材料成型技术基础复习重点

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材料成型工艺基础考试复习要点精编版

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材料成型工艺基础考试复习要点公司内部编号:(GOOD-TMMT-MMUT-UUPTY-UUYY-DTTI-材料成型工艺基础复习资料13上午九到十一点一号公教楼4071铸件的凝固方式及其影响因素凝固方式:(l)逐层凝固方式(2)糊状凝固方式(3)中间凝固方式影响因素:(l)合金的结晶温度范围:结晶温度范围越小,凝固区域越窄,越倾向于逐层凝固。

低碳钢近共晶成分铸铁倾向于逐层凝固,高碳钢、远共晶成分铸铁倾向于糊状凝固。

(2)逐渐的温度梯度:在合金的结晶温度范围已定时,若铸件的温度梯度↑由小到大,则凝固区由宽变窄,倾向于逐层凝固。

2铸造性能含义及其包括内容,充型能力含义,影响合金流动性因素(合金种类、成分、浇注条件、铸型条件)铸造性能:合金铸造成形获得优质铸件的能力,、合金的铸造性能:主要指合金的流动性、收缩性和吸收性等充型能力:液态合金充满铸型型腔,获得形状完整轮廓清晰的铸件的能力。

影响合金流动性因素:(l)合金的种类。

灰铸铁、硅黄铜流动性最好,铝合金次之,铸钢最差。

(2)合金的成分。

同种合金,成分不同,其结晶特点不同,流动性也不同。

(3)浇注温度越高,保持液态的时间越长,流动性越好;温度越高,合金粘度越低,阻力越小,充型能力越强。

在保证充型能力的前提下温度应尽量低。

生产中薄壁件常采用较高温度,厚壁件采用较低浇注温度,(4) l.铸型的蓄热能力越强,充型能力越差2.铸型温度越高,充型能力越好3.铸型中的气体阻碍充型3合金的收缩三阶段,缩孔、缩松、应力、变形、裂纹产生阶段l.收缩。

合金从液态冷却至常温的过程中,体积或尺寸缩小的现象。

合金的收缩过程可分为三阶段(l)液态收缩(2)凝固收缩(3)固态收缩缩孔(1)形成条件:金属在恒温或很窄的温度范围内结晶,铸件壁以逐层凝固方式凝固。

(2)产生原因:是合金的液态收缩和凝固收缩值大于固态收缩值,且得不到补偿。

(3)形成部位:在铸件最后凝固区域,次区域也称热节。

缩松(1)形成条件:形成铸件最后凝固的收缩未能得到补足,或者结晶温度范围宽的合金呈糊状凝固,凝固区域较宽,液、固两相共存,树枝晶发达,枝晶骨架将合金液分割开的小区难以得到补缩所致。

材料成型技术基础复习

材料成型技术基础复习

材料成型技术基础复习第一章金属的液态成型绝对考点:一.金属的凝固1.凝固的三个区域:固相区凝固区液相区2.铸件的凝固方式:逐层凝固糊状凝固中间凝固(了解各种方式的图)3.影响凝固方式的因素:(1)合金的温度范围合金的结晶温度范围愈小,凝固区愈窄,愈倾向于逐层凝固合金的性质合金的凝固温度越低,热导率越高,接近潜热越大,铸件内部温度均匀化能力越大,而冷镦的激冷作用变小,故温度梯度小。

(2)铸件的温度梯度铸型的蓄热能力铸型蓄热能力越强,激冷能力越强,铸件温度(影响因素)梯度越大浇注温度浇注温度越高,因带入铸型中热量增多,铸件温度梯度越小二.液态合金的工艺性能1.合金的充型能力熔融合金充满铸型型腔,获得形状完整,轮廓清晰铸件的能力。

影响合金充型能力的主要因素:(1)合金的流动性:1)合金种类合金的流动性与合金的熔点,导热率,合金液的粘度等物理性能有关。

2)合金的成分同种合金中,成分不同的铸造合金具有不同的结晶特点,对流动性的影响也不同。

3)杂质与含气量熔融合金中出现的固态夹杂物,将使合金液的粘度增加,合金的流动性下降。

(2)浇注条件:(判断)1)浇注温度浇注温度越高,液态合金所含热量越多,在同样冷却条件下,保持液态时间长,流动性好。

2)充型压力熔融合金在流动方向上受压力越大,充型越好3)铸型条件铸型阻力及铸型对合金的冷却作用,都有影响。

(3)铸型条件1)铸型的蓄热能力2)铸型温度3)铸型中的气体4)铸件结构2.合金的收缩影响收缩的因素:(1)化学成分(2)浇注温度:浇注温度越高,过热度越大,合金的也太收缩增加。

(注意!)(3)铸件结构和铸型条件三.铸造性能对铸件质量的影响1.缩孔与缩松1)缩孔与缩松的防止措施:按照定向凝固原则进行凝固合理的确定内浇道位置及浇注工艺(考点)合理的应用冒口,冷铁和补贴等工艺措施:P9图1-112.铸造应力(判断)定义:铸件在凝固,冷却过程中,由于各部分体积变化不一致,彼此制约而使其固态收缩收到阻碍引起的内应力。

材料成型工艺基础重点总结

材料成型工艺基础重点总结

第一章:金属旳液态成型一、充型:1.充型概念:液态合金填充铸型旳过程,简称充型。

2.充型能力:液态合金充斥铸型型腔,获得形状完整、轮廓清晰铸件旳能力。

⏹充型能力局限性时,会产生浇局限性、冷隔、夹渣、气孔等缺陷⏹影响充型能力旳重要原因⏹⑴合金旳流动性—液态合金自身旳流动能力a 化学成分对流动性旳影响—纯金属和共晶合金旳成分旳流动性好b工艺条件对流动性旳影响—浇注温度、充型能力、铸型阻力c流动性旳试验⏹⑵工艺条件:a 、浇注温度一般T浇越高,液态金属旳充型能力越强。

b、铸型填充条件—铸型旳许热应力c、充型压力:态金属在流动方向上所受旳压力越大,充型能力越强。

d、铸件复杂程度:构复杂,流动阻力大,铸型旳充填就困难e、浇注系统旳旳构造浇注系统旳构造越复杂,流动阻力越大,充型能力越差。

f、折算折算厚度也叫当量厚度或模数,为铸件体积与表面积之比。

折算厚度大,热量散失慢,充型能力就好。

铸件壁厚相似时,垂直壁比水平壁更轻易充填。

——影响铸型旳热互换影响动力学旳条件(充型时阻力旳大小),必须在保证工艺条件下金属旳流动性好充型能力才好。

二、冷却⑴影响凝固旳方式旳原因:a.合金旳结晶温度范围—合金旳结晶温度范围愈小,凝固区域愈窄,愈倾向于逐层凝固。

金属和共晶成分旳合金是在恒温下结晶旳。

由表层向中心逐层推进(称为逐层凝固)方式,固体层内表面比较光滑,流动阻力小,流动性好。

b.铸件旳温度梯度—在合金结晶温度范围已定旳前提下,凝固区域旳宽窄取决与铸件内外层之间旳温度差。

若铸件内外层之间旳温度差由小变大,则其对应旳凝固区由宽变窄。

⑵凝固:a.逐层凝固—充型能力强,便于防止缩孔、缩松。

灰铸铁和铝硅合金等倾向于逐层凝固。

b.糊状凝固—充型能力差,难以获得结晶紧实旳铸件球铁倾向于糊状凝固。

c.中间凝固—⑶收缩:a.液态收缩从浇注温度到凝固开始温度之间旳收缩。

由温度下降引起。

T浇—T液用体收缩率表达b.凝固收缩从凝固开始到凝固终止温度间旳收缩。

材料成型复习提纲(完整版)

