金属工艺学-5
金属工艺学课后答案(3篇)
第1篇一、选择题1. 金属工艺学的研究对象是（）A. 金属材料的加工工艺B. 金属材料的性能与结构C. 金属材料的制备与应用D. 金属材料的力学性能答案：A解析：金属工艺学主要研究金属材料的加工工艺，包括铸造、锻造、焊接、热处理等。
2. 金属材料的性能主要包括（）A. 强度、塑性、硬度B. 热稳定性、抗氧化性、耐腐蚀性C. 磁性、导电性、导热性D. 磁性、磁性、磁性答案：A解析：金属材料的性能主要包括强度、塑性、硬度等力学性能。
3. 金属材料的制备方法主要有（）A. 冶炼、铸造、锻造、焊接B. 冶炼、烧结、热处理、电镀C. 冶炼、铸造、热处理、焊接D. 冶炼、烧结、电镀、焊接答案：A解析：金属材料的制备方法主要包括冶炼、铸造、锻造、焊接等。
4. 热处理工艺包括（）A. 退火、正火、淬火、回火B. 退火、正火、氧化、回火C. 退火、正火、电解、回火D. 退火、正火、烧结、回火答案：A解析：热处理工艺主要包括退火、正火、淬火、回火等。
5. 焊接方法主要有（）A. 焊条电弧焊、熔化极气体保护焊、激光焊B. 焊条电弧焊、气体保护焊、钎焊C. 焊条电弧焊、熔化极气体保护焊、钎焊D. 焊条电弧焊、气体保护焊、激光焊答案：A解析：焊接方法主要包括焊条电弧焊、熔化极气体保护焊、激光焊等。
二、填空题1. 金属工艺学是研究（）的科学。
答案：金属材料的加工工艺2. 金属材料的性能主要包括（）、（）、（）等。
答案：强度、塑性、硬度3. 金属材料的制备方法主要包括（）、（）、（）、（）等。
答案：冶炼、铸造、锻造、焊接4. 热处理工艺主要包括（）、（）、（）、（）等。
答案：退火、正火、淬火、回火5. 焊接方法主要包括（）、（）、（）等。
答案：焊条电弧焊、熔化极气体保护焊、激光焊三、简答题1. 简述金属材料的加工工艺流程。
答案：金属材料的加工工艺流程主要包括以下步骤：（1）冶炼：将金属矿石提炼成金属。
（2）铸造：将熔融金属浇铸成所需形状的铸件。
金属工艺学第五版课后习题详解
第二篇，第一章，P48页3、某定型生产的厚铸铁件，投产以来质量基本稳定，但近一段时间浇不到和冷隔的缺陷突然增多，试分析其可能的原因。
答：浇不到和冷隔缺陷增多是由于液态合金的充型能力降低所致，由于投产以来质量基本稳定，因此，其结构影响因素应予以排除。
可能的原因有：1、材料化学成分发生变化，其结晶温度范围变宽。
导致流动性变差。
2、浇注温度及充型压力变小也会造成充型能力的降低。
3、铸型材料导热过快或铸型温度较低，使得液态合金温度降低过快。
4、铸型排气不畅或考虑天气因素导致温度降低过快。
4、既然提高浇注温度可改善充型能力，那么为什么又要防止浇注温度过高？答：浇注温度过高铸件容易产生缩孔、缩松、粘砂、析出性气孔、粗晶等缺陷，降低了出来的力学性能，因此，在保证充型能力的前提下，浇注温度不宜过高。
8、试用下面异形梁铸钢件分析其热应力形成原因，并用虚线标出铸件的变形方向。
第二篇，第三章，P73页4、浇注位置选择和分型面选择哪个重要？若它们的选择方案发生矛盾该如何统一？答：浇注位置是指浇注时铸件在型内所处的位置，铸件的浇注位置正确与否对铸件质量影响较大，是制定铸造方案时必须优先考虑的。
当浇注位置和分型面选择发生矛盾时，应首先考虑浇注位置，而后，根据试样形状、技术要求等内容对其分型面进行分型面的综合考虑评价，同时还需采用必要的措施，如施加冒口、安放冷铁等，获得合格的铸件产品。
5、图示铸件在单件生产条件下选用哪种造型方法。
（a）支架-整模造型（a）支架-分模造型（c）绳轮-挖砂造型+四箱造型（c）绳轮-活块造型（c）绳轮-环芯造型+分模造型环芯7、试绘制图示调整座铸件在大批量生产中的铸造工艺图。
用切削的方式加工出凹槽用钻孔方式加工内螺纹立铸卧铸成对卧铸-最优的大批量生产工艺第二篇，第四章，P81页2、什么是铸件的结构斜度？它与起模斜度有何不同？图示铸件结构是否合理？应如何改正？答：结构斜度是指铸件垂直于分型面上的不加工表面具有的斜度，是为了更好起模而设计。
金属工艺学第五版cp(5)课件
金属材料在建筑行业中具有良好的耐久 性、美观性和经济性等特点，能够满足
建筑物的长期使用和安全性能要求。
在建筑行业中，金属材料的加工工艺也 是多种多样的，如切割、弯曲、钻孔等 ，这些工艺能够保证建筑物的质量和美
观性。
04
金属工艺发展
新材料的发展
01
02
03
高强度轻质材料
