金属工艺学复习资料.docx

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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Ob、屈服点（或屈服强度）OS0

塑性：

左义，表征塑性好坏的指标一伸长率（§）、断而收缩率（）。

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

□冲击韧性：

冲击韧度（ak）

□疲劳强度：

Q-1

纯铁的晶体结构

□常见金属的晶体结构有体心立方（fee）、而心立方（bee）、密排八-方（hep）。

□纯铁的晶体结构有体心立方（u-Fe、6-Fe）而心立方（丫-Fe）。

实际金属的晶体缺陷

□点缺陷,包括空位、间隙原子、宜换原子。

□线缺陷,主要是位错。

□而缺陷,主要有金属晶体表而，晶界、相界、亚晶界等。

金属的结晶

□结晶速度与过冷度（AT）的关系：

ATf,结晶速度f,晶粒越细。

□金属结晶过程一形核和长大。

□晶粒对金属材料力学性能的影响：

□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

□

（1）增大冷却速度,增大过冷度

□

（2）进行变质处理，增加外来晶核

□⑶采用机械、超声波振动、电磁搅拌等。

铁碳合金及二元相图

□合金、组元、相的基本概念

□铁碳合金基本组成相：

F、A、Fe3C°

□按溶质原子在溶剂晶格中所处的位苣，固溶体分为间隙固溶体、置换固溶体

□铁碳合金基本组织：

□固溶体：

铁素体（。

或厂、奥氏体（Y或A）；

□混合物：

珠光体（P）、莱氏体（Ld）

□化合物：

渗碳体（Fe3C）

钢的分类

□按含碳量高低：

低碳钢（wc£0.25$）、中碳钢（0.2确WwcW0.60%）、髙碳钢（weM0.60%）

□工具钢属于髙碳钢。

常用碳素工具钢：

T10A平均含碳量为理的优质碳素工具

钢。

□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：

□满足使用性能要求

□满足工艺性能要求

□满足经济性要求

钢的热处理

□钢的热处理：

是指在固态将钢加热到一泄温度，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。

□钢热处理过程三阶段：

迦遨、保温和冷却。

□马氏体：

C在a-Fe中过饱和固溶体。

□钢的普通热处理工艺：

退火、正火、淬火、回火。

□退火、回火的目的

□淬火目的：

获得硬度高的马氏体，提髙钢的强度和硬度。

□调质处理：

淬火+高温回火

□钢表而热处理的目的：

改变工件表而层组织，提髙其表而的硬度、耐磨性。

□表面淬火的方法有：

□感应加热、火焰加热、激光加热表而淬火

□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。

□铸造优点：

□

（1）原材料来源广。

□

（2）生产成本低。

□（3）铸件形状与零件接近，尺寸不受限制

铸造

□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。

□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、轮廓淸晰铸件的能立。

□充型能力不足会产生浇不足、冷隔等缺陷。

□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

□影响合金流动性的因素有哪些？

□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

□影响合金流动性的因素有哪些？

□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

□逐层凝固、糊状凝I古I、中间凝固方式。

□金属凝固方式与铸件质星间的关系

□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

□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

□合金收缩的三个阶段：

□液态收缩、凝固收缩、固态收缩

□铸件产生缩孔、缩松的主要原因：

液态收缩、凝固收缩

□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

□铸造应力大致可分为热应力和机械应力。

□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。

□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。

□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。

