金属工艺学重点知识点(良心出品必属精品)
1 金
属
工
艺
学
第
五
版
上
册
纲要
强度：金属材料在里的作用下，抵抗塑性变形和断裂的能力。指标：屈服点（σs）、抗拉强度（σb）。
塑性：金属材料在力的作用下产生不可逆永久变形的能力。指标：伸长率（δ）、断面收缩率（ψ）
硬度：金属材料表面抵抗局部变形，特别是塑性变形压痕、划痕的能力。
1布氏硬度：HBS（淬火钢球）。HBW（硬质合金球）
指标： 2洛氏硬度：HR（金刚石圆锥体、淬火钢球或硬质和金球）
3韦氏硬度
习题：
1什么是应力，什么是应变？
答：试样单位面积上的拉称为应力，试样单位长度上的伸长量称为应变。
5、下列符号所表示的力学性能指标名称和含义是什么？
答：σb：抗拉强度，材料抵抗断裂的最大应力。
σs：屈服强度，塑性材料抵抗塑性变形的最大应力。
σ0.2：条件屈服强度，脆性材料抵抗塑性变形的最大应力
σ-1：疲劳强度，材料抵抗疲劳断裂的最大应力。
δ：延伸率，衡量材料的塑性指标。
αk：冲击韧性，材料单位面积上吸收的冲击功。
HRC：洛氏硬度，HBS：压头为淬火钢球的布氏硬度。HBW：压头为硬质合金球的布氏硬度。
过冷度：理论结晶温度与实际结晶温度之差。冷却速度越快，实际结晶温度越低，过冷度越大。
纯金属的结晶包括晶核的形成和晶核的长大。
同一成分的金属，晶粒越细气强度、硬度越高，而且塑性和韧性也越好。
原因：晶粒越细，晶界越多，而晶界是一种原子排列向另一种原子排列的过度，晶界上的排列是犬牙交错的，变形是靠位错的变移或位移来实现的，晶界越多，要跃过的障碍越多。
1提高冷却速度，以增加晶核的数目。
2在金属浇注之前，向金属液中加入变质剂进行变质处理，以增加外来晶核，还可以采用热处理或塑性加工方法，使固态金属晶粒细化。 2 3采用机械、超声波振动，电磁搅拌等
合金：两种或两种以上的金属元素，或金属与非金属元素溶合在一起，构成具有金属特性的新物质。组成元素成为组员。
1、固溶体：溶质原子溶入溶剂晶格而保持溶剂晶格类型的金属晶体。
铁碳合金组织可分为： 2、金属化合物：各组员按一定整数比结合而成、并具有金属性质的均匀物质（渗碳体）
3、机械混合物：结晶过程所形成的两相混合组织。 含碳量 组成 性能
铁素体（体心立方） 600℃~0.006﹪
727℃~0.0218﹪ 碳溶解于α-Fe中 与纯铁相似强度硬度低
塑性韧性好
奥氏体（面心立方） 1148℃时2.11﹪
727℃时0.77﹪ 碳溶解于 强度硬度不高但是塑性
优良
珠光体 0.77﹪ 铁素体和渗碳体的机械混合物 有良好的机械性能
莱氏体 4.3﹪ 奥氏体和渗碳体的机械混合物
特性点 温度 含碳量 含义
A 1538 0 纯铁的熔点
C 1148 4.3 共晶点：Lc 1148 Ld（A+Fe3C）
D 1227 6.69 渗碳体的熔点
E 1148 2.11 碳在γ-Fe中的最大溶解度
F 1148 6.69 渗碳体的成分点
G 912 0 α-Fe≒γ-Fe同素异晶转变点
S 727 0.77 共析点
P 727 0.0218 碳在α-Fe中的最大溶解度
Q 600 0.006 600℃时碳在α-Fe中的最大溶解度
ACD——液相线
ACEF——固相线
ECF——共晶线，含碳量2.11﹪~6.69﹪的所有合金经过此线都要发生共晶反应。
GS——奥氏体在冷却过程中洗出铁素体的开始线。（A3线）
ES——碳在奥氏体中的溶解曲线。（Acm线）
PSK——共析线（A1线，共析反应：As≒727℃ P） 3 根据含碳量的不同，可将铁碳合金分为钢（﹤2.11﹪）和铸铁（2.11~6.69﹪）。
根据成分不同，铁碳合金可分为：工业纯钢，碳钢，白口铸铁。
钢的热处理：将钢在固态下，通过加热、保温和冷却，以获得预期的组织和性能的工艺。
退火：将钢加热、保温，然后随炉冷却或埋入灰中使其缓慢冷却的热处理工艺。
温度 材料 备注
完全退火 亚共析钢 Ac3上30~50℃ 铸钢件和重
要锻件 呈奥氏体化，初始形成的奥氏体晶晶粒非常细小，缓慢冷却时通过重结晶获得细小晶粒，并消除了内应力
球化退火 过共析钢 Ac1上20~30℃ 过共析钢 初始形成的奥氏体内及晶界有少量未完全溶解的渗碳体，随后的冷却过程中，共析反应析出的渗碳体以未溶解的渗碳体为核心，呈球状析出，分布在铁素体基体上（球化体）