如钛合金、铝合金等，广 泛应用于航空、汽车和体 育器材等领域。
将淬火后的金属加热到适当温度并保温一 段时间，然后缓慢冷却至室温，以稳定组 织、降低内应力和脆性。
03
金属工艺应用
机械制造中的应用
金属材料在机械制造中占据着重要的地位，如钢铁、铜、铝等。它们被广泛用于制 造各种机械设备、机床、工具等。
金属材料具有良好的力学性能、耐磨性、耐腐蚀性等特点，能够满足机械制造中的 各种需求。
在机械制造中，金属材料的加工工艺也是非常重要的，如铸造、锻造、焊接、切削 加工等，这些工艺直接影响到机械产品的质量和性能。
航空航天中的应用
航空航天工业对材料的要求非常高，需要具备轻质、高强度、耐高温等 特点。金属材料，如钛合金、铝合金、镍合金等，在航空航天领域中得 到了广泛应用。
这些金属材料能够满足航空航天领域中的各种极端条件，如高真空、高 温度、强辐射等，同时还能够保证机械设备的可靠性和安全性。
05
金属工艺实践
实验操作指导
实验目的
通过实验操作，掌握金属工艺的基本原理和技能，培养实践能力和创新思维。
实验设备
金属材料、工具、测量仪器等。
实验步骤
介绍实验前的准备、实验过程的方法和注意事项，以及实验后的整理和总结。
实验安全
强调实验过程中的安全注意事项，确保实验过程的安全可控。
金属工艺学第五版上下册(机械制造基础)复习提纲
一、填空题1、刀具磨损形式包括：前刀面磨损、后刀面磨损和前后刀面磨损。
2、切削运动主要包括主运动和进给运动。
P1 下册3、铸件壁厚相差过大将导致其产生热应力，从而使铸件厚壁部位产生拉应力、薄壁部位产生压应力。
4、周铣时根据切削部位刀齿旋转方向与工件进给方向的不同分为__顺铣 _和_ 逆铣_ _。
5、焊条药皮主要起提高电弧燃烧的稳定性、防止空气对融化金属的有害作用和保证焊缝金属的化学成分和力学性能作用。
6、拉深中容易产生的两种废品包括拉穿废品和拉皱拉深废品。
7、在设计、制造零件时应使零件在工作中产生的最大正应力与纤维方向重合，最大切应力与纤维方向垂直；并使纤维组织沿零件轮廓分布，避免纤维组织被切断。
8、生产类型一般分为大量生产、成批生产和_单件小批生产 ____。
9、加工轴类零件时常用的精基准是两端中心孔。
11、工序是机械加工工艺过程最基本的组成单元。
12、加工平面最常用的两种方法是__ 铣 _和__ 刨 __。
13、小尺寸螺纹常用的加工方法是：攻丝和套扣。
14、铸件的凝固方式有：逐层凝固、___糊状凝固__、___ 中间凝固。
15、焊接接头由焊缝和焊接热影响区两部分组成。
16、影响液态合金充型能力的因素有：合金的流动性、浇注温度和充型压力和铸型填充条件。
17、金属的可锻性常用金属塑性指标和变形抗力两个指标来衡量。
18、焊条焊芯主要起导电和填充焊缝金属作用。
19、切削用量三要素是指切削速度、进给量和背吃刀量。
20、铸件的三种凝固方式是逐层凝固、___糊状凝固__、___ 中间凝固。
21、常见的三种切屑类型是__ 带状切屑__、_ 节状切屑__、_崩碎切屑__。
22、根据钎料熔点的不同，钎焊可分为软钎焊、硬钎焊两类。
23、板料弯曲变形时，应尽量使弯曲线与纤维组织垂直。
P134 上册24、等离子弧是基于机械压缩效应、热收缩效应、磁收缩效应三种压缩效应所得到的截面细小的收缩电弧。
25液态合金的充型能力不足时，铸件会产生_浇不足_和_ 冷隔 _等缺陷。
《金属工艺学》课件
金属的加工工艺
金属的铸造工艺
铸造工艺简介：将熔融的金属倒入模具中，冷却后形成所需形状的工艺 铸造方法：砂型铸造、金属型铸造、离心铸造等 铸造材料：铁、钢、铝、铜、锌等 铸造工艺特点：可生产复杂形状的零件，成本低，生产效率高
金属的锻造工艺
锻造方法：自由锻造、模锻、 冲压、挤压等
锻造工艺：将金属加热到一 定温度，通过锤打、挤压等 方式改变其形状和性能
切削工具：包括车刀、铣刀、钻头、 锯片等
切削方法：包括车削、铣削、钻削、 锯削等
切削参数：包括切削速度、进给量、 切削深度等
切削质量：包括表面粗糙度、尺寸精 度、形位精度等
切削效率：包括生产效率、能耗、刀 具寿命等
金属的热处理工艺
热处理的原理和分类
热处理的原理：通过改变金属的微观结构， 提高其力学性能和耐腐蚀性
金属的表面处理技术
表面涂装技术
目的：保护金 属表面，提高 耐腐蚀性、耐
磨性等性能
主要方法：电 镀、喷涂、热
浸镀等
电镀：利用电 解原理，在金 属表面形成一 层金属或合金
镀层
