材料成型資料

1、第一章1.強(qiáng)度:材料在達(dá)到允許的變形程度或斷裂前所能承受的最大應(yīng)力。2.彈性模量:引起單位彈性變形所需的應(yīng)力。3.塑性:產(chǎn)生塑性變形而不斷裂的性能。4.塑性變形:不能恢復(fù)的殘余變形。5.抗拉強(qiáng)度:材料被拉斷前的最大承載能力。常用硬度的測(cè)試方法及適用范圍：洛氏硬度：采用測(cè)量壓入深度的方式，硬度值可直接讀出，操作簡(jiǎn)單快捷，工作效率高。然而由于金剛石壓頭的生產(chǎn)及測(cè)量機(jī)構(gòu)精度不佳，洛氏硬度的精度不如維氏、布氏。適用于成批量零部件檢測(cè)，可現(xiàn)場(chǎng)或生產(chǎn)線上對(duì)成品檢測(cè)。維氏硬度：維氏硬度測(cè)量范圍廣，不但可以測(cè)量高硬度材料，也可以測(cè)量較軟的金屬以及板材、帶材，具有較高的精度。但測(cè)量效率較低。測(cè)微粒和單個(gè)晶體。布

2、氏硬度：具有較大的壓頭和較大的試驗(yàn)力,得到壓痕較大，因而能測(cè)出試樣較大范圍的性能。與抗拉強(qiáng)度有著近似的換算關(guān)系。測(cè)量結(jié)果較為準(zhǔn)確。對(duì)材料表面破壞較大，不適合測(cè)量成品。測(cè)量過(guò)程復(fù)雜費(fèi)事。適合測(cè)量灰鑄鐵、軸承合金和具有粗大晶粒的金屬材料，適用于原料及半成品硬度測(cè)量。主要測(cè)表面壓痕硬度，對(duì)材料表面的傷害比較大。對(duì)于測(cè)量精度，維氏大于布氏，布氏大于洛氏。6.沖擊韌性:在沖擊試驗(yàn)過(guò)程中，試樣上單位面積所吸收的能量。7.疲勞斷裂:當(dāng)交變載荷的值遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于其屈服強(qiáng)度時(shí)發(fā)生斷裂的現(xiàn)象。8.當(dāng)最大交變應(yīng)力低于某值時(shí)，曲線與橫坐標(biāo)平行，表示循環(huán)次數(shù)N可達(dá)到無(wú)窮大，而試樣仍不發(fā)生疲勞斷裂，該交變應(yīng)力值為疲勞強(qiáng)度。9.

3、晶體:原子在空間呈規(guī)則排列的固體物質(zhì)。10.晶格:金屬內(nèi)部原子排列規(guī)律的抽象的空間格子。11.晶胞:構(gòu)成晶格的最基本幾何單元。12.面心立方晶格常見金屬有:鋁、銅、金；密排六方晶格常見金屬:鎂、鋅、鈹。13.點(diǎn)缺陷:長(zhǎng)、寬、高三個(gè)方向上尺寸都很小的缺陷。如:間隙原子、置換原子、空位。14.線缺陷:在一個(gè)方向上尺寸較大，而在另兩個(gè)方向上尺寸很小的缺陷，呈線性分布，其具體形式是各種類型的位錯(cuò)。15.面缺陷:在兩個(gè)方向上尺寸較大，而在另一個(gè)方向上尺寸很小的缺陷，如:晶界、亞晶界。16.結(jié)晶:原子從一種聚集狀態(tài)轉(zhuǎn)變成另一種規(guī)則排列的過(guò)結(jié)晶可以是液態(tài)金屬轉(zhuǎn)變成固態(tài)金屬；或固態(tài)金屬轉(zhuǎn)變成固態(tài)金屬，即固態(tài)金

