2.铸型温度越高,充型能力越好3.铸型中的气体阻碍充型3合金的收缩三阶段,缩孔、缩松、应力、变形、裂纹产生阶段l.收缩。
合金从液态冷却至常温的过程中,体积或尺寸缩小的现象。
合金的收缩过程可分为三阶段(l)液态收缩(2)凝固收缩(3)固态收缩缩孔(1)形成条件:金属在恒温或很窄的温度范围内结晶,铸件壁以逐层凝固方式凝固。
(2)产生原因:是合金的液态收缩和凝固收缩值大于固态收缩值,且得不到补偿。
(3)形成部位:在铸件最后凝固区域,次区域也称热节。
缩松(1)形成条件:形成铸件最后凝固的收缩未能得到补足,或者结晶温度范围宽的合金呈糊状凝固,凝固区域较宽,液、固两相共存,树枝晶发达,枝晶骨架将合金液分割开的小区难以得到补缩所致。
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。
工程材料及成形技术基础复习重点完整版
一、二元相图的建立合金的结晶过程比纯金属复杂;常用相图进行分析;相图是用来表示合金系中各金在缓冷条件下结晶过程的简明图解;又称状态图或平衡图..合金系是指由两个或两个以上元素按不同比例配制的一系列不同成分的合金.. 组元是指组成合金的最简单、最基本、能够独立存在的物质..多数情况下组元是指组成合金的元素..但对于既不发生分解、又C..不发生任何反应的合物也可看作组元; 如Fe-C合金中的Fe3相图由两条线构成;上面是液相线;下面是固相线..相图被两条线分为三个相区;液相线以上为液相区L ;固相线以下为固溶体区;两条线之间为两相共存的两相区L+ ..3 枝晶偏析合金的结晶只有在缓慢冷却条件下才能得到成分均匀的固溶体..但实际冷速较快;结晶时固相中的原子来不及扩散;使先结晶出的枝晶轴含有较多的高熔点元素如Cu-Ni合金中的Ni; 后结晶的枝晶间含有较多的低熔点元素;如Cu-Ni合金中的Cu..在一个枝晶范围内或一个晶粒范围内成分不均匀的现象称作枝晶偏析..与冷速有关而且与液固相线的间距有关..冷速越大;液固相线间距越大;枝晶偏析越严重枝晶偏析会影响合金的力学、耐蚀、加工等性能..生产上常将铸件加热到固相线以下100-200℃长时间保温;以使原子充分扩散、成分均匀;消除枝晶偏析;这种热处理工艺称作扩散退火..2、二元共晶相图当两组元在液态下完全互溶;在固态下有限互溶;并发生共晶反应时所构成的相图称作共晶相图..以 Pb-Sn 相图为例进行分析..1 相图分析①相:相图中有L、、三种相; 是溶质Sn在 Pb中的固溶体; 是溶质Pb在Sn中的固溶体..②相区:相图中有三个单相区: L、、;三个两相区: L+ 、L+ 、+ ..③液固相线:液相线AEB;固相线ACEDB..A、B分别为Pb、Sn的熔点..④固溶线: 溶解度点的连线称固溶线..相图中的CF、DG线分别为Sn在 Pb中和 Pb在 Sn中的固溶线..固溶体的溶解度随温度降低而下降..⑤共晶线:水平线CED叫做共晶线..在共晶线对应的温度下183 ℃;E点成分的合金同时结晶出C点成分的固溶体和D点成分的固溶体;形成这两个相的机械混合物LE C+D在一定温度下;由一定成分的液相同时结晶出两个成分和结构都不相同的新固相的转变称作共晶转变或共晶反应..一、铁碳合金的组元和相C1. 