喷涂：利用高 压气流将涂料 喷涂到金属表 面，形成一层
保护层
热浸镀：将金 属加热到一定 温度，使其表 面形成一层金 属或合金镀层
智能化：利用人工智能技术， 实现金属加工的自动化、智 能化
数字化：利用数字化技术， 实现金属加工的精确控制和
优化
绿色化：采用环保技术和材 料，实现金属加工的绿色化
和可持续发展
绿色环保和可持续发展要求
减少能源消耗：提高能源利用效率， 降低生产过程中的能源消耗
循环利用：提高金属材料的回收利 用率，实现资源的循环利用
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金属工艺学教学PPT
03
金属加工工艺
铸造工艺
铸造工艺基础
介绍铸造工艺的基本原理、铸 造材料、铸造设备及工装模具
等。
铸造工艺设计
学习铸造工艺方案制定、浇注 系统设计、冒口和冷铁设计等 。
铸造合金材料
了解常用铸造合金材料的性能 特点、应用范围及熔炼技术。
铸造缺陷与质量控制
分析铸造过程中常见的缺陷及 质量控制方法，提高铸造件质
金属工艺学的重要性
金属工艺学在现代工业制造中扮演着至关重要的角色，它涉 及到航空航天、汽车、船舶、能源、建筑、医疗器械等多个 领域，是实现从原材料到最终产品的关键环节。
金属工艺学的历史与发展
金属工艺学的起源
金属工艺学可以追溯到古代，人类最 早使用石头和骨头制作工具和武器， 后来逐渐掌握了炼铁和铜等金属的加 工技术。
VS
安全要求
实验室应配备必要的安全设施和防护用品 ，确保学生的人身安全和健康。学生在实 践过程中应按照指导教师的要求进行操作 ，如遇紧急情况应及时报告并采取相应措 施。
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金属工艺的创新与发展趋势
总结词
金属工艺的创新与发展趋势
创新点1
3D打印技术在金属工艺中的应用。
描述1
通过3D打印技术，可以实现金属零件的快速原型 制造，提高设计效率和生产灵活性。
金属工艺的创新与发展趋势
创新点2
01
金属表面处理技术的改进。
描述2
02
采用新型表面处理技术，如电镀、喷涂等，提高金属表面的美
观性和耐久性。
发展趋势1
03
数字化技术在金属工艺中的应用。
金属工艺的创新与发展趋势
01
描述3
利用数字化技术进行金属工艺设 计和优化，实现智能化制造和个 性化定制。
金属工艺学课件
热处理技术可以分为退火、淬火、回火等多种方式。
应用
热处理技术广泛应用于钢铁、有色金属等领域，是提高金属性能和 延长使用寿命的重要手段。
05
金属工艺学的未来发展
新材料的应用
轻质金属材料
随着航空航天、汽车等行业的快速发展，轻质金属材料如 钛合金、铝合金等在金属工艺领域的应用将更加广泛。
高性能金属材料
80%
医疗器械
金属工艺学在医疗器械领域的应 用也十分重要，如人工关节、心 脏起搏器等医疗器械的制造。
02
金属材料的性质
金属材料的物理性质
01
02
03
04
导热性
金属材料具有良好的导热性， 可以用于制造各种散热器、加 热器等。
导电性
金属材料是电的良导体，广泛 用于电线、电缆等电气产品的 制造。
密度
金属材料的密度较大，质地较 重，具有较高的质量感和稳定 性。
智能制造技术
将信息技术与制造技术深度融合，实现生产过程 的智能化和柔性化，提高生产效率和产品质量。
3
精密加工技术
利用高精度机床和加工工具，实现金属零件的高 精度加工，提高产品的稳定性和可靠性。
环保与可持续发展
01
绿色制造技术
通过采用清洁能源、减少废弃物 排放等方式，实现生产过程的环 保和可持续发展。
金属工艺学的重要性
金属工艺学在工业生产、航空航天、交通运输、医疗器械等领域 具有广泛应用，对于推动科技进步和社会发展具有重要意义。
金属工艺学的历史与发展
古代金属工艺
早在公元前，人类就开始使用金属，如铜、铁等， 用于制造工具和武器。
工业革命时期的金属工艺
随着工业革命的兴起，金属工艺得到了迅速发展， 各种新的加工技术不断涌现。
金属工艺学第五版课后习题详解
⾦属⼯艺学第五版课后习题详解《⾦属⼯艺》习题答案第⼀篇，第⼀章，P11页3、对于具有⼒学性能要求的零件，为什么在零件图上通常仅标注其硬度要求，⽽极少标注其他⼒学性能要求？答：硬度是指除了表⾯抵抗局部变形、特别是塑性变形、压痕、划痕的能⼒，反应了⾦属材料综合的性能指标，同时，各种硬度与强度间有⼀定的换算关系，故在零件图的技术条件下，通常只标出硬度要求，其他⼒学性能要求可以按照换算关系获得。