□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

□灰铸铁：

212ft

□可锻铸铁：

团絮状

□蠕墨铸铁：

蠕虫状

□球墨铸铁：

球状

灰铸铁

□灰铸铁常用的孕育剂：

含硅75%的硅铁合金

□灰铸铁牌号表示法及意义：

HTXXX

□其中“HT”表示灰铸铁；“XXX”表示其最小抗拉强度值。

□应用：

机床床身、机床导轨

□灰铸铁综合性能最好。

砂型铸造

□整模造型：

适用于铸件最大截而靠一端且为平而的铸件。

□分模造型：

常用于生产最大截而在中部（或圆形）的铸件。

□挖砂造型：

主要用于分型而不是平而的单件、小批铸件的生产。

□假箱造型：

用于成批生产需要挖砂造型的铸件。

□活块造型：

主要用于生产带有突岀部分且难以起模的、单件、小批铸件的生产。

砂型铸造

□造型方法按自动化程度可分手工造型、机器造型。

□砂型铸造最基本的工序一造型。

特种铸造及铸件中的气孔

□主要包括熔模铸造、压力铸造、金属型铸造、离心铸造等。

□熔模铸造的工艺过程。

□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

b）命空

2•去掉不必要圆角，尽虽使分型而为平而

牝架埒什的结的设讣

3•尽呈减少活块的数量

4•起模方便、简单

"改班后的设计

5.尽量不用或少用型芯

0

A^A

第三篇金属压力加工

11?

.

□压力加工:

在外力作用下，金属发生塑性变形,从而获得具有一泄形状、尺寸、组织和力学性能的工件的生产方法。

□塑性变形方式包括滑移和挛生。

其中以滑移为主。

加工硬化（形变强化）

□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、硬度提髙而塑性降低的现象。

□提高金属塑性变形的措施有加热（回复）和塑变（再结晶）。

□消除加工硬化采用再结晶退火。

金属的可锻性

□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。

□衡量金属可锻性的指标：

塑性和变形抗力

□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

□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。

□再结晶温度：

T再二0.4T熔（K）。

□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

□锻造工艺包括自由锻、模锻、胎膜锻。

□胎膜类型：

扣模、套筒模、合模。

□锻前对金属预热的目的是什么？

□模膛包括制坯模膛、模锻模膛。

英中模锻模膛又包括预锻模膛和终锻模膛。

避免锥而或斜面（锻件结构的工艺）

避免锥面或斜

-^^3--E二

b）

柚尖備件站杓

避免凸台、加强筋

避免相男线

做成组合件

-3^-—

J05S

WMI

避免加强筋、工字形、椭圆形等复杂表而

板料冲压

□冲压的基本工序：

分离工序、变形工序。

□分离工序:

落料、冲孔、切断

□变形工序:

弯曲、胀形、拉深、翻边

□凸凹模间隙对冲压件质量和模具寿命的影响:

□间隙过大：

冲压件断而质量差，光亮带小一些，剪裂带和毛刺均较大，但模具寿命长。

□间隙过小：

冲压件断而质量好，光亮带增大，但毛刺也增大，模具磨损严重，寿命受影响。

焊接

□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

□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。

□焊接热影响区包括熔合区、过热区、正火区和部分相变区。

□熔化区是焊接接头性能最薄弱的区域。

□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朿，不能自由膨胀和收缩。

焊接变形

□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。

□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、固泄泄位焊等。

□普通电焊条的组成：

焊芯和药皮

电焊条

□药皮的作用：

□a.帮助引弧，使电弧稳定；

□b.产生熔渣和气体，保护溶池金属不被氧化：

□c.向焊缝内渗入合金元素，提髙焊缝强度。

□焊条的种类：

碱性焊条和酸性焊条。

焊接

□气体保护焊：

氮弧焊和二氧化碳气体保护焊。

□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髙碳钢。

焊接工件结构工艺性

焊缝分散布置的设计

焊缝对称布盖设计

e）合現

焊缝避开最大应力斷面与应力集中位豊的设计

era血

d）合瘪0>"