4、屬的相變。金屬的結(jié)晶一般在過(guò)冷的條件下進(jìn)行；結(jié)晶的過(guò)程由形成晶核和晶核長(zhǎng)大兩個(gè)階段組成。17.實(shí)際結(jié)晶溫度低于理論結(jié)晶溫度的現(xiàn)象稱為過(guò)冷，其差值稱為過(guò)冷度。18.變質(zhì)處理:澆注時(shí)，向液態(tài)金屬中加入一些高熔點(diǎn)、難溶解的金屬或合金，當(dāng)其晶體結(jié)構(gòu)與液態(tài)金屬的晶體結(jié)構(gòu)相識(shí)時(shí)，使形核率大大提高，獲得均勻細(xì)小的晶粒的方法。19.重結(jié)晶:高溫狀態(tài)下的晶體，在冷卻過(guò)程中晶格結(jié)構(gòu)發(fā)生改變的現(xiàn)象，稱為同素異構(gòu)轉(zhuǎn)變或重結(jié)晶。20.同素異構(gòu)性:一種金屬具有兩種或兩種以上的晶體結(jié)構(gòu)。21.固溶強(qiáng)化:當(dāng)溶質(zhì)原子溶入溶劑晶格，使溶劑晶格發(fā)生畸變，導(dǎo)致固熔體強(qiáng)度、硬度提高、塑性和韌性略有下降的現(xiàn)象。22.彌散強(qiáng)化:金屬化合物

5、呈細(xì)小晶粒均勻分布在固溶體基體上時(shí)，使合金的強(qiáng)度、硬度、耐熱性和耐磨性明顯提高的現(xiàn)象。碳鋼的分類分類方法鋼種質(zhì)量分?jǐn)?shù)特點(diǎn)按碳質(zhì)量分?jǐn)?shù)低碳鋼0.25強(qiáng)度低、塑性和焊接性較好中碳鋼0.25 C 0.6強(qiáng)度較高、塑形和焊接性較差高碳鋼0.6塑形和焊接性較差、強(qiáng)度和硬度較高按用途分結(jié)構(gòu)鋼0.08% C 0.65%制造各種工程構(gòu)件和機(jī)器零件工具鋼>0.65%制造各種刀具量具和模具杠桿定律鐵碳合金的分類合金種類工業(yè)純鐵碳鋼白口鑄鐵（生鐵）亞共析鋼共析鋼過(guò)共析鋼亞共晶鑄鐵共晶鑄鐵過(guò)共晶鑄鐵碳質(zhì)量分?jǐn)?shù)<0.02180.02180.770.770.772.112.114.34.34.36.69室溫組

6、織FF+PPP+FeC2P+FeC2+Ld'Ld'FeC1+Ld'力學(xué)性能軟塑性、韌性好綜合力學(xué)性能好硬度大脆而硬23.鑄鐵的分類:灰鑄鐵、可鍛鑄鐵、球墨鑄鐵、蠕墨鑄鐵。24.鋼的淬火:得到組織主要是馬式體或下貝氏體還有少量殘余奧氏體，其目的是為了提高鋼的硬度和耐磨性。25.鋼的回火:低溫回火、中溫回火、高溫回火；a、低溫回火得到組織馬式體，目的是保持淬火馬氏體的高硬度和高耐磨性，降低淬火應(yīng)力和脆性，主要用于各種高碳鋼的刃具、量具等。b、中溫回火得到組織為回火托氏體，目的是為了獲得高的屈強(qiáng)比、高的彈性極限、高的韌性，主要用于各種彈簧、鍛模。c、高溫回火得到組織回火索氏體

7、，目的是為了獲得綜合力學(xué)性能，在保持較高強(qiáng)度的同時(shí)，具有練好的塑性和韌性，主要作用于傳動(dòng)軸、齒輪等傳遞運(yùn)動(dòng)和力的重要零件。26. 鋼的表面淬火:表面淬火可有效提高工件表面層的硬度和耐磨度，達(dá)到外硬內(nèi)韌的效果，并可造成表面層壓應(yīng)力狀態(tài)，提高疲勞強(qiáng)度，延長(zhǎng)工件的使用壽命。27. 球化退火：球化退火主要用于共析鋼和過(guò)共析的碳鋼及合金工具鋼（如制造刃具，量具，模具所用的鋼種）。其主要目的在于降低硬度，改善切削加工性，并為以后淬火作好準(zhǔn)備。 這種工藝有利于塑性加工和切削加工，還能提高機(jī)械韌性。得到組織為球狀珠光體。28. 正火： 亞共析鋼，鐵素體和索氏體熱處理后的組織為 共析鋼，索氏體 過(guò)共析鋼，索氏體

