中国农业大学成型技术复习总结

1、工程材料及成型技术复习内容:工程材料部分(占75%左右)材料成型-铸锻焊(占2 5%左右)1、金属学原理2、钢的热处理3、工程材料4、典型零件的选材、加工路线的制定 工程材料包括四大部分内容：（一）纯金属的三种晶体结构及三种缺陷体心立方面心立方密排六方三种晶体结构：一、金属学原理的主要内容点缺陷：空位、间隙原子等线缺陷：位错面缺陷：晶界，亚晶界三种缺陷：三种缺陷与材料性能之间的关系：都能够强化材料L -Fe -Fe -Fe1.结晶的条件：过冷度2.结晶的过程：形核、核长大3.纯铁的同素异构转变 91215381394（二）、纯金属的结晶及纯铁的同素异构转变面心立方体心立方体心立方固溶体金属化合

2、物2、固溶强化：随溶质原子的增加，固溶体的强硬度增加，而塑韧性下降合金中，相同的相可以构成不同的组织，使其具有不同的性能 1、固态合金中的基本相（三）、合金的相结构 固溶体合金中其结构与组成元素之一的晶体结构相同的固相称固溶体。用、表示。固溶体晶体结构与溶剂相同。固溶体相对而言塑韧性较高. 金属化合物合金中其晶体结构与组成元素的晶体结构均不相同固相称金属化合物。金属化合物具有较高的熔点、硬度和脆性，1、记忆简化的Fe-Fe3C相图2、掌握特征点、线的意义，成分及温度3、七种典型合金在室温下所具有的相及组织4、碳含量对铁碳合金平衡状态下室温力学性能的影响规律（四）、铁碳合金相图 + Fe3C +

3、 Fe3C+Fe3C两个相区. +Fe3C相区中有四个组织组成物区,+Fe3C相区中有七个组织组成物区组织组成物在铁碳合金相图上的标注组织组成物与相组成物标注区别主要在 +Fe3C和FeFe3CSQPNKJHGFEDCBAA+ Fe3CA+FL+AA+ L+ FALL+ Fe3CF+ Fe3CA+ Fe3CA+ Fe3C+LeLeLe+ Fe3CLe+ Fe3CLeP+ Fe3C+LeP+ Fe3CP+FPF+ Fe3CC%温度钢铁素体亚共析钢过共析钢亚共晶白口铸铁过共晶白口铸铁共晶白口铸铁共析钢白 口 铸 铁二次渗碳体工业纯铁珠光体莱氏体一次渗碳体Fe3C钢 铁分 类组织组成物相对量%相组成

4、物相对量%含碳量%00.02180.772.114.36.6910010000三次渗碳体1、含碳量对室温平衡组织的影响 含碳量与缓冷后相及组织组成物之间的定量关系含碳量对铁碳合金组织和性能的影响0.9%C，Fe3C为晶界连续网状，强度下降, 但硬度仍上升2.11%C，组织中有以Fe3C为基的Le,合金太脆.材料的强度对组织形态十分敏感2、含碳量对力学性能的影响随含碳量增加，合金中渗碳体量增加，则硬度升高，塑性、韧性下降1、金属塑性变形的方式:滑移与孪生。2、加工硬化概念: 随着冷塑性变形量的增加，材料的强度、硬度增加， 塑性、韧性下降的现象。3、再结晶：冷变形后的金属重新加热到再结晶温度以上，

5、则金属的组织恢复成等轴状，加工硬化现象消失。4、冷热加工的区别在于加工温度是否高于再结晶温度 。（五）金属的塑性变形与再结晶包括：钢的热处理原理C曲线钢的热处理工艺：四把火表面淬火渗碳处理二、钢的热处理第一步 奥氏体晶核形成 第二步 奥氏体晶核长大第三步 残余Fe3C 溶解第四步 奥氏体的均匀化钢在加热时的转变奥氏体的形成过程 掌握共析钢（T8钢）的等温冷却及连续冷却曲线，清楚不同的温度下相变（或不同的冷却速度下相变）可以获得不同的组织，并认识组织的特点 （一）钢的热处理原理转变类型转变产物形成温度， 转变机制显微组织特征HRC获得工艺珠光体PA1650扩散型粗片状，F、Fe3C相间分布5-2

6、0退火S650600细片状，F、Fe3C相间分布20-30正火T600550极细片状，F、Fe3C相间分布30-40等温处理贝氏体B上550350半扩散型羽毛状，短棒状Fe3C分布于过饱和F条之间40-50等温处理B下350MS竹叶状，细片状Fe3C分布于过饱和F针上50-60等温淬火马氏体M针MSMf无扩散型针状60-65淬火M*板条MSMf板条状40淬火过冷奥氏体转变产物(共析钢)钢的热处理工艺：四把火表面淬火渗碳处理（二）钢的热处理工艺：加热温度冷却得到组织目的退火视情况定：常用完全退火和球化退火炉冷P+F球状P去应力、降硬度，细化晶粒正火亚共析钢：Ac3+3050共析钢：Ac1+305

