机制复习(部分答案)

1、复习纲要1 什么叫合金?( 由两种或两种以上的金属元素，或金属元素与非金属元素熔合在一起，形成具有金属特性的物质)金属材料的力学性能有哪些指标？(力学性能的主要指标有：强度、塑性、硬度、冲击韧度等.)什么叫强度（塑性、韧性、硬度）？(强度金属材料在静载荷作用下抵抗变形和断裂的能力)他们各自常用的判别指标有哪些？了解拉伸曲线，常见力学性能指标的名称及含义？2 什么叫结晶？(金属与合金从液态到固态的转变过程，是原子由不规则排列的液体状态逐步过渡到原子作规则排列的晶体状态的过程，这一过程称为结晶)什么叫过冷现象？(在实际生产中，金属的实际结晶温度T1总是低于理论结晶温度T0，这种现象称为过冷现象)常

2、见金属的晶格结构有哪些？常见的金属有哪些？(体心立方晶格【铬、钨、钼、钒及铁】,面心立方晶格【铜、铝、银、金、镍、铁】, 密排六方晶格【铍、镁、锌和钛】)什么叫同素异构转变？（金属在固态下随温度的改变，由一种晶格类型转变为另一种晶格类型的变化，称为金属的同素异构转变。）（纯铁的冷却（同素异构转变）曲线）。3 焊接的实质（定义）么？（焊接是通过加热或加压，或两者并用，并且用或不用填充材料使焊件达到原子结合的一种加工方法）焊接可分为哪些种类？（【熔焊 在焊接过程中，将焊件接头加热至熔化状态，经冷却结晶后，使分离的工件连接成整体的焊接方法。】【(2) 压焊 在焊接过程中必须对焊件施加压力 (加热或不

3、加热) ，以完成焊接的方法】【(3) 钎焊 采用比焊件熔点低的钎料和焊件一起加热，使钎料熔化，焊件不熔化，钎料熔化后填充到与焊件连接处的间隙，待钎料凝固后，两焊件就被连接成整体的方法。按所用钎料熔点不同，可将其分为硬钎焊 (钎料熔点大于450) 和软钎焊 (钎料熔点小于450) 两种。）常见钎焊有哪几种？（软钎焊 （锡焊）硬钎焊 （铜焊、银焊）气体保护焊有哪几种? （(一)氩弧焊1熔化极氩弧焊2非熔化氩弧焊 (钨极氩弧焊) (二) CO2气体保护焊 (简称CO2焊)）电阻焊有哪几种形式？（点焊、缝焊、对焊）焊接接头有哪几部分组成？它分为哪几个个区域？力学性能有什么不同？4 什么叫金属的流动性？

4、流动性是指液态合金的流动能力影响金属流动性的因素有哪些？影响流动性的因素 1、化学成分 常用合金中灰铸铁和硅黄铜的流动性最好，铝硅合金次之，铸钢最差。 具有共晶成分的合金是在恒温下结晶的，从表面开始向中心逐层凝固，凝固层内表面较为光滑，对尚未凝固金属液的流动阻力小，因而流动性好，如图l0-20a所示。 其它成分的合金是在一个温度范围内结晶的，初生的树枝状枝晶使凝固层内表面粗糙不平，阻碍金属液的流动，如图l0-20b所示。 合金结晶温度范围越宽，流动阻力越大，流动性越差。 2、工艺条件 提高浇注温度和浇注压力，预热铸型和减少铸型发气，简化复杂铸件的结构形状等均可提高合金的流动性。 3、铸型的充型

5、条件 铸件的壁厚、浇注系统的结构、铸型的热导性、充型压力也会影响合金的流动性。5 什么叫钢的热处理？(钢在固态下，采用适当方式进行加热、保温和冷却，以改变钢的内部组织结构，从而获得所需性能的一种工艺方法。)热处理与普通加工方法有什么不同？热处理可分为哪些种类？(一、普通热处理 1、退火 2、正火 3、淬火 4、回火 表面淬火 1、感应加热表面淬火2、火焰加热表面淬火3、电接触加热表面淬火4、激光加热表面淬火 三、化学热处理 1、渗碳2、渗氮3、碳氮共渗4、渗金属等)掌握普通热处理的概念、目的、分类（球化退火、完全退火、再结晶退火、去应力退火、正火、淬火、低温回火、中温回火、高温回火、调质处理等

6、等）及常用哪些钢类？表面热处理的目的？常见的化学热处理有哪些？6 铸件的凝固过程中，其断面一般分为哪三个区域？液态合金有哪些凝固方式？那些收缩阶段？固态收缩常用什么收缩率表示？什么叫缩孔和缩松？其产生根源是什么？缩孔和缩松常用什么凝固原则防止？定向凝固原则常用什么手段来实现？铸造应力产生的根源是什么？铸造热裂纹、冷裂纹各有何特征？7 什么叫铸铁的石墨化？（铸铁组织中石墨的形成过程称为铸铁的石墨化）影响石墨化因素有哪些？1化学成分的影响 (1) 碳和硅。碳和硅是强烈促进石墨化的元素，铸铁中碳和硅的含量越高，石墨化程度越充分。(2) 锰。锰是阻止石墨化的元素。但锰与硫能形成硫化锰，减弱了硫对石墨化

