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机械制造基础复习提纲1. 晶体：原子在空间呈规则性排列2. 结晶：金属液态转变为晶体的过程3. 间隙固溶体：当溶质原子在溶剂晶格中不是占据结点位置，而是嵌入各结点之间的空隙时所形成的固溶体4. 置换固溶体：当溶质原子代替了一部分溶剂原子、占据溶剂晶格的某些结点位置时所形成的固溶体5. 固溶体强化：形成固溶体时，溶剂晶格将产生不同程度的畸变，这种畸变使塑性变形阻力增加，变现为固溶体的强度、硬度有所增加，这种现象称为固溶强化。6. 铁素体：碳溶解于a-Fe中形成的固溶体7. 奥氏体：碳溶入r-Fe中形成的固溶体8. 珠光体：铁素体和渗碳体组成的机械混合物9. 冷变形：在再结晶温度以下进行的变形10. 热变形：在再结晶温度以上进行的变形11. 金属热处理：将金属在固态下，通过加热、保温和冷却，以获得预期组织和性能的工艺12. 同素异晶转变：随着温度的改变，固态金属的晶格也随之改变13. 纤维组织：铸锭在塑性加工中产生塑性变形时，基体金属的晶粒形状和沿晶界分布的杂质形成发生了变化，它们都沿着变形的方向被拉长，呈纤维状，这种结构称为纤维组织14. 表面淬火及目的：表面淬火是通过快速加热，使钢的表层很快达到淬火温度，在热量来不及传到钢件心部时就立即淬火，从而使表层获得马氏体组织，而心部仍保持原组织。表面淬火的目的是使钢件表层获得高硬度和高耐磨性，而心部仍保持原有的良好韧性，常用于机床主轴、发动机曲轴、齿轮等15. 回火：将淬火的钢重新加热到Ac1以下某温度，保温后冷却到室温的热处理工艺16. 同时凝固：铸件相邻各部位或铸件各处凝固开始及结束的时间相同或相近，甚至是同时完成凝固过程，无先后的差异及明显的方向性17. 顺序凝固：铸件上可能出现缩孔的厚大部位通过安放冒口等工艺措施，使铸件远离冒口的位置18. 塑性变形：当外力增大到到使金属的内应力超过该金属的屈服点后，即使作用在物体上的外力取消，金属变形也不完全恢复，而产生一部分永久变形19. 晶格：每个原子看成是一个点，再把相邻原子中心用假想的直线连接起来，使之形成晶格。体心立方晶格，面心立方晶格20. 合金：两种或两种以上的金属元素，或金属与非金属元素熔合在一起，构成具有金属特性的物质21. 相：在合金组织中，凡化学成分、晶格构造和物理性能相同的均匀组成部分称为相。22. 组织：指用金相分析方法，在金属及合金内部看见的有关晶体或晶粒的大小、方向、形状、排列状况等组成关系的构造情况。23. 渗碳体：珠光体在显微镜下的黑色层片24. 铸造应力：金属在凝固和冷却过程中体积变化受到外界或其本身的制约，变形受阻，而产生的应力25. 过冷度：理论结晶温度与实际结晶温度之差26. 了解液态金属结晶过程的基本规律；金属晶粒的粗细对其力学性能的影响液态金属的结晶过程是遵循“晶核不断形成和长大”这个结晶基本规律进行的;金属晶粒的粗细对其力学性能影响很大。一般来说，同一成分的金属，晶粒愈细，其强度、硬度愈高，而塑性和韧性也愈好27. 了解铁碳合金组织的三种类型 固溶体、金属化合物和机械混合物 P15（1）固溶体：铁碳合金中的固溶体都是碳溶入铁的晶格中的间隙固溶体。