材料成型 山科大復(fù)習(xí)

1、1、 固體材料的性能強(qiáng)度和塑性硬度沖擊韌度疲勞強(qiáng)度斷裂韌度金屬的高溫力學(xué)性能(1) 屈服強(qiáng)度：s即表示材料在外力作用下開(kāi)始產(chǎn)生塑性變形時(shí)的最低應(yīng)力，即材料抵抗微量塑性變形的能力。（2）抗拉強(qiáng)度：是試樣保持最大均勻塑性變形的極限應(yīng)力，即材料被拉斷前的最大承載能力。2、常見(jiàn)的晶格類(lèi)型：1) 體心立方晶格2) 面心立方晶格3) 密排六方晶格3、多晶體:由多晶粒構(gòu)成的晶體結(jié)構(gòu)稱(chēng)為“多晶體”，多晶體呈現(xiàn)各向同性。4、晶格缺陷，根據(jù)晶格缺陷的幾何形狀特點(diǎn)，可分為三類(lèi)。1) 點(diǎn)缺陷2）線缺陷；3）面缺陷5、二元合金的相結(jié)構(gòu)根據(jù)溶質(zhì)原子在溶劑晶格中所占的位置，固溶體可分為間隙固溶體和置換固溶體。當(dāng)溶質(zhì)原子溶入

2、溶劑晶格，使溶劑晶格發(fā)生畸變，導(dǎo)致固溶體強(qiáng)度、硬度提高，塑性和韌性略有下降的現(xiàn)象，稱(chēng)為固溶強(qiáng)化。金屬化合物呈細(xì)小顆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，這一現(xiàn)象稱(chēng)為彌散強(qiáng)化。6、鐵碳合金的基本相有鐵素體、奧氏體和滲碳體三種。由基本相組成的鐵碳合金的基本組織有鐵素體、奧氏體、滲碳體、珠光體、萊氏體和低溫萊氏體六種。其特性歸納列于表1-2中。7、鑄鐵按照石墨形貌的不同，這一類(lèi)鑄鐵又可分為灰鑄鐵、可鍛鑄鐵、球墨鑄鐵和蠕墨鑄鐵等四種。8、影響石墨化的因素主要是化學(xué)成分和冷卻速度。9、鋼的常用熱處理工藝熱處理名稱(chēng)熱處理后的組織應(yīng)用場(chǎng)合目的完全退火平衡組織鐵素體珠光體用于

3、亞共析碳鋼和合金鋼的鑄、鍛件細(xì)化晶粒，消除內(nèi)應(yīng)力，降低硬度以便于隨后的切削加工等溫退火珠光體用于奧氏體比較穩(wěn)定的合金鋼與完全退火相同，但所需時(shí)間可縮短一半，且組織也較均勻球化退火鐵素體基體上均勻分布的粒狀滲碳體組織球狀珠光體用于共析鋼、過(guò)共析鋼和合金工具鋼使珠光體中的片狀滲碳體和網(wǎng)狀二次滲碳體球化，以降低硬度、改善切削加工性；獲得均勻組織，改善熱處理工藝性能，為以后的淬火作組織準(zhǔn)備均勻化退火亞共析鋼，粗大的F和P；共析鋼，粗大的P；過(guò)共析鋼，粗大的P和Fe3C用于高質(zhì)量要求的優(yōu)質(zhì)高合金鋼的鑄錠和成分偏析嚴(yán)重的合金鋼鑄件高溫長(zhǎng)時(shí)間保溫，使原子充分?jǐn)U散，消除晶內(nèi)偏析，使成分均勻化去應(yīng)力退火退火前原