7、0 过共析钢：Accm+3050 空冷S为主低碳钢提高硬度过共析钢消除网状Fe3C简单工件的最终热处理淬火亚共析钢：Ac3+3050 共析、过共析钢Ac1+3050 水或油盐浴等温淬火M或B下强硬化材料回火的总结低温回火中温回火 高温回火温度 150-250 350-500500-650组织M回 T回S回 目的在保留高硬度、高耐磨性的同时，降低内应力提高e及s，同时使工件具有一定韧性获得良好的综合力学性能,即在保持较高的强度同时,具有良好的塑性和韧性应用适用于各种高碳钢、渗碳件及表面淬火件 适用于弹簧热处理广泛用于各种结构件如轴、齿轮等热处理。也可作为要求较高精密件、量具等预备热处理加工路线：

8、锻造 正火或完全退火 机加工 调质 （S+F）或（P+F） S回半精加工表面淬火+低温回火表：M回心：S回达到“表硬心韧”表面淬火适于中碳及中碳合金钢（调质钢）渗碳处理适于低碳及低碳合金钢（渗碳钢）加工路线： 正火（S+F）机加工渗碳淬火+低温回火 最终组织：表面M针回+Ar少+Fe3C 心部：M板回+（F）精磨入库锻造以碳钢、合金钢和铸铁为主要的教学内容掌握：牌号名称成分特点常用热处理性能特点应用之间的关系三、工程材料碳钢C0.6%高碳钢牌号：Q235A、F普通碳素结构钢45#、20#优质碳素结构钢（二位数字万分之几作为含碳量）T8、T10、T12碳素工具钢（一位或两位数字千分之几作为含碳量

9、）合金钢编号原则特点：合金结构钢：二位数字万分之几作碳量，如20CrMnTi，60Si2Mn合金工具钢：一位数字千分之几作碳量，如9SiCr，CrWMn（碳量大于1%不标数字）特性钢：同工具钢近似判断钢种1、看前面是几位数字判断大致钢种2、看数字的大小判断具体钢种3、看合金元素的量及种类判断具体钢种钢种名称成分特点典型钢种常用最终热处理合金结构钢两位数低合金高强度钢0.2%C16Mn(Q345)、15MnVN（Q390）热轧空冷合金渗碳钢1%CGCr15、GCr15SiMn淬火+低温回火合金工具钢一位数低合金刃具钢0.91.1%C9SiCr、CrWMn淬火+低温回火高速钢0.71.1%CW18

10、Cr4V,W6Mo5Cr4V3淬火+560三次回火冷作模具钢1%CCr12,Cr12MoV淬火+低温回火热作模具钢0.30.5%C5CrMnMo,3Cr2W8V调质特性钢一位数奥氏体不锈钢低碳高铬镍18-8型,0Cr18Ni9,1Cr18Ni9固溶处理马氏体不锈钢低碳高铬Cr13型 1Cr13,4Cr13调质或淬火+低温回火耐磨钢高碳高锰ZGMn13水韧处理铸铁名称 石墨形态 基体组织 编 号 方 法 牌号实例 灰 铸 铁 片状FHT + 一组数字数字表示最低抗拉强度值，单位MPa。“HT”表示灰铸铁代号。 HT100F+PHT150PHT200 可 锻 铸 铁 团絮状FKTH + 两组数字K

11、TB + 两组数字KTZ + 两组数字KTH300-06表F心PKTB350-04PKTZ450-06KTH、KTB、KTZ分别为黑心、白心、珠光体可锻铸铁代号；第一组数字表示最低抗拉强度值，MPa；第二组数字表示最低伸长率值，% 4.铸铁的分类与牌号表示方法铸铁名称 石墨形态 基体组织 编 号 方 法 牌号实例 球 墨 铸 铁 球状FQT + 两组数字 第一组数字表示最低抗拉强度值，MPa；第二组数字表示最低伸长率值，%。 “QT”表示 球墨铸铁代号QT400-15F+PQT600-3PQT700-2蠕 墨铸 铁 蠕虫状FRuT + 一组数字数字表示最低抗拉强度值, MPa。“RuT”表示蠕

12、墨铸铁代号 RuT260F+PRuT300PRuT420铸铁的分类与牌号表示方法（续）综合分析题给定工作条件及对零件的性能要求要求为其选择一种材料并制定加工路线说明每步热处理的目的使用状态下的组织 四、典型零件的选材、加工路线的制定例：汽车变速箱齿轮要求表面6264HRC，心部3842HRC,请选择材料并制定加工路线，说明使用状态的组织。1、选20CrMnTi2、加工路线：锻正火机加工渗碳淬火+低温回火精磨入库3、使用状态组织表面：M针回+Ar+碳化物（HRC6264）心部：M板回+（F）（HRC3840） 铸造工艺铸造的特点及应用合金的铸造性能及影响因素：流动性、收缩性等。充型性的影响因素：成分、浇注温度、成型压力等。收缩过程及对铸造缺陷的影响：三个过程（液态、凝固、固态收缩）导致缩孔、缩松、应力和变形。变形的五种方式顺序凝