去应力退火 钢 500~600℃ 部分铸件锻
件及焊接件
正火：将钢加热到Ac3上30~50℃（亚共析钢）或Acm上30~50℃（过共析钢），保温后在空气中冷却的热处理工艺。
1、取代部分完全退火。
用处 2、用于普通结构件的最终热处理。
3、用于过共析钢，以减少或消除二次渗碳体呈网状析出。
淬火：将钢加热到Ac3或Ac1上 1、严格控制淬火加热温度
30~50℃，保温 后在淬火介质中快速冷 2、合理选择淬火介质
却，以获得马氏体的组织的热处理工艺。 3、正确选择淬火方法
回火：将钢加热到Ac1下某个温度，保温后冷却到室温的热处理工艺。
温度 目的
低温回火 250℃下 降低淬火钢的内应力和
脆性 各种刀具、模具、滚动轴承和耐磨件
中温回火 250~500℃ 使钢获得高弹性，保持较
高的硬度和一定的韧性 弹簧、发条、锻模
高温回火 500℃上 淬火并高温回火的符合热处理工艺称调制处理 用于承受循环应力的中碳钢重要件，连杆、曲轴、主轴、齿轮、重要螺钉
表面淬火：通过快速加热，使刚的表层很快达到淬火温度，在热量来不及传到钢件心部时就立即淬火，从而表层获得马氏体组织，而心部保持原始组织。（电感应）
化学热处理：将钢件置于适合的化学介质中加热和保温，使介质中的活性原子渗入钢件表层，以改变钢件表层的化学成分和组织，从而获得所需的力学性能或理化性能。 4 （渗碳处理）
（1）碳素结构钢：含碳量小于0.38﹪。Q+三位数字（最低屈服点）
碳素钢： （2）优质碳素结构钢：两位数字（平均含碳量的万分数）
（3）碳素工具钢：T+一位或两位数字（平均含碳量的千分数）
（1）合金结构钢
合金钢 （2）合金工具钢
（3）特殊性能钢
铸造：将熔炼的金属浇注到相适应的铸型空腔中，一获得一定形状、尺寸和性能的毛坯或零件的成形方法
合金的铸造性能： 1合金的流动性
合金在铸造成形时 2凝固特性
获得外形准确、内 3收缩性
部健全铸件的能力。 4吸气性
液态合金的充型：液态合金充满铸型型腔，获得形状准确、轮廓清晰的铸件的能力。
1合金的流动性：液态合金本身的流动能力。（在常用铸造合金中灰铸铁、硅黄铜的流动性最好，铸钢的流动性最差。合金成分越远离共晶点，结晶温度范围就越宽，流动性越差）
1浇注温度：浇注温度越高，合金的粘度下降，且因为过热度高，合金在铸型中保持流动的时间较长，故充型能力强。
2浇注条件：
2充型压力：液态合金在流动方向上所受的压力。
3浇注系统：浇注系统越复杂，则流动阻力越大，充型能力降低
1、铸型材料
3铸型填充条件 2、铸型温度
3、铸型中的气体
4、铸件结构
凝固方式 1、逐层凝固：灰铸铁、铝硅合金，易于获得紧实铸件
2、糊状凝固：球墨铸铁、锡青铜、铝铜合金等
3、中间凝固
1、液态收缩 铸件产生缩孔缩松的根本原因
铸造合金的收缩： 2、凝固收缩
3、固态收缩 ：铸件产生应力、变形的根本原因
顺序凝固：主要用于必须补缩的场合，如铝青铜、硅铝合金和铸钢中。
同时凝固原则：主要用于灰铸铁、锡青铜等
内应力的形成： 1热应力
2机械应力
铸件的变形和防止： 1自然时效：将铸件置于露天场地半年以上。
2人工时效：将铸件加热到550~650℃进行去应力退火。
1、析出性气孔
铸件中的气孔 2、浸入性气孔
3、反应性气孔 5 习题：
2、什么是液态合金的充型能力？它与合金的流动性有何关系？不同成分的合金为何流动性不通？
答：液态合金充满铸型型腔，获得形状准确、轮廓清晰的铸件的能力。液态合金的流动性越好充型能力越强，越便于浇注出轮廓清晰，薄而复杂的铸件。化学成分不同，凝固方式不同。
5、缩孔和缩松有何不同？为何缩孔比缩松容易防止？
答：缩孔和缩松使铸件的力学性能下降，缩松还可能使铸件因渗漏而报废。缩孔集中在铸件上部或者最后凝固的部位，而缩松分布在整个铸件中所以缩孔比缩松容易防止。
铸铁：灰铸铁、可锻铸铁、球墨铸铁、蠕墨铸铁。
灰铸铁：1、优良的减震性，2、耐磨性好，3、缺口敏感性小，4、铸造性能优良。（受化学成分和冷却速度的影响）HT+三位数字（最低抗拉强度）
可锻铸铁：将白口铸铁坯件经高温 根据
黑心可锻铸铁 KTH+两位数
石墨化退火而形成的一 退火方 白心可锻铸铁 字（最低抗拉
种铸铁。（玛铁或玛钢） 方式 珠光可锻铸铁 强度和伸长率