5、下列符号所表⽰的⼒学性能指标名称和含义是什么？答：σb：抗拉强度，材料抵抗断裂的最⼤应⼒。
σs：屈服强度，塑性材料抵抗塑性变形的最⼤应⼒。
σ：条件屈服强度，脆性材料抵抗塑性变形的最⼤应⼒σ-1：疲劳强度，材料抵抗疲劳断裂的最⼤应⼒。
δ：延伸率，衡量材料的塑性指标。
αk：冲击韧性，材料单位⾯积上吸收的冲击功。
HRC：洛⽒硬度，HBS：压头为淬⽕钢球的布⽒硬度。
HBW：压头为硬质合⾦球的布⽒硬度。
第⼀篇，第⼆章，P23页2、⾦属的晶粒粗细对其⼒学性能有什么影响，细化晶粒的途径是是什么？答：⼀般来说，同⼀成分的⾦属，晶粒越细，其强度、硬度越⾼，⽽且塑性和韧性也愈好。
影响晶粒粗细的因素很多，但主要取决于晶核的数⽬，晶核越多，晶核长⼤的余地愈⼩，长成的晶粒越细，主要途径有：1、提⾼冷却速度，增加晶核数⽬；2、添加变质剂（孕育处理），增加外来晶核；3、热处理或塑性加⼯，固态⾦属晶粒细化；4、凝固时震动液体，碎化结晶的枝状晶。
第⼀篇，第三章，P29页3、碳钢在油中淬⽕，后果如何？为什么合⾦钢通常不在⽔中淬⽕？答：由于碳钢的淬透性较差，因此在油中淬⽕时，⼼部冷却速度较慢，可能得不到马⽒体组织，降低了材料的⼒学性能。
对于合⾦钢，其淬透性较好，若在⽔中淬⽕，其整个截⾯将全部变成马⽒体，内应⼒较⼤，容易产⽣变形及开裂。
5、钢锉、汽车⼤弹簧、车床主轴。
发动机缸盖螺钉最终热处理有何不同？答：钢锉的最终热处理为淬⽕+低温回⽕，其组织为低温回⽕马⽒体，主要提⾼表⾯的硬度及耐磨性。
金属工艺学第五版(邓文英)课后习题解答
上翼板
3600 下翼板
焊接：第四章 焊接结构设计
4
确定焊缝位置，选择焊接方法，制气体保护焊
端面车刀
切断刀
作业题解答
铸造：第一章 铸造工艺基础
8.试用下面异形梁铸钢件分析其热应力的形成原 因，并用虚线表示出铸件的变形方向。p49
形成原因：壁厚不均匀。
铸造：第二章
常用合金铸件的生产
9.下列铸件宜选用哪类铸造合金？p61 车床床身、摩托车气缸体：灰铸铁 气缸套: 合金铸铁
火车轮：铸钢
压气机曲轴：球墨铸铁
压力加工：第三章 板料冲压
2
用φ50冲孔模具来生产 φ50落料件能否保证冲压件的精度？ 为什么？ p138
不能保证冲压件的精度。因为φ50冲孔模具的凸模直
径为50mm，凹模的直径为50+Z mm，而φ50落 料件所要求的凹模直径为50mm，所以此模具生产的落 料件直径大于50mm。
焊接：第一章 电弧焊
4
如图所示，拼接大块钢板是否合理？为什么？为减少焊 接应力与变形，应怎样改变？其合理的焊接次序是什么？p167
1 1 1 2 1 1 1
2
焊接：第二章 其他常用焊接方法
6
下列制品该选用什么焊接方法？ 自行车车架：硬钎焊 石油液化气罐主焊缝：缝焊、 自行车圈：缝焊（电阻焊） 电子线路板：软钎焊（一般）、激光、真空电子束 钢轨对接：电渣焊、对焊 不锈钢触罐：氩弧焊 钢管连接：对焊（闪光对焊 ） 焊缝钢管：摩擦焊 汽车油箱：缝焊
铸造：第五章 特种铸造
8.某公司开发的新产品铸铝小连杆，请问： p93 试制样机时，该连杆宜采用 砂型铸造 方法
当年产量为1万件时，宜采用
金属工艺学第五版cp-资料
如何学好本课程？
即使天上掉馅饼， 也只有早起的人才能得到
2020/5/31
要付出劳动
是否想学好本课程？
• 为了应付考试？
记录老师讲课重点（经常提到）
• 为了工作需要？
认真读懂教材和参考书
• 为了扩大知识面？ 广泛涉及课外书籍、勤于思考
2020/5/31
约
定
❖不迟到
❖字迹工整、按时独立完成作业 ❖课堂内不吃东西 ❖关闭通信等能够发出声音的工具
同学们好
2020/5/31
2020/5/31
绪
论
• 什么叫金属工艺学？
是一门研究有关制造金属零件工艺方法 的综合性技术基础课。
• 它主要研究： （1）各种工艺方法本身的规律性及其在机械制
造中的应用和相互联系；
（2） 金属机件的加工工艺过程和结构工艺性； （3）常用金属材料性能对加工工艺的影响等。 • 金属工艺学中涉及到的知识点在机械制造工程
2020/5/31
3. 什么是金属材料
金属材料——以金属元素为主要成分、 原子通过金属键结合而成的一 类固体材料。
金属材料
铁合金：钢、铸铁 非铁合金：铜、铝、钛、镁及其合金
2020/5/31
4. 金属材料的发展历史