8、和二次滲碳體應(yīng)用場(chǎng)合：適用于碳素鋼、中低合金鋼目的：對(duì)于低碳鋼、低碳合金鋼，細(xì)化晶粒，提高硬度，改善切削加工性能；對(duì)于過(guò)共析鋼，消除二次網(wǎng)狀滲碳體，有利于球化退火的進(jìn)行。第二章1.收縮:鑄件在凝固和冷卻過(guò)程中，其體積和尺寸減小的現(xiàn)象。2.液態(tài)收縮:金屬在液體狀態(tài)下的收縮，其原因是由于氣體排除，空穴減小，原子間間距減小。3.凝固收縮:金屬在凝固過(guò)程時(shí)的收縮，其原因是由于空穴減少，原子間間距減小。液態(tài)收縮和固態(tài)收縮在外部表現(xiàn)均為體積減小，一般表現(xiàn)為液面降低，因此稱為體積收縮是縮孔或縮松形成的基本原因。4.固態(tài)收縮:金屬在固態(tài)過(guò)程中的收縮，其原因在于空穴減少，原子間間距減小。是鑄造應(yīng)力、變形和裂紋產(chǎn)

9、生的原因。5.縮孔、縮松:逐漸凝固結(jié)束后常常在某些部位出現(xiàn)孔洞，大而集中的稱為縮孔，細(xì)小而分散的孔洞稱為縮松?？s孔結(jié)晶范圍小，逐層定向凝固；縮松結(jié)晶范圍大，進(jìn)行的為體積凝固，在鑄件內(nèi)部形成許多細(xì)小孔洞。第三章1.加工硬化:金屬材料經(jīng)冷塑變形后，隨變形度的增加，其強(qiáng)度、硬度提高，塑性和韌性下降的現(xiàn)象。生產(chǎn)上常用于提高金屬的強(qiáng)度、硬度和耐磨性。2.冷加工組織:金屬在外力作用下進(jìn)行塑性變形時(shí)，金屬內(nèi)部的晶粒也由原來(lái)的等軸晶粒變?yōu)檠丶庸し较蚶L(zhǎng)的晶粒，當(dāng)變形度增加時(shí)，晶粒被顯著拉長(zhǎng)呈纖維狀的組織。3.殘余應(yīng)力:金屬材料在塑性變形過(guò)程中，由于其內(nèi)部變形不均勻?qū)е略谧冃魏笕詺埓嬖诮饘俨牧蟽?nèi)部的應(yīng)力。4.金

10、屬在再結(jié)晶溫度下進(jìn)行的塑性變形稱為冷變形加工，且冷變形加工會(huì)產(chǎn)生加工硬化；金屬在再結(jié)晶溫度上的塑性變形稱為熱變形加工，熱變形加工能將加工硬化消除。5.熱加工組織:非金屬夾雜物沿變形方向被拉長(zhǎng)成纖維組織，再結(jié)晶時(shí)，被拉長(zhǎng)的晶粒恢復(fù)為等軸晶粒的組織。注:含碳量越高硬度越大！6.繪制鍛件圖考慮因素:a.鍛件敷料，又稱余塊，是為了簡(jiǎn)化鍛件形狀，便于鍛造加工而增加的一部分金屬。b.機(jī)械加工余量，是指鍛件在機(jī)械加工時(shí)被切除的金屬。c.鍛件公差，是指鍛件尺寸所允許的偏差范圍。7.回彈現(xiàn)象:彎曲件在彎曲變形結(jié)束后，會(huì)伴隨一些彈性恢復(fù)而造成工件彎曲角度、彎曲半徑與模具的形狀、尺寸不一致的現(xiàn)象。8.拉深時(shí)主要出現(xiàn)