组元:Fe、 Fe32. 相⑴铁素体——碳在-Fe中的固溶体称铁素体;用F或表示碳在–Fe中的固溶体用表示;体心立方间隙固溶体..铁素体的溶碳能力很低;在727℃时最大为0.0218%;室温下仅为0.0008%..铁素体的组织为多边形晶粒;性能与纯铁相似..2 奥氏体碳在 -Fe中的固溶体称奥氏体..用A或表示..是面心立方晶格的间隙固溶体..溶碳能力比铁素体大;1148℃时最大为2.11%..组织为不规则多面体晶粒;晶界较直..强度低、塑性好;钢材热加工都在区进行;碳钢室温组织中无奥氏体..3 渗碳体Fe3C含碳6.69%;用Fe3C或Cm表示..Fe3C硬度高、强度低 b35MPa;脆性大;塑性几乎为零..由于碳在 -Fe中的溶解度很小;因而常温下碳在铁碳合金中主要以Fe3C或石墨的形式存在..重要知识点五个重要的成份点: P、S、E、C、F四条重要的线: ECF、PSK、ES、GS三个重要转变: 共晶转变反应式、共析转变反应式、包晶转变本节略二个重要温度: 1148 ℃、727 ℃第一节退火和正火一般零件的工艺路线为:毛坯铸造或锻造→退火或正火→机械粗加工→淬火+回火或表面热处理→机械精加工..退火与正火常作为预备热处理;其目的是为消除毛坯的组织缺陷;或为以后的加工作准备;淬火和回火工艺配合可强化钢材;提高零件使用性能;作为最终热处理..一、退火将工件加热到适当温度;保温一定时间;缓慢冷却热处理工艺目的根据不同情况;退火的作为可归纳为降低硬度;改善钢的成形和切削加工性能;均匀钢的化学成分和组织;消除内应力等..①调整硬度以便进行切削加工;②消除残余内应力;以防止钢件在淬火时产生变形或开裂;③细化晶粒;改善组织;提高力学性能;为最终热处理作准备..1、退火类型1 完全退火完全退火是将工件完全奥氏体化后缓慢冷却;获得接近平衡组织的退火工艺..工艺加热温度为Ac3以上20℃~30℃;保温时间依工件的大小和厚度而定;使工件热透;保证全部得到均匀化的奥氏体;冷却方式可采用随炉缓慢冷却;实际生产时为提高生产率;退火冷却至600℃左右即可出炉空冷..2球化退火工艺球化退火的加热温度为Ac1以上20℃~30℃;采用随炉缓冷;至500℃~600℃后出炉空冷;3去应力退火去除工件塑性变形加工、切削加工或焊接造成的内应力及铸件内存在的残余内应力而进行的退火工艺..工艺去应力退火加热温度较宽;但不超过AC1点;一般在500℃~650℃之间;铸铁件去应力退火温度一般为500℃ ~ 550℃;焊接工件的去应力退火温度一般为500℃ ~600℃..去应力退火的保温时间也要根据工件的截面尺寸和装炉量决定..去应力退火后的冷却应尽量缓慢;以免产生新的应力..4扩散退火为减少铸件或锻坯的化学成分和组织不均匀性;将其加热到略低于固相线固相线以下 100℃~200℃的温度;长时间保温10h~15h;并进行缓慢冷却的热处理工艺;称为扩散退火或均匀化退火..二、正火1、正火的概念工艺正火处理的加热温度通常在Ac3或Accm以上30℃~50℃..对于含有V、Ti、Nb等碳化物形成元素的合金钢;采用更高的加热温度AC3 + 100℃~150℃..正火冷却方式常用的是将钢件从加热炉中取出在空气中自然冷却..