公元前6000年：人类发明金属冶炼[1] 公元前4000年：古埃及人掌握炼铜技术[1] 公元前2500年：中国人开始使用铁 公元18世纪末：瓦特(JamesWatt,1736～1819，英国)
2020/5/31
第一章 金属材料的主要性能
• 教学重点：金属材料的力学性能（表达方式
、测定方法、单位量纲、物理意义）
• 教学难点：拉伸曲线（F-Δl或б-ε曲线）特 点；硬度实验过程
金属工艺学—5切削加工
*
14
切削部分（刀 头）
前刀面
副刀刃 副后刀面
夹持部分（刀 体）
主刀刃
刀尖
主后刀面
*
15
二、刀具材料
1.对刀具材料有如下要求： (1) 高的硬度和耐磨性。 (2) 足够的强度和韧性。 (3) 高的耐热性与化学稳定性。 (4) 良好的工艺性和经0.7~1.4%；T8、T10、T10A、T12等 HRC≈61~65
影响工件表面粗 造度
积屑瘤破裂后会划伤表面，加快刀具磨损 会形成硬点和毛刺，使工件表面粗造度值增大
*
35
3. 积屑瘤的控制
影响积屑瘤的因素
工件材料 切削用量 刀具角度 切削液等
粗加工时对已加工表面质量要求 不高，可利用积屑瘤减小切削力 ，保户刀具；
而精加工时，要保证工件加工质 量，必须避免产生积屑瘤。
第一节 切削加工的运动分析及切削要素 一、零件表面的形成
*
4
二、切削运动 切削运动——刀具和工件之间的相对运动，该相对运动由主运动和进给运动组成。
主运动
切下切屑所需要的最基本的 运动，对切削起主要作用， 速度最高、消耗机床的功率 95%以上。机床主运动只有 1个。
Ⅰ——主运动
切削运动
进给运动
使工件不断投入切削，从而 加工出完整表面所需的运动 。速度低，消耗机床的功率 5%以下。机床的进给运动 可以有一个或几个。
式中： nr — 主运动每分钟往复次数（次/min）； L — 往复直线运动行程长度（mm）。
*
9
（2）进给量（f，mm） 在单位时间内（主运动的一个循环内），刀具或工件沿进
给运动方向的相对位移。 如在车削、镗削、钻削时，进给量表示工件或刀具每转一
金属工艺学(3篇)
第1篇一、引言金属工艺学是一门研究金属材料的加工、成型和性能改进的学科。
它是材料科学与工程的一个重要分支，广泛应用于制造业、航空航天、汽车、电子、建筑等领域。
金属工艺学的研究对象包括金属材料的制备、加工、成型、表面处理以及性能评价等。
本文将从金属工艺学的定义、发展历程、主要工艺方法、应用领域等方面进行探讨。
二、金属工艺学的定义与发展历程1. 定义金属工艺学是研究金属材料的加工、成型和性能改进的一门学科。
它主要包括以下几个方面：（1）金属材料的制备：包括金属的熔炼、铸造、烧结等。
（2）金属材料的加工：包括金属的轧制、锻造、挤压、拉伸、剪切等。
（3）金属材料的成型：包括金属的弯曲、卷边、焊接、粘接等。
（4）金属材料的表面处理：包括金属的腐蚀、磨损、氧化、涂层等。
（5）金属材料的性能评价：包括金属的力学性能、物理性能、化学性能等。
2. 发展历程金属工艺学的发展历程可以追溯到古代人类对金属的利用。
以下为金属工艺学的发展历程：（1）古代：人类开始利用天然金属，如铜、金、银等，进行简单的加工和成型。
（2）青铜器时代：人类掌握了铜、锡合金的熔炼和铸造技术，出现了青铜器。
（3）铁器时代：人类学会了铁的冶炼和锻造技术，铁器逐渐取代青铜器。
（4）近代：随着工业革命的到来，金属工艺学得到了迅速发展。
出现了钢铁工业、有色金属工业等。
（5）现代：金属工艺学得到了更广泛的应用，出现了各种新型金属加工技术和表面处理技术。
三、金属工艺学的主要工艺方法1. 熔炼与铸造熔炼是将金属原料加热至熔化状态，使其成为液态金属。
铸造是将熔融金属浇注到预先设计好的模具中，冷却凝固后得到所需的金属制品。
2. 轧制与锻造轧制是将金属坯料通过轧机进行压缩和变形，使其厚度、宽度、长度等尺寸发生变化。
锻造是将金属坯料加热至一定温度，然后进行塑性变形，以获得所需的形状和尺寸。
3. 挤压与拉伸挤压是将金属坯料通过挤压机进行塑性变形，使其厚度、宽度、长度等尺寸发生变化。
(完整版)《金属工艺学》
