金属工艺学复习资料

1、金属工艺学复习资料强度：材料抵抗外加载荷而不致失效破坏的能力，分为抵抗外力的静强度，抵抗冲击外力的 冲击强度，抵抗交变外力的疲劳强度。材料强度：仅指材料在到达允许的变形程度或断裂前所能承受的最大应力。屈服强度：材料抵抗开始产生大量塑性变形的应力抗拉强度：材料抵抗外力而不致断裂的最大应力蠕变现象：金属在高温环境下长期工作时，在一定应力下，会随着时间的延长缓慢地不断发 生塑性变形的现象蠕变极限：试样在一定温度下和在规定的持续时间内产生的蠕变变形量，或者第II阶段的 蠕变速度等于某规定值时的最大应力疲劳破坏：金属材料在小于屈服极限的循环载荷长期作用下发生破坏的现象。疲劳极限：金属材料在循环应力下，经

2、受无限次循环而不发生破坏的最大应力，用表示。 硬度：固体材料对外界物体机械强度作用的局部抵抗能力。工程技术经常用压入硬度，常用指标：布氏硬度（HB）、洛氏硬度（HRC、HRB）、维氏硬 度（HV）。所得的硬度值的大小实质上是表示金属表面抵抗压入物体所引起局部塑性变形的 抗力大小伸长率：反映材料均匀变形的能力断面收缩率：反应材料局部变形的能力冲击韧性：材料在外加动载荷突然袭击时的一种及时并迅速塑性变形的能力冲击韧度：以使金属材料破坏所消耗的功或吸收的能除以试件的截面面积来衡量纯铁：含碳量小于0.02% 钢：含碳量0.02%2% 铸铁：大于2%组织：在金相显微镜下看到的金属的晶粒，简称组织结构：金

3、属原子按各种规则排列称为金属的晶粒结构，简称结构。纯铁具有面心立方体晶格 和体心立方体晶格（面心立方体的强度高于体心立方体晶格；但塑性相对差）同素异构转变：在固态下晶体构造随温度发生变化的现象，其实质是铁原子在固态下重新排 列的过程，是一种结晶过程，是钢进行热处理的依据。经910C恒温下可以转变为铁素体：碳溶解在中形成的固溶体称铁素体奥氏体：碳溶解在中形成的固溶体称奥氏体马氏体：淬火后得到的组织是马氏体热处理：钢、铁在固态下通过加热、保温和不同的冷却方式，改变金相组织以满足所要求的 物理、化学与力学性能，这种加工工艺称为热处理。普通热处理：退火、正火、淬火、回火退火：把钢（工件）放在炉中缓慢加

4、热到临界点以上的某一温度，保温一段时间，随炉缓慢 冷却下来的一种热处理工艺。目的在于细化晶粒，促进组织均匀化；降低硬度，提高塑性; 消除部分应力，防止工件变形正火：把钢（工件）放在炉中缓慢加热到临界点以上的某个温度，保温一段时间，然后从炉 中取出置于空气中冷却。晶粒更细，韧性可显著提高淬火：将工件加热至淬火温度（临界点以上3050C）,并保温一段时间，然后投入淬火剂 中冷却的一种处理工艺。萃取剂：空气、油、水、盐水，冷却能力依次增强。回火：零件淬火后进行的一种较低温度的加热与冷却热处理工艺 调质处理：淬火加高温回火的操作热脆：当钢材热加工时，由于FeS化合物的过早熔化而导致工件开裂的现象冷脆：

5、在低温时，P使钢材显著变脆的现象氢脆：金属中溶入氢后所引起的一系列损伤而使金属力学性能劣化的现象氢腐蚀：在氢气环境和一定压力下，低碳钢或低合金钢在200C-600C时发生表面脱碳和皮 下鼓泡的现象由P、S元素的含量将钢分为：普通碳素钢、优质碳素钢、高级优质钢牌号：普通碳素钢：Q （屈服强度）+屈服强度数值（MPa） +质量等级符号+脱氧方法符号举例：Q235-AF质量等级符号：A /B/C/D A级质量最差，一般选择B/C脱氧方法符号：F （沸腾钢）、b （半镇静钢）、Z （镇静钢）、TZ （特殊镇静钢）；优质碳素钢：两位数字，表示钢中平均含碳量的万分之几举例：08平均含碳量：0.08%优质低