此时，碳的溶解度是有限的，即属于有限固溶体，碳在铁中的溶解度主要取决于铁的晶格类型，并随温度的升高而增加。（2）金属化合物是各组元按一定整数比结合而成、并具有金属性质的均匀物质，属于单相组织。金属化合物与金属中存有的某些非金属化合物有着本质不同，eg钢铁中的FeS、MnS不具有金属性质，故属非金属夹杂物。金属化合物一般具有复杂的晶格，且与构成化合物的各组元晶格皆不同，其性能特征是硬而脆。铁碳合金中的渗碳体Fe3C属于金属化合物。它的硬度极高，可以划破玻璃，而塑性、韧性极低，伸长率和冲击韧度近于零。（3）机械混合物是由结晶过程所形成的两相混合组织。铁碳合金中的机械混合物有珠光体和莱氏体。奥氏体和渗碳体组成的机械混合物称高温莱氏体。28. 碳素钢的分类：P31-32 碳素钢、合金钢、铸铁、铸钢、硬质合金 根据牌号说明材料名称种类及分类，理解牌号中字母和数字的含义（1）碳素结构钢：含碳量Wc0.38%，而以Wc0.25%的最为常用，即以低碳钢为主.碳素结构钢的牌号以代表屈服点的“屈”字汉语拼音首字母Q和后面三位数字来表示，每个牌号中的数字表示该钢种厚度小于16mm时的最低屈服点（Mpa）。在钢号尾部可用ABCD表示钢的质量等级，其中AB为普通级别，CD为硫、磷低的优等级别，可用于较重要的焊接结构。在牌号的最后还可用符号标志其冶炼时的脱氧程度，对未完全脱氧的沸腾钢标以符号F，半镇静钢标以符号b，对已完全脱氧的镇静钢标以符号Z或不标。（2）优质碳素结构钢：硫磷含量较低=1% Mn18% Cr4% V=1.5%（6）低合金高强钢：eg： Q345A 表示屈服点小于345Mpa的A级低合金高强钢29. 淬火、回火、退火的目的和种类淬火：将钢加热到Ac3或者Ac1以上30-50，包围后在淬火介质中快速冷却，以获得马氏体组织的热处理工艺。回火：1.低温回火250以下，降低淬火钢的内应力和脆性，但基本保持淬火所得的高硬度和高耐磨性 2.中温回火250-500，使钢获得高弹性，保持较高硬度和一定韧性 3.高温回火500以上，淬火并高温回火的复合热处理，会的强度及韧性都较好的综合力学能力退火：将钢加热、保温，然后随炉或埋入灰中使其缓慢冷却的热处理工艺 1.完全退火，将亚共析钢加热到Ac3以上30-50，保温后缓慢冷却，以获得接近平衡状态的组织 2.球化退火，球化退火主要用于过共析的碳钢及合金工具钢（如制造刃具，量具，模具所用钢种）。其主要目的在于降低硬度，改善切削加工性，并为以后淬火作好准备 3.去应力退火，去应力退火又称低温退火（或高温回火），这种退火主要用来消除铸件，锻件，焊接件，热轧件，冷拉件等的残余应力。如果这些应力不予消除，将会引起钢件在一定时间以后，或在随后的切削加工过程中产生变形或裂纹31. 细化晶粒的方法 （1）提高冷却速度，以增加晶核的数目（2）在金属浇注前，向金属液内加入变质剂（孕育剂）进行变质处理，以增加外来晶核32. 合金收缩的3个阶段；顺序凝固、同时凝固的适用场合 3个阶段：1.液态收缩，从浇注温度到凝固开始温度（即液相线温度）间的收缩 2.凝固收缩，从凝固开始温度到凝固终止温度（即固相线温度）间的收缩 3.