球墨铸铁：向出炉的铁液中加入球化剂和孕育剂而得到的球状石墨铸铁。（力学性能在在铸铁中最好）QT+两组数字表示最低抗拉强度和伸长率。
蠕墨铸铁：炉前处理时，先向铁液中冲入蠕化剂（稀土硅铁合金、稀土硅钙合金或镁钛合金）。
力学性能介于灰铸铁和球墨铸铁之间。RuT+三位数字（最低抗拉强度）
按照化学成分铸钢可分为铸造碳钢和铸造合金刚
纯铜俗称紫铜。机械上广泛应用的是铜合金。
三箱造型适合于两端界面大中间界面小的造型
整模造型适合最大界面在其端面的零件
分模造型适合形状对称的最大截面在其中间的零件
型砂和芯沙统称造型材料，必须具有一定强度、耐火性、透气性、退让性。
1应尽量使分型面平直、数量少
分型面的选择 2应避免不必要的型芯和活块，以简化造型工艺
3应尽量使铸件全部或大部分置于下箱
1要求的机械加工余量和最小铸孔：设计铸造工艺图时，为铸件预先增加要切去的金属层厚度
工艺参数的选择 2起模斜度：为了便于模样从砂型中取出，凡平行起模方向的模样表面上所增加的斜度
3收缩率：为保证铸件应有的尺寸，模样尺寸必须比铸件放大一个该合金的收缩量
4型芯头：型芯的定位、支撑和排气的部分。
熔模铸造：用易熔材料制成模样，在模样表面包覆耐火涂料制成型壳，再将模样熔化排出型壳，从而获得无分型面的铸型，经高温焙烧后即可填沙浇注
金属工艺学中考前重点小
金属工艺学中考前重点小结
一．硬度：指金属材料抵抗更硬物体压入其表面的能力，或者说是材料对局部塑性变形的抗力。
测量硬度的方法常见的有：1、布氏硬度 2、洛氏硬度
1布氏硬度：
1）测定原理
在规定的载荷F（单位：N）作用下，把一定直径D的淬火钢球（或硬质合金球）压入试样的表面，保持一定时间t后卸载，试样上随即出现一个压痕。以压痕表面积S上所承受载荷的大小，作为所测金属的布氏硬度值。用符号HBS（或HBW）表示
实际试验方法：用专门的刻度放大镜测出压痕的平均直径d，再查布氏硬度值表，得到布氏硬度值
2）表示方法
数值1+HBS（HBW）+数值2+/+数值3+/+数值4
数值1------硬度值；
数值2------球体直径（mm）；
数值3------试验载荷（kgf）；
数值4------载荷保持时间（s）；若仅为10~15s时，可不标注；上述数值在表示时，其单位均不标出。
HBS------压头为钢球时；适于HB<450的材料。
HBW------压头为硬质合金球时；适于HB<650的材料。
3）特点与应用：测量准确，重复性强；但因压痕较大，有损表面，且工件过硬时，压头易变形，故不宜测量成品零件、薄片材料及高硬度的材料。通常用于测定退火、正火、调质处理后的钢件，以及铸铁和有色金属等材料的硬度
2洛氏硬度
1）测定原理：洛氏硬度试验是用一定的载荷将顶角为120°的金刚石圆锥体或直径为1．588mm的淬火钢球压入被测试样表面，根据压痕的深度确定它的硬度值。洛氏硬度值可以从洛氏硬度计的刻度盘上直接读出。
金属工艺学重点
金属工艺学重点
液态合金的充型:液态金属充溢铸型型腔,取得外形完整、轮廓明晰的铸件的
才干，称为液态金属的充型才干。
影响液态金属充型才干的要素:1、合金的活动性2、浇注条件3、铸型填充条件
化学成分对活动性的影响最为清楚。其中共晶成分的合金由于是在恒定的温度完成结晶，凝结的温区窄，液态的活动性最好
合金的收缩
收缩阶段:
1、液态收缩：从浇注温度到凝结末尾温度〔即液相线温度〕间的收缩。〔T浇→T液〕
2、凝结收缩：从凝结末尾到凝结终止温度〔即固相线温度〕间的收缩。〔T液→T固〕
使液面下降，是铸件发生缩孔、缩松的基本缘由。
3、固态收缩：从凝结终止到室温间的收缩。〔T固→T室〕,使铸件外部尺寸的减小，是铸件发生内应力、变形和裂纹的基本缘由。
顺序凝结法:在铸件的厚壁处设置冒口使缩孔集中在冒口中，从而取得致密的铸件，但铸件各部的温差大，会惹起较大的热应力，金属的消耗大。
同时凝结法:铸件的热应力小但易发生缩松。
铸造内应力、变形与裂纹的构成与防止:)防止,a．尽量使壁厚平均，结构对称，防止尖角结构。b．采用同时凝结〔冷铁〕c．提高型〔芯〕砂的退让性d．停止时效处置:人工时效〔钢、铸铁的去应力退火〕自然时效.E．采用反变形法f．严厉控制s．p含量
(依据石墨的外形)
