金属工艺学总结
金属工艺学复习提纲
题型:单项选择、判断、名词解释、问答题、修改题(不合理的图改为合理的) 具体内容:
1. 金属材料四大性能:强度、硬度同升同降;塑性、韧性同升同降。P5
2. 金属的结晶及过程:金属的结晶就是金属液态转变为晶体的过程,亦及金属原子由无序到有序的排列过程。P12
晶粒越细越好,细化晶粒的主要途径有:提高冷却速度,增加晶核数目;在金属浇筑之前,加入变质剂(孕育剂)进行变质处理,增加外来晶核。P13
3. 纯铁的晶体结构:有体心立方和面心立方两种。P13
4. 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的现象。P14
5. 固溶体:溶质原子溶入溶剂晶格而仍保持溶剂晶格类型的金属晶体,属于单相组织。P15
6. 铁素体:碳溶解于α-Fe(体心立方)中形成的固溶体,以F表示。P16
7. 铁碳合金状态图(必考):a.会画完整的图、知道各点代表的意义b.各区组织会填c.会用自己的语言分析组织从高温到低温的转变。P18
8. 调制:淬火并高温回火的复合热处理工艺,调制处理后钢可获得强度及韧性都比较好的综合力学性能。P28
9. 碳素钢牌号:eg :Q235表示厚度小于16mm时的最低屈服点不小于235MPa的碳素钢。 45号钢:表示平均含碳量为0.45%的优质碳素结构钢。P31
10. 影响合金流动性因素:结晶范围越宽,流动性越差;浇注温度越高,流动性越好,但温度过高铸件容易产生缩孔、缩松等缺陷,故生产中一般采用“高温出炉,低温浇注”。P40
11. 铸件凝固方式及对应类型金属:逐层凝固----纯金属、灰铸铁、铝硅合金等共晶成分合金;糊状凝固----球墨铸铁、铝铜合金。 P41
12. 缩孔和缩松的防止:加冒口;加冷铁。采用顺序凝固的原则。P43
13. 顺序凝固原则: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;然后是靠近冒口的部位凝固;最后才是冒口本身的凝固。P43
14. 热应力的形成原因:铸件的壁厚不均匀、各部分的冷却速度不同,以至于在同一时期内铸件各部分收缩不一致而引起的。P44
15. 热应力的防止措施:壁厚均匀;采用同时凝固原则;退火处理。P45
16. 铸铁的种类及碳的存在形式:(1)白口铸铁—Fe3C;(2)灰铸铁—片状石墨;(3)可锻铸铁---絮状石墨;(4)球墨铸铁---球状石墨。C、Si含量越高,越易制成灰铸铁;越低,越易制成白口铸铁。Si是促进石墨化的元素。P50—P51
17. 灰铸铁牌号解释:例 HT150表示:灰口铸铁,其最低抗拉强度不低于150MPa。P53
18. 浇注位置选择:铸件重要的加工面应朝下;铸件的大平面应朝下;面积较大的薄壁部位分置于铸件下部或使其处于垂直或倾斜位置。P67
19. 分型面的选择原则:尽量使分型面平直、数量少,最好只有一个;避免不必要的型芯和活块,以简化造型工艺;尽量使铸件全部或大部分置于下箱。P68
20. 加工余量:设计铸造工艺图时,为铸件预先增加要切去的金属层厚度。一般:铸件尺寸越大,加工余量越大;铸钢>铸铁>有色金属。P70
21. 起模斜度:为了使摸样便于从砂型中取出,凡平行起模方向的摸样表面上所增加的斜度。一般内壁的大于外壁的。P71
22. 收缩率:由于合金的线收缩,铸件冷却后尺寸比起型腔缩小的比率。一般:铸铁取0.8%—1%;铸钢取1.3%—2%。P71
23. 铸造工艺对铸件的结构要求:尽量避免铸件起模方向存在外部侧凹,以便于起模;尽量
使分型面为平面;凸台和筋条结构应便于起模(可能会考);垂直分型面上的不加工表面最好有结构斜度;尽量不用或少用型芯;应有足够的芯头,以便于型芯的固定、排气和清理。P76
24. 不合理的图改为合理的:P81 2、3、6、9.避免不必要的活块
25. 金属塑性变形的影响:(1)组织变化:晶粒沿最大变形的方向伸长;晶格与晶粒均发生
扭曲,产生内应力;晶粒间产生碎晶。(2)性能变化:加工硬化。
26. 加工硬化:又称冷变形强化。指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的现象。P104
27. 冷变形、热变形的判断:再结晶温度以下进行的变形称为冷变形;再结晶温度以上的变
形称为热变形。