对于大件也可采用吹风、喷雾和调节钢件堆放距离等方法控制钢的冷却速度;达到要求的组织和性能..第二节钢的淬火将亚共析钢加热到Ac3以上;共析钢与过共析钢加热到Ac1以上;低于Accm的温度;保温后以大于Vk的速度快速冷却;使奥氏体转变为马氏体或贝氏体的热处理工艺叫淬火..马氏体强化是钢的主要强化手段;因此淬火的目的就是为了获得马氏体;提高钢的机械性能..淬火是钢的最重要的热处理工艺也是热处理中应用最广的工艺之一..1、淬火温度的确定淬火温度即钢的奥氏体化温度;是淬火的主要工艺参数之一..选择淬火温度的原则是获得均匀细小的奥氏体组织..亚共析钢的淬火温度一般为Ac3以上30~50℃;淬火后获得均匀细小的马氏体组织..温度过高;奥氏体晶粒粗大而得到粗大的马氏体组织;而使钢的机械性能恶化;特别是塑性和韧性降低;淬火温度低于Ac3;淬火组织中会保留未溶铁素体;使钢的强度硬度下降..4、钢的淬透性1淬透性与淬硬性的概念钢的淬透性是指奥氏体化后的钢在淬火时获得马氏体的能力也称为淬透层深度;其大小用钢在一定条件下淬火获得的淬硬层深度来表示..淬硬层深度指由工件表面到半马氏体区50%M + 50%P的深度..淬硬性是指钢淬火后所能达到的最高硬度;即硬化能力..淬透性与淬硬层深度的关系同一材料的淬硬层深度与工件尺寸、冷却介质有关..工件尺寸小、介质冷却能力强;淬硬层深.. 淬透性与工件尺寸、冷却介质无关..它只用于不同材料之间的比较;通过尺寸、冷却介质相同时的淬硬层深度来确定的..2淬透性的测定及其表示方法同一材料的淬硬层深度与工件的尺寸;冷却介质有关;工件尺寸小、冷却能力强;淬硬层深;工件尺寸小、介质冷却能力强;淬硬层深;而淬透性与工件尺寸、冷却介质无关;它只用于不同材料之间的比较;是在尺寸、冷却介质相同时;用不同材料的淬硬层深度进行比较的..淬透性常用末端淬火法测定如下图所示;将标准化试样奥氏体化后;对末端进行喷水冷却..然后从水冷段开始;每隔一定距离测量一个硬度值;即可得到试样沿轴向的硬度分布曲线;称为钢的淬透性曲线..即用 表示J 表示末端淬透性;d 表示半马氏体区到水冷端的距离;HRC 为半马氏体区的硬度..3 影响淬透性的因素钢的淬透性取决于临界冷却速度V K ; V K 越小;淬透性越高..V K 取决于C 曲线的位置;C 曲线越靠右;V K 越小..凡是影响C 曲线的因素都是影响淬透性的因素;即除Co 外;凡溶入奥氏体的合金元素都使钢的淬透性提高;奥氏体化温度高、保温时间长也使钢的淬透性提高..影响淬硬层深度的因素淬透性 冷却介质 工件尺寸对于截面承载均匀的重要件;要全部淬透..如连杆、模具等..对HRC J d于承受弯曲、扭转的零件可不必淬透淬硬层深度一般为半径的1/2-1/3;如轴类、齿轮等..淬硬层深度与工件尺寸有关;设计时应注意尺寸效应..第三节钢的回火回火——将淬火钢加热到Ac1以下的某温度保温后冷却的热处理工艺..1、回火的目的消除或减少淬火内应力;防止工件变形或开裂;获得工艺所要求的力学性能;稳定工件尺寸..淬火马氏体和残余奥氏体都是非平衡组织;有自发向平衡组织铁素体加渗碳体转变的倾向..回火可使马氏体和残余奥氏体转变为平衡或接近平衡的组织;防止使用时变形..