(完整版)《金属工艺学》《金属工艺学》课程标准二〇一三年六月目录第一部分课程概述............................... - 2 -一、课程的性质和作用.......................... - 2 -二、课程设计的基本理念........................ - 2 -三、课程设计思路和依据........................ - 2 -第二部分课程目标............................... - 3 -一、知识目标.................................. - 3 -二、技能目标.................................. - 3 -三、人文目标.................................. - 3 -第三部分课程标准............................... - 4 -第四部分课程实施............................... - 5 -一、教学条件.................................. - 5 -二、师资要求.................................. - 5 -三、教学方法.................................. - 6 -四、教材选用与编写............................ - 6 -五、课程资源的开发与利用...................... - 6 -六、评价及标准................................ - 7 -第一部分课程概述一、课程的性质和作用1、课程性质《金属工艺学》是高等工科院校机械类和材料类各专业学生必修的一门综合性的技术基础课，是研究工程材料的性质及其加工方法的一门学科。
金属工艺学---教学大纲
《金属工艺学》课程教学大纲课程代码：050032001课程英文名称：Metal Technology课程总学时：24 讲课：24 实验：0 上机：0适用专业：机电类各专业、材料类各专业大纲编写（修订）时间：2012.7一、大纲使用说明（一）课程的地位及教学目标1.课程地位：金属工艺学是专业基础课、必修课。
2.教学目标：使学生了解常用金属材料的成分、组织、性能及热处理工艺之间的关系。
掌握铸造、锻造、焊接、热处理和切削加工的工艺基础知识，目标是培养学生的创新创业能力，激发学生对科学研究或创造发明的浓厚兴趣，全面提升学生的工程素质和实践能力，为学习其它有关专业课程和将来从事生产技术工作奠定必要的理论基础。
（二）知识、能力及技能方面的基本要求1.知识方面的基本要求：了解金属结构的主要类型和特点；掌握金属的基本工艺性能；了解钢的热处理方法和钢的组织结构；掌握铸造的基本原理和工艺方法；了解铸造工艺设计；掌握锻压和冲压的基本原理和工艺方法；了解自由锻和冲裁的工艺设计；掌握焊接的基本原理和工艺方法；了解手工电弧焊的工艺设计；掌握金属切削的基本原理；了解切削刀具和切削工艺的设计；掌握金属的车削、钻削、铣削、磨削的基本工艺方法；了解其工艺设计；了解螺纹加工、齿形加工、磨料精密加工、刀具精密加工的原理和工艺方法。
2.能力方面的基本要求初步具备分析金属冷、热加工过程中出现的工艺问题的能力。
3．技能方面的基本要求在实习过程中掌握各种设备的结构和原理及操作规程，同时在原有设备的基础上，能够初步对设备进行改造和更新，不断完善工艺规程。
（三）实施说明本教学大纲依据专业指导性教学计划制定，指导教学环节。
教学以课堂讲授为主，紧密结合金属工艺实习教学。
对课程中的重点问题着重讲解。
本课程具有理论性和实践性，因此在教学过程中要注意理论联系实际，通过工程实例锻炼学生分析解决问题的能力。
本课程采用启发式教学，培养学生思考问题、分析问题和解决问题的能力；通过课后作业调动学生学习的主观能动性。
金属工艺学第五版和原理
A1~650℃ ：珠光体 P
钢中的合金元素不改变奥氏体的形成过程，但能影响奥氏体的形成速度。 因为合金元素能改变钢的临界点，并影响碳的扩散速度，且它自身也存在扩 散和重新分布的过程，所以合金钢的奥氏体形成速度一般比碳钢慢，尤其高 合金钢，奥氏体化温度比碳钢要高，保温时间也较长。 3. 原始组织的影响
钢中原始珠光体越细，其片间距越小，相界面越多，越有利于形核，同时 由于片间距小，碳原子的扩散距离小，扩散速度加快导致奥氏体形成速度加 快。同样片状P比粒状P的奥氏体形成速度快。
对于过共析钢，平衡组织Fe3CⅡ+P，当加热到AC1以 上时，P→A；在AC1～ACCM的升温过程中，二次渗碳体 逐步溶入奥氏体中。 即P + Fe3CⅡ → A + Fe3CⅡ →A
