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金属工艺复习知识点一、 重要名词1.过冷现象 2.合金 3.金属的液态成型 4.焊接裂缝 5.淬火 6.合金的充型能力 7.加工硬化 8.焊接 9.精整加工 10.自由锻造 11.引偏 12.焊接融合比1. 过冷现象：金属实际结晶温度低于理论结晶温度（或金属熔点）。2. 合金：由两种或两种以上的金属元素或金属与非金属通过熔炼后所获得的具有金属特性新的物质。3. 金属的液态成型：4. 焊接裂缝：在热循环过程中，焊件各部分的温度不同，随后的冷却速度与各不相同。因而焊件各部位在热胀冷缩和塑性变形的影响下，必将产生内应力、变形、裂纹。当焊件应力过大的严重后果使产生焊件裂缝。5. 淬火：将钢加热到Ac3或Ac1 线以上30-50 ，保温后在淬火介质中快速冷却（-Fe体）。6. 合金的充型能力：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，称为液态合金充型能力。7. 加工硬化：在冷变形时，随着变形程度的增加，金属材料的所有强度指标（弹性极限、比例极限、屈服点和强度极限）和硬度都有所提高，但塑性和韧性有所下降，这种现象成为冷变形强化或加工硬化。8. 焊接：是通过加热或加压，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。9. 精整加工：在精加工之后从工件上切除很薄的材料层，以提高工件精度和减小表面粗糙度值为目的的加工方法。10. 自由锻造：只用简单的通用性工具，或在锻造设备上、下砧间直接是坯料变形而获得所需的几何形状及内部质量锻件的方法。由于坯料在两砧间变形时，沿变形方向可自由流动，故而称为自由锻。11. 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12. 焊接融合比：二、 应掌握的知识点(一) 、s、0.2、b、5、-1、HRC、HBS、E所代表的力学性能指标的名称和含义。金属材料常见的三种晶体结构是什么，实际晶体结构缺陷主要包括哪些？掌握铁碳相图中的典型点含碳量、温度、含义。共析转变、共晶转变的含义。奥氏体、铁素体的含义。热处理的含义、三要素退火、正火的异同点及应用。钢按照用途、成分和质量等级如何分类。典型的钢牌号的含义、含碳量、热处理方法及应用。灰口铁牌号的含义。1.2. b：抗拉强度 它是指金属材料在拉短前所能承受的最大应力。b =Fb/Ao3. s ：屈服点 它是拉伸试样产生屈服时的应力。s =Fs/Ao4. 0.2：塑性变形时的应力。5. -1：它是对于按正弦曲线变化的对称循环应力，其疲劳强度的表示 当循环应力低于某值时，疲劳曲线呈水平线，表示该金属材料在此应力下可经过无数次应力循环仍不发生疲劳断裂，此应力值称为材料的疲劳强度。6. ：拉伸率 试样拉断后，其标距的伸长与原始标距的百分比。=(L1-Lo)/Lo * 100%7. 5：Lo=5do 时用其表示。8. k：冲击韧度 金属材料断裂前洗手的变形能量的能力成为韧性，韧性常用指标称为冲击韧度。k =Ak/S9. ：断面收缩率 试样拉断后，缩颈处截面积的最大缩减量与原始横截面积的百分比称为断面收缩率。=（Ao-A1/Ao）*100%10. HRC：120金刚石圆锥体 主载荷：140kgf（1373N） 有效值：2070 适用测试材料：淬火钢、调制钢等。 