铸 铁:白口铸铁 Fe3c灰口铸铁 石墨.麻口铸铁 〔白口＋灰〕普通灰口铸铁 片状.可锻铸铁 团絮状.球墨铸铁 球状.蠕墨铸铁 蠕虫状
影响铸铁组织与功用的要素〔石墨化):① 化学成分② 冷却速度
、球墨铸铁:1、组织.金属基体＋球状石墨.应力集中基本消弭,异样体积的石墨圆球形的外表积最小,石墨孤立存在于基体中，基体不再被割裂成不延续状，σb可以发扬80～90％
功用
① 机械功用比其他铸铁高② 仍具有灰口铸铁的许多优点如：减振、耐磨、缺口敏理性小、切削加工性好。③ 铸造功用有优于铸钢④ 热处置功用好。
金属工艺学重点知识讲课讲稿
金属工艺学重点知识 精品文档
收集于网络，如有侵权请联系管理员删除 1、什么是铸造合金的收缩性？有哪些因素影响铸件的收缩性？答：合金在从液态冷却至室温的过程中，其体积或尺寸缩小的现象称为收缩。从浇注温度冷却到室温分为液态收缩、凝固收缩和固态收缩三个阶段。铸件收缩的大小主要取决于合金成分、浇注温度、铸件结构和铸型。
2、铸件中产生缩孔和缩松的主要原因是什么？生产工艺上有哪些预防措施？答：铸件中产生缩孔和缩松的主要原因是固态收缩。为了减小铸件内应力，在铸件工艺上坷采取同时凝固原则。所谓同时凝固原则，就是采取工艺措施保证铸件结构上各部分之间没有温差或温差尽量小，使各部分同时凝固。此外，还可以采取去应力退火或自然时效等方法，将残余应力消除。
3、什么是铸件的冷裂纹和热裂纹？防止裂纹的主要措施有哪些？答：如果铸件内应力超过合金的强渡极限时，铸件便会产生裂纹。裂纹分为热裂和冷裂两种。（1）热裂：热裂实在凝固后期高温下形成的，主要是由于收缩收到机械阻碍作用而产生的。它具有裂纹短、形状曲折、缝隙宽、断面有严重氧化、无金属光泽、裂纹沿晶界产生和发展等特性，在铸钢和铝合金铸件中常见。防止热裂的主要措施是：除了使铸件结构合理外，还应合理选用型砂或芯砂的防结剂，以改善其退让性；大的型芯可采用中空结构或内部填以焦炭；严格限制铸钢和铸铁中硫的含量；选用收缩率小的合金。（2）冷裂：冷裂是在较低温度下形成的，常出现在铸件受拉伸部位，特别是有应力集中的地方。其裂缝细小，成连续直线状，缝内干净，有时呈轻微氧化色。壁厚差别大，形状复杂或大而暴的铸件易产生冷裂。因此，凡是能减少铸件内应力或降低合金脆性的因素，都能防止冷裂的形成。同时在铸铜 和铸铁中严格控制合金中的磷含量。 精品文档
收集于网络，如有侵权请联系管理员删除 4、什么是砂型铸造的手工造型和及其造型？各有什么特点？答：（1）手工造型：指全部用手工或手动工具完成的造型工序。手工造型按起模特点分为整模、挖沙、分模、活块、嵌箱、三箱等造型方法.手工造型方法比较灵活，适用性较强，生产准备时间较短，但生产率低、劳动强度大，铸件质量较差。因此，手工造型多用于单件小批量生产。（2）机器造型：指用机器完成全部或至少完成紧砂和起模操作的造型工序。机器造型可大大提高生产率和铸件尺寸精度，降低表面粗糙度，减少加工余量，并改善工人劳动条件，目前正日益广泛地应用于大批量生产中。
金属工艺学部分知识点
第一篇 金属材料的基本知识
P11：
（1）：应力：试样单位横截面上的拉力， 。
应变： 试样单位长度上的伸长量， 。
（5）： ：抗拉强度，指金属材料在拉断之前所能承受的最大应力。
：屈服点，指拉伸试样产生屈服现象时的应力。
：屈服点，对没有明显屈服现象的金属材料，工程上规定以试样产生0.2%塑性变形时的应力作为该材料的屈服点，用σr0.2表示。
：疲劳强度，金属材料在无数次循环载荷作用下不致引起断裂的最大应力，当应力按正弦曲线对称循环时，疲劳强度以符号σ-1表示。
：伸长率，衡量塑性的指标之一
：冲击韧性，材料抵抗冲击载荷作用下断裂的能力，其值大小是试样缺口处单位截面积上所吸收的冲击功。
HRC：洛氏硬度，以顶角为120度金刚石圆锥体为压头，在1500N载荷下硬度计的硬度标尺。
HBS：布氏硬度，钢球压头测出的硬度值。
HBW：布氏硬度，硬质合金球压头测出的硬度值。
第二章 铁碳合金
P23
2.一般来说，同一成分的金属，晶粒愈细，其强度、硬度愈高，而且塑性和韧性也愈好。
3.随着温度的改变，固态金属晶格也随之改变的现象，同素异晶转变；室温时，纯铁的晶格是体心立方晶格。1100摄氏度时是面心立方晶格。
5.缓慢冷却条件下，45钢的结晶过程如下：
