金属工艺学复习资料

第一篇金属材料导论 金属材料力学性能指标的含义、表示方法（符号） 强度包括抗拉强度。b、屈服点（或屈服强度）。s。 塑性：定义，表征塑性好坏的指标一伸长率（5）、断面收缩率（）。 硬度：布（HB）、洛（HR系列，最常用的为HRC）、维氏硬度（HV） 材料的力学性能指标 口 冲击韧性：冲击韧度（ak） 口疲劳强度：。-1 纯铁的晶体结构 口常见金属的晶体结构有体心立方（fcc）、面心立方（bcc）、密排六方（hcp）。 口 纯铁的晶体结构有体心立方（a-Fe、5-Fe）面心立方（Y-Fe）。 实际金属的晶体缺陷 口点缺陷，包括空位、间隙原子、置换原子。 口线缺陷，主要是位错。 口面缺陷，主要有金属晶体表面，晶界、相界、亚晶界等。 金属的结晶 口结晶速度与过冷度（AT）的关系：^Tf，结晶速度f，晶粒越细。 口金属结晶过程一形核和长大。 口晶粒对金属材料力学性能的影响： 口晶粒越细，金属材料的强度、硬度越高，塑性、韧性越好。 纯金属结晶过程中细化晶粒的方法 口⑴增大冷却谏度，增大过冷度 口⑵进行变质处理，增加外来晶核 口 ⑶采用机械、超声波振动、电磁搅拌等。 铁碳合金及二元相图 口 合金、组元、相的基本概念 口 铁碳合金基本组成相：F、A、Fe3C。 口按溶质原子在溶剂晶格中所处的位置，固溶体分为间隙固溶体、置换固溶体 口铁碳合金基本组织： 口 固溶体： 铁素体（a或F）、奥氏体（Y或A）； 口 混合物：珠光体（P）、莱氏体（Ld） 口 化合物：渗碳体（Fe3C） 钢的分类 口 按含碳量高低：低碳钢（wcW0.25% ）、中碳钢（0.25%WwcW0.60% ）、高碳钢（wc N0.60% ） 口工具钢属于高碳钢。常用碳素工具钢:T10A 平均含碳量为1%的优质碳素工具 钢。 口 钢中杂质元素：Si、Mn （有益元素），S、P （有害元素） 零件选材的一般原则： 口满足使用性能要求 口满足工艺性能要求 口满足经济性要求 钢的热处理 口钢的热处理：是指在固态将钢加热到一定温度，保温一段时间，而后冷却，以获得 所需组织和性能的工艺方法。 口钢热处理过程三阶段：加热、保温和冷却。 口 马氏体：C在a-Fe中过饱和固溶体。 口 钢的普通热处理工艺：退火、正火、淬火、回火。 口退火、回火的目的 口淬火目的：获得硬度高的马氏体，提高钢的强度和硬度。 口 调质处理：淬火+高温回火 口钢表面热处理的目的：改变工件表面层组织，提高其表面的硬度、耐磨性。 口表面淬火的方法有： 口感应加热、火焰加热、激光加热表面淬火 第二篇铸造篇

口铸造：是指将熔融的金属液浇注入铸型内，待冷却凝固后获得所需形状和性能的毛 坯或零件的工艺过程。 口铸造优点： 口 (1)原材料来源广。 口 (2)生产成本低。 口 (3)铸件形状与零件接近，尺寸不受限制 铸造 口合金铸造性能包括合金的流动性、收缩性、偏析和吸气性能等。 口合金的充型能力：是指液态合金充满铸型型腔，获得形状完整、轮廓清晰铸件的能 力.。 口充型能力不足会产生浇不足、冷隔等缺陷。 口液态合金流动性与合金的充型能力间的关系 合金的流动性 口影响合金流动性的因素有哪些？ 口常用合金中铸铁和硅黄铜的流动性最好，铝硅合金次之，铸钢最差。共晶成分的合 金流动性最好。 合金的流动性 口 影响合金流动性的因素有哪些？ 口常用合金中铸铁和硅黄铜的流动性最好，铝硅合金次之，铸钢最差。共晶成分的合 金流动性最好。 合金的凝固方式 口逐层凝固、糊状凝固、中间凝固方式。 口金属凝固方式与铸件质量间的关系— 口逐层凝固方式一一合金的充型能力强，补缩性能强，便于防止缩孔和缩松，铸件质 量高。 口糊状凝固方式一一合金液流动性差，不易补缩，铸件在铸造工程中所产生的缺陷较 多，难以获得结晶坚实的铸件，铸件质量差。 铸造合金的收缩 口合金收缩的三个阶段： 口液态收缩、凝固收缩、固态收缩 口铸件产生缩孔、缩松的主要原因：液态收缩、凝固收缩 口合金产生应力、变形和开裂的主要原因：固态收缩 铸件内应力 口铸诰应力大致可分为热应力和机械应力。 口热应力：由于铸件壁厚不均匀或各部分冷却速度不同，致使铸件各部分的收缩不同 步而引起的应力。 口消除或减小热应力的措施：铸件壁厚均匀，凝固方式采用同时凝固。 口机械应力：铸件的固态收缩受铸型或型芯的机械阻碍而形成的应力。 口防止机械应力的措施：改善铸型和型芯的退让性 石墨在灰口铸铁中存在的形态 口灰铸铁：片状 口可锻铸铁：团絮状 口蠕墨铸铁：蠕虫状 口球墨铸铁：球状 灰铸铁 口灰铸铁常用的孕育剂：含硅75%的硅铁合金 口灰铸铁牌号表示法及意义：HTXXX 口其中“ HT”表示灰铸铁；“XXX ”表示其最小抗拉强度值。 口应用：机床床身、机床导轨 口灰铸铁综合性能最好。 砂型铸造 口整模造型：适用于铸件最大截面靠一端且为平面的铸件。 口分模造型：常用于生产最大截面在中部（或圆形）的铸件。 口挖砂造型：主要用于分型面不是平面的单件、小批铸件的生产。 口假箱造型：用于成批生产需要挖砂造型的铸件。 口活块造型：主要用于生产带有突出部分且难以起模的、单件、小批铸件的生产。 砂型铸造 口造型方法按自动化程度可分手工造型、机器造型。 口砂型铸造最基本的工序一造型。 特种铸造及铸件中的气孔 口主要包括熔模铸造、压力铸造、金属型铸造、离心铸造等。 口熔模铸造的工艺过程。 口压型制造一型壳制造一焙烧、浇注等。 析出性气孔、侵入性气孔、反应性气孔。 铸件结构设计工艺性 1.避免外形侧凹 2.去掉不必要圆角，尽量使分型面为平面