6、碳钢（0825）优质中碳钢（3055）优质高碳钢（6080）高级优质钢：两位数+A灰铸铁：HT+抗拉强度（MPa）举例：HT100球墨铸铁：QT+抗拉强度+伸长率 举例：QT400-18合金钢：汉字牌号、国际化学符号，35CrMoo含碳量：前面数字表示平均含碳量的万分之几，合金元素后面的数字表示合金元素量 含碳量0.08%,标0；含碳量0.03%,标00；含碳量0.15%,标1；含碳量平均为2%,标2合金含量：合金元素的含量1.5%,可不标，但在特殊情况下易混淆的，可标1合金元素的含量1.5,标2；含量2.5%,标3；含量3.5%,标4 专业用钢：g锅炉；R压力容器；DR低温容器；HP焊接气瓶

7、有色金属材料：铜T；黄铜H；青铜H；铝L；铅Pb；铸造合金Z；轴承合金Ch灰铸铁：碳大部或全部以自由状态的片状石墨形式存在，断面呈暗灰色，一般含碳量在 2.7% 4.0%球墨铸铁：大体上为球状的石墨颗粒，分布在以铁为主要成分的金属基体中而构成的铸铁材 料。合金钢：在优质钢的基础上加上合金元素的各种元素的作用：不知道怎样整理才好了不锈钢：按钢的金相组织分为铁素体不锈钢、奥氏体不锈钢、奥氏体-铁素体不锈钢、马氏 体不锈钢铁素体不锈钢：格为合金元素，一般含碳量0.15%,含格量12%30%耐腐蚀性强弱取决于含碳量、含铭量，含铭量越多耐腐蚀性越好，但钢中碳会形成 铭的碳化物而消耗了馅，致使钢中铭的有效

8、含量减少，降低了钢的耐腐蚀性，故不锈钢中的 含碳量较低奥氏体不锈钢：以铭、镣为主要合金元素的奥氏体不锈钢应用最广，比铭不锈钢更耐腐蚀, 对还原性介质（盐酸、稀硫酸）不耐腐蚀；0Crl8Ni9为代表的普通型奥氏体不锈钢用量最 大晶间腐蚀：在400C-800C的温度范围内，碳从奥氏体中以碳化铭形式沿晶界析出，使晶界 附近的含铭量降低到耐腐蚀所需的最低含量（12%）以下，腐蚀就在贫铭区产生，这种晶界 的腐蚀称为晶间腐蚀。防止晶界腐蚀的措施：1）在钢中加入与碳亲和力比格强的钛、锯等元素，固定碳2）减少不锈钢中的含碳量以防止产生晶间腐蚀3）对某些焊接件重新进行热处理，使碳、铭再熔于奥氏体中工程塑料：硬聚

9、氯乙烯PVC；聚乙烯PE；耐酸酚醛PF；聚四氟乙烯PTFE焊接方法：熔化焊、压力焊、钎焊熔化焊：气焊、电弧焊、电渣焊、等离子弧焊电弧焊：手工电弧焊、埋弧自动焊、氧弧焊手工电弧焊特点：设备简单，操作灵活，对空间不同位置、不同接头形式的焊缝均能方便地 进行焊接埋孤自动焊特点：生产效率高，焊缝质量好，劳动条件好。适用于批量较大，较厚较长的直 线及较大直径的环形焊缝的焊接。但只适用于水平放置或倾斜度不大的寒风，工件边缘准备 和装配质量要求较高、废工时。看不到熔池和焊缝形成过程，必须严格控制焊接规范。氯孤焊特点：避免焊接缺陷，获得高质量的焊缝。焊接成本较高，主要用来焊接易氧化的有 色金属（铝、镁合金）、

10、稀有金属（铜、钛及其合金）、高强度合金钢、一些特殊用途的高合 金钢（不锈钢、耐热钢）焊缝的外部缺陷：焊缝过高；焊缝过凹；焊缝咬边；焊瘤；烧穿焊缝的内部缺陷：未焊透；夹渣；气孔；裂纹焊接的检验：外观检查；无损探伤（X射线检验、超声波探伤、磁粉探伤）；水压试验和气 压试验；焊接试板的力学性能试验运动的装置称为机器，静止的装备称为设备容器一般由壳体、封头、法兰、支座、接口管、及人孔等组成按承压性质分类（注意小于等于号）：低压容器（0.1p1.6）中压容器（1.6pvl0）高压容器（10p壳体为弹性的最小位移；直线法；不挤压基本方程式：为经向应力，为环向应力；为壳体的第一曲率半径，为壳体的第二曲率半径

