材料成型 山科大复习

1、1、 固体材料的性能强度和塑性硬度冲击韧度疲劳强度断裂韧度金属的高温力学性能(1) 屈服强度：s即表示材料在外力作用下开始产生塑性变形时的最低应力，即材料抵抗微量塑性变形的能力。（2）抗拉强度：是试样保持最大均匀塑性变形的极限应力，即材料被拉断前的最大承载能力。2、常见的晶格类型：1) 体心立方晶格2) 面心立方晶格3) 密排六方晶格3、多晶体:由多晶粒构成的晶体结构称为“多晶体”，多晶体呈现各向同性。4、晶格缺陷，根据晶格缺陷的几何形状特点，可分为三类。1) 点缺陷2）线缺陷；3）面缺陷5、二元合金的相结构根据溶质原子在溶剂晶格中所占的位置，固溶体可分为间隙固溶体和置换固溶体。当溶质原子溶入

2、溶剂晶格，使溶剂晶格发生畸变，导致固溶体强度、硬度提高，塑性和韧性略有下降的现象，称为固溶强化。金属化合物呈细小颗粒均匀分布在固溶体基体上时，使合金的强度、硬度、耐热性和耐磨性明显提高，这一现象称为弥散强化。6、铁碳合金的基本相有铁素体、奥氏体和渗碳体三种。由基本相组成的铁碳合金的基本组织有铁素体、奥氏体、渗碳体、珠光体、莱氏体和低温莱氏体六种。其特性归纳列于表1-2中。7、铸铁按照石墨形貌的不同，这一类铸铁又可分为灰铸铁、可锻铸铁、球墨铸铁和蠕墨铸铁等四种。8、影响石墨化的因素主要是化学成分和冷却速度。9、钢的常用热处理工艺热处理名称热处理后的组织应用场合目的完全退火平衡组织铁素体珠光体用于

3、亚共析碳钢和合金钢的铸、锻件细化晶粒，消除内应力，降低硬度以便于随后的切削加工等温退火珠光体用于奥氏体比较稳定的合金钢与完全退火相同，但所需时间可缩短一半，且组织也较均匀球化退火铁素体基体上均匀分布的粒状渗碳体组织球状珠光体用于共析钢、过共析钢和合金工具钢使珠光体中的片状渗碳体和网状二次渗碳体球化，以降低硬度、改善切削加工性；获得均匀组织，改善热处理工艺性能，为以后的淬火作组织准备均匀化退火亚共析钢，粗大的F和P；共析钢，粗大的P；过共析钢，粗大的P和Fe3C用于高质量要求的优质高合金钢的铸锭和成分偏析严重的合金钢铸件高温长时间保温，使原子充分扩散，消除晶内偏析，使成分均匀化去应力退火退火前原

4、组织用于铸件、锻件、焊接件、冷冲压件及机加工件消除残余内应力，提高工件的尺寸稳定性，防止变形和开裂正火亚共析钢，F和S，共析钢，S；过共析钢，S和Fe3C适用于碳素钢及中、低合金钢，因为高合金钢的奥氏体非常稳定，即使在空气中冷却也会获得马氏体组织对于低碳钢、低碳低合金钢，细化晶粒，提高硬度，改善切削加工性能；对于过共析钢，消除二次网状渗碳体，有利于球化退火的进行钢的淬火：淬火的目的是提高钢的硬度和耐磨性。钢的回火：回火的目的是为了稳定组织，消除淬火应力，提高钢的塑性和韧性，获得强度、硬度和塑性、韧性的适当配合，满足各种工件不同的性能要求。10、铸件的生产工艺方法按充型条件的不同，可分为重力铸造