对于未经淬火的钢;回火是没有意义的;而淬火钢不经回火一般也不能直接使用;为避免淬火件在放置过程中发生变形或开裂;钢件经淬火后应及时回火..3、回火工艺1低温回火<250℃低温回火后得到回火马氏体组织..其目的是降低钢的淬火应力和脆性;回火马氏体具有高的硬度一般为58~64HRC、强度和良好耐磨性..低温回火特别适用于刀具、量具、滚动轴承、渗碳件及高频表面淬火等工求高硬度和耐磨性的工件..2中温回火350-500℃中温回火时发生如下变化;得到T回组织;即为在保持马氏体形态的铁素体基体上分布着细粒状渗碳体的组织..使钢具有高的弹性极限;较高的强度和硬度一般为35 ~ 50HRC;良好的塑性和韧性..中温回火主要用于各种弹性元件及热作模具..3高温回火>500℃高温回火后得到回火索氏体组织;即为在多边性铁素体基体上分布着颗粒状Fe3C的组织 ..工件淬火并高温回火的复合热处理工艺称为调质..高温回火主要适用于中碳结构钢或低合金结构钢制作的曲轴、连杆、螺栓、汽车半轴、等重要的机器零件..4、回火时的性能变化回火时力学性能变化总的趋势是随回火温度提高;钢的强度、硬度下降;塑性、韧性提高..5、回火脆性淬火钢的韧性并不总是随温度升高而提高..在某些温度范围内回火时;会出现冲击韧性下降的现象..1低温回火脆性淬火钢在250℃~350℃范围内回火时出现的脆性叫做低温回火脆性..几乎所有的钢都存在这类脆性..这是一种不可逆回火脆性;目前尚无有效办法完全消除这类回火脆性..所以一般都不在250℃~350℃这个温度范围内回火..2高温回火脆性淬火钢在500℃~650℃范围内回火时出现的脆性称为高温回火脆性;称为第二类回火脆性..这种脆性主要发生在含Cr、Ni、Si、Mn等合金元素的结构钢中..这种脆性与加热、冷却条件有关..加热至600℃以上后;以缓慢的冷却速度通过脆化温度区时;出现脆性;快速通过脆化区时;则不出现脆性..此类回火脆性是可逆的;在出现第二类回火脆性后;重新加热至600℃以上快冷;可消除脆性..第四节钢的表面淬火钢的表面热处理有两大类:一类是表面加热淬火热处理;通过对零件表面快速加热及快速冷却使零件表层获得马氏体组织;从而增强零件的表层硬度;提高其抗磨损性能..另一类是化学热处理;通过改变零件表层的化学成分;从而改变表层的组织;使其表层的机械性能发生变化..1、表面淬火表面具有高的强度、硬度和耐磨性;不易产生疲劳破坏;而心部则要求有足够的塑性和韧性..采用表面淬火可使钢的表面得到强化;满足工件这种“表硬心韧”的性能要求..1 表面淬火目的使表面具有高的硬度、耐磨性和疲劳极限;心部在保持一定的强度、硬度的条件下;具有足够的塑性和韧性..适用于承受弯曲、扭转、摩擦和冲击零件2 表面淬火用材料0.4-0.5%C的中碳钢..含碳量过低;则表面硬度、耐磨性下降含碳量过高;心部韧性下降;铸铁提高其表面耐磨性..3 预备热处理工艺对于结构钢为调质或正火..前者性能高;用于要求高的重要件;后者用于要求不高的普通件..目的①为表面淬火作组织准备②获得最终心部组织..表面淬火后的回火采用低温回火;温度不高于200℃..目的为降低内应力保留淬火高硬度耐磨性..表面淬火+低温回火后的组织:表层组织为M回;心部组织为S回调质或F+S正火..