11、；p为所受介质 的压力，壳体的厚度区域平衡方程：为任意点处的回转半径，mm设计压力：设定的容器顶部的最高压力，且工作压力工作压力：在正常工作时，容器顶部可能达到的最高压力（表压）安全阀：设计压力工作压力 防爆膜：设计压力工作压力 计算压力：在相应设计温度下，用以确定元件厚度的压力，其中包括液柱静压力（若液柱静 压力5%设计压力时不可忽略）。腐蚀裕量：当腐蚀速率0.05mm/a时，碳素钢和低合金钢单面腐蚀，双面，不锈钢；当腐蚀速率0.05mm/a,单面；双面焊接接头系数：P161钢板负偏差Cl： P161,注意厚度为名义厚度边缘应力特点：局部性、自限性弹性失稳：在外压作用下，筒体突然失去原有形状

12、的现象称为弹性失稳。长圆筒：当筒体足够长，两端刚性较高的封头对筒体中部的变形不能起到有效支撑作用时, 最容易失稳压瘪，出现波形数为2的扁圆形，这种圆筒为长圆筒短圆筒：若圆筒的封头对筒体变形有约束作用，圆筒失稳破坏的波形数2,出现三波、四 波等的曲形波，这种圆筒称短圆筒刚性筒：筒体短，筒壁较厚，容器的刚性好，不会因失稳而破坏的圆筒封头比较：半球形封头受力最好，壁厚最薄、重量轻，但深度大，制造较难，中、低压小设 备不宜采用；蝶形封头的深度可通过过渡半径r加以调节，适于加工，但蝶形封头母线曲率不连续，存在 局部应力，受力不如椭圆形封头标准椭圆形封头制造比较容易，受力状况比蝶形封头好法兰密封的原理：法

13、兰在螺栓预紧力的作用下，把处于压紧面之间的垫片压紧。垫片密封比压力：施加于单位面积上的压力必须达到一定的数值才能使垫片变形而被压实, 压紧面上由机械加工形成的微隙被填满，形成初始密封条件。所需压力为垫片密封比压力, 以y表示，单位MPa垫片：密封比压力决定于垫片的材质，材质确定后，垫片越宽，为保证应有的比压力，垫片 所需的预紧力就越大。所以，垫片不应过宽。法兰：整体法兰、松式法兰、任意式法兰密封面：突面、凹凸面、桦槽面、全平面突面：便于进行防腐衬里，但接触面面积较大，预紧时垫片易往两边挤，不易压紧凹凸面：适用于压力较高的场合桦槽面：适于易燃、易爆、有毒介质以及较高压力的场合全平面：设和压力较小

14、PN1.6MPa环联接面：使用压力范围法兰的公称压力：在200C时，16MnR的最大允许操作压力就认为是具有该尺寸法兰的公 称压力。一定要会查P193的表卧式容器支座：鞍座、圈座（无标准）、支腿立式容器支座：耳式支座、支承式支座、裙式支座（无标准）开孔补强设计是在开孔附近区域增加补强金属，使之达到提高器壁强度、满足强度设计要求 的目的，分为整体补强和补强圈补强整体补强：采用增加整个壳体的厚度，或用全焊透的结构形式将厚壁接管或整体补强锻件与 壳体相焊来降低开孔附近的应力补强圈补强：在壳体开孔周围贴焊一圈钢板有些孔不需补强的原因：1）在计算壁厚时考虑了焊接接头系数而使壁厚有所增加，又因为 钢板具有

15、一定规格，壳体的壁厚往往超过实际强度的需要，厚度增加，使最大应力值降低, 相当于容器己被整体补强2）容器上的开孔总有接管相连接，其接管多于实际需要的厚度也 起补强作用；3）同时由于容器材料具有一定的塑性储备，允许承受不是过大的局部应力，所以当孔径不超过一定数值时，可不进行补强。开孔不需补强的条件：设计压力2.5MPa；两相临开孔中心的间距两孔直径的两倍；接管公 称外径89mm；接管最小壁厚满足一定值要记的重要计算公式承受的载荷：操作压力、质量载荷、地震载荷、风载荷、偏心载荷设计思路：先根据设计压力计算壁厚，再其它条件对轴向力的影响，对轴向力进行校核；校 核时，轴向拉应力要进行强度校核，轴向压应力要进行强度校核和稳定性校核。设计厚度：为计算压力，一般为设计压力名义厚度：向上圆整至钢材标准规格的厚度有效厚度：最小厚度：碳素钢和低合金钢；高合金钢设计温度下圆筒的计算应力：对已有的圆筒，测量厚度为，其最大承压的计算公式：液压试验试验压力：其中立式容器卧置进行水压试验时，试验压力应取立置试验压力加液柱静压力气压试验压力：因为，要进行强度条件校核，公式给大家判断长短圆筒的临界长度：长圆筒；短圆筒外压圆筒的设计算法：P167算图一定要会注意计算长度：指相邻加强圈的间距，对与封头相连接的那