5、、压力铸造、离心铸造等。按照形成铸件的铸型分可分为砂型铸造、金属型铸造、熔模铸造、壳型铸造、陶瓷型铸造、消失模铸造、磁型铸造等。11、影响充型能力的因素有：合金的流动性、铸型的蓄热系数、铸型温度、铸型中的气体、浇注温度、充型压力、浇注系统的结构、铸件的折算厚度、铸件的复杂程度等12、铸件的凝固方式分为三种类型：逐层凝固方式、体积凝固（或称糊状凝固）方式和中间凝固方式13、收缩是铸件中许多缺陷(如缩孔、缩松、裂纹、变形和残余应力等)产生的基本原因金属从浇注温度冷却到室温要经历三个互相联系的收缩阶段：(1) 液态收缩(2) 凝固收缩(3) 固态收缩 影响收缩的因素 (1) 化学成分的影响 (2)

6、浇注温度的影响(3) 铸件结构和铸型条件的影响 14、防止缩孔、缩松的方法 铸件的定向凝固原则，是采用各种措施保证铸件结构上各部分，按照远离冒口的部分最先凝固，然后朝冒口方向凝固，最后才是冒口本身凝固的次序进行，亦即使铸件上远离冒口或浇口的部分到冒口或浇口之间建立一个递增的温度梯度防止应力和变形的方法同时凝固原则是采取工艺措施保证铸件结构上各部分之间没有温差或温差尽量小，使各部分同时凝固，消除铸件热应力的方法15、室温下，单晶体的塑性变形主要是通过滑移和孪生进行的。滑移是指在切应力作用下，晶体的一部分相对于晶体的另一部分沿滑移面作整体滑动孪生是指在切应力作用下，晶体的一部分原子相对于另一部分原

7、子沿某个晶面转动，使未转动部分与转动部分的原子排列呈镜面对称。16、当加热温度较低时，冷变形金属的纤维组织没有明显变化，其力学性能也变化不大，但金属的残余应力显著降低，这一阶段称为回复，实际生产中将这种回复处理称为低温退火（或去应力退火）。经冷加工变形后的金属重新加热到再结晶温度以上，其显微组织将发生明显变化，被拉长而呈纤维状的晶粒又变为等轴状晶粒，同时加工硬化与残余应力完全消除，这一过程称为再结晶。实际生产中将这种再结晶处理称为再结晶退火。17、金属及合金的锻造性主要取决于材料的本质及其变形条件。材料的本质 (1) 化学成分(2) 组织结构 2. 变形条件(1) 变形温度 2) 变形速度 1

8、8、常用的锻造方法为自由锻、模锻及胎模锻。自由锻工序分为基本工序、辅助工序、精整工序三大类。基本工序主要有镦粗、拔长、冲孔、扩孔、弯曲、扭转、错移和切割等，实际生产中最常用的为镦粗、拔长和冲孔。19、锻模模膛按其作用的不同可分为模锻模膛、制坯模膛和切断模膛三大类。模锻模膛：顶锻、终锻；制坯模膛：镦粗、压扁、拔长、滚挤、成形和弯曲20、板料冲压的冲压方法可分为分离工序及变形工序两大类分离工序是将冲压件或毛坯沿一定的轮廓相互分离。变形工序是在材料不产生破坏的前提下使毛坯发生塑性变形，形成所需形状及尺寸的工件。常见的冷冲压可分为五个基本工序：冲裁、弯曲、拉深、成形和立体压制（体积冲压）。21、弯曲件

9、的结构工艺性最小弯曲半径。弯曲件的直边高度。弯曲件孔边距。弯曲件半径较小的弯边交接处交接处钻出工艺孔22、拉深时的主要质量问题：起皱和拉裂23、拉深系数m是指每次拉深后筒形件直径与拉深前毛坯（或半成品）直径的比值，是衡量拉深变形程度的重要工艺参数24、冲模按工序的组合方式可分为单工序的简单模和多工序的连续模、复合模等三大类。连续模（又称级进模、跳步模）是指压力机在一次行程中，依次在几个不同的位置上同时完成多道工序的冲模。连续模有两种基本结构：用导正销定距的连续模以及用侧刃定距的连续模。复合模是指压力机在一次行程中，在同一中心位置上，同时完成几道工序的冲模25、焊接成形技术的本质在于：利用加热或