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题型与比例:选择题20%,填空题30% ,是非题20%,其他30%第一章1.铸件的凝固方式有:逐层凝固、糊状凝固、中间凝固2.合金的结晶温度范围越小,凝固区域越窄,越倾向于逐层凝固。

3.液态金属本身的流动性能力称为流动性。

4.液态合金充满型腔,获得形状完整,轮廓清晰的铸件的能力,称为充型能力。

5.影响合金流动性的因素:1.合金的种类2.合金的成分3.浇注的条件4.铸型的充填条件6.灰铸铁、硅黄铜的流动性最好,铝合金次之,铸钢最差。

7.收缩是铸造合金从浇注、凝固直至冷却到室温的过程中,其体积或尺寸缩减的现象。

收缩是合金的物理本性,在铸造过程中,因收缩可能会导致铸件产生缩孔、缩松、应力、变形和裂纹等缺陷。

8.缩孔是在铸件最后凝固的部分形成容积较大而且集中的空洞。

9.缩松是细小而分散的空洞。

10.定向凝固(顺序凝固)在铸件上可能出现缩孔的厚大部位安放冒口,在远离冒口的部分安放冷铁,使铸件上远离冒口的部位先凝固,靠近冒口的部位后凝固,冒口本身最后凝固。

11.铸造内应力按产生的原因不同,分为热应力、收缩应力、相变应力。

热应力主要是铸件冷却中,由于冷却速度不同而引起不均衡收缩所产生的应力。

热应力使冷却较慢的厚壁处或心部受拉伸,冷却较快的薄壁处或表面受压缩。

12.一般铸件冷却到弹性状态后,收缩受阻才会产生收缩应力,而且收缩应力表现为拉应力或切应力。

13.同时凝固:采取措施使铸件各部分无温差或温差尽量小,几乎同时进行凝固。

自然时效:将铸件置于露天场地半年以上,让其缓慢地发生变形,内应力消除。

热时效(人工时效)又称去应力退火,将铸件加热到550~650°C,保温2~4h,随炉慢冷至150~220°C,然后出炉。

14.热裂一般是在凝固末期,金属处于固相线附近的高温时形成的。

热裂纹的特征是裂纹短,缝隙较宽,形状曲折,裂口表面氧化较严重15.冷裂的特征是裂纹细小,呈连续直线状,具有金属光泽或微氧化色。

材料成型技术基础知识点总结

材料成型技术基础知识点总结

第一章铸造1.铸造:将液态金属在重力或外力作用下充填到型腔中,待其凝固冷却后,获得所需形状和尺寸的毛坯或零件的方法。

2.充型:溶化合金填充铸型的过程。

3.充型能力:液态合金充满型腔,形成轮廓清晰、形状和尺寸符合要求的优质铸件的能力。

4.充型能力的影响因素:金属液本身的流动能力(合金流动性)浇注条件:浇注温度、充型压力铸型条件:铸型蓄热能力、铸型温度、铸型中的气体、铸件结构流动性是熔融金属的流动能力,是液态金属固有的属性。

5.影响合金流动性的因素:(1)合金种类:与合金的熔点、导热率、合金液的粘度等物理性能有关。

(2)化学成份:纯金属和共晶成分的合金流动性最好;(3)杂质与含气量:杂质增加粘度,流动性下降;含气量少,流动性好。

6.金属的凝固方式:①逐层凝固方式②体积凝固方式或称“糊状凝固方式”。

③中间凝固方式7.收缩:液态合金在凝固和冷却过程中,体积和尺寸减小的现象称为合金的收缩。

收缩能使铸件产生缩孔、缩松、裂纹、变形和内应力等缺陷。

8.合金的收缩可分为三个阶段:液态收缩、凝固收缩和固态收缩。

液态收缩和凝固收缩,通常以体积收缩率表示。

液态收缩和凝固收缩是铸件产生缩孔、缩松缺陷的基本原因。

合金的固态收缩,通常用线收缩率来表示。

固态收缩是铸件产生内应力、裂纹和变形等缺陷的主要原因。

9.影响收缩的因素(1)化学成分:碳素钢随含碳量增加,凝固收缩增加,而固态收缩略减。

??? (2)浇注温度:浇注温度愈高,过热度愈大,合金的液态收缩增加。

??? (3)铸件结构:铸型中的铸件冷却时,因形状和尺寸不同,各部分的冷却速度不同,结果对铸件收缩产生阻碍。

???(4)铸型和型芯对铸件的收缩也产生机械阻力10.缩孔及缩松:铸件凝固结束后常常在某些部位出现孔洞,按照孔洞的大小和分布可分为缩孔和缩松。

大而集中的孔洞称为缩孔,细小而分散的孔洞称为缩松。

缩孔的形成:主要出现在金属在恒温或很窄温度范围内结晶,铸件壁呈逐层凝固方式的条件下。

《工程材料及成型技术基础》期末考试重点总结

《工程材料及成型技术基础》期末考试重点总结

1、金属三种晶格类型:体心立方晶格、面心立方晶格、密排六方晶格。

2、晶体缺陷:点缺陷、线缺陷、面缺陷。

位错属于线缺陷。

3、材料抵抗外物压入其表面的能力称为硬度。

HRC表示洛氏硬度,HB表示布氏硬度,HV维氏硬度4、金属塑性加工性能用塑性和变形抗力衡量。

5、铸造应力分为:热应力和机械应力。

其中热应力属于残余应力。

6、单相固溶体压力加工性能好,共晶合金铸造加工性能好。

7、金属经过冷塑性变形后强度提高,塑性降低的现象称为形变强化。

8、铸造性能是指:流动性和收缩性。

9、板料冲压成形基本工序:分离工序和成形工序两大类。

10、工艺选择四条基本原则:①使用性能足够原则②工艺性能良好原则③经济性能合理原则④材料、成形工艺、零件结构相适应原则。

11、HT200是灰铸铁材料,其中200表示:最低抗拉强度为200MPa。

12、确定钢淬火加热温度的基本依据是:Fe-3C相图。

13、为保证铸造质量,顺序凝固适合于:缩孔倾向大的铸造合金。

14、锤上锻模时,锻件最终成型是在终锻模膛中完成的,切边后才符合要求。

15、材料45钢、T12、20钢、20Gr.中,焊接性能最好的是20钢(含碳量越高,焊接性能越差)16、机床床身用灰铸铁铸造成型17、固溶体分为:置换固溶体和间隙固溶体18、金属件化合物:正常价化合物、电子化合物、间隙化合物。

19、塑性衡量:伸长率和断面收缩率。

20、晶粒大小:①常温下晶粒越小,金属的强度、硬度越高,塑性、韧性越好。

②晶粒大小与形核率和长大速度有关③影响因素:过冷度和难溶杂质④细化晶粒:增大过冷度,变质处理。

机械搅拌21、单相固溶体合金塑性好,变形抗力好,变形均匀,不易开裂,加工性能好22、单相固溶体塑性变形形式:滑移和孪生23、退火:目的:1,、降低硬度,改善切削加工性2、消除残余应力,稳定尺寸,减少变形与开裂倾向3、细化晶粒,调整组织,消除组织缺陷。