4、組織用于鑄件、鍛件、焊接件、冷沖壓件及機(jī)加工件消除殘余內(nèi)應(yīng)力，提高工件的尺寸穩(wěn)定性，防止變形和開(kāi)裂正火亞共析鋼，F(xiàn)和S，共析鋼，S；過(guò)共析鋼，S和Fe3C適用于碳素鋼及中、低合金鋼，因?yàn)楦吆辖痄摰膴W氏體非常穩(wěn)定，即使在空氣中冷卻也會(huì)獲得馬氏體組織對(duì)于低碳鋼、低碳低合金鋼，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)行鋼的淬火：淬火的目的是提高鋼的硬度和耐磨性。鋼的回火：回火的目的是為了穩(wěn)定組織，消除淬火應(yīng)力，提高鋼的塑性和韌性，獲得強(qiáng)度、硬度和塑性、韌性的適當(dāng)配合，滿(mǎn)足各種工件不同的性能要求。10、鑄件的生產(chǎn)工藝方法按充型條件的不同，可分為重力鑄造

5、、壓力鑄造、離心鑄造等。按照形成鑄件的鑄型分可分為砂型鑄造、金屬型鑄造、熔模鑄造、殼型鑄造、陶瓷型鑄造、消失模鑄造、磁型鑄造等。11、影響充型能力的因素有：合金的流動(dòng)性、鑄型的蓄熱系數(shù)、鑄型溫度、鑄型中的氣體、澆注溫度、充型壓力、澆注系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)、鑄件的折算厚度、鑄件的復(fù)雜程度等12、鑄件的凝固方式分為三種類(lèi)型：逐層凝固方式、體積凝固（或稱(chēng)糊狀凝固）方式和中間凝固方式13、收縮是鑄件中許多缺陷(如縮孔、縮松、裂紋、變形和殘余應(yīng)力等)產(chǎn)生的基本原因金屬?gòu)臐沧囟壤鋮s到室溫要經(jīng)歷三個(gè)互相聯(lián)系的收縮階段：(1) 液態(tài)收縮(2) 凝固收縮(3) 固態(tài)收縮 影響收縮的因素 (1) 化學(xué)成分的影響 (2)

6、澆注溫度的影響(3) 鑄件結(jié)構(gòu)和鑄型條件的影響 14、防止縮孔、縮松的方法 鑄件的定向凝固原則，是采用各種措施保證鑄件結(jié)構(gòu)上各部分，按照遠(yuǎn)離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進(jìn)行，亦即使鑄件上遠(yuǎn)離冒口或澆口的部分到冒口或澆口之間建立一個(gè)遞增的溫度梯度防止應(yīng)力和變形的方法同時(shí)凝固原則是采取工藝措施保證鑄件結(jié)構(gòu)上各部分之間沒(méi)有溫差或溫差盡量小，使各部分同時(shí)凝固，消除鑄件熱應(yīng)力的方法15、室溫下，單晶體的塑性變形主要是通過(guò)滑移和孿生進(jìn)行的。滑移是指在切應(yīng)力作用下，晶體的一部分相對(duì)于晶體的另一部分沿滑移面作整體滑動(dòng)孿生是指在切應(yīng)力作用下，晶體的一部分原子相對(duì)于另一部分原

7、子沿某個(gè)晶面轉(zhuǎn)動(dòng)，使未轉(zhuǎn)動(dòng)部分與轉(zhuǎn)動(dòng)部分的原子排列呈鏡面對(duì)稱(chēng)。16、當(dāng)加熱溫度較低時(shí)，冷變形金屬的纖維組織沒(méi)有明顯變化，其力學(xué)性能也變化不大，但金屬的殘余應(yīng)力顯著降低，這一階段稱(chēng)為回復(fù)，實(shí)際生產(chǎn)中將這種回復(fù)處理稱(chēng)為低溫退火（或去應(yīng)力退火）。經(jīng)冷加工變形后的金屬重新加熱到再結(jié)晶溫度以上，其顯微組織將發(fā)生明顯變化，被拉長(zhǎng)而呈纖維狀的晶粒又變?yōu)榈容S狀晶粒，同時(shí)加工硬化與殘余應(yīng)力完全消除，這一過(guò)程稱(chēng)為再結(jié)晶。實(shí)際生產(chǎn)中將這種再結(jié)晶處理稱(chēng)為再結(jié)晶退火。17、金屬及合金的鍛造性主要取決于材料的本質(zhì)及其變形條件。材料的本質(zhì) (1) 化學(xué)成分(2) 組織結(jié)構(gòu) 2. 變形條件(1) 變形溫度 2) 變形速度 1