1点以上：L; 1-2点：L+A; 2-3点：A; 3-4点：A+F; 室温时：P+F
T10钢的结晶过程如下：
1点以上：L; 1-2点：L+A; 2-3点：A; 3-4点：A+Fe CII 室温时：P+Fe3 CII
第三章 钢的热处理
P29
2.答：在此温度范围内加热，淬火后可获得细小的马氏体组织。这样的组织硬度高、耐磨性好，并且脆性相对较小。
如果淬火加热的温度不足，因未能完全形成奥氏体，致使淬火后的组织除马氏体外，还残存有少量的铁素体，使钢的硬度不足。
如果淬火温度过高，因奥氏体晶粒长大，淬火后的马氏体晶粒也粗大，会增加钢的脆性，致使工件产生裂纹、变形倾向。
金属工艺学知识点整理
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上册退火是将钢加热保温，然后随炉或埋入灰中使其缓慢冷却的热处理工艺。 正火是将钢加热到Ac₃以上30-50℃（亚共析钢）或Accm以上30-50℃（过共析钢），保温后在空气中冷却的热处理工艺。 常见的铸造方式：砂型铸造、熔模铸造、消失模铸造、。金属型铸造、压力铸造、离心铸造等。 液态合金填充铸造的过程，简称充型。液态合金充满铸型型腔，获得形状准确、轮廓清晰铸件的能力，称为液态合金的充型能力。 影响充型能力的主要因素有化学成分和浇注条件。 充型能力强便于防止缩孔和缩松，糊状凝固时，难以获得结晶。 液态合金本身的流动能力，称为合金的流动性，是合金主要追早性能之一。影响合金流动性的因素很多但以化学成分的影响最为显著。在常用铸造金属中，灰铸铁、硅黄铜的流动性最好，铸钢所谓流动性最差。 浇注条件：浇注温度和充型压力。 铸型填充条件：铸型材料;铸型温度；铸型中的气体；铸件结构。 铸件的凝固方式：逐层凝固：糊状凝固 如果合金的结晶温度范围很宽，且逐渐的温度分布较为平坦，则在凝固的某段时间内，铸件表面并不存在固体层，而液、固并存的凝固区贯穿整个断面。由于这个凝固方式与水泥类似，即先呈糊状而后固化，故称糊状凝固；中间凝固 大多数合金的凝固介于逐层凝固和糊状凝固之间，称为中间凝固方式。 铸件合金的收缩：液态收缩 从浇注温度到凝固开始温度(即液相线温度）间的收缩；凝固收缩 从凝固开始温度到凝固终止温度（即固相线温度）间的收缩；固态收缩 从凝固终止温度到室温间的收缩。 铸件中的缩孔与缩松 形成：*缩孔是集中在铸件上部或最后凝固部位容积较大的孔洞。合金的液态收缩和凝固收缩愈大、浇注温度愈高、铸件愈厚，缩孔的容积愈大；*缩松 分散在铸件某区域内的细小缩孔，称为缩松。或者因合金呈糊状凝固，被树枝状晶体分隔开的小液体区难以得到补缩所致。缩松分为宏观缩松和显微缩松两种。不同铸造合金的缩孔和缩松的倾向不同。 缩孔个缩松的防止 只要能使铸件实现“顺序凝固”，尽管合金的收缩较大，也可获得没有缩孔的致密铸件。 铸造内应力的形成 按照内应力的产生原因，可分为热应力和机械应力两种。热应力是由于铸件的壁厚不均匀、各部分的冷却速度不同，以致在同一时期内铸件的各部分收缩不一致而引起。预防热应力的基本途径是尽量减少铸件各个部位间的温度差，使其均匀地冷却。机械应力是合金的固态收缩受到铸型或型芯的机械阻碍而形成的内应力。机械应力使铸件产生暂时性的正应力或剪切应力，这种内应力在铸件落砂之后便可自行消除。但它在铸件冷却过程中可与热应力共同起作用，增大了某些部位的应力，促进了铸件的裂纹倾向。 为防止铸产生变形的措施：设计的铸件尽量壁厚均匀形状对称；采用同时凝固原则；对于长而易变形的铸件，可采用“反变形”工艺；进行时效处理。 铸件的裂纹是严重缺陷，多使铸件报废。裂纹可分为热裂和冷裂两种。热裂缝隙宽、形状曲折、缝内呈氧化色。形成热裂的主要影响因素有合金性质和铸型阻力。 冷裂裂纹细小、呈连续直线状，有时缝内呈轻微氧化色。冷裂常出现在形状复杂铸件的受拉伸部位，特别是应力集中处（如尖角、孔洞类缺陷附近)。 铸件中的气孔是常见的铸造缺陷，是由于金属液中的气体未能排除，在铸件中形成气泡所致。成为铸件报废的重要原因。按照气体的来源，铸件中的气孔主要分为：因金属原因形成的“析出性气孔”、因铸型原因形成的“浸入性气孔”、因金属与铸型相互化学作用形成的“反应性气孔”三种。 铸铁是极其重要的铸造合金，它是含碳超过2.11％的铸铁合金。 常用的铸铁为灰铸铁、可锻铸铁、球墨铸铁、蠕墨铸铁等。 