固态收缩，从凝固终止温度到室温间的收缩顺序凝固：顺序凝固原则是采用各种工艺措施，使铸件各部分按规定方向从一部分到另一部分逐渐凝固。该原则适用于收缩大或壁厚差别较大，易产生缩孔的合金铸件如铸钢高强度灰铸铁等。同时凝固：原则是采用相应工艺措施使铸铁各部分温度均匀，在同一时间内凝固。该原则适用于收缩小的灰铸铁。33. 缩孔、缩松的 防止方法“缩孔”和“缩松”产生于液态收缩和凝固收缩两个阶段。为了防止“缩孔”和“缩松”，可使铸件实现顺序凝固，所谓顺序凝固就是在铸件上可能出现缩孔的厚大部位通过安放冒口等工艺措施，使铸件远离冒口的部位先凝固，然后是靠近冒口部位凝固，最后才是冒口本身的凝固。按照这样的凝固顺序，使铸件各个部位的收缩均能得到补充，而将缩孔转移到冒口之中，冒口是多余部分，可切除34. 影响铸铁石墨化的主要原因P51-52 （1）化学成分：铸铁中的碳、硅、锰、硫、磷对其石墨化有着不同的影响，最主要的是碳和硅 （2）冷却速度：相同化学成分的铸铁，若冷却速度不同，其组织和性能也不同。铸件的冷却速度主要取决于铸型材料和铸件的壁厚。35. 铸件浇注位置选择原则、分型面选择原则P67-68分型面：（1）应使造型工艺简化。如尽量使分型面平直、数量少，避免不必要的活块和型芯等（2）应尽量使铸件全部或大部置于同一砂箱，以保证铸件的精度（3）为便于造型、下芯、合箱和检验铸件的壁厚，应尽量使型腔及主要型芯位于下箱浇注位置：（1）铸件重要的加工面应朝下。铸件上表面容易产生砂眼、气孔、夹渣等缺陷，组织也不如下表面细致。如果这些表面难以朝下，以应尽量位于侧面 （2）铸件的大平面应朝下。浇注过程中金属液对型腔上表面有强烈的热辐射，型砂因急剧热膨胀和因强度下降而拱起或开裂，致使上表面容易产生夹砂或结疤缺陷。 （3）为防止铸件薄壁部分产生浇不到或冷隔缺陷，应将面积较大的薄壁部分置于铸型下部或使其处于垂直或倾斜位置。 （4）若铸件圆周表面质量要求不高，应进行立铸（三箱造型或作立浇），以便于补缩。应将厚的部分放在铸件上部，以便安置冒口，实现顺序凝固。36. 锻造纤维组织形成的原因；纤维组织对材料力学性能影响铸锭在压力加工中产生塑性变形时，基体金属的晶粒形状和沿晶界分布的杂质形状都发生了变形，它们都将沿着变形方向被拉长，呈纤维状。这种结构叫纤维组织。纤维组织使金属在性能上具有了方向性。金属在平行纤维方向上的塑性和韧性提高，而在垂直纤维方向上塑性和韧性降低。在设计和制造零件时，都应使零件在工作中产生的最大正应力方向与纤维方向重合，最大切应力方向与纤维方向垂直。并使纤维分布与零件的轮廓相符合，尽量使纤维组织不被切断37. 变形温度对金属可锻性的影响 P107 金属在加热中，随温度升高，金属原子的运动能力增强（热能增加，原子处于极为活泼的状态中），很容易进行滑移，因而塑性提高，变形抗力降低，可锻性明显改善，更加适宜进行塑性加工。但加热温度过高，必将产生过热、过烧、脱碳和严重氧化等缺陷，甚至使锻件报废，所以应严格控制锻造温度。38. 模膛的分类和用途1.制坯模膛：毛坯初步变形的模膛。主要有以下几种制坯方法： 1）镦粗台，主要用于增大坯料的横断面积而减少其高度方向尺寸，锻圆形坯料。2）压扁面，主要将圆形坯料压扁，而增大其宽度减少其厚度，锻矩形或铸造模具方形坯料。