c>不合理

1）創n

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（旳）.进给量（f）o

□切削速度（vc）的计算：

V=卫_加/£或加/min

c1000

刀具材料

□刀具材料的性能要求：

□①较高硬度：

□②足够强度和韧性；

□③较好的耐磨性；

□④较髙的耐热性或红硬性；

□⑤较好的工艺性；

□⑥成本低，来源广：

常用刀具材料

□工具钢（髙碳钢）：

碳素工具钢（T10A）、低合金工具钢（9SiCr）

□高速钢（W18Cr4V）.硬质合金（YG、YT）

刀具切削几何参数

□三面：

前刀面、主后刀面、副后刀面

□两刃：

主切削刃、副切削刃

□一尖：

刀尖（两刃的交点）

刀具的结构

□切屑的形成过程

□切屑的种类：

带状切屑、打状切屑、崩碎切屑。

□切削瘤的控制（影响因素、控制措施）

切削热

□切削热的产生：

□

（1）切屑层的金属发生弹性变形、塑性变形而产生大疑的热

□

（2）切屑与刀具前刀面产生的摩擦

□（3）工件与刀具后刀面产生的摩擦

□切削热的传导：

绝大多数传给切屑（50%〜86%）,以切屑形式散热。

刀具磨损

□刀具磨损过程的三个阶段：

初期磨损阶段、正常僭损阶段、急剧磨损阶段。

□刀具耐用度的主要影响因素：

刀具材料、刀具角度、是否加冷却液

□刀具耐用度与切削三要素的关系：

切削速度（V）t,切削用M（f>«p）f,切削温度t,刀具磨损t，耐用度I0其中切削速度（V）影响最大。

金属切削过程

□切削加工性：

指材料加工的难易程度。

□切削液的作用：

冷却、润滑。

□切削液的类型：

水基切削液（以冷却作用为主）、油基切削液（以润滑为主）。

□粗加工：

冷却、降温一水基切削液

□精加工：

润滑，减小摩擦，提髙表面质量

f油基切削液

切削加工性

□切削加工性是指材料被切削加工的难易程度。

□切削用量的选用原则及切削用量如何选用？

□机床分类及机床型号表示的含义

如CA6140

C—类代号（车床类机床）

A—结构特性代号

6—组代号（落地及卧式车床组）

1一系代号（卧式车床系）

40—主参数（最大工件回转直径的1/10）

车削加工

□加工零件类型：

回转体零件

□主运动：

工件的旋转

□进给运动：

刀具移动

□加工X用：

外圆而、孑L、圆锥面、退刀槽、切断、端而、倒角、内螺纹、外螺纹、滚花、成形面。

钻削

□钻孔工具：

麻花钻，麻花钻工作部分由切削部分和导向部分组成。

□钻孔属于粗加工，加工精度低，表面粗糙度较大。

□引偏：

在切削力作用下，由于钻头刚度很差，导向性不好，很容易弯曲，引起孔径扩大、孔轴偏斜、孔径不圆等的现象。

扩孔和较孔

□对于孔径大于30mm的孔,先钻后扩。

□钻孔、扩孔、绞孔加工精度比较：

□钻孔（粗加工）＜扩孔（半精加工）V钱孔（精加工）

□孔径小于1mm的微小孔,电火花线切割

镇孔

□箱体类、壳体类零件上的孔或孔系的加工。

□镇孔加工精度髙，易保证各孔间的位宜度。

刨削加工

□刨削加工设备：

牛头刨、龙门刨

□加工X围：

平而、槽、成形而

□刨削加工精度低，表面质量较差。

属于粗加工。

□刨削加工是乎而加工_主要方法之一。

拉削加工

□加工设备：

拉床

□加工刀具：

多齿拉刀

□加工精度高，表而粗糙度小。

铳削加工

□铳削加工是平面加工的主要工艺方法之一。

□加工设备：

铳床（立式铳床、卧式铳床、龙门铳）

□加工X围：

平而、槽、齿轮、

□铳削方式：

周铳、端铳，苴中周铳包括顺铳、逆铳，常用逆铳。

□铳削加工精度较低，表面质量较低，属于粗加工。

磨削加工

□磨削加工属于精加工。

□磨削加工主要用于淬火钢件外圆而、内孔、平而的加工

□加工设备：

磨床（外圆磨床、内圆磨床、平面磨床）。

精整加工

□精整加工：

从零件表而切除很薄的一层材料，以提髙英尺寸精度和表而粗糙度的工艺方法。

□常用的精整加工方法：

研磨和布磨

□光整加工：

零件表而不切除或切除极薄的一层金属材料，以提髙其表面粗糙度。

□常见的光整加工方法：

抛光。