第五节化学热处理化学热处理是将钢件置于一定温度的活性介质中保温;使一种或几种元素渗入它的表面;改变其化学成分和组织;达到改进表面性能;满足技术要求热处理过程..目的1、提高渗层硬度和耐磨性;如渗碳、氮等;2、提高零件接触疲劳强度和提高抗擦伤能力;渗氮等;3、提高零件抗氧化、耐高温性能;如渗入铝、铬等;4、提高零件抗蚀性;如渗入硅、铬等..化学热处理基本过程1介质的分解—即加热时介质中的化合物分子发生分解并释放出活性原子;2工件表面的吸收—即活性原子向固溶体中溶解或与钢中某些元素形成化合物;3原子向内部扩散—即溶入的元素原子在浓度梯度的作用下由表层向钢内部的扩散..1、渗碳原理渗碳是指向钢表面渗入碳原子的过程..渗碳是为了使低碳钢工件含碳量为0.1%~0.25%表面获得高的碳浓度0.85%~1.05%;从而提高工件表面的硬度、耐磨性及疲劳强度;同时保持心部良好的韧性和塑性..若采用中碳以上的钢渗碳;则将降低工件心部的韧性..渗碳主要用于那些对耐磨性要求较高、同时承受较大冲击载荷的零件..2渗碳件用钢一般采用碳质量分数为0.1%~0.25%的低碳钢或低碳合金钢;20、20Cr、20CrMnTi等..可使渗碳件表面高硬度、耐磨;心部高强韧性、承受较大冲击..3渗碳后的热处理及性能渗碳缓冷后组织:表层为P+网状Fe3CⅡ; 心部为F+P;中间为过渡区..渗碳后必须经淬火+低温回火后才能满足使用性能的要求..热处理后使渗碳件表面具有马氏体和碳化物的组织;表面硬度58~64HRC..而心部根据采用钢材淬透性的大小和零件尺寸大小;获得低碳马氏体或其他非马氏体组织;具有心部良好强韧性..常用方法是渗碳缓冷后;重新加热到Ac1+30-50℃淬火+低温回火..表层:M回+颗粒状碳化物+A’少量; 心部:淬透时;M回+F..2、渗氮渗氮是在一定温度下于一定介质中使氮原子渗入工件表层的化学热处理工艺..方法主要有气体渗氮和离子渗氮等..1气体渗氮渗氮温度一般为500~560℃;时间一般为20~50小时;采用氨气NH3 作渗氮介质..氨气在450℃以上温度时即发生分解;产生活性氮原子: 2NH3——3H2+2N2渗氮的特点渗氮件的表面硬度高达;相当于65HRC~72HRC..并可保持到560~600℃而不降低..氮化后钢件不需其他热处理;渗氮件的变形小..渗氮后具有良好的耐腐蚀性能..这是由于渗氮后表面形成致密的氮化物薄膜;气体渗氮所需时间很长;渗氮层也较薄一般为0.3-0.6mm;38CrMoAl钢制压缩机活塞杆为获得0.4-0.6mm的渗氮层深度气体渗氮保温时间需60h左右..氮化缺点工艺复杂;成本高;氮化层薄..用于耐磨性、精度要求高的零件及耐热、耐磨及耐蚀件..第六节铸铁一、铸铁的成分、组织和性能特点1、铸铁的成分特点a. 含碳量理论上含C:2.11%~ 6.69% 的铁碳合金都属于铸铁; 但工业上常用铸铁的含碳量一般在:2.50%~4.00%之间..三、铸铁的分类1、灰口铸铁普通铸铁石墨呈片状;典型灰口铸铁;这类铸铁机械性能不高;但生产工艺简单;价格低廉;工业上所用铸铁几乎全部属于这类铸铁..灰口铸铁又根据第三阶段石墨化程度的不同分为:铁素体灰铁、 F+P灰铁、珠光体灰铁2、白口铸铁炼钢生铁第一、二、三阶段石墨化过程完全被抑制;Fe-C合金完全按照Fe-Fe3CC形式存在组织中存在莱氏体组织;断口呈白亮结晶而得到的铸铁;以Fe3色;故得名白口铸铁..