灰铸铁是指具有片状石墨的铸铁，是应用最广的铸铁。 灰铸铁的牌号用“HT”加三位数字表示，其中“HT”代表灰铸铁，后面三位数字表示其最低抗拉强度值。 影响铸铁石墨化的主要因素是化学成分和冷却速度。 孕育铸铁因石墨仍为片状，其塑形、韧性仍然很低，故仍然属于灰铸铁。可锻铸铁又称玛铁或玛钢，并不能真的用于铸造，通常用于制造形状复杂、承受冲击荷载的薄壁小件。 球墨铸铁的牌号中“QT”表示“球铁”，后面两组数字的含义表示抗拉强度和伸长率。 常见手工造型方法：两箱造型、三箱造型、整箱分模造型、挖沙造型、活块造型，刮板-地坑造型。 浇筑位置选择原则：铸件重要的加工面应朝下；铸件的大平面应朝下；面积较大的薄壁部分置于铸型下部或使其垂直或倾斜位置；若铸件圆周表面质量要求高，应进行立铸（三箱造型或平作立浇），以便补缩，应将厚的部分放在铸型上部，以便安置冒口，实现顺序凝固。 铸造分型面选择原则：应尽量是分型面平直、数量少；应避免不必要的型芯和活块，以简化造型工艺；应尽量使铸件全部或大部分置于下箱 熔模铸造是指用易熔材料制成模样，模样表面包覆若干耐火涂料制成型壳，再将模样熔化排出型壳，从而获得无分型面的铸型，经高温焙烧后即可填砂浇注的铸造方法。 金属型铸造是将液态金属浇入金属的铸型中，并在重力作用下凝固成形以获得铸件的方法。金属型铸造有永久型铸造之称。金属型一般用铸铁制成，也可采用铸钢。 自由锻的基本工序：镦粗、拔长、冲孔、扭转、错移、切削。 终端模膛是模锻时最后成形用的模膛，有飞边槽。忧郁带孔的模锻件在模锻时不能直接获得通孔。故在该部位留有一层较薄的金属，称为连皮。 选分模面的原则：应保证模锻件能从模膛中取出；应使上、下两模沿分模面的模膛轮廓线一致；分模面应选在能使，模膛深度最浅的位置上；选定的分模面应使零件上所增加的余料最少；分模面最好是一个平面，以便于锻模的制造。 冲压生产的基本工序有分离工序和变形工序两大类。 板料、型材或管材在弯矩作用下弯成具有一定曲率和角度的制作的成形方法称为弯曲。 弯曲时应尽可能使弯曲线与板料纤维垂直，弯曲时，外载荷去除后板料形状和尺寸发生与加载时变形方向相反的变化，从而消去一部分弯曲变形效果的现象，称为回弹。 常见的焊接变形有：纵向和横向收缩变形、角变形、弯曲变形、扭曲变形、波浪变形。防止焊接变形的措施：在结构设计中采取对称结构或大刚度、焊缝对称分布结构采用反变形措施或刚性夹持方法，正确选择焊接参数和焊接次序。 名师精编
(完整版)金属工艺学复习笔记
金属工艺学：是一门研究有关制造金属机件的工艺方法的综合性技术学科
常用以制造金属机件的基本工艺方法：铸造 压力加工，焊接，切削加工，热处理。
第一编 金属材料导论
合金：以一种金属为基础，加入其它金属或非金属，经过熔炼，烧结或其他方法而制成 的具有金属特性的材料。
金属材料主要机械性能有：弹性 塑性 刚度 强度 硬度 冲击韧性 疲劳度和断裂韧性
弹性：金属材料受外力作用时产生变形，当外力去掉后能恢复其原来形状的性能。
弹性变形：这种随着外力消失而消失的变形，叫弹性变形，其大小与外力成正比。
塑性：金属材料在外力作用下，产生永久变形而不致引起破坏的性能。
塑性变形：在外力消失后留下来的这部分不可恢复的变形，叫塑性变形，其大小与外力不成正比。
σe 弹性极限 材料所能承爱的不生产永久变形的最大应力
σs 屈服极限 出现明显塑性变形时的应力
σ0.2 产生0.2%塑性变形时的应力作为屈服极限时
金属材料的塑性常 用延伸率来表示 δ=(l-l0)/l *100%
也可用断面收缩率来表示 ψ=(F0-F)/F0 *100%
Δψ越大，塑性越好
刚度：金属材料在受力时抵抗弹性变形的能力。
弹性模数：在弹性范围内，应力与应变的比值。它相当于引起单位变形时所需要的应力。
弹性模数越大，表示在一事实上应力作用下能发生的弹性变形越小。
弹性模数的大小主要决定于金属材料本身，同一类材料中弹性模数的差别不大。弹性模数被认为是金属材料最稳定的性质之一。
强度：是金属材料在外力作用下抵抗塑性变形和断裂的能力。
按作用力的不同，可以分为抗拉强度，抗压强度，抗弯强度和抗扭强度。在工程上常用来表示金属材料强度的指标有屈服强度和抗拉强度。
屈服强度σs：金属材料发生屈服现象时的屈服极限，亦 抵抗微量塑性变形的应力。