HBS：传统的布氏硬度计，它以淬火钢球为压头。 E：碳在-Fe中的最大溶解度。11. （2）金属材料常见的三种晶体结构是：体心立方、面心立方、秘排六方。实际晶体结构缺陷主要包括：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。12. （3）特性点温度含碳量含义C11484.3共晶点E11482.11碳在-Fe中得最大溶解度S7270.77共析点P7270.0218碳在-Fe中得最大溶解度13. （4）在1148由液态合晶同时结晶出奥氏体和渗碳体的机械混合物，此反应称为共晶反应。在727时同时析出铁素体和渗碳体的机械混合物，此反应称为共析反应。14. （5）铁素体：碳溶解于-Fe 中形成的固溶体称为铁素体，呈体心立方晶格，通常以符号F表示。铁素体因溶解碳极少，固溶强化作用甚微，故力学性能与纯铁相近。其性能特征是强度、硬度低，塑性、韧性好。铁素体在显微镜下为明亮的晶粒，但晶界曲折。15. 奥氏体：碳融入-Fe 中形成的固溶体称为奥氏体。呈面心立方晶格，以符号A表示。稳定的奥氏体通常存在于727以上，故在铁碳合金中奥氏体属于高温组织。奥氏体的力学性能与其溶碳量有关，其强度、硬度不高，但塑性优良。在显微镜下，奥氏体也是呈多边形晶粒，但晶界较铁素体平直，并存有双晶带。16. （6）热处理：将钢在固态下，通过加热、保温和冷却，以获得预期组织和性能的工艺。热处理三要素：加热、保温、冷却。热处理只改变金属材料的组织和性能，保证产品质量、延长使用寿命，挖掘材料潜力不可缺少的工艺方法，而不以改变形状和尺寸为目的。17. （7）退火和正火的异同点：正火和完全退火的作用相似，也是将钢加热到奥氏体区，使钢进行重结晶，从而解决铸钢件、锻件的粗大晶粒和组织不均问题。但正火比退火的冷却速度稍快，形成了索氏体组织。（二） 合金铸遭性能包括哪些？常用的特种铸造法有哪些？分别具有哪些特点。熔模铸造的主要生产过程和应用是什么？什么是铸造合金的收缩性？什么是砂型铸造的手工造型和机器造型？各有什么特点。什么是分型面，分型面的选择一般性的原则是什么？合金的铸造性能包括：合金的流动性、凝固特性、收缩性、吸气性等常用的特种铸造法有：熔模铸造、金属型铸造、压力铸造、离心铸造（和消失铸造）等熔模铸造特点：1) 铸件的精度高，表面光洁。2) 可制造难以砂型铸造或机械加工的形状很复杂的薄壁铸件。3) 适用于各种合金铸件。4) 生产批量不受限制。5) 生产工艺复杂且周期长，机械加工压型成本高，所用耐火材料、模料和粘结剂价格较高，铸件成本高。金属型铸造特点：1) 可承受多次浇注，便于实现机械化生产2) 铸件精度和表面质量高（铝合金铸件的尺寸公差等级可达IT7IT9，表面 粗糙度可达Ra3.212.5um）3) 铸件的结晶组织致密，机械性能高4) 金属型成本高，生产周期长5) 铸造工艺严格6) 易出现浇不足、冷隔、裂纹7) 铸件的形状和尺寸受一定的限制压力铸造特点：优点 ：1) 铸件的精度和表面质量都较其他铸造方法高（尺寸公差等级可达CT4CT7，表面粗糙度一般可达Ra1.612.5um) 2) 可压铸出形状复杂的薄壁件、和镶嵌件（铸件最小壁厚为：锌合金为0.3mm,铝合金为0.5mm)3) 铸件强度和硬度高（抗拉强度可比砂型铸件提高25%30%，但伸长率有所降低）4) 生产率高(一般冷压式压铸机平均每小时压铸600-700次） 缺点 ：1) 投资大，生产周期长 2) 压铸合金的种类受限制，压铸高熔点合金（铸铁、铸钢）时，压型寿命低3) 铸件内部常有气孔和缩松，不能进行较多余量的切削加工4) 压铸件不能用热处理的方法提高性能 离心铸造特点：优点：1) 利用自由表面生产圆筒形或环形铸件时，可省去型芯和浇注系统，因而省工、省料，降低了铸件成本。