7、的阻止作用，结果又间接地起着促进石墨化的作用，因此，铸铁中含锰量要适当。(3) 硫。硫是强烈阻止石墨化的元素。硫还降低铁水的流动性和促进铸件热裂，所以硫是有害元素，铸铁中含硫量愈低愈好。 (4) 磷。磷是微弱促进石墨化的元素，同时它能提高铁水的流动性。但磷与铁形成Fe3P，会增加铸铁的脆性，所以铸铁中含磷量也应严格控制。 2冷却速度的影响 冷却速度快时，碳原子来不及扩散，石墨化难以充分进行，甚至出现白口铸铁组织；而冷却速度慢时，碳原子有充分时间扩散，有利于石墨化的进行。 铸铁的冷却速度在一定的铸型条件下决定于铸件壁的厚薄，即壁厚冷却速度慢，壁薄冷却速度快。8 金属塑性变形的实质？(金属在外力作

8、用下将产生变形，其变形的过程是随着外力的增加，金属由弹性变形阶段进入弹塑性变形阶段。其中在弹性变形阶段，金属变形是可逆的，不能用于成形加工，而弹塑性变形阶段的塑性变形部分才能用于成形加工。)多晶体变形与单晶体有什么不同？9 自由锻工序分为哪几种？其中常见基本、辅助及精整工序有哪些？10 焊条一般有哪几部分组成？它们分别有什么作用？(电焊条由焊芯和药皮两部分组成。焊条中被药皮包裹的金属芯称焊芯。它的主要作用是导电，产生电弧，提供焊接电源，并作为焊缝的填充金属。焊芯成分中含碳较低，硫、磷含量较少，有一定合金元素含量，保证焊缝金属具有良好的塑性、韧性，以减少产生焊接裂纹倾向，改善焊缝的力学性能。机械

9、保护作用利用药皮熔化产生的气体和形成的熔渣隔离空气，防止有害气体侵入焊接区，起机械保护作用。冶金处理作用通过熔渣与熔化金属冶金反应，除去有害物质如硫、磷、氧、氢，添加有益的合金元素，使焊缝金属获得符合要求的化学成分和力学性能改善焊接工艺性能。在药皮中加入了一定的稳弧剂和造渣剂，所以在焊接时电弧稳定燃烧，飞溅少，焊缝成形好，脱渣比较容易。)11 什么叫金属材料的焊接性？常见焊接变形有哪几种？焊后矫正变形的方法常用哪两种？12 板料冲压常用工序有哪两种？ 常见分离工序有哪些？冲裁时凸凹模间隙及凸凹模刃口尺寸如何确定？变形工序有哪些？如果拉深及翻边过程中，拉深系数或翻边系数过小各应采取什么措施？多次

10、拉深并应进行什么热处理？13 什么叫铸造？(铸造指熔炼金属，制造铸型, 并将熔融的金属浇人铸型，凝固后获得一定形状和性能的铸件的成形方法)什么叫起模斜度，与结构斜度有何区别？(起模斜度是指为使模样容易从铸型中取出或型芯自芯盒脱出，平行于起模方向在模样或芯盒壁上的斜度，起模斜度的大小与造型方法、模样材料、垂直壁高度等有关，通常为15´3°)浇注时浇注位置、分型面选择应注意哪些原则？14 机器造型主要使什么过程实现机械化？15 常见特种铸造方式有哪几种？一、熔模铸造 金属型铸造是在重力下将液态金属注入金属制成的铸型中，以获得金属铸件的方法 压力铸造是将液态金属在高压下迅速注入铸

11、型，并在压力下凝固而获得铸件的铸造方法 离心铸造是将液态金属浇入高速旋转 (2501500rmin) 的铸型中，使金属液在离心力作用下充填铸型并结晶的铸造方法。）镶嵌件常用什么铸造方法制造？16 什么叫冷变形强化（加工硬化）？（金属在低温下进行塑性变形时，随着变形程度的增加，金属的硬度和强度升高，而塑性、性下降，这种现象称为金属的冷变形强化或加工硬化。）什么叫金属的可锻性？锻造金属材料时获得合格制品的难易程度。(塑性和变形抗力）金属可锻性的评定指标有哪两个？影响金属可锻性的加工条件因素有哪些？() 金属性质1化学成分 金属的化学成分不同，其可锻性也不同。如纯金属的可锻性比合金的好，而钢的可锻性