σs =PS/F0(Pa帕斯卡)
抗拉强度σb：金属材料在拉断前所能随的最大应力。
金属工艺学重点知识
金属工艺学重点知识
-CAL-FENGHAI-(2020YEAR-YICAI)_JINGBIAN 1、什么是铸造合金的收缩性有哪些因素影响铸件的收缩性答：合金在从液态冷却至室温的过程中，其体积或尺寸缩小的现象称为收缩。从浇注温度冷却到室温分为液态收缩、凝固收缩和固态收缩三个阶段。铸件收缩的大小主要取决于合金成分、浇注温度、铸件结构和铸型。
2、铸件中产生缩孔和缩松的主要原因是什么生产工艺上有哪些预防措施答：铸件中产生缩孔和缩松的主要原因是固态收缩。为了减小铸件内应力，在铸件工艺上坷采取同时凝固原则。所谓同时凝固原则，就是采取工艺措施保证铸件结构上各部分之间没有温差或温差尽量小，使各部分同时凝固。此外，还可以采取去应力退火或自然时效等方法，将残余应力消除。
3、什么是铸件的冷裂纹和热裂纹防止裂纹的主要措施有哪些答：如果铸件内应力超过合金的强渡极限时，铸件便会产生裂纹。裂纹分为热裂和冷裂两种。（1）热裂：热裂实在凝固后期高温下形成的，主要是由于收缩收到机械阻碍作用而产生的。它具有裂纹短、形状曲折、缝隙宽、断面有严重氧化、无金属光泽、裂纹沿晶界产生和发展等特性，在铸钢和铝合金铸件中常见。防止热裂的主要措施是：除了使铸件结构合理外，还应合理选用型砂或芯砂的防结剂，以改善其退让性；大的型芯可采用中空结构或内部填以焦炭；严格限制铸钢和铸铁中硫的含量；选用收缩率小的合金。（2）冷裂：冷裂是在较低温度下形成的，常出现在铸件受拉伸部位，特别是有应力集中的地方。其裂缝细小，成连续直线状，缝内干净，有时呈轻微氧化色。壁厚差别大，形状复杂或大而暴的铸件易产生冷裂。因此，凡是能减少铸件内应力或降低合金脆性的因素，都能防止冷裂的形成。同时在铸铜 和铸铁中严格控制合金中的磷含量。
4、什么是砂型铸造的手工造型和及其造型各有什么特点答：（1）手工造型：指全部用手工或手动工具完成的造型工序。手工造型按起模特点分为整模、挖沙、分模、活块、嵌箱、三箱等造型方法.手工造型方法比较灵活，适用性较强，生产准备时间较短，但生产率低、劳动强度大，铸件质量较差。因此，手工造型多用于单件小批量生产。（2）机器造型：指用机器完成全部或至少完成紧砂和起模操作的造型工序。机器造型可大大提高生产率和铸件尺寸精度，降低表面粗糙度，减少加工余量，并改善工人劳动条件，目前正日益广泛地应用于大批量生产中。
金属工艺学知识点
1.1铸造
影响合金流动性的因素：合金的化学成分。
铸造合金在浇注、凝固、直至冷却到室温的过程中，其体积或尺寸缩减的现象称为收缩。
收缩分为：液态收缩，凝固收缩，固态收缩
浇注条件：浇注温度、充型压力。
铸型填充条件：铸型的蓄热能力、铸型温度、铸型中的气体。
铸型的蓄热能力低，铸型温度较高；
铸型排气能力较好时则充型能力较好；
充型能力低导致的缺陷:冷隔、浇不足。
缩孔（较大的孔洞）和缩松（分散的细小缩孔）
形成原因：
铸件最后凝固区域的收缩未能得到补足；
合金呈糊状凝固，被树枝状晶体分隔的小液体区难以补缩；
结果：
逐层凝固合金易产生缩孔（如纯金属、共晶合金）；
糊状凝固合金易产生缩松，（如锡青铜）。
缩孔和缩松的防止：
适当地降低浇注温度和浇注速度。
采用顺序凝固、冒口补缩(顺序凝固原则)。
按冷铁、采用金属型。
应力：按内应力产生的原因分为：机械应力、热应力。
热应力的影响因素：壁厚差，线收缩率，弹性模量(最后冷却收缩的部分受拉伸应力，先冷却收缩的部位受压应力。铸件的厚壁或心部受拉，薄壁或表层受压)
预防措施：Ａ.设计壁厚均匀的铸件；Ｂ.选用线收缩率小的合金；Ｃ.在工艺上采取措施，控制铸件厚处和薄处同时冷却（同时凝固原则）；Ｄ.对已存在应力铸件进行低温去应力退火。
气孔：气体在铸件中形成的孔洞，它是铸件中最常见的缺陷。
分为：析出性气孔，浸入性气孔，反应性气孔
危害：破坏金属的连续性，减少承载的有效面积，引起应力集中；降低了机械特性，气密性
1.2
灰铸铁：工艺性能：不能锻、冲；焊接性能性差；但铸造性能优良；切削加工性能好；减振性好（为钢的5~10倍）；耐磨性较钢好；缺口敏感性低；
按HT中金属基体显微组织分类：珠光体灰口铸铁（化合碳0.8%）；珠光体＋铁素体HT （
可锻铸铁：强度，韧性最好