11、的問(wèn)題:起皺、拉裂。第四章1.焊接方法:熔化焊氣焊、電弧焊（焊條電弧焊、埋弧焊、氣體保護(hù)焊）、電渣焊、激光焊；壓力焊（電阻焊、摩擦焊、爆炸焊）；釬焊（軟釬焊、硬釬焊）。2.從冶金角度，可將焊接分為三大類:液相焊接、固相焊接、固液焊接。3.正接法:焊件與焊機(jī)的正極相接焊條與負(fù)極相接的接法。反之為反接法。8.電阻焊可分為:縫焊、凸焊、對(duì)焊。9.硬釬焊大多用于受力較大、工作溫度較高的場(chǎng)合，軟釬焊與之相反。10.焊接殘余應(yīng)力與變形產(chǎn)生的原因及對(duì)應(yīng)方法:原因:焊接加熱是局部進(jìn)行的。焊接時(shí)，被焊部位加熱膨脹，而在加熱部位的周圍未被加熱膨脹，所以該部分的金屬制約了焊接部分受熱金屬的自由膨脹，被焊部位產(chǎn)生塑性

12、變形并縮短。焊縫冷卻后，焊縫區(qū)域比周圍區(qū)域短，但是焊縫周圍區(qū)域沒有收縮，從而阻礙焊縫區(qū)域的只有收縮，導(dǎo)致產(chǎn)生殘余應(yīng)力和變形。應(yīng)對(duì)方法:對(duì)于變形要合理設(shè)計(jì)焊接結(jié)構(gòu)和焊接接頭，并且要有合理的焊接工藝設(shè)計(jì)。對(duì)于殘余應(yīng)力焊接結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要避免焊縫密集交叉，焊縫截面和長(zhǎng)度要盡可能小，將焊件預(yù)熱到350400后再進(jìn)行焊接，錘擊焊縫，去應(yīng)力退火。退火的作用：降低硬度、改善切削性能、提高塑性。淬火的目的：獲得高硬度的馬氏體。三把火：退火、淬火、回火：四把火：退火、淬火、回火、正火。11.低碳鋼的焊接:（含碳質(zhì)量分?jǐn)?shù)小于0.25）焊接性良好，焊接時(shí)沒有淬硬，冷裂傾向，通常不需要采取特別措施。12.焊接時(shí)，為什么要對(duì)

13、焊接區(qū)進(jìn)行保護(hù)？有哪些保護(hù)措施？對(duì)焊接區(qū)域進(jìn)行保護(hù)的目的是防止空氣侵人熔滴和熔池，減少焊縫金屬中的氮、氧含量。保護(hù)的方式有下列三種： (1) 氣體保護(hù)例如，氣體保護(hù)焊時(shí)采用保護(hù)氣體 (CO2, H2、Ar)將焊接區(qū)域與空氣隔離起來(lái)。 (2) 渣保護(hù)在熔池金屬表面覆蓋一層熔渣使其與空氣分開隔離，如電渣焊、埋弧焊。 (3) 氣渣聯(lián)合保護(hù)利用保護(hù)氣體和熔渣同時(shí)對(duì)熔化 金屬進(jìn)行保護(hù)，如手弧焊。第五章1.材料的分類:熱塑性材料（具有可塑性，受熱軟化后可進(jìn)行二次加工，可溶解在一定的溶劑中）；熱固性塑料（一次加工成型后，不再溶于溶劑中受熱不變形，不軟化，不能回收，質(zhì)地堅(jiān)硬，性質(zhì)穩(wěn)定）。2.橡膠彈性較好，適合做輪胎，它是以生膠為原料加入適量配合劑，經(jīng)硫化后所組成的高分子彈性體。3.碳纖維增強(qiáng)聚合物基復(fù)合材料（CFRP）:實(shí)溫可做安全帽、桌椅。其密度低，比強(qiáng)度和比模量高。4.陶瓷基復(fù)合材料:高強(qiáng)度、高模量、高硬度以及耐高溫、耐腐蝕，適合用做車刀。5.碳/碳復(fù)合材料:低密度、耐燒蝕、抗熱震性、高導(dǎo)熱和低膨脹系數(shù)等性能。主要用于火箭發(fā)動(dòng)機(jī)噴管、航天飛機(jī)的鼻錐，機(jī)翼前緣；也可做為人工心臟、人工骨骼。6.納米材料:三維空間尺度至少有一維處于納米量級(jí)的材料，它是有尺寸介于原子、分子和宏觀體系之間的納米粒子所組成的材料。7.納米材料的特性:量子尺寸效應(yīng)（當(dāng)納米粒子的尺寸下降到某一值時(shí)，金屬粒子費(fèi)米