12、随着钢中含碳量的增加，塑性下降，变形抗力增大，可锻性变差。钢中的合金元素越高，其可锻性越差。2组织状态 金属的组织状态不同，其可锻性也不同。单一固溶体比金属化合物的塑性高，变形抗力小，可锻性好；同样单一固溶体组织，晶格类型不同可锻性也不同，奥氏体比铁素体的可锻性好；奥氏体、铁素体的可锻性远远高于渗碳体，因此渗碳体不宜锻压加工；粗晶结构比细晶结构的可锻性差。(二) 外界加工条件 1变形温度 金属加热温度的升高，原子间结合力削弱，动能增高，有利于金属滑移变形，金属的可锻性得到改善。2变形速度变形速度是指金属在单位时间内的变形量。变形速度对金属的塑性及变形抗力的影响如图11-7 所示。在临界变形速度

13、 C之前，随着变形速度的增加，金属的塑性下降，变形抗力增加。在临界变形速度 C之后，消耗于金属塑性变形的能量转化为热能，即热效应。由于热效应的作用，使金属温度升高，塑性上升，变形抗力减小，金属易锻压加工。3应力状态 挤压时金属三个方向承受压应力，如图11-89a所示。在压应力的作用下，金属呈现出很高的塑性。拉拔时金属呈两向压应力和一向拉应力状态，如图11-8b所示。拉应力易使金属内部的缺陷处产生应力集中，增加金属破裂倾向，表现出金属的塑性下降。1一变形抗力曲线 2一塑性变化曲线 三向应力状态中的压应力数越多，金属的塑性越好；拉应力数目越多，其塑性越差。因此，合理选用金属材料和创造有利的变形条件

14、，是提高金属塑性，降低变形抗力，提高其可锻性的最基本条件，这样才能以较小的能量消耗获得高质量的锻压件。17 模锻时，分模面的选择原则有哪些？模膛分为哪些？模锻模膛主要可分为哪些模膛？18 再结晶温度、回复温度怎么计算？怎么区分热变形跟冷变形？（计算时注意要用绝对温度的换算）19 钢材的焊接性如何估算（能够利用已有公式进行估算）？试分析当碳当量不同时焊接应采用什么不同的工艺措施？20 能够分析各种加工方法的结构工艺性，并作出相应的修改。（书上图例须掌握）21 能够画出铁碳相图，并能分析亚共析钢、共析钢、过共析钢结晶过程中的组织转变情况。22 铁碳合金的基本组织有哪几种？(碳溶人-Fe中的间隙固溶

15、体称为铁素体，用“ F ”表示。它保持-Fe 的体心立方晶格。碳溶入-Fe中的中的间隙固溶体称为奥氏体，它保持-Fe 的体心立方晶格。铁与碳组成的金属化合物称为渗碳体，用“Fe3C”表示)什么叫固溶体？（合金在固态下，组元间仍能互相溶解而形成的均匀相，称为固溶体。）主要分为哪几种固溶体？（置换固溶体和间隙固溶体）铁碳合金中典型的固溶体、金属化合物、机械混合物有哪些？（金属化合物是各组元的原子按一定的比例相互作用生成的晶格类型和性能完全不同于任一组元，并且有一定金属性质的新相。【钢中渗碳体 ( Fe3C ) 是铁原子和碳原子所组成的金属化合物】）他们用什么符号表示？构成怎样？23 根据C在铸铁中

16、的存在形式，铸铁常分为哪几类？其中常见的灰口铸铁有哪几种？石墨的存在形式各自如何？根据碳在铸铁组织中存在形式和形态的不同，可分为以下几类：1、白口铸铁   简称为白口铁，完全按照Fe-Fe3C 相图进行结晶而得到的铸铁。其中碳全部以渗碳体(Fe3C)形式存在，断口呈银白色。由于存在有大量硬而脆的Fe3C，硬度高，脆性大，很难切削加工。很少用来直接制造机器，主要用于炼钢原料或制造可锻铸铁的毛坯。2、灰铸铁 碳主要结晶成游离状态的石墨。其中碳主要以片状石墨形状存在，断口为暗灰色，常见的铸铁件多数是灰铸铁。3、可锻铸铁由一定成分的白口铸铁经石墨化退火处理而获得，其中碳大部分或全部

17、以团状石墨形式存在，由于具有较灰口铸铁高得多的塑性和韧性，习惯上称为可锻铸铁，实际上并不可锻，常用来制造一些重要的小件。4、球墨铸铁铁水在浇注前经球化处理，其中碳大部分或全部以球状石墨形式存在，机械性能高，生产工艺比可锻铸铁简单，近年来日益得到广泛的应用。5、蠕墨铸铁 碳以蠕虫状石墨形式存在，介于片状和球状石墨之间。 此外，为了满足一些特殊要求，向铸铁中加入一些合金元素，如Cr、Cu、Al、B等，可得到耐蚀、耐热及耐磨等特性的合金铸铁。在铁碳合金中，碳可以以三种形式存在：一是固溶在F、A中，二是化合物态的渗碳体(Fe3C)，三是游离态石墨（G）。渗碳体为亚稳相，在一定条件下能分解为铁和石墨（Fe3C3Fe+C）。石墨为稳定相，具有特殊的简单六方晶格，底面之间的间距较大（3.04×10-10 m），结合力较弱。所以石墨的强度、硬度和塑性都很