完全退火:适用于亚共析钢,锻件及焊接件。

加热到Ac3以上使奥氏体化,作用:使加热过程中造成的粗大不均匀组织均匀细化,降低硬度,提高塑性,改善加工性能,消除内应力。

材料成型基础复习重点

材料成型基础复习重点

A 未变形区B 剧烈变形区C 已变形区D 弹性区半熔化区过热区正火区部分相变区热影响区焊缝区热作用区1、零件的四种加工方法:成形加工:凝固成形、塑性成形、焊接成形、粉末压制、塑料成形;切削加工:车、铣、刨、钻、磨、电火花、电解、超声加工、激光加工等;表面成形加工:表面形变、淬火强化、化学强化、表面镀层、气相沉积镀膜;热处理加工:退、正、淬、回火;2、金属材料成型方法:液态金属铸造成型、固态金属塑性成型、金属材料焊接成型3、材料成型作用:使材料形状发生改变;达到合格的尺寸精度;达到合格的表面精度、形位精度等;达到零件的使用性能的要求4、材料成型特点:1)多在热态下通过模具成型,生产周期短,质量稳定,能一次成型外形和内腔复杂的制件2)材料利用率高3)生产效率高4)产品性能好5)成型加工零件的尺寸精度较切削加工低,表面粗糙度值大。

5、成型方法的选用原则:根据材料的种类选择成型方法;根据材料的力学性能选择成型方法;根据零件的结构形状选择成型方法;根据零件的生产批量选择毛坯的成型方法;尽量根据本企业的生产和设备条件,不同的成型工艺方案,需要不同的装备、模具、生产条件等,应对各种方法进行技术经济分析,选择性价比高的成型方法。

6、质量增加过程的特征是加工材料在过程结束时的质量比过程开始时的最终质量有所增加。

化学热处理:渗碳、渗氮、氰化处理、气相沉积、喷涂、电镀、刷镀等。

装配与连接:焊接,粘接等。

7、质量减少过程(材料的4种去除方法):1)切削过程2)磨料切割、喷液切割、热力切割与激光切割、化学腐蚀等;3)超声波加工、电火花加工和电解加工4)落料、冲孔、剪切等金属成形过程。

8、铸造的特点1)适应性广。

适应铸铁,碳钢,有色金属等材料;铸件大小,形状和重量几乎不受限制;壁厚1mm到1m ,质量零点几克到数百吨(三峡的水轮机叶轮重达430T)。

2)可复杂成形。

适合形状复杂,尤其是有复杂内腔的毛坯或零件。

3)成本较低。

材料成型技术基础和机械制造工艺基础复习资料

材料成型技术基础和机械制造工艺基础复习资料

材成型技术基础和机械制造工艺基础1. 在机械性能&是指塑性2. 熔模铸造的主要牛产过程有:压制蜡模,结壳,脱模,造型,焙烧和浇注。

3. 常用的特种铸造方法有:熔模铸造,金属型铸造,压力铸造,离心铸造,低压铸造和4. 影响液态金属充型能力的因素有金属的流动性、铸型性质、浇注条件、铸件结构四个5.6. 根据石墨的形状特征不同,可以将铸铁分为:萱通灰口铸铁,可锻铸铁和球墨铸铁等7. 铸件中可能存在的气孔有侵入气孔,析出气孔,反应气孔三种。

8. 金属粉末的基本性能包括成分、粒径分布、颗粒形状和大小以及技术特征等。

9. 砂型铸造常用的机器造型方法有震实造型、微震实造型、高压造型、抛砂造型等。

10晶)11 .合金的(液态收缩)和(凝固收缩)是形成铸件缩孔和缩松的基本原因。

1213按铸造应力产生的原因不同可分为(热应力)。

和(机械应力)14铸件顺序凝固的目的是(防止缩孔15控制铸件凝固的原则有二个,即(同时凝固固和16 .焊接变形的基本形式有:收缩变形,角变形,弯曲变形,波浪变形和扭曲变形。

17 .影响陶瓷坏料成型形因素主要有:胚料的可塑性,泥浆的流动性,泥浆的稳定性。

18熔化焊接用焊条通常由焊芯和药皮组成,其中焊芯的主要作用为(作为电源的一个电弧、熔化后作为填充材料,与母材一起构成焊缝金属等。

19 .焊条药皮由:稳弧剂,造渣剂,造气剂,脱氧剂,合金剂和粘结剂组成20 .焊接的主要缺陷有气孔,固体夹杂,裂纹,未熔合,未焊透,形状缺陷等。

21焊条的药皮由稳弧剂,造渣剂,造气剂,脱氧剂,合金剂和粘接剂组成。

22 与埋弧自动焊相比,手工电弧焊的有点在于可焊的空间位置多23 .熔模铸造的主要牛产过程有压制蜡模,结壳,脱壳,造型,焙烧和浇注24影响陶瓷坯料成形因素主要有胚料的可塑性,泥浆的流动性,泥浆的稳定性。

25影响金属焊接的主要因素有温度、压力。

26粉末压制生产技术流程为粉末制取、配混、压制成型、烧结、其他处理加工。

材料成型技术基础复习

材料成型技术基础复习

1.塑性成形是利用金属的塑性,在外力作用下使金属发生塑性变形,从而获得所需要形状和性能产品的一种加工方法2.单晶体:晶格位向相同的一群同类型晶胞聚合在一起,组成单晶体。

3.各向异性:单晶体由于不同晶面和晶向上原子排列不同,使原子的密度和原子间的结合力强弱不同,因而在不同方向上其机械、物理和化学性能不同。

4.多晶体:工业用金属是由许多尺寸很小,位向不同的小的单晶体组成。

5.滑移:在剪应力的作用下,晶体的一部分相对于另一部分,沿着一定的晶面和晶向产生移动。

产生滑移的晶面和晶向,分别称为滑移面和滑移方向。

6.滑移系:通常每一种晶格有几个可能产生滑移的晶面,即同时存在几个滑移面;而每一个滑移面,又同时存在几个滑移方向。

一个滑移面和其上一个滑移方向,构成一个滑移系。

7.单晶体塑性变形的另一种方式叫双晶,又叫孪晶。

8.孪生:单晶体在剪应力作用下,晶体一部分对应一定的晶面(双晶面),沿一定的方向,进行相对移动。

结果使晶体的变形部分与未变形部分以双晶面为对称面互相对称。

9.冷成形—冷塑性成形、冷变形:金属在回复、再结晶温度以下的一种成形方法,通常在变形过程中会出现位错密度上升、发生加工硬化的现象。

10.热成形—热塑性成形、热变形:金属在再结晶温度以上进行的成形方法,通常变形过程材料软化占优势。

11.加工硬化—应变硬化:金属在低于再结晶温度时,由于塑性应变而产生塑性降低、强度和硬度增加的现象。

12.静态回复:当加热温度不高时,晶体内只有间隙原子和空位的运动。

这时变形金属晶粒的外形无明显变化,仍呈纤维状,只消除了晶格畸变,其机械性能几乎无变化,物理化学性能则大部分恢复。

随着温度的升高,原子具有了较大的活动能力,位错开始运动。

实质上是原子从高能态的混乱排列向低能态的规则排列转变的过程,结果是晶体的内应力大大下降,强度稍有下降,塑性稍有提高。

13.静态再结晶:变形金属加热到较高温度时,由于原子获得了更大的活动能力,首先在变形晶粒的晶界或滑移带、峦晶带等变形剧烈的地区产生晶核,即为一些原子规则排列的小晶块,然后晶核逐渐长大,成为具有正常晶格的新晶粒,新晶粒长大到彼此边界相遇,过程结束,这一生核、长大的过程称为再结晶。