影响奥氏体形成速度的因素
1. 加热速度的影响
加热速度越快，奥氏体化温度越高，过热度越大，相变驱动力也越大； 同时由于奥氏体化温度高，原子扩散速度也加快，提高形核与长大的速度， 从而加快奥氏体的形成。 2. 化学成分的影响 钢中含碳量增加，碳化物数量相应增多，F和Fe3C的相界面增多，奥氏体 晶核数增多，其转变速度加快。
加热目的：使钢发生同素异晶转变（得到奥氏
体A，消除铁素体F）
过热度与过冷度
对于加热：非平衡条件下的相变温度高于平衡条 件下的相变温度；
对于冷却：非平衡条件下的相变温度低于平衡条 件下的相变温度。
这个温差叫滞后度：加热转变 → 过热度 冷却转变 → 过冷度，
加热与冷却速度越大，导致过热度与过冷度越大。 此外，过热度与过冷度的增大会导致相变驱动力 的增大，从而使相变容易发生。
公元前六世纪，钢铁兵器逐渐被采用，为了提高 钢的硬度，淬火工艺得到迅速发展。中国河北省 易县燕下都出土的两把剑和一把戟，其显微组织 中都有马氏体存在，说明是经过淬火的。
精选金属工艺学第五版
离心式实型铸造
离心铸造的生产过程
（1）将金属型型腔清理干净，喷涂料（2）旋转铸型，浇入定量金属液（3）凝固后，停止旋转，取出铸件
利用回转表面生产圆筒形铸件，省去型芯和浇注系统，大大简化了生产过程，节约了金属离心力的作用，铸件由外向内的顺序凝固，而气体和熔渣因比重轻向内腔移动而排除，铸件组织致密，极少有缩孔、气孔、夹渣等缺陷合金的充型能力强，便于流动性差的合金及薄件的生产。便于制造双金属铸件
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金属型成本高，生产周期长铸造工艺严格，易出现浇不足、冷隔、裂纹铸件的形状和尺寸受一定的限制
离心铸造
立式离心铸造 铸型绕垂直轴旋转。铸件内表面呈抛物线形。用来铸造高度小于直径的盘、环类或成形铸件。
将液态合金浇入高速旋转的铸型中，使金属液在离心力作用下充填铸型并结晶。
卧式离心铸造
组合金属型结构
透气性差导热性好没有退让性 金属型的这些特点决定了它在铸件形成过程中有自己的规律。
金属型和砂型，在性能上有显著的区别
金属型铸造工艺
金属型的预热（预热温度一般不低于150°C)金属型导热性好／液体金属冷却快，铸件易出现冷隔、浇不足、气孔等缺陷。同时保护铸型。
涂料（耐火涂料的厚度为0.3~0.4mm)利用涂料层的厚薄，调节铸件的冷却速度；保护金属型，防止高温金属液对型壁的冲蚀和热击；利用涂料层蓄气排气。
9、静夜四无邻，荒居旧业贫。。10、雨中黄叶树，灯下白头人。。11、以我独沈久，愧君相见频。。12、故人江海别，几度隔山川。。13、乍见翻疑梦，相悲各问年。。14、他乡生白发，旧国见青山。。15、比不了得就不比，得不到的就不要。。。16、行动出成果，工作出财富。。17、做前，能够环视四周；做时，你只能或者最好沿着以脚为起点的射线向前。。9、没有失败，只有暂时停止成功！。10、很多事情努力了未必有结果，但是不努力却什么改变也没有。。11、成功就是日复一日那一点点小小努力的积累。。12、世间成事，不求其绝对圆满，留一份不足，可得无限完美。。13、不知香积寺，数里入云峰。。14、意志坚强的人能把世界放在手中像泥块一样任意揉捏。15、楚塞三湘接，荆门九派通。。。16、少年十五二十时，步行夺得胡马骑。。17、空山新雨后，天气晚来秋。。9、杨柳散和风，青山澹吾虑。。10、阅读一切好书如同和过去最杰出的人谈话。11、越是没有本领的就越加自命不凡。12、越是无能的人，越喜欢挑剔别人的错儿。13、知人者智，自知者明。胜人者有力，自胜者强。14、意志坚强的人能把世界放在手中像泥块一样任意揉捏。15、最具挑战性的挑战莫过于提升自我。。16、业余生活要有意义，不要越轨。17、一个人即使已登上顶峰，也仍要自强不息。
金属工艺学第五版cp2-资料
3.纯铁的晶体结构。 4.纯铁同素异晶转变。
12min35s的录像（金属的晶体结构、结晶过程、细 化晶粒的方法、同素异晶转变等结晶和固态转变的基本理 论）
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一、金属的结晶
• 什么是金属的结晶？ 液态金属冷却凝固转变为固
态晶体的过程 • 结晶的过程可用（温度—时间
• γ-Fe 转变为α-Fe 时， 金属的体积将膨胀还是 收缩？
2020/8/4
纯铁的冷却曲线及晶体结构变化