2) 在离心力作用下，铸件呈由外向内的定向凝固，而气体和熔渣因密度较金属小、则向逐渐内强（即自由表面）移动而排除，股逐渐内部极少有缩孔、缩松、气孔、夹渣等缺陷。3) 便于制造双金属铸件。缺点：1) 依靠自由表面所形成的内孔尺寸偏差大，而且内表面粗糙，若需机械加工，必须加大余量2) 铸件易产生成分偏析，所以不适于密度偏析大的合金及轻合金铸件。4) 不适于单肩、小批生产。消失铸造特点：优点：1) 它是一种近乎无余量的精密成形技术，铸件尺寸精度高，表面粗糙度低，接近熔模铸造水平。2) 无需传统的混砂、制芯、造型等工艺及设备，故工艺过程简化，易实现机械化、自动化生产，设备投资较小，占地面积小。3) 为铸件结构设计提供了充分的自由度，如原来需要加工成形的孔、槽等可直接铸出。4) 铸件清理简单，机械加工量少。5) 适应性强。缺点：浇注时塑料模气化有异味，对环境有污染，铸件容易出现与泡沫熟料高温热解有关的缺陷。熔模铸造的主要生产过程：熔模铸造的应用：熔模铸造最适于高熔点合金精密铸件的成批、大量生产，主要用于形状复杂、难以切削加工的小零件。 铸造合金的收缩性：液体金属在凝固和冷却过程中，体积和尺寸减少的现象，称为合金的收缩。 收缩是多种铸造缺陷产生的根源。 合金的收缩经历三个阶段： （1）液态收缩：从浇注液相线温度 （2）凝固收缩：液相线固相线 （3）固态收缩：固相线室温砂型铸造的手工造型： 特点：(1)操作灵活，大小铸件均可适用。(2)对模样要求不高（一般木模，刮板）(3)对砂箱要求不高但是 (4)生产率低(5)对工人的技术要求较高(6)铸件的尺寸精度及表面质量较差机器造型：指用机械设备实现紧砂和起模等主要工序的造型方法。特点：(1)生产率高。(2)改善了劳动条件(3)铸件的尺寸精度及表面质量较高，加工余量相对较小。但是(4) 所需设备、模板、专用砂箱及厂房的投资较大。(5)采用模板只能进行两箱造型分型面：指铸型中相互结合的表面。分型面的选择一般性的原则：1) 应保证模样能顺利的从铸型中取出；2) 应尽量减少分型面的数量；3) 应尽量使分型面是一个平直的面；4) 应使铸件的全部或大部分置入同一砂箱；5) 应使铸件的全部或大部分置入下箱；6) 应尽量使型芯和活块的数量减少。(三） 焊接变形的基本形式有哪些？焊接的主要缺陷有哪些？普通电焊条的组成及作用。电阻焊的种类及作用。焊接热影响区包括哪些？等离子电弧焊中存在哪三种效应使弧柱受到压缩。电弧焊的分类有哪些？有什么优点？埋弧自动焊和手工电弧焊的特点。1.焊接变形的基本形式有哪些？纵向和横向收缩变形，角变形，弯曲变形，扭曲变形，波浪变形。2.焊接的主要缺陷有哪些？3.普通电焊条的组成及作用？焊芯：作为电弧电极和焊缝的填充金属；焊芯的直径即为焊条的直径（1.6mm8mm），其中以3.25mm的焊条应用最广。一般长度为350400mm药皮：a.帮助引弧，使电弧稳定；b.产生熔渣和气体，保护熔池金属不被氧化；c.向焊缝内渗入合金元素，提高焊缝强度。