3.尽量减少活块的数量

4.起模方便、简单

5.尽量不用或少用型芯

第三篇金属压力加工 口压力加工：在外力作用下，金属发生塑性变形，从而获得具有一定形状、尺寸、组 织和力学性能的工件的生产方法。 口塑性变形方式包括滑移和孪生。其中以滑移为主。 加工硬化（形变强化） 口加工硬化（形变强化）：是指金属经过冷变形后，随着形变量增加，强度、硬度提高 而塑性降低的现象。 口提高金属塑性变形的措施有加热（回复）和塑变（再结晶）。 口消除加工硬化采用再结晶退火。 金属的可锻性 口可锻性：衡量金属通过塑性加工获得优质锻件难易程度的工艺性能。 口衡量金属可锻性的指标：塑性和变形抗力 口金属可锻性的影响因素：金属材料本质（化学成分和组织）、变形条件（变形温度、 变形速度和应力状态） 金属材料的冷变形与热变形 口再结晶温度以上的变形称为热变形，再结晶温度以下的变形称为冷变形。 口再结晶温度：T再=0.4T熔（K）。 口能判断某金属材料在某一温度下加工是属于热加工还是冷加工！ 锻造 口锻造工艺包括自由锻、模锻、胎膜锻。 口胎膜类型：扣模、套筒模、合模。 口锻前对金属预热的目的是什么？ 口模膛包括制坯模膛、模锻模膛。其中模锻模膛又包括预锻模膛和终锻模膛。

避免锥面或斜面（锻件结构的工艺）

避免锥面或斜 避免相贯线

避免凸台、加强筋 做成组合件 板料冲压 口 冲压的基本工序：分离工序、变形工序。 口分离工序：落料、冲孔、切断 口 变形工序：弯曲、胀形、拉深、翻边 口凸凹模间隙对冲压件质量和模具寿命的影响: 口间隙过大：冲压件断面质量差，光亮带小一些，剪裂带和毛刺均较大，但模具寿命 长。 口间隙过小：冲压件断面质量好，光亮带增大，但毛刺也增大，模具磨损严重，寿命 受影响。

第四篇焊接

口 焊接是指通过加热或加压，或者两者并用，并且用或不用填充材料，借助金属原子 间的结合与扩散，使分离的金属材料牢固连接在一起。 电弧焊焊接接头的组织和性能 口焊接热影响区：指焊缝附近因焊接热作用而发生组织和性能变化的区域。 口 焊接热影响区包括熔合区、过热区、正火区和部分相变区。 口熔化区是焊接接头性能最薄弱的区域。 口焊接应力与变形产生的原因：焊件局部不均匀加热，造成焊接过程的加热和冷却受 到周围冷金属的拘束，不能自由膨胀和收缩。 焊接变形 口 焊接变形形式：尺寸收缩、角变形、弯曲变形、扭曲变形、波浪变形等。 口焊接变形的防止与消除的措施：焊缝对称分布、采用反变形、采用对称焊和分段倒 退焊、 采用多层多道焊、固定定位焊等。 口普通电焊条的组成：焊芯和药皮 电焊条 口药皮的作用： 口 a.帮助引弧，使电弧稳定； 口 b.产生熔渣和气体，保护溶池金属不被氧化； 口 c.向焊缝内渗入合金元素，提高焊缝强度。 口焊条的种类:碱性焊条和酸性焊条。 焊接 □气体保护焊：氩弧焊和二氧化碳气体保护焊。 口 电阻焊包括点焊、缝焊、对焊、凸焊。 □对焊形式：电阻对焊和闪光对焊。 □ 钎焊包括硬钎焊、软钎焊。 □含碳量越低，焊接性能越好。低碳钢焊接性能优于中碳钢和高碳钢。 焊接工件结构工艺性 焊缝分散布置6勺设计

弭缝时称布置设计 焊缝遮开最大应力断面与应 力集中位置的设计 第五篇切削加工基础 □常见机床切削加工过程的主运动、进给运动 □切削用量三要素：切削速度（vc）、切削深度（ap）、进给量（f）。 口切削速度（vc）的计算：匕=盖0 m/s或m/min