材料成型技术基础知识点

材料成型技术基础知识点

第一章铸造1 铸造通常是将液态金属浇注到与零件的形状、尺寸相适应的铸型型腔中,待其冷却凝固后,以获得毛坯或零件的生产方法。

2 铸造的特点(1)较强的适应性(铸件形状、质量、尺寸、材料不受限制)(2)良好的经济性(3)铸件力学性能较差、质量不够稳定(4)铸造生产条件和环境差(铸造生产过程中、混沙、造型、清沙过程中产生大量的粉尘,熔炼浇注温度很高,铸造过程中还有大量的烟雾、刺激性气体产生,工人劳动强度很大)3 铸件被广泛应用于国防军工、航空航天、矿山冶金、交通运输工具、石化通用设备、农业机械、建筑机械等领域。

4 液态金属的充型能力:液态金属充满铸型型腔,获得形状完整、轮廓清晰的铸件的能力5 影响充型能力的主要因素有:液态金属的流动性、铸型性质、浇注条件以及铸件结构等6 金属的凝固方式:逐层凝固、体积凝固、中间凝固。

7 铸件在冷却过程中,体积和尺寸缩小的现象叫做收缩,收缩性是铸造合金固有的物理性质。

8 金属从液态冷却到室温,要经历三个相互联系的收缩阶段(1)液态收缩-----从浇注温度冷却至凝固开始温度之间的收缩(2)凝固收缩-----从凝固开始温度冷却至凝固结束温度之间的收缩(3)固体收缩-----从凝固完毕时的温度冷却至室温之间的收缩9 影响铸件收缩的主要因素有:化学成分、浇注温度、铸件结构、铸型条件等。

10 铸造的内应力分为:热应力、相变应力、收缩应力。

(1)热应力是铸件在凝固和冷却过程中,不同部位由于收缩不均衡而引起的应力(2)相变应力是由于固态相变,各部分体积发生不均衡变化引起的应力(3)收缩应力是由于铸型、型芯等阻碍铸件的收缩产生的应力,收缩应力一般使铸件产生拉伸或剪切应力。

11热裂是在铸件凝固末期高温下形成的裂纹;12冷裂是铸件在低温时形成的裂纹。

13防止冷裂和热裂的主要方法是减小铸造内应力。

14灰口铸铁的性能特点:熔点较低,凝固温度范围小,流动性好,凝固收缩小,具有良好的铸造性能,综合机械性能低,抗压强度比抗拉强度高3-4倍。

《材料成型》基础知识点

《材料成型》基础知识点

《材料成型》基础知识点《材料成型》基础知识点1.简述铸造生产中改善合金充型能力的主要措施。

(1)适当提高浇注温度。

(2)保证适当的充型压力。

(3)使用蓄热能力弱的造型材料。

如砂型。

(4)预热铸型。

(5)使铸型具有良好的透气性。

2.简述缩孔产生的原因及防止措施。

凝固温度区间小的合金充满型腔后,由于逐层凝固,铸件表层迅速凝固成一硬壳层,而内部液体温度较高。

随温度下降,凝固层加厚,内部剩余液体由于液态收缩和补充凝固层的凝固收缩,体积减小,液面下降,铸件内部产生空隙,形成缩孔。

措施:(1)使铸件实现“定向凝固”,按放冒口。

(2)合理使用冷铁。

3.简述缩松产生的原因及防止措施。

出现在呈糊状凝固方式的合金中或断面较大的铸件中,被树枝状晶体分隔开的液体区难以得到补缩所致。

措施:(1)、尽量选用凝固区域小的合金或共晶合金。

(2)、增大铸件的冷却速度,使铸件以逐层凝固方式进行凝固。

(3)、加大结晶压力。

(不清楚)4.缩孔与缩松对铸件质量有何影响?为何缩孔比缩松较容易防止?缩孔和缩松使铸件的有效承载面积减少,且在孔洞部位易产生应力集中,使铸件力学性能下降;缩孔和缩松使铸件的气密性、物理性能和化学性能下降。

缩孔可以采用顺序凝固通过安放冒口,将缩孔转移到冒口之中,最后将冒口切除,就可以获得致密的铸件。

而铸件产生缩松时,由于发达的树枝晶布满了整个截面而使冒口的补缩通道受阻,因此即使采用顺序凝固安放冒口也很无法消除。

5.什么是定向凝固原则?什么是同时凝固原则?各需采用什么措施来实现?上述两种凝固原则各适用于哪种场合?定向凝固就是在铸件上可能出现缩孔的厚大部位安放冒口,使铸件上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。

同时凝固,就是采取必要的工艺措施,使铸件各部分冷却速度尽量一致。

实现定向凝固的措施是:设置冒口;合理使用冷铁。

它广泛应用于收缩大或壁厚差较大的易产生缩孔的铸件,如铸钢、高强度铸铁和可锻铸铁等。

材料成形技术基础知识点总结

材料成形技术基础知识点总结

铸造:将熔融的液体浇注到与零件的形状相适应的铸型型腔中,冷却后获得逐渐的工艺方法。

1、铸造的实质利用了液体的流动形成。

2、铸造的特点A 适应性大(铸件分量、合金种类、零件形状都不受限制);B 成本低C 工序多,质量不稳定,废品率高D 力学性能较同样材料的锻件差。

力学性能差的原因是:铸造毛胚的晶粒粗大,组织疏松, 成份不均匀3、铸造的应用铸造毛胚主要用于受力较小,形状复杂(特别是腔内复杂)或者简单、分量较大的零件毛胚。

1、铸件的凝固(1)铸造合金的结晶结晶过程是由液态到固态晶体的转变过程.它由晶核的形成和长大两部份组成。

通常情况下,铸件的结晶有如下特点:A 以非均质形核为主B 以枝状晶方式生长为主.结晶过程中,晶核数目的多少是影响晶粒度大小的重要因素,因此可通过增加晶核数目来细化晶粒. 晶体生长方式决定了最终的晶体形貌,不同晶体生长方式可得到枝状晶、柱状晶、等轴晶或者混合组织等.(2)铸件的凝固方式逐渐的凝固方式有三种类型:A 逐层凝固B 糊状凝固C 中间凝固2、合金的铸造性能(1)流动性合金的流动性即为液态合金的充型能力,是合金本身的性能。

它反映了液态金属的充型能力,但液态金属的充型能力除与流动性有关,还与外界条件如铸型性质、浇注条件和铸件结构等因素有关,是各种因素的综合反映。

生产上改善合金的充型能力可以从一下各方面着手:A 选择挨近共晶成份的趋于逐层凝固的合金,它们的流动性好;B 提高浇注温度,延长金属流动时间;C 提高充填能力D 设置出气冒口,减少型内气体,降低金属液流动时阻力。

(2)收缩性A 缩孔、缩松形成与铸件的液态收缩和凝固收缩的过程中.对于逐层凝固的合金由于固液两相共存区很小甚至没有,液固界面泾渭分明,已凝固区域的收缩就能顺利得到相邻液相的补充,如果最后凝固出的金属得不到液态金属的补充,就会在该处形成一个集中的缩孔。