4.电阻焊的种类及作用？点焊，缝焊，对焊，（凸焊）。5.焊接热影响区包括哪些？熔合区，过热区，正火区，部分相变区6.等离子弧焊接中存在哪三种效应使弧柱受到压缩？机械压缩效应，热压缩效应，电磁收缩效应。7.电弧焊的分类有哪些？有什么优点？焊条电弧焊，埋弧焊，气体保护焊，等离子弧焊接。焊条电弧焊的优点：可在室内、室外、高空和各种方位进行，设备简单、维护容易、焊钳小、使用灵便，适用于焊接高强度钢、铸钢、铸铁和非铁金属，其焊接接头与工件（母材）的强度相近，是焊接生产中应用最广泛的方法。埋弧焊的优点：生产率高；焊接质量高且稳定；节省金属材料；改善了劳动条件。气体保护焊的优点：1. 氩弧焊的优点：（1）适用于焊接各类合金钢、易氧化的非铁金属及稀有金属。（2）氩弧焊电弧稳定，飞溅小，焊缝致密，表面没有熔渣，成形美观。（3）电弧和熔池区受气流保护，明弧可见，便于操作，容易实现全位置自动焊接。（4）电弧在气流压缩下燃烧，热量集中，熔池较小，焊接速度较快，焊接热影响区较窄，因而工件焊后变形小。2. CO2气体保护焊的优点：（1）操作性能好，明弧可见，适合各种位置的焊接。（2）质量较高。（3）成本低，是埋弧焊和焊条电弧焊的40%。（4）生产率高，比焊条电弧焊提高了13倍。等离子弧焊接的优点：（1）等离子弧能量密度大，弧柱温度高，穿透能力强，因此焊接厚度1020mm的钢材可以不开坡口，一次焊透双面成形。（2）等离子弧焊焊接速度快，生产率高，焊后焊缝宽度和高度均匀一致，焊缝表面光洁。（3）当电流小到0.1A时，电弧仍能稳定燃烧，并保持良好的挺直度和方向性，故等离子弧焊可焊接很薄的箔材。8.埋弧自动焊和手工电弧焊的优缺点？埋弧焊的优点：生产率高；焊接质量高且稳定；节省金属材料；改善了劳动条件。埋弧焊的缺点：设备费用较高，工艺装备复杂，对接头加工与装配要求严格，只适用于批量生产长的直线焊缝与圆筒形工件的纵、环焊缝。对狭窄位置的焊缝以及薄板的焊接，埋弧焊则受到一定限制。手工电弧焊的优点：可在室内、室外、高空和各种方位进行，设备简单、维护容易、焊钳小、使用灵便，适用于焊接高强度钢、铸钢、铸铁和非铁金属，其焊接接头与工件（母材）的强度相近，是焊接生产中应用最广泛的方法。缺点：焊接质量受焊工技术水平、施工条件等影响，变动幅度大。（四）塑性变形对金属的性能和结构有何影响。金属的可锻性常用什么来衡量。冷加工 和热加工的含义。什么是压力加工？压力加工主要有哪些方法？它的主要用途是什么？自由锻件的设计原则是什么？引起锻件晶粒粗大地主要原因有哪些？板料冲压的基本工序有哪些？现代塑性加工技术有哪些，其发展趋势是什么？锻压和冲压分别适合那些典型材料。结构1.金属在常温下经过塑性变形后，内部组织将发生变化：1) 晶粒沿最大变形的方向伸长2) 晶格与晶粒均发生扭曲，产生内应力3) 晶粒间产生碎晶。金属的可锻性是材料在锻造过程中经受塑性变形而不开裂的能力。由于金属在不同温度下变形对其组织和性能的影响不同，因此金属的塑性变形分为冷变形和热变形两种。在再结晶温度以下进行的变形称为冷变形。金属在再结晶温度以上进行的变形过程称为热变形2.金属的可锻性常用什么来衡量：金属的塑性和变形抗力。3.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，又叫塑性加工或压力加工。主要用途：4.自由锻件的设计原则： 5.引起锻件晶粒粗大的主要原因：