金属工艺学总复习课件

1、金属工艺学 总复习考试题型名词解释：5小题，每小题3分，共15分选择题：10小题，每小题1分，共10分填空题：共30空左右，每空1分，共30分改错题：共3题，每题4分，共12分问答题：30分左右第一篇 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伸长率（）、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冲击韧性：冲击韧度（ak） 疲劳强度：-1 纯铁的晶体结构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）。纯铁的晶体

2、结构有体心立方（-Fe、-Fe）面心立方（-Fe）。实际金属的晶体缺陷点缺陷，包括空位、间隙原子、置换原子。线缺陷，主要是位错。面缺陷，主要有金属晶体表面，晶界、相界、亚晶界等。金属的结晶结晶速度与过冷度（T）的关系： T，结晶速度，晶粒越细。金属结晶过程形核和长大。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。钢的分类按含碳量高低：低碳钢（ wc0.25% ）、中碳钢（ 0.25%wc0.60% ）、高碳钢（ wc0.60% ）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。钢中杂质元素：Si、Mn（有益元素），S、P（有害

3、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。钢热处理过程三阶段：加热、保温和冷却。马氏体：C在-Fe中过饱和固溶体。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、轮廓清晰铸件的能力。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。合金的凝

4、固方式逐层凝固、糊状凝固、中间凝固方式。金属凝固方式与铸件质量间的关系 逐层凝固方式合金的充型能力强，补缩性能强，便于防止缩孔和缩松，铸件质量高。糊状凝固方式合金液流动性差，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：固态收缩砂型铸造整模造型：适用于铸件最大截面靠一端且为平面的铸件。分模造型：常用于生产最大截面在中部（或圆形）的铸件。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。假箱造型：用于成批生产需要

5、挖砂造型的铸件。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。压型制造型壳制造焙烧、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

6、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=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。其中模锻模膛又包括预锻模膛和终锻模膛。避免锥面或斜面避免相贯线避免凸台、加强筋做成组合件锻件结构的工艺性 避免加强筋、工字形、椭圆形等复杂表面自由锻件避免叉形件内部的台阶板料冲压冲压的基本工序：分离工序、变形工序。分离工序：落

7、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。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。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

8、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、固定定位焊等。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，提高焊缝强度。焊条的种类：碱性焊条和酸性焊条。焊接气体保护焊：氩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

9、中碳钢和高碳钢。焊接工件结构工艺性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）。切削速度（vc）的计算：刀具材料刀具材料的性能要求： 较高硬度； 足够强度和韧性； 较好的耐磨性； 较高的耐热性或红硬性； 较好的工艺性； 成本低，来源广；常用刀具材料工具钢（高碳钢）：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）刀具的结构整体式、焊接式、机夹式金属切削过程切屑的形成过程切屑的种

10、类：带状切屑、节状切屑、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、塑性变形而产生大量的热（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（5086），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、正常磨损阶段、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），切削用量（f、p），切削温度，刀具磨损，耐用度。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

11、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、降温水基切削液精加工：润滑，减小摩擦，提高表面质量 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-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：刀具移动加工范围：外圆面、孔、圆锥面、退刀槽、切断、端面、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

12、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。扩孔和铰孔对于孔径大于30mm的孔，先钻后扩。钻孔、扩孔、铰孔加工精度比较：钻孔（粗加工）扩孔（半精加工）铰孔（精加工）孔径小于1mm的微小孔，电火花线切割镗孔箱体类、壳体类零件上的孔或孔系的加工。镗孔加工精度高，易保证各孔间的位置度。刨削加工刨削加工设备：牛头刨、龙门刨加工范围：平面、槽、成形面刨削加工精度低，表面质量较差。属于粗加工。刨削加工是平面加工主要方法之一。拉削加工加工设备：拉床加工刀具：多齿拉刀加工精度高，表面粗糙度小。铣削加工铣削加工是平面加工的主要工艺方法之一。加工设备：铣床（立式铣床、卧式铣床、龙门铣）加工范围：平面、槽、齿轮、铣削方式：周铣、端铣，其中周铣包括顺铣、逆铣，常用