适当控制凝固顺序,让铸件按远离冒口部份最先凝固,然后朝冒口方向凝固, 最后才是冒口本身的凝固(即顺序凝固方式) ,就把缩孔转移到最后凝固的部位—- 冒口中去,而去除冒口后的铸件则是所要的致密铸件。

工程材料与成型技术基础复习总结重点

工程材料与成型技术基础复习总结重点

工程材料与成型技术基础1.材料强度是指材料在达到允许的变形程度或断裂前所能承受的最大应力。

2.工程上常用的强度指标有屈服强度和抗拉强度。

3.弹性模量即引起单位弹性变形所需的应力。

4.载荷超过弹性极限后,若卸载,试样的变形不能全部消失,将保留一部分残余成形,这种不恢复的参与变形,成为塑性变形。

5.产生塑性变形而不断裂的性能称为塑性。

6.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。

7.发生塑性变形而力不增加时的应力称为屈服强度。

8.硬度是指金属材料表面抵抗其他硬物体压入的能力,是衡量金属材料软硬程度的指标。

9.硬度是检验材料性能是否合格的基本依据之一。

10.11.布氏硬度最硬,洛氏硬度小于布氏硬度,维氏硬度小于前面两种硬度。

12.冲击韧性:在冲击试验中,试样上单位面积所吸收的能量。

13.当交变载荷的值远远低于其屈服强度是发生断裂,这种现象称为疲劳断裂。

14.疲劳度是指材料在无限多次的交变载荷作用而不会产生破坏的最大应力。

熔点。

16.晶格:表示金属内部原子排列规律的抽象的空间格子。

晶面:晶格中各种方位的原子面。

晶胞:构成晶格的最基本几何单元。

17.体心立方晶格:α-Fe 、鉻(Cr)、钼(Mo)、钨(W)。

面心立方晶格:铝(Al)、铜(Cu)、银(Ag)、镍(Ni)、金(Au)。

密排六方晶格:镁(Mg)、锌(Zn)、铍(Be)、镉(Cd)。

18.点缺陷是指长、宽、高三个方向上尺寸都很小的缺陷,如:间隙原子、置换原子、空位。

19.线缺陷是指在一个方向上尺寸较大,而在另外两个方向上尺寸很小的缺陷,呈线状分布,其具体形式是各种类型的位错。

20.面缺陷是指在两个方向上尺寸较大,而在另一个方向上尺寸很小的缺陷,如晶界和亚晶界。

21.原子从一种聚集状态转变成另一种规则排列的过程,称为结晶。

结晶过程由形成晶核和晶核长大两个阶段组成。

22.纯结晶是在恒温下进行的。

23.实际结晶温度Tn低于理论结晶温度Tm的现象,称为过冷,其差值称为过冷度ΔT,即ΔT=Tm﹣Tn。

材料成型技术基础总复习知识点归纳

材料成型技术基础总复习知识点归纳

材料成型技术基础总复习知识点归纳二、铸造1.零件结构分析:筒壁过厚;圆角过渡,易产生应力集中。

2.铸造方法:砂型铸造(手工造型)及两箱造型。

3.选择浇注位置和分型面4.确定工艺参数(1) 铸件尺寸公差:因精度要求不高,故取CT15(2) 要求的机械加工余量(RMA ):余量等级取H 级。

参考表2-6,余量值取5mm ,标注为GB/T 6414-CT15-RMA5(H)(3) 铸件线收缩率:因是灰铸铁件及受阻收缩,取0.8%(4) 起模斜度:因铸件凸缘端为机加工面,增加壁厚式,斜度值1°(5) 不铸出的孔:该铸件6个φ18孔均不铸出(6) 芯头形式:参考图2-39,采用水平芯头零件结构的铸造工艺性:1、基本原则:1) 铸件的结构形状应便于造型、制芯和清理2) 铸件的结构形状应利于减少铸造缺陷3) 对铸造性能差的合金其铸件结构应从严要求2、铸造性能要求:1) 铸件壁厚应均匀、合理(外壁>内壁>肋(筋))2) 铸件壁的连接(圆角过渡、避免交叉和锐角、避免壁厚突变)3) 防止铸件变形(结构尽量对称)4) 避免较大而薄的水平面5) 减少轮形铸件的内应力(避免受阻收缩)3、铸造工艺要求:1)外形铸件外形分型面应尽量少而平;避免局部凸起或凹下侧凹和凸台不应妨碍起模;垂直于分型面的非加工面应具有结构斜度2)内腔尽量采用开放式、半开放式结构;应利于型芯的固定、排气和清理3)大件和形状复杂件可采用组合结构三、塑性成形金属塑性成形的方法:锻造、冲压、挤压、轧制、拉拔自由锻1、零件结构分析2、绘制锻件图(余块、余量、公差)3、确定变形工序(镦粗、冲孔、芯轴、拔长、弯曲、切肩、锻台阶)4、计算坯料质量(mo= (md+mc+mq) (1+δ))和尺寸(首工序镦粗:D0≥0.8 拔长:D0≥ 零件结构的自由锻工艺性1)应避免锥形或楔形,尽量采用圆柱面和平行面,以利于锻造2)各表面交接处应避免弧线和曲线,尽量采用直线或圆,以利于锻制3)应避免肋板或凸台,以利于减少余块和简化锻造工艺4)大件和形状复杂的锻件,可采用锻—焊,锻—螺纹联接等组合结构模锻1、零件结构分析(分模面、结构斜度、圆角过渡、腹板厚度)2、绘制锻件图(余块、机械加工余量、锻件公差、模锻斜度、模锻圆角)3、确定变形工步(镦粗、拔长、滚压、弯曲、预锻、终锻)4、修整工序选择(切边、冲连皮、校正、热处理(正火或退火)、清理) 30V max Dy零件结构的模锻工艺性1)应有合理的分模面,以保证锻件从模膛中取出又利于金属填充、减少余块和易于制模2)与分模面垂直的非加工面应有结构斜度,以利于从模膛中取出锻件(圆角过渡,利金属流动,防应力集中)3)应避免肋的设置过密或高宽比过大,利于金属充填模膛4)应避免腹板过薄,以减小变形抗力以及利于金属填充模膛5)应尽量避免深孔或多孔结构,以利于制模和减少余块6)形状复杂性件宜采用锻—焊、锻—螺纹联接等组合结构,以利于模具和减少余块冲压(冲裁、弯曲、拉深、缩口、起伏和翻孔)冲裁:落料模:D凹≈(Dmin)D凸≈(D凹-Zmin)冲孔模:d凸≈(dmax)d凹≈(d凸+Zmin)弯曲:工件内侧圆角半径≥凸模圆角半径、弯曲件毛坯长度拉伸:拉深间隙、拉伸模尺寸、毛坯直径、拉深次数冲压工序:1)带孔平板件:单工序:先落料后冲孔,连续模:先冲孔后落料2)带孔的弯曲件或拉深件:热处理、拉深/弯曲、冲孔3)形状复杂的弯曲件:先弯两端、两侧,后弯中间模具:单工序模、复合模、连续模1、零件结构分析:孔边距过小,宜加大2、冲裁间隙:取大间隙Z/2=(10%~12.5%)δ故Z=0.30~0.38mm模具刃口尺寸:落料模:D凹≈(Dmin)=33.2 D凸≈(D凹-Zmin)=32.9冲孔模:d凸≈(dmax)=26.7 d凹≈(d凸+Zmin)=273、冲压工序选择工序类型:平板件,冲孔和落料工序工序顺序:大批量,先冲孔后落料4、模具类型:精度要求不高且为大批量生产,采用连续模零件结构的冲压工艺性1)材料:尽量选用价格较低的材料2)精度和表面质量:3)冲压件的形状和尺寸1)冲裁件:①形状尽可能简单、对称②圆弧过渡、避免锐角③注意孔形、孔径、孔位2)弯曲件:①形状②h、a、c≥2δ、l≥r+(1~2)δ、R/r≥0.5δ③冲孔槽防止孔变形④位置3)拉深件:①形状②转角l≥R/r+0.5δ、R≥2~4δ、r≥2δ③位置④组合工艺、切口工艺四、连接成形焊接头力学性能:相变重结晶区、焊缝金属区、母材、不完全重结晶区、熔合区、过热区焊接残余应力:调节1)设:减少焊缝的数量和尺寸并避免焊缝密集和交叉;采用刚性较小的接头2)工:合理的焊接顺序(先内后外、先短后长、交叉处不起头收尾)、降低焊接接头的刚性、加热减应区、锤击焊缝、预热和后热2、消除:1)去应力退火2)机械拉伸法3)温差拉伸法4)振动法3、焊接残余变形控制和矫正:(收缩变形、角变形、弯曲变形、扭曲变形、失稳变形)1)设:尽量减少焊缝的数量和尺寸,合理选用焊缝的截面形状2、合理安排焊缝位置2)工:反变形法、刚性固定法、合理选用焊接方法和焊接规范、选用合理的装配焊接顺序材料的焊接性:(材料的化学成分、焊接方法、焊接材料、焊件结构类型、服役要求)焊接性评价:碳当量、冷裂纹敏感系数公式金属材料的焊接:1、碳钢:(①淬硬组织、裂纹;②预热和后热;③低氢型焊条、碱度较高的焊剂;④去应力退火或高温回火)1)低碳钢、强度低的低合金结构钢:各种方法,无需采用任何工艺措施方便施焊2)中碳钢:①易②③④小电流、低焊速和多层焊。