白口铸铁硬脆;主要作为炼钢原料..3、可锻铸铁韧性铸铁;玛钢C分解而得到团石墨呈团絮状;用白口铸铁经长时间高温退火后;Fe3絮状石墨组织的铸铁..由于石墨呈团絮状;对基体的割裂作用比片状石墨小一些;故机械性能尤其冲击韧性高于灰口铸铁..可锻铸铁由于生产工艺复杂;成本较高;应用很少..4、球墨铸铁石墨组织呈球状;这种铸铁强度高;生产工艺比可锻铸铁简单;且可通过热处理进一步提高强度..球墨铸铁既保持了铸铁的特点;又具钢的高强度、高韧性;故应用越来越多..1球化处理与孕育处理Ⅰ球化处理铁水浇铸前;加入一定量的球化剂镁;硅铁-镁;铜-镁系;以促使石墨结晶时生长成为球状的工艺;称为球化处理..Ⅱ孕育处理变质处理球化处理只能在铁水中有石墨核心产生时;才能促使石墨生长成球状;而球化剂都是阻碍石墨化的元素;所以必须进行孕育处理变质处理;往铁水中加入变质剂75% Si-Fe..第七节铝及铝合金1性能特点纯铝银白色金属光泽;密度小2.72;熔点低660.4℃;导电导热性能优良..耐大气腐蚀;易于加工成形 ..具有面心立方晶格..铝合金一般具有有限固溶型共晶相图..可将铝合金分为变形铝合金和铸造铝合金两大类..3形变铝合金的牌号、性能变形铝及铝合金牌号表示方法;国标规定;变形铝及铝合金可直接引用国际四位数字体系牌号或采用国标规定的四位字符牌号..GB 3190-82中的旧牌号表示方法为防锈铝合金:LF +序号硬铝合金: LY +序号超硬铝合金:LC +序号锻铝合金: LD +序号4铸造铝合金牌号、分类Al- Si系:代号为ZL1+两位数字顺序号Al-Cu系:代号为ZL2+两位数字顺序号Al-Mg系:代号为ZL3+两位数字顺序号Al-Zn系:代号为ZL4+两位数字顺序号二、铜及铜合金1性能特点纯铜呈紫红色;又称紫铜;具有面心立方晶格;无同素异构转变;无磁性..纯铜具有优良的导电性和导热性;在大气、淡水和冷凝水中有良好的耐蚀性..塑性好..2黄铜以Zn为主要合金元素的铜合金称为黄铜..黄铜按化学成分可分为普通黄铜和特殊黄铜..按工艺可分为加工黄铜和铸造黄铜..单相黄铜塑性好;常用牌号有H80、H70、H 68..适于制造冷变形零件;如弹壳、冷凝器管等..三七黄铜两相黄铜热塑性好; 强度高..常用牌号有H59、H62..适于制造受力件;如垫圈、弹簧、导管、散热器等..四六黄铜3青铜青铜主要是指Cu-Sn合金..加工青铜的牌号为:Q +主加元素符号及其平均百分含量 + 其他元素平均百分含量.. QSn4-3含4%Sn 3%Zn 常用青铜有锡青铜、铝青铜、铍青铜、硅青铜、铅青铜等..常用牌号有:QSn4-3、QSn6.5-0.4、ZCuSn10Pb1轴承合金制造滑动轴承的轴瓦及其内衬的耐磨合金称为轴承合金..滑动轴承是许多机器设备中对旋转轴起支撑..由轴承体和轴瓦两部分组成..与滚动轴承相比滑动轴承具有承载面积大;工作平稳;无噪音及拆装方便等优点..一、组织性能要求速旋转时;轴瓦与轴颈发生强烈摩擦;承受轴颈施加的交变载荷和冲击力..⑴足够的强韧性;承受交变冲击载荷;⑵较小的热膨胀系数;良好的导热性和耐蚀性;以防止轴与轴瓦之间咬合;⑶较小的摩擦系数;良好的耐磨性和磨合性;以减少轴颈磨损;保证轴与轴瓦良好的跑合..