金属工艺学复习资料.docx
- 文档编号:1966285
- 上传时间:2023-05-02
- 格式:DOCX
- 页数:16
- 大小:179.40KB
金属工艺学复习资料.docx
《金属工艺学复习资料.docx》由会员分享,可在线阅读,更多相关《金属工艺学复习资料.docx(16页珍藏版)》请在冰点文库上搜索。
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σb、屈服点(或屈服强度)σs。
塑性:
定义,表征塑性好坏的指标→伸长率(δ)、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:
σ-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)。
☐纯铁的晶体结构有体心立方(α-Fe、δ-Fe)面心立方(γ-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。
纯金属结晶过程中细化晶粒的方法
☐⑴增大冷却速度,增大过冷度
☐⑵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置,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(α或F)、奥氏体(γ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(0.25%≤wc≤0.60%)、高碳钢(wc≥0.60%)
☐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α-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,提高钢的强度和硬度。
☐调质处理:
淬火+高温回火
☐钢表面热处理的目的:
改变工件表面层组织,提高其表面的硬度、耐磨性。
☐表面淬火的方法有:
☐感应加热、火焰加热、激光加热表面淬火
第二篇铸造篇
☐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
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:
片状
☐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
第三篇金属压力加工
☐压力加工:
在外力作用下,金属发生塑性变形,从而获得具有一定形状、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孪生。
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、硬度提高而塑性降低的现象。
☐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=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(锻件结构的工艺)
避免凸台、加强筋
做成组合件
避免锥面或斜面
避免相贯线
避免加强筋、工字形、椭圆形等复杂表面
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。
第四篇焊接
☐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中碳钢和高碳钢。
焊接工件结构工艺性
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(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:
☐①较高硬度;
☐②足够强度和韧性;
☐③较好的耐磨性;
☐④较高的耐热性或红硬性;
☐⑤较好的工艺性;
☐⑥成本低,来源广;
常用刀具材料
☐工具钢(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(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、αp)↑,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,常用逆铣。
☐铣削加工精度较低,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面、内孔、平面的加工
☐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:
从零件表面切除很薄的一层材料,以提高其尺寸精度和表面粗糙度的工艺方法。
☐常用的精整加工方法:
研磨和珩磨
☐光整加工:
零件表面不切除或切除极薄的一层金属材料,以提高其表面粗糙度。
☐常见的光整加工方法:
抛光。
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 金属 工艺学 复习资料