工程材料及成形技术基础复习(重点完整版)

工程材料及成形技术基础复习(重点完整版)

一、二元相图的建立合金的结晶过程比纯金属复杂,常用相图进行分析,相图是用来表示合金系中各金在缓冷条件下结晶过程的简明图解,又称状态图或平衡图。

合金系是指由两个或两个以上元素按不同比例配制的一系列不同成分的合金。

组元是指组成合金的最简单、最基本、能够独立存在的物质。

多数情况下组元是指组成合金的元素。

但对于既不发生分解、又不发生任何反应的合物也可看作组元,如Fe-C合金中的Fe3C。

相图由两条线构成,上面是液相线,下面是固相线。

相图被两条线分为三个相区,液相线以上为液相区L ,固相线以下为α固溶体区,两条线之间为两相共存的两相区(L+ α)。

(3) 枝晶偏析合金的结晶只有在缓慢冷却条件下才能得到成分均匀的固溶体.但实际冷速较快,结晶时固相中的原子来不及扩散,使先结晶出的枝晶轴含有较多的高熔点元素(如Cu-Ni合金中的Ni), 后结晶的枝晶间含有较多的低熔点元素,如Cu-Ni合金中的Cu)。

在一个枝晶范围内或一个晶粒范围内成分不均匀的现象称作枝晶偏析。

与冷速有关而且与液固相线的间距有关.冷速越大,液固相线间距越大,枝晶偏析越严重枝晶偏析会影响合金的力学、耐蚀、加工等性能。

生产上常将铸件加热到固相线以下100-200℃长时间保温,以使原子充分扩散、成分均匀,消除枝晶偏析,这种热处理工艺称作扩散退火.2、二元共晶相图当两组元在液态下完全互溶,在固态下有限互溶,并发生共晶反应时所构成的相图称作共晶相图。

以Pb-Sn 相图为例进行分析.(1) 相图分析①相:相图中有L、α、β三种相,α是溶质Sn在Pb中的固溶体,β是溶质Pb在Sn中的固溶体。

②相区:相图中有三个单相区:L、α、β;三个两相区:L+α、L+β、α+ β。

③液固相线:液相线AEB,固相线ACEDB。

A、B分别为Pb、Sn的熔点。

④固溶线: 溶解度点的连线称固溶线.相图中的CF、DG线分别为Sn在Pb中和Pb在Sn中的固溶线。

固溶体的溶解度随温度降低而下降。

合工大材料成型技术基础复习知识点

合工大材料成型技术基础复习知识点

材料成型技术基础第二章铸造一、铸造的定义、优点、缺点:铸造指熔融金属、制造铸型并将熔融金属浇入铸型凝固后,获得具有一定形状、尺寸和性能的金属零件或毛坯的成型方法。

优点:铸造的工艺适应性强,铸件的结构形状和尺寸几乎不受限制;工业上常用的合金几乎都能铸造;铸造原材料来源广泛,价格低廉,设备投资少;铸造适于制造形状复杂、特别是内腔形状复杂的零件或毛坯,尤其是要求承压、抗振或耐磨的零件。

缺点:铸件的质量取决于成形工艺、铸型材料、合金的熔炼与浇注等诸多因素,易出现浇不到、缩孔、气孔、裂纹等缺陷,且往往组织疏松,晶粒粗大。

二、充型能力的定义、影响它的三个因素:金属液的充型能力指金属液充满铸型型腔,获得轮廓清晰、形状准确的铸件的能力。

影响因素:①金属的流动性;②铸型条件;③浇注条件。

三、影响流动性的因素;纯金属和共晶成分合金呈逐层凝固流动性最好;影响充型能力的铸型的三个条件;浇注温度和压力对充型能力是如何影响的:影响流动性的因素:①合金成分:纯金属和共晶成分的合金,结晶过程呈逐层凝固方式,流动性好;非共晶成分的合金,呈中间凝固方式,流动性较差;凝固温度范围过大,铸件断面呈糊状凝固方式,流动性最差。

结晶温度范围越窄,合金流动性越好。

②合金的质量热容、密度和热导率:合金质量热容和密度越大、热导率越小,流动性越好。

影响充型能力的铸型的三个条件:①铸型的蓄热系数:铸型从其中金属液吸收并储存热量的能力。

蓄热系数越大,金属液保持液态时间短,充型能力越低。

(在型腔喷涂涂料,减小蓄热系数)②铸型温度:铸型温度越高,有利于提高充型能力。

③铸型中的气体:铸型的发气量过大且排气能力不足,就会使型腔中气压增大,阻碍充型。

浇注温度和压力对充型能力的影响:①浇注温度:提高浇注温度,延长保持液态的时间,从而提高流动性。

温度不能过高,否则金属液吸气增多,氧化严重,增大了缩孔、气孔、粘砂等缺陷倾向。

②充型压力(流动方向上的压力):充型压力越大,流动性越好。

材料成型技术基础复习重点

材料成型技术基础复习重点

1.11.常用的力学性能判据各用什么符号表示?它们的物理含义各是什么?塑性,弹性,刚度,强度,硬度,韧性1.2金属的结晶:即液态金属凝固时原子占据晶格的规定位置形成晶体的过程。