8、8、常用的鍛造方法為自由鍛、模鍛及胎模鍛。自由鍛工序分為基本工序、輔助工序、精整工序三大類(lèi)?；竟ば蛑饕戌叴帧伍L(zhǎng)、沖孔、擴(kuò)孔、彎曲、扭轉(zhuǎn)、錯(cuò)移和切割等，實(shí)際生產(chǎn)中最常用的為鐓粗、拔長(zhǎng)和沖孔。19、鍛模模膛按其作用的不同可分為模鍛模膛、制坯模膛和切斷模膛三大類(lèi)。模鍛模膛：頂鍛、終鍛；制坯模膛：鐓粗、壓扁、拔長(zhǎng)、滾擠、成形和彎曲20、板料沖壓的沖壓方法可分為分離工序及變形工序兩大類(lèi)分離工序是將沖壓件或毛坯沿一定的輪廓相互分離。變形工序是在材料不產(chǎn)生破壞的前提下使毛坯發(fā)生塑性變形，形成所需形狀及尺寸的工件。常見(jiàn)的冷沖壓可分為五個(gè)基本工序：沖裁、彎曲、拉深、成形和立體壓制（體積沖壓）。21、彎曲件

9、的結(jié)構(gòu)工藝性最小彎曲半徑。彎曲件的直邊高度。彎曲件孔邊距。彎曲件半徑較小的彎邊交接處交接處鉆出工藝孔22、拉深時(shí)的主要質(zhì)量問(wèn)題：起皺和拉裂23、拉深系數(shù)m是指每次拉深后筒形件直徑與拉深前毛坯（或半成品）直徑的比值，是衡量拉深變形程度的重要工藝參數(shù)24、沖模按工序的組合方式可分為單工序的簡(jiǎn)單模和多工序的連續(xù)模、復(fù)合模等三大類(lèi)。連續(xù)模（又稱(chēng)級(jí)進(jìn)模、跳步模）是指壓力機(jī)在一次行程中，依次在幾個(gè)不同的位置上同時(shí)完成多道工序的沖模。連續(xù)模有兩種基本結(jié)構(gòu)：用導(dǎo)正銷(xiāo)定距的連續(xù)模以及用側(cè)刃定距的連續(xù)模。復(fù)合模是指壓力機(jī)在一次行程中，在同一中心位置上，同時(shí)完成幾道工序的沖模25、焊接成形技術(shù)的本質(zhì)在于：利用加熱或

10、者同時(shí)加熱加壓的方法，使分離的金屬零件形成原子間的結(jié)合，從而形成新的金屬結(jié)構(gòu)。26、從冶金的角度來(lái)看，可將焊接區(qū)分為三大類(lèi)：液相焊接、固相焊接、固-液相焊接焊接的主要方法為熔化焊（電弧焊（焊條電弧焊、埋弧自動(dòng)焊、CO2氣體保護(hù)焊、氬弧焊）、氣焊、電渣焊、激光焊、等離子弧焊、電子束焊）、壓力焊（摩擦焊、超聲波焊、爆炸焊）和釬焊。27、焊接存在的問(wèn)題：焊接接頭的組織和性能與母材相比會(huì)發(fā)生變化；容易產(chǎn)生焊接裂紋等缺陷；焊接后會(huì)產(chǎn)生殘余應(yīng)力與變形。28、電弧的主要作用力有以下幾種。(1) 磁收縮力(2）等離子流力(3）斑點(diǎn)力 29、若焊件與焊機(jī)的正極相連接，焊條與負(fù)極相連，稱(chēng)為正接法或正極性；反之，則