3）拨长模膛，主要用于减少坯料的部分长度上的断面面积，而使其长度增加。4）锟压模膛，主要用于减少一部分长度上的断面积，而增加另一部分断面积，使总长度略有增加。5）成形模膛，主要用于局部转移金属，使坯料外形符合锻件水平投影的形状。6）弯曲模膛，主要用于改变坯料轴线形状，使其弯曲成形，比符合锻件水平投影形状。2.模锻模膛1）预锻模膛，主要用来获得与锻件和近形状的坯料。2）终锻模膛，主要用来最后获得所要求形状与锻件尺寸的模膛。3）切断模膛，主要用于将最后成形的锻件与棒料切断分开。在每一个模膛内的锻造操作过程称为工步。如预锻模膛内的锻造操作过程称为预锻工步。在模具设计时，根据锻件形状和尺寸，可选择不同制坯及预锻工步，但必须有终锻工步及切断工步。39. 金属可锻性的影响因素金属的可锻性取决于金属的本质和加工条件对于金属本质来说：（1）不同化学成分的金属其可锻性不同；（2）金属内部的组织结构不同，其可锻性有很大差别；对于加工条件来说：（1）变形温度的影响；（2）变形速度的影响；（3）应力状态的影响；40. 如何消除加工硬化41. 分模面的选择原则 P119 （1）应保证模锻件能从模膛中取出。一般情况，分模面应选在模锻件的最大截面处。 （2）应是上、下两模沿分模面的模膛轮廓一致，以便在安装锻模和生产中容易发现错模现象，及时而方便地调整模锻位置。 （3）分模面应选在能使模膛深度最浅的位置上，这样有利于金属充满模膛，便于取出，并有利于锻模的制造 （4）选定的分模面应使零件上所增加的余块最少 （5）分模面最好是一个平面，以便于锻模的制造，并防止锻造过程中上、下锻模错动42. 冲压生产中的分离工序和变形工序各自所包含的内容 分离：1.落料及冲孔（统称冲裁）：（1）冲裁变形过程（弹性变形阶段、塑性变形阶段和断裂分离阶段） （2）凹凸模间隙 （3）凹凸模刃口尺寸的确定 （4）冲裁件的排样 2.修整 3.切断 变形：1.拉深：（1）拉深过程 （2）拉深中的废品 （3）旋压 注：拉深件出现拉穿现象与下列因素有关：凹凸模的圆角半径、凹凸模间隙、拉深系数和润滑 2.弯曲 3.翻边 4.成形43 焊接工件时，焊缝及其附近区域温度的变化与分布情况及由此影响焊缝及其附近区域金属组织和性能的变化焊接接头热影响区可分为：熔合区、过热区、正火区和部分相变区等。（1）熔合区：熔化的金属凝固成铸态组织，未熔化金属因加热温度过高而成为过热粗晶。强度、塑性和韧性都下降。（2）过热区：由于奥氏体晶粒急剧长大，形成过热组织，故塑性及韧性降低。（3）正火区：加热时金属发生重结晶，转变为细小的奥氏体晶粒。冷却后得到均匀而细小的铁素体和珠光体组织，其力学性能优于母材。（4）部分相变区：珠光体和部分铁素体发生重结晶，转变成细小的奥氏体晶粒。部分铁素体不发生相变，但其晶粒有长大趋势。冷却后晶粒大小不均，因而力学性能比正火区稍差。44焊接电弧各区的温度，并知道焊接的正接和反接的用途电弧由阴极区，阳极区，弧柱区三部分组成。不同材料电极温度是不同的，其温度分别大概是（2600K-4200K，2400K-3500K，6000K-8000K）直流电弧焊时，焊件接电焊机输出端的正极，焊枪（焊钳）接输出端的负极的接线法，叫“正接法”也称正极性。