为满足上述性能要求;轴承合金的组织应是软的基体上分布着硬的质点..当轴旋转时;软的基体或质点被磨损而凹陷;减少了轴颈与轴瓦的接触面积;有利于储存润滑油..软基体或质点还能起嵌藏外来硬杂质颗粒的作用;以避免擦伤轴颈..这类组织承受高负荷能力差;属于这类组织的有锡基和铅基轴承合金;又称为巴氏合金babbitt alloy1、锡基轴承合金以锡为主并加入少量锑、铜等元素组成的合金熔点较低;是软基体硬质点组织类型的轴承合金..锡基轴承合金具有较高的耐磨性、导热性、耐蚀性和嵌藏性;摩擦系数和热膨胀系数小;但疲劳强度较低;工作温度不超过150 ℃;价格高..广泛用于重型动力机械;如气轮机、涡轮机和内燃机等大型机器的高速轴瓦..2、铅基轴承合金以铅为主加入少量锑、锡、铜等元素的合金;软基体硬质点型轴承合金;ZChPbSb16Sn16Cu2..铅基轴承合金的强度、硬度、耐蚀性和导热性都不如锡基轴承合金;但其成本低;高温强度好;有自润滑性..常用于低速、低载条件下工作的设备;如汽车、拖拉机曲轴的轴承等..。
材料成形技术基础知识点总结
铸造:将熔融的液体浇注到与零件的形状相适应的铸型型腔中,冷却后获得逐渐的工艺方法。
1、铸造的实质利用了液体的流动形成。
2、铸造的特点A 适应性大(铸件分量、合金种类、零件形状都不受限制);B 成本低C 工序多,质量不稳定,废品率高D 力学性能较同样材料的锻件差。
力学性能差的原因是:铸造毛胚的晶粒粗大,组织疏松, 成份不均匀3、铸造的应用铸造毛胚主要用于受力较小,形状复杂(特别是腔内复杂)或者简单、分量较大的零件毛胚。
1、铸件的凝固(1)铸造合金的结晶结晶过程是由液态到固态晶体的转变过程.它由晶核的形成和长大两部份组成。
通常情况下,铸件的结晶有如下特点:A 以非均质形核为主B 以枝状晶方式生长为主.结晶过程中,晶核数目的多少是影响晶粒度大小的重要因素,因此可通过增加晶核数目来细化晶粒. 晶体生长方式决定了最终的晶体形貌,不同晶体生长方式可得到枝状晶、柱状晶、等轴晶或者混合组织等.(2)铸件的凝固方式逐渐的凝固方式有三种类型:A 逐层凝固B 糊状凝固C 中间凝固2、合金的铸造性能(1)流动性合金的流动性即为液态合金的充型能力,是合金本身的性能。
它反映了液态金属的充型能力,但液态金属的充型能力除与流动性有关,还与外界条件如铸型性质、浇注条件和铸件结构等因素有关,是各种因素的综合反映。
生产上改善合金的充型能力可以从一下各方面着手:A 选择挨近共晶成份的趋于逐层凝固的合金,它们的流动性好;B 提高浇注温度,延长金属流动时间;C 提高充填能力D 设置出气冒口,减少型内气体,降低金属液流动时阻力。
(2)收缩性A 缩孔、缩松形成与铸件的液态收缩和凝固收缩的过程中.对于逐层凝固的合金由于固液两相共存区很小甚至没有,液固界面泾渭分明,已凝固区域的收缩就能顺利得到相邻液相的补充,如果最后凝固出的金属得不到液态金属的补充,就会在该处形成一个集中的缩孔。
适当控制凝固顺序,让铸件按远离冒口部份最先凝固,然后朝冒口方向凝固, 最后才是冒口本身的凝固(即顺序凝固方式) ,就把缩孔转移到最后凝固的部位—- 冒口中去,而去除冒口后的铸件则是所要的致密铸件。