11、稱(chēng)為反接法或反極性30、埋弧自動(dòng)焊：主要用于焊接厚度大的直線平焊焊縫與大直徑環(huán)形平焊焊縫，廣泛用于鍋爐、容器、造船等金屬結(jié)構(gòu)。氣體保護(hù)焊CO2氣體保護(hù)焊是一種重要的焊接方法，主要用于焊接低碳鋼和低合金鋼。在汽車(chē)工業(yè)和其它工業(yè)部門(mén)中廣泛應(yīng)用。氬弧焊是焊接不銹鋼的主要方法，也廣泛用于焊接鋁合金、鈦合金、鋯合金等材料；用于航空航天、核工業(yè)等部門(mén)。電渣焊主要用于鋼材或鐵基金屬的焊接，一般宜焊接板厚在30 mm以上的金屬材料電阻焊是利用接觸電阻熱將接頭加熱到塑性或熔化狀態(tài)，再通過(guò)電極施加壓力，形成原子間結(jié)合的焊接方法。摩擦焊的熱能來(lái)源于焊接端面的摩擦。釬焊時(shí)使用釬劑、釬料。將釬料加熱到熔化狀態(tài)，液態(tài)的釬

12、料潤(rùn)濕母材，并通過(guò)毛細(xì)管作用填充到接頭的間隙，進(jìn)而與母材相互擴(kuò)散，冷卻后形成接頭。釬焊可分為兩大類(lèi)：硬釬焊與軟釬焊。31、焊條藥皮是工業(yè)上常用的保護(hù)焊縫質(zhì)量的方法，它起到了以下作用：(1) 造氣(2) 造渣(3) 滲合金 32、焊接接頭的組織和性能(1) 焊縫金屬區(qū)：熔焊時(shí)，焊縫金屬區(qū)指由焊縫表面和熔合線所包圍的區(qū)域(2) 熔合區(qū)：焊縫與母材交接的過(guò)渡區(qū)，即熔合線處微觀顯示的母材半熔化區(qū)，該區(qū)的化學(xué)成分和組織都很不均勻，力學(xué)性能很差，是焊接接頭中最薄弱的部位之一，常是焊接裂紋的發(fā)源地。(3) 熱影響區(qū)：在焊接過(guò)程中，材料因受熱的影響（但未熔化）而發(fā)生金相組織和力學(xué)性能變化的區(qū)域33、焊接變形的

13、基本形式(1) 收縮變形 (2) 角變形 (3) 彎曲變形 (4) 波浪變形 (5) 扭曲變形 34、焊接變形的矯正方法：機(jī)械矯正法；火焰加熱矯正35、減少和消除焊接殘余應(yīng)力的措施(1) 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要避免焊縫密集交叉(2) 將焊件預(yù)熱到350400 后再進(jìn)行焊接 (3) 錘擊焊縫。 (4) 去應(yīng)力退火。36、膠接、焊接、機(jī)械連接（鉚接、螺栓連接）統(tǒng)稱(chēng)為三大連接技術(shù)。37、膠接頭的基本形式38、非金屬材料是指除金屬材料之外的所有材料的總稱(chēng)，通常主要包括有機(jī)高分子材料、無(wú)機(jī)非金屬材料和復(fù)合材料三大類(lèi)39、塑料按樹(shù)脂受熱的行為分為熱塑性與熱固性塑料40、快速成形是一種基于離散堆積成形思想的數(shù)字化成形技術(shù)；是CAD、數(shù)控技術(shù)、激光技術(shù)以及材料科學(xué)與工程的技術(shù)集成。它可以自動(dòng)、快速地將設(shè)計(jì)思想物化為具有一定結(jié)構(gòu)和功能的原型或直接制造零部件，從而可對(duì)產(chǎn)品設(shè)計(jì)進(jìn)行快速評(píng)價(jià)、修改，以響應(yīng)市場(chǎng)需求，提高企業(yè)的競(jìng)爭(zhēng)能力。41、快速成形技術(shù)原理：屬于離散/堆積成形42、快速成形方式分