T再=0.4T熔或t再=0.4t熔—163.8℃(T再:纯金属的再结晶绝度温度;T熔:金属熔点的绝对温度;t熔:金属熔点的摄氏温度;t再金属再结晶的绝对温度)
P109第三题注意温度单位。
28. 纤维组织:铸件在塑性加工中产生塑性变形时,基体金属的晶核形状和沿晶界分布的杂
质形状发生变化,它们都将沿着变形方向被拉长,呈纤维状,这种结构称为纤维组织。纤维组织越明显,金属在纵向(平行纤维方向)上塑性和韧性越高,而在横向(垂直纤维方向)上塑性和韧性越低。金属变形程度越大,纤维组织越明显。P106
29. 可锻性:材料在锻造过程中经受塑性变形而不开裂的能力。P107
可锻性衡量标准:塑性、变形抗力;塑性越好,变形抗力越小,可锻性越好,反之越差。 影响可锻性因素:(1)化学成分:纯金属比合金好;(2)变形温度:随着温度升高越好,但不是越高越好。(其他因素老师没说,自己看书)
锻造温度范围:始锻温度(比AE线低200摄氏度左右)到终锻温度(800摄氏度左右)
30. 模膛分为终锻模膛(必须有)和预锻模膛。主要区别:圆角和斜度预锻大于终锻;预锻
没有飞边槽(最大区别)P112
31. 余块(又叫敷料):为了简化零件的形状和结构,便于锻造而增加的一部分金属称为余
块。P119
32. 模锻斜度:为了便于短剑易于从模膛中取出,锻件与模膛侧壁接触部分需要带一定斜度。
锻件上的这一斜度称为模锻斜度。模长越深,斜度越大;内壁斜度大于外壁斜度,一般大20—50.(要能够辨析:起模斜度、结构斜度P77、模锻斜度的异同)
33. 锻件结构工艺性:重点看图3—33(尽量避免锥度斜度,修改时将锥度拉直),其他的也
要认真看。P123
34. 焊接电弧三个分区:阴极区、阳极区、弧柱区,各个区温度和产热量不同。(图4—1)
P151
35. 直流电焊机的接法:(1)正接:工件接电源正极,焊条接负极;(2)反接:工件接电源
负极,焊条接正极。正接时工件温度相对高些。P151
36. 焊接热影响区:指焊缝两侧金属因焊接热作用(但未熔化)而发生金相组织和力学性能
变化的区域。分为:熔合区、过热区、过火区、部分相变区。(1)熔合区:晶粒粗大,性能差(2)过热区:晶粒粗大性能差(3)正火区:晶粒细小,性能好(4)部分相变区:晶粒大小不均,性能不均。P153
37. 焊接变形的基本形式:纵向和横向收缩变形、角变形、弯曲变形、扭曲变形、波浪变形。
焊接变形矫正方法:(1)焊接过程中可采用:反变形法、刚性夹持法(内应力大,不适合淬硬性较大的钢结构和铸铁件);(2)焊接过后:机械矫正法、火焰加热法。P155
38. 减小焊接应力的措施:选择合理的焊接顺序、预热(300—400摄氏度,减小温差)、退
火(600—650摄氏度)。重点看图4—10图4—11. P156
39. 电焊条由两部分组成:焊芯和药皮。
药皮作用:提高电弧燃烧的稳定性;防止空气对熔化金属的有害作用;对熔池脱氧、脱硫、脱磷,加入合金元素(可以保证焊缝金属的化学成分和力学性能)。P157
40. 焊条的型号和牌号:型号(国标);牌号(行标)。
J422:J—结构钢焊条,42—焊缝金属最低抗拉强度不小于420MPa,2—药皮种类钛钙型,电源种类交、直流两用。
J507:J—结构钢焊条,42—焊缝金属最低抗拉强度不小于420MPa,7—药皮种类低氢钠型,电源种类直流。P158
41. 焊条的选择:(1)低碳钢和低合金钢,要求焊缝与母材等强度;(2)受力不复杂,强度
低,用酸性(J**1、J**2„J**5);(3)铸件、锻件含碳量高,用碱性(J**6、J**7);(4)焊条要求P低S低,避免产生裂纹用碱性;(5)工件不易清洗,有死角,用酸性;(6)特殊性能要求的钢用专用焊条。P159
42. 焊接性:指在限定的施工条件下,焊接成按规定设计要求的构件,并满足预定服役要求
的能力。
焊接性好坏的判断方法:C当量越大,焊接性越差。
判断条件:ω(C)良好;0.4%0.6%时,差。P179
43. 焊缝的布置要求:(1)焊缝布置应尽量分散;(2)焊缝位置尽可能对称布置;(3)焊缝
应尽量避开最大应力断面和应力集中的位置;(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。具体参考图4—40、图4—41、图4—42、图4—43、图4—44、图4—45、图4—46. P185