细化晶粒的方法:生产中常采用加入形核剂、增大过冷度、动力学法等来细化晶粒,以改善金属材料性能。

合金的晶体结构比纯金属复杂,根据组成合金的组元相互之间作用方式不同,可以形成固溶体、金属化合物和机械混合物三种结构。

固溶强化:通过溶入某种溶质元素形成固溶体而使金属的强度、硬度升高的现象。

1.3铁碳合金的基本组织有铁素体、奥氏体、渗碳体、珠光体和莱氏体1.4钢的牌号和分类影响铸铁石墨化的因素主要有化学成分和冷却速度1.5塑料即以高聚物为主要成分,并在加工为成品的某阶段可流动成形的材料。

热塑性塑料:即具有热塑性的材料,在塑料整个特征温度范围内,能反复加热软化和反复加热硬化,且在软化状态通过流动能反复模塑为制品。

热固性塑料:即具有热固性的塑料,加热或通过其他方法,能变成基本不溶、不熔的产物。

橡胶橡胶是可改性或已被改性为某种状态的弹性体。

1.6复合材料:由两种或两种以上性质不同的材料复合而成的多相材料。

通常是其中某一组成物为基体,而另一组成物为增强体,用以提高强度和韧性等。

1.8工程材料的发展趋势据预测,21世纪初期,金属材料在工程材料中仍将占主导地位,其中钢铁仍是产量最大、覆盖面最广的工程材料,但非金属材料和复合材料的发展会更加迅速。

今后材料发展的总趋势是:以高性能和可持续发展为目标的传统材料的改造及以高度集成化、微细化和复合化为特征的新一代材料的开发。

2.0材料的凝固理论凝固:由液态转变为固态的过程。

结晶:结晶是指从原子不规则排列的液态转变为原子规则排列的晶体状态的过程。

粗糙界面:微观粗糙、宏观光滑;将生长成为光滑的树枝;大部分金属属于此类光滑界面:微观光滑、宏观粗糙;将生长成为有棱角的晶体;非金属、类金属(Bi、Sb、Si)属于此类偏析:金属凝固过程中发生化学成分不均匀的现象宏观偏析通常指整个铸锭或铸件在大于晶粒尺度的大范围内产生的成分不均匀的现象2.1铸件凝固组织:宏观上指的是铸态晶粒的形态、大小、取向和分布等情况,铸件的凝固组织是由合金的成分和铸造条件决定的。

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1.常用的力学性能判据各用什么符号表示它们的物理含义各是什么塑性,弹性,刚度,强度,硬度,韧性金属的结晶:即液态金属凝固时原子占据晶格的规定位置形成晶体的过程。

细化晶粒的方法:生产中常采用加入形核剂、增大过冷度、动力学法等来细化晶粒,以改善金属材料性能。

合金的晶体结构比纯金属复杂,根据组成合金的组元相互之间作用方式不同,可以形成固溶体、金属化合物和机械混合物三种结构。

固溶强化:通过溶入某种溶质元素形成固溶体而使金属的强度、硬度升高的现象。

铁碳合金的基本组织有铁素体、奥氏体、渗碳体、珠光体和莱氏体钢的牌号和分类影响铸铁石墨化的因素主要有化学成分和冷却速度塑料即以高聚物为主要成分,并在加工为成品的某阶段可流动成形的材料。

热塑性塑料:即具有热塑性的材料,在塑料整个特征温度范围内,能反复加热软化和反复加热硬化,且在软化状态通过流动能反复模塑为制品。

热固性塑料:即具有热固性的塑料,加热或通过其他方法,能变成基本不溶、不熔的产物。

橡胶橡胶是可改性或已被改性为某种状态的弹性体。

复合材料:由两种或两种以上性质不同的材料复合而成的多相材料。

通常是其中某一组成物为基体,而另一组成物为增强体,用以提高强度和韧性等。

工程材料的发展趋势据预测,21世纪初期,金属材料在工程材料中仍将占主导地位,其中钢铁仍是产量最大、覆盖面最广的工程材料,但非金属材料和复合材料的发展会更加迅速。

今后材料发展的总趋势是:以高性能和可持续发展为目标的传统材料的改造及以高度集成化、微细化和复合化为特征的新一代材料的开发。

材料的凝固理论凝固:由液态转变为固态的过程。

结晶:结晶是指从原子不规则排列的液态转变为原子规则排列的晶体状态的过程。

粗糙界面:微观粗糙、宏观光滑;将生长成为光滑的树枝;大部分金属属于此类光滑界面:微观光滑、宏观粗糙;将生长成为有棱角的晶体;非金属、类金属(Bi、Sb、Si)属于此类偏析:金属凝固过程中发生化学成分不均匀的现象宏观偏析通常指整个铸锭或铸件在大于晶粒尺度的大范围内产生的成分不均匀的现象铸件凝固组织:宏观上指的是铸态晶粒的形态、大小、取向和分布等情况,铸件的凝固组织是由合金的成分和铸造条件决定的。

铸件的宏观组织一般包括三个晶区:表面的细晶粒区、柱状晶粒区和内部等轴晶区。

金属塑性成形指利用外力使金属材料产生塑性变形,使其改变形状、尺寸和改善性能,从而获得各种产品的加工方法。

主要应用:(1)生产各种金属型材、板材、线材等;(2)生产承受较大负荷的零件,如曲轴、连杆、各种工具等。

金属塑性成形特点(1)产品力学性能优于铸件和切削加工件;(2)材料利用率高,生产率高;(3)产品形状不能太复杂;(4)易实现机械化、自动化,模具投资较大。

塑性与柔软性的区别是什么塑性反映材料产生永久变形的能力。

柔软性反映材料抵抗变形的能力。

影响塑性的内部因素1.化学成分(1)杂质(2)合金元素对塑性的影响2.组织结构包括组元的晶格、晶粒的取向、晶界的特征等。

影响金属塑性的外部因素1.变形温度金属的塑性可能因为温度的升高明而得到改善。

2.变形速度变形速度对塑性的影响比较复杂。

当变形速度不大时,随变形速度的提高塑性是降低的;而当变形速度较大时,塑性随变形速度的提高反而变好。

3.变形程度变形程度对塑性的影响,是同加工硬化及加工过程中伴随着塑性变形的发展而产生的裂纹倾向联系在一起的。

4.应力状态5.变形状态6.尺寸因素7.周围介质提高金属塑性的主要途径(1)控制化学成分、改善组织结构,提高材料的成分和组织的均匀性;(2)采用合适的变形温度—速度制度;(3)选用三向压应力较强的变形过程,减小变形的不均匀性,尽量造成均匀的变形状态;(4)避免加热和加工时周围介质的不良影响。

金属的加工硬化:即金属在低于再结晶温度加工时,由于塑性应变而产生的强度、硬度增加,塑性、韧性下降的现象。

回复:即将冷成形后的金属加热至一定温度后,使原子恢复到平衡位置,晶内残余应力大大减小的现象。

T回=(~)T熔 K生产中常利用回复消除加工硬化后工件的残余内应力。

再结晶:即塑性变形后金属被拉长的晶粒重新生核、结晶,变为等轴晶粒的现象。

T再= T熔K冷成形:即坯料在回复温度以下进行的塑性成形过程,变形过程中会出现加工硬化。

热成形:即金属在再结晶温度以上进行的塑性成形过程。

温成形:即金属在高于回复温度以上和低于再结晶温度范围内进行的塑性成形过程。

例1:已知铅的熔点为327℃,钨的熔点为3380℃。

问:铅在20℃、钨在1000℃时变形各属哪种变形为什么解:T铅再=熔=(327+273)= 240°K = -33℃ < 20℃故铅在20℃属于热变形.T 钨再= T熔=(3380+273)=1461°K = 1188℃>1000℃T 钨回=(-)T熔=(913-1096)K=(640-823)℃ < 1000℃故钨在1000℃属于温变形。