10、者同时加热加压的方法，使分离的金属零件形成原子间的结合，从而形成新的金属结构。26、从冶金的角度来看，可将焊接区分为三大类：液相焊接、固相焊接、固-液相焊接焊接的主要方法为熔化焊（电弧焊（焊条电弧焊、埋弧自动焊、CO2气体保护焊、氩弧焊）、气焊、电渣焊、激光焊、等离子弧焊、电子束焊）、压力焊（摩擦焊、超声波焊、爆炸焊）和钎焊。27、焊接存在的问题：焊接接头的组织和性能与母材相比会发生变化；容易产生焊接裂纹等缺陷；焊接后会产生残余应力与变形。28、电弧的主要作用力有以下几种。(1) 磁收缩力(2）等离子流力(3）斑点力 29、若焊件与焊机的正极相连接，焊条与负极相连，称为正接法或正极性；反之，则

11、称为反接法或反极性30、埋弧自动焊：主要用于焊接厚度大的直线平焊焊缝与大直径环形平焊焊缝，广泛用于锅炉、容器、造船等金属结构。气体保护焊CO2气体保护焊是一种重要的焊接方法，主要用于焊接低碳钢和低合金钢。在汽车工业和其它工业部门中广泛应用。氩弧焊是焊接不锈钢的主要方法，也广泛用于焊接铝合金、钛合金、锆合金等材料；用于航空航天、核工业等部门。电渣焊主要用于钢材或铁基金属的焊接，一般宜焊接板厚在30 mm以上的金属材料电阻焊是利用接触电阻热将接头加热到塑性或熔化状态，再通过电极施加压力，形成原子间结合的焊接方法。摩擦焊的热能来源于焊接端面的摩擦。钎焊时使用钎剂、钎料。将钎料加热到熔化状态，液态的钎

12、料润湿母材，并通过毛细管作用填充到接头的间隙，进而与母材相互扩散，冷却后形成接头。钎焊可分为两大类：硬钎焊与软钎焊。31、焊条药皮是工业上常用的保护焊缝质量的方法，它起到了以下作用：(1) 造气(2) 造渣(3) 渗合金 32、焊接接头的组织和性能(1) 焊缝金属区：熔焊时，焊缝金属区指由焊缝表面和熔合线所包围的区域(2) 熔合区：焊缝与母材交接的过渡区，即熔合线处微观显示的母材半熔化区，该区的化学成分和组织都很不均匀，力学性能很差，是焊接接头中最薄弱的部位之一，常是焊接裂纹的发源地。(3) 热影响区：在焊接过程中，材料因受热的影响（但未熔化）而发生金相组织和力学性能变化的区域33、焊接变形的

13、基本形式(1) 收缩变形 (2) 角变形 (3) 弯曲变形 (4) 波浪变形 (5) 扭曲变形 34、焊接变形的矫正方法：机械矫正法；火焰加热矫正35、减少和消除焊接残余应力的措施(1) 结构设计要避免焊缝密集交叉(2) 将焊件预热到350400 后再进行焊接 (3) 锤击焊缝。 (4) 去应力退火。36、胶接、焊接、机械连接（铆接、螺栓连接）统称为三大连接技术。37、胶接头的基本形式38、非金属材料是指除金属材料之外的所有材料的总称，通常主要包括有机高分子材料、无机非金属材料和复合材料三大类39、塑料按树脂受热的行为分为热塑性与热固性塑料40、快速成形是一种基于离散堆积成形思想的数字化成形技术；是CAD、数控技术、激光技术以及材料科学与工程的技术集成。它可以自动、快速地将设计思想物化为具有一定结构和功能的原型或直接制造零部件，从而可对产品设计进行快速评价、修改，以响应市场需求，提高企业的竞争能力。41、快速成形技术原理：属于离散/堆积成形42、快速成形方式分