使用直流弧焊机焊接时，正接法焊件获得的热量高直流电弧焊时，焊件接电焊机输出端的负极，焊枪（焊钳）接输出端的正极的接线法，叫“反接法”也称反极性。45在焊接过程中和焊接以后，焊缝区的应力变化和分布情况46焊接变形的基本公式；理解减少和防止焊接变形的措施 措施：当对焊件的变形有较高限定时，在结构设计中采用对称结构或大刚度结构、焊缝对称分布结构都可减小或不出现焊缝变形。施焊中，采用反变形措施或刚性夹持方法。对于焊后变形较小但超过允许值的焊件，可采用机械矫正法或火焰加热矫正法。47常用焊接方法（焊条电弧焊、埋弧焊、氩弧焊、二氧化碳气体保护焊等）的适用场合埋弧焊：适用于大批量生产的长直焊缝及环缝电弧焊：具有较高的灵活性，是目前应用最广泛的一种方法氩弧焊：适宜焊接活泼易氧化的金属，焊前需仔细清理工件表面CO2气体保护焊：适宜焊接薄板结构，工件表面清理要求不严格48含碳量对焊接件的焊接性的影响；碳钢和合金钢的焊接性能与碳当量的关系 P179当W（C）当量0.4%-0.6%，钢材塑性较低，淬硬倾向很强，焊接性不好49铸铁的焊接性 （1）熔合区易产生白口组织 （2）易产生裂纹 （3）易产生气孔 根据铸铁的焊接特点，采用气焊、焊条电弧焊进行补焊较为适宜。按焊前是否预热，铸铁的补焊可分为热焊法和冷焊法50合金钢的焊接性能 （1）热影响区的淬硬倾向。强度级别较大的低合金钢，淬硬倾向增加，热影响去容易产生马氏体组织，硬度明显增高、塑性和韧度则下降（2）焊接接头的裂纹倾向。影响冷裂纹的因素主要有三个方面：意识焊缝及热影响区的含氢量；二是热影响区的淬硬程度；三是焊接接头的应力大小。产生热裂纹的倾向不大。51布置焊缝位置的原则，对不合理的焊缝能进行修改 （1）焊缝布置应尽量分散 （2）焊缝的位置应尽可能对称布置 （3）焊缝应尽量避开最大应力断面和应力集中位置 （4）焊缝应尽量避开机械加工表面 （5）焊缝位置应便于焊接操作52切削用量的三要素 切削用量v，进给量f,切削深度ap 53常用的刀具材料及适用场合（1）碳素合金钢 用于制造低速、手动工具 eg 锉刀、手工具条（2）合金工具钢 用于制造低速、手动工具 eg 手用丝锥、手用铰刀、圆板牙、搓丝板及硬质合金钻头的刀体等 （3）高速工具钢（简称高速钢） 用于制造各种结构复杂的刀具 eg 成形车刀、铣刀、钻头、铰刀、拉刀、齿轮刀具、螺纹刀具（4）硬质合金 用于切削速度很高、难加工材料的场合，制造形状较简单的刀具 eg车刀、刨刀、镶齿铣刀、镶齿滚刀54.外圆车刀的主要角度有哪些及其名称，哪些角度可有正负之分？各角度对加工的影响 车刀有前角、后角、主偏角、副偏角、刀尖角、刃倾角。 前角是切削的主要角度，前角越大，刀子就越锐利，切起来越省力，但前角太大了影响刀刃的强度。后角是为了减少刀具与工件的摩擦，后角越大，摩擦愈小，但后角过大时则影响刀具的强度。主偏角是在基面与进给方向之间的夹角，它能改变径向切削力与轴向切削力的比例。副偏角副切削刃在基面上的投影和进给方向之间的夹角。它影响已加工表面的光洁度，并能减少副切削刃与工件的摩擦。刀尖角主切削刃与副切削刃在基面上投影之间的夹角，它影响刀尖强度及散热性能。另外还有刃倾角在切削平面内主刀刃和基面的夹角，它影响切屑的流出方向及刀尖的强度。55.拉削加工的主要特