锻造比“y”:锻造时变形程度的一种表示方法,通常用变形前后的截面比、长度比或高度比来表示。

拔长时:y = A0 (前)/ A (后)= L / L0镦粗时:y = A / A0 = H0 / H一般:随y增大,金属力学性能提高;结构钢钢锭的y通常为2-4最小阻力定律变形过程中,物体各质点将向着阻力最小的方向移动。

即做最少的功,走最短的路。

最小周边法则存在接触面摩擦时,物体各质点向周边流动的阻力与质点离周边的距离成正比,因而必然向周边最短法线流动,周边形状表现为最小的圆形。

均匀变形与不均匀变形若变形区内金属各质点的应变状态相同,即它们相应的各个轴向上变形的发生情况,发展方向及应变量的大小都相同,这个体积的变形可视为均匀的。

不均匀变形实质上是由金属质点的不均匀流动引起的。

因此,凡是影响金属塑性流动的因素,都会对不均匀变形产生影响。

均匀变形:变形区某体积内金属各质点的变形状态相同,就称为均匀变形,否则就叫不均匀变形。

均匀变形的特点:1.平面与直线2.圆与球体3.相似单元体残余应力的来源:不均匀变形相变热处理铸造电镀机加工等残余应力所引起的后果引起物体尺寸和形状的变化使零件的使用寿命缩短降低了金属的塑性加工性能降低金属的耐蚀性及冲击韧性和疲劳强度减小或消除残余应力的措施热处理方法机械处理法零件彼此碰撞喷丸法表面压平表面拉制在模子中表面校形或精压锻造锻造是在加压设备及工(模)具的作用下,使坯料、铸锭产生局部或全部的塑性变形,以获得具有一定几何尺寸、形状和质量的锻件的加工方法。

自由锻把加热好的坯料放在自由锻造设备的平砧之间或简单的工具中进行锻造的方法称为自由锻。

(1)分类1)手工锻造,生产小型锻件。

2)机器锻造,生产大、中、小型锻件。

(2)特点)金属坯料在水平方向可自由流动;2)可使用多种锻压设备;3)锻件力学性能好;4)节约金属,减少切削加工工时;5)锻件形状简单,精度低;6)生产率较低,劳动强度较大。

主要用于形状简单的单件小批生产,特别适于重型、大型锻件生产。

(4)自由锻的基本工序1)辅助工序:为方便基本工序的操作而预先进行局部小变形的工序。

如倒棱、压肩等。

2)精整工序:修整锻件最终形状和尺寸、消除表面不平和歪斜的工序。

如修整鼓形、校平、校直等。

3)基本工序:锻造过程中直接改变坯料形状和尺寸的工序。

如镦粗、拔长、冲孔、扩孔、弯曲、锻接等。

模锻把加热好的坯料放在固定于模锻设备上的模具内进行锻造的方法称为模锻。

(1)模锻分类:1)锤上模锻:在锻锤上进行;2)胎模锻:在自由锻设备上使用可移动模具;3)压力机上模锻:在压力机上对热态金属进行模锻。

(2)模锻特点1)坯料整体塑性变形,三向受压;2)锻件尺寸精确,加工余量小;3)锻件形状可较复杂;4)生产率较高;5)锻模造价高,制造周期长;适于小型锻件的成批大量生产。

如飞机、机车、军工、轴承等制造业中的齿轮、轴、连杆等零件。

(3)模锻方法1)锤上模锻:即在锻锤上进行的模锻。

按所用设备和模具不同,可分为锤模锻和胎模锻。

2)锻造压力机模锻其锻造工艺流程是:备料--加热--模锻--切边、冲孔--热处理--酸洗、清理--校正。

组成模锻工艺的几种工序:1)备料工序;2)加热工序;3)锻造工序:制坯和模锻(预锻和终锻)冲压是使板料经分离或成形而得到制件的工艺统称。

冲压特点1)冲压件轻、薄、刚度好;2)生产率和材料利用率高;3)成品形状可较复杂、尺寸精度高、表面质量好、质量稳定,一般无需切削加工;4)大批量生产时,产品成本低。

冲压基本工序⑴冲裁:即利用冲模将板料以封闭或不封闭的轮廓线与坯料分离的冲压方法。

即用带刃口的冲模使板料分离。

⑵弯曲:即将板料、型材或管材在弯矩的作用下弯成具有一定曲率和角度的制件的成形方法。

⑶拉深:也称为拉延,是使板料成形为空心件而厚度基本不变的加工方法。

铸造方法砂型铸造将熔化的金属注入砂型,凝固后获得铸件的方法,也称一次型铸造。

特种铸造除砂型铸造以外的铸造方法。

如:熔模铸造、压力铸造、离心铸造等。

砂型铸造的特点:(1)生产周期短,产品成本低;(2)产品批量、大小不受限制;(3)劳动强度大,劳动条件较差;(4)铸件质量不稳定,易产生缺陷按使用的工具不同,分为手工造型和机器造型。

(1)手工造型:指全部用手工或手动工具完成的造型工序。

1)特点:操作灵活,适应性强,成本低,生产准备时间短,铸件质量差,劳动强度大,生产率低。

2)应用:单件、小批量生产,各种大、小型铸件。

(2)机器造型指用机器完成全部或至少完成紧砂操作的造型工序。

1)特点:①提高了生产率,铸件尺寸精度较高;②节约金属,降低成本;③改善了劳动条件;④设备投资较大。

2)应用:成批、大量生产各类铸件。

特种铸造:是指与砂型铸造有显著区别的一些铸造方法。

例如:熔模铸造、金属型铸造、压力铸造、离心铸造、低压铸造、陶瓷型铸造、壳型铸造和连续铸造等。

熔模铸造:即用易熔材料制成模样,用造型材料将其包覆,制成型壳,熔出模样,经高温焙烧,浇注获得铸件的方法。

(2)熔模铸造的特点1)铸件精度和表面质量较高。

2)可以铸造形状复杂的薄壁铸件。

3)生产批量不受限制。

4)原材料价格贵,铸件成本高。

5)工艺过程繁杂,生产周期长。

6)铸件尺寸不能太大,质量一般小于25Kg。

零件结构的工艺性定义:指在一定生产批量和制造条件下,零件结构能否用最经济的方法制造出来并符合设计要求的能力。

铸件结构设计应遵循的基本原则:1)铸件的结构形状应便于造型、制芯和清理;2)铸件的结构形状应利于减少铸造缺陷。

3)对铸造性能差的合金如球墨铸铁、可锻铸铁、铸钢等,其铸件结构应从严要求,以免产生铸造缺陷。

铸造工艺设计包括:1.选择铸造方法或造型方法2.铸件的浇注位置和分型面位置,型芯和芯头结构;3.加工余量、收缩率和拔模斜度等工艺参数;4.浇注系统、冒口和冷铁的布置等;5.将所确定的工艺方案用文字和铸造工艺符号在零件图上表示出来,绘制铸造工艺图。

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