球墨铸铁：性能：机性远超过HT、优于KT，可与钢媲美；具有HT的优良性能，如铸造性能好、减振、切削性好、低的缺口敏感性、疲劳强度与中Ｃ钢近、耐磨性优于表面淬火钢；可通过热处理提高性能
金属工艺学复习笔记
金属工艺学：是一门研究有关制造金属机件的工艺方法的综合性技术学科
常用以制造金属机件的基本工艺方法：铸造 压力加工，焊接，切削加工，热处理。
第一编 金属材料导论
合金：以一种金属为基础，加入其它金属或非金属，经过熔炼，烧结或其他方法而制成 的具有金属特性的材料。
金属材料主要机械性能有：弹性 塑性 刚度 强度 硬度 冲击韧性 疲劳度和断裂韧性
弹性：金属材料受外力作用时产生变形，当外力去掉后能恢复其原来形状的性能。
弹性变形：这种随着外力消失而消失的变形，叫弹性变形，其大小与外力成正比。
塑性：金属材料在外力作用下，产生永久变形而不致引起破坏的性能。
塑性变形：在外力消失后留下来的这部分不可恢复的变形，叫塑性变形，其大小与外力不成正比。
σe 弹性极限 材料所能承爱的不生产永久变形的最大应力
σs 屈服极限 出现明显塑性变形时的应力
σ 产生%塑性变形时的应力作为屈服极限时
金属材料的塑性常 用延伸率来表示 δ=(l-l0)/l *100%
也可用断面收缩率来表示 ψ=(F0-F)/F0 *100%
Δψ越大，塑性越好
刚度：金属材料在受力时抵抗弹性变形的能力。
弹性模数：在弹性范围内，应力与应变的比值。它相当于引起单位变形时所需要的应力。
弹性模数越大，表示在一事实上应力作用下能发生的弹性变形越小。
弹性模数的大小主要决定于金属材料本身，同一类材料中弹性模数的差别不大。弹性模数被认为是金属材料最稳定的性质之一。
强度：是金属材料在外力作用下抵抗塑性变形和断裂的能力。
按作用力的不同，可以分为抗拉强度，抗压强度，抗弯强度和抗扭强度。在工程上常用来表示金属材料强度的指标有屈服强度和抗拉强度。
屈服强度σs：金属材料发生屈服现象时的屈服极限，亦 抵抗微量塑性变形的应力。
σs =PS/F0(Pa帕斯卡)
抗拉强度σb：金属材料在拉断前所能随的最大应力。
σb =P b /F0(Pa帕斯卡)
金属工艺学知识点总结DOC
第一篇 金属材料的基本知识
第一章 金属材料的主要性能
金属材料的力学性能又称机械性能，是金属材料在力的作用所表现出来的性能。
零件的受力情况有静载荷，动载荷和交变载荷之分。用于衡量在静载荷作用下的力学性能指标有强度，塑性和硬度等；在动载荷和作用下的力学性能指标有冲击韧度等；在交变载荷作用下的力学性能指标有疲劳强度等。
金属材料的强度和塑性是通过拉伸试验测定的。
P6低碳钢的拉伸曲线图
1， 强度
强度是金属材料在力的作用下，抵抗塑性变形和断裂的能力。
强度有多种指标，工程上以屈服点和强度最为常用。
屈服点：δs是拉伸产生屈服时的应力。
产生屈服时的应力=屈服时所承受的最大载荷/原始截面积
对于没有明显屈服现象的金属材料，工程上规定以席位产生0.2%变形时的应力，作为该材料的屈服点。
抗拉强度：δb是指金属材料在拉断前所能承受的最大应力。
拉断前所能承受的最大应力=拉断前所承受的最大载荷/原始截面积
2， 塑性
塑性是金属材料在力的作用下，产生不可逆永久变形的能力。
常用的塑性指标是伸长率和断面收缩率。
伸长率：δ试样拉断后，其标距的伸长与原始标距的百分比称为伸长率。
伸长率=（原始标距长度－拉断后的标距长度）÷拉断后的标距长度×100%
伸长率的数值与试样尺寸有关，因而试验时应对所选定的试样尺寸作出规定，以便进行比较。同一种材料的δ5 比δ10要大一些。
断面收缩率：试样拉断后，缩颈处截面积的最大缩减量与原始横截面积的百分比称为断面收缩率，以ψ表示。
收缩率=（原始横截面积－断口处横截面积）÷原始横截面积×100%
伸长率和断面收缩率的数值愈大，表示材料的塑性愈好。
3， 硬度
金属材料表面抵抗局部变形（特别是塑性变形、压痕、划痕）的能力称为硬度。
金属材料的硬度是在硬度计上测出的。常用的有布氏硬度法和洛氏硬度法。
1， 布氏硬度（HB）
是以直径为D的淬火钢球HBS或硬质合金球HBW为压头，在载荷的静压力下，将压头压入被测材料的表面，停留若干秒后卸去载荷，然后采用带刻度的专用放大镜测出压痕直径d，并依据d的数值从专门的表格中查出相应的HB值。