第二节 铁碳合金的基本组织
• 基本概念：合金、组元、相、组织 • 将一种金属元素同一种或几种其它元素结合
在一起所形成的具有金属特性的新物质，称 为合金。 • 组成合金的最基本的、独立的物质称为组元 ，通常是指组成该合金的元素或某些化合物 ，根据合金组元数目的多少，把合金分为二 元合金、三元合金和多元合金。如：铁碳合 金就是由铁和碳二组元组成的二元合金。
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1）过冷度的影响
• 冷却速度愈大， 过冷度愈大。
• 实线部分，随着 ΔT 的 增 大 ， 形 核率和长大速度 都大，且N的增 加比G增加的快 ，晶粒愈细。
2020/8/4
2）变质处理
• 在液态金属结晶前，特意加入某些合金， 造成大量可以成为非自发晶核的固态质点 ，使结晶时的晶核数目大大增加，从而提 高了形核率，细化晶粒，这种处理方法即 为变质处理。
• 溶质原子溶入溶剂晶格中，而仍保持溶剂晶 格类型的金属晶体，称固溶体。
在固溶体中保持其原晶体结构的组元（元素）—溶剂 ，其余的组元（元素）—溶质
• 根据溶质原子在溶剂晶格中所处位置不同， 固溶体可分为间隙固溶体和置换固溶体两类 。 2020/8/4
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二、常用机械零件的毛坯种类和选择
（一）毛坯的种类：1.铸件、2.型材件、3.焊接件。 （二）毛坯选择应考虑的因素 1.生产批量—生产量大，采用和生产率高的加工方 法；生产量小，采用和生产率低的加工方法。 2.零件对材料组织和性能以及材料对工艺性能的要 求—材料为铸铁时，只能选铸件；重要的受力复杂的钢 质零件不宜用型材而应选用铸钢。 3.结构、形状与尺寸—轴类零件各段台阶直径相差 不大可用型材，否则宜用锻件；大型零件只能采用自由 锻件、砂型铸件或焊接件。 4.生产条件—应考虑加工方法 实际工艺水平以及 外协加工的可能性与经济性。
2.盆套类零件 常见的有齿轮、飞轮、法兰、套环、垫圈等。例如： 齿轮，根据齿轮的齿面和齿根以及齿轮本体的受力要求 不同，一般中小型齿轮应选用中碳结构钢，重要的齿轮 应选用合金渗碳钢；结构复杂的大型齿轮可用铸钢、球 铁为材料，可以焊接甚至拼接的工艺来生产；至于低速 运转受力不大的可用灰铁甚至尼龙为材料。
（三）典型机械零件与结构件毛坯的选择 1.轴杆类零件 常见的有实心轴、空心轴、直轴、曲轴和杆件零件 等。根据承载条件的不同，轴又可分为：转轴、传动轴 和心轴三大类。 中等载荷或一般的轴，主要选用中碳调质钢；重载、 冲击及耐磨的轴，主要选合金结构钢，还要采用锻造成 形加工方法；异性断面或弯曲凸轮轴、曲轴等，材料采 用球墨铸铁，其毛坯选用铸造，如排气阀，则可将合金 耐热钢胆囊阀帽与普通碳素钢的阀杆焊成一体；超大的 零件还可以采用先铸造后焊接的拼装的工艺来成形，如 大型水压机的立柱。
表7-1 几种常见零件工作条件、失效形式及要求的力学性能
零件失效形式分类
导致零件失效的因果分析图（鱼骨图）
左：零件存在危险截面时应加厚薄壁处 右：开工艺孔以避免零件淬火变形或开裂
130载重车半轴
北京吉普车后桥主动圆锥齿轮
C620车床主轴
3.箱座、支架类零件 常见的有各种机械的机身、机架、机座、工作台以 及齿轮箱、轴承座、阀体、泵体等。考虑到这类零件的 工作条件相差很大，更有压应力、拉应力、弯曲应力、 冲击载荷的复合作用以及要求耐磨密封等使用条件，最 好采用铸造工艺，极端情况下，也可以采用焊接工艺。
按力步骤：
朱明工作室
zhubob@
金属工艺学
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主讲: 朱明
高级技师、经济师、工程师 高级技能专业教师 汽车维修高级考评员
授人以鱼不如授人以渔
第五章
毛坯选用
毛坯的选用在工厂是一个很实际的问题，选错毛坯 真的是一个“初级错误”，经典的有选错材料，拿了不 能淬火的钢材去作调质、也有选错型号造成机械性能不 足、更有选了不宜进行焊接的材料去焊接等，操作者知 识上的不足造成了企业的经济损失。 一、机械零件毛坯选择的原则（P91） 1.适用性原则；2.经济性原则；3.可行性原则；4. 环保性原则。 上述四项原则是互相联系的，考虑是应在保证第一 项原则的前提下，力求做到质量好、成本低、制造周期 短和环保的原则。