第二章材料表面清理与精整
材料表面清理与精整
从成本考虑，除油剂浓度尽量低。 碱液除油的优点是：成本低、无毒、不会燃烧。缺点： 生产效率低（除油时间长）。
1. 4、电解除油
在碱性除油液中通直流电，把工件作为阴极或阳极， 进行短时间电解，而除油的方法。 ①除油原理 a、皂化作用及乳化作用 b、电极表面的极化作用，降低金属表面与溶液界 面张力 c、电极上产生的大量气泡的迅速撕裂，使油污转变 成细小的油珠而被除掉 d、气泡对溶液还会起到机械搅拌作用，加速除油 过程
三、对除油剂的要求
1、除油效果好，成本低。 2、对基体物腐蚀、安全、无毒。 3、操作方便，容易被水清洗。 4、对后续工序无不良影响。 5、便于废水处理，不致引起公害。
物理因素在除油过程中的作用
1、搅拌：可以处使油污从工件表面脱落下来，也可以使除油 剂于表面充分接触，并加速油污在溶液中的分散过程，所有这 些都可以使除油速度加快。 机械搅拌、空气搅拌、超声波清洗 2、温度：温度升高对除油过程有促进作用，温度升高时，油 脂变软，有利于除油剂的渗透和润湿作用，促进油脂脱落合分 散，温度升高还会使酯的水解速度加快，溶液的对流作用增强， 这些都有利于除油过程。因此传统的除油都是在接近沸点的温 度下进行的。 但是高温除油耗能较高，近年来，低温除油越来越受到 人们的重视。低温除油对表面活性剂依赖程度很大，要求表面 活性剂的浓度高达1％－3％。通常是非离子表面活性剂与阴离 子表面活性剂配合使用，为了促进表面活性剂的溶解，往往还 需要加入分散剂（亲水基团较多的表面活性剂）。用这样的除 油液在40℃左右的室温下就可以有效地除油。
表面处理技术概论-绪论
四、表面技术的内涵
表面工程技术的主要目的：就是在于通过表 面处理使材料表面按人们希望的性能进行改 变。 具体说：表面工程技术是在不改变基体材料 的成分、不削弱基体材料的强度的条件下， 通过物理手段或化学手段赋予材料表面以特 殊的性能，从而满足工程技术上对材料提出 的要求的技术。 表面工程技术的作用就是改善或赋予表面各 种性能
五、表面技术的分类
按表面层功能特性分类之二
热功能：耐热、抗高温氧化、热绝缘、 热辐射、高温封严等。 光、电、磁特种功能：反光、滑光、吸 收、超导、导电、绝缘、半导体、电磁 屏蔽等。 其他特种功能：吸波、红外反射、太阳 能吸收、辐射屏蔽、催化、生物功能等。
五、表面技术的分类
按工艺方法分类之一
电化学方法：利用电极反应，在基体上 形成镀覆层，如电镀、阳极氧化等。 化学方法：利用化学物质的相互作用， 在基体 表面形成镀覆层如化学镀、化学 转化等。 热加工法：利用高温条件下材料熔融或 热扩散，在基体表面形成镀、渗层，如 热浸，表面合金化等。
四、表面技术的内涵
表面工程最突出的技术特点是无需整体改变 材质而能获得原材料所不具备的某些特殊性 能。 采用不同的处理工艺，可使基材表面获得整 体材料很难得到的特殊成份与结构，如超细 晶粒、非晶态、超饱和固溶体、多重结构、 多相弥散结构等，相应具备一些整体材料很 难得到的特殊性能。
四、表面技术的内涵
材料表面耐磨处理技术课件
5.3 表面化学热处理
表面化学热处理是工程中常用增强表面 耐磨性的工艺，主要是渗碳、渗氮、渗 硼等表面硬化技术；渗硫、氧化等表面 润滑技术。
1、渗碳
渗碳是钢材表面强化的主要工艺，其实质是增 加钢表面的碳浓度，提高表面硬度而增强表面 耐磨性。
b，可以提高产品质量和经济效益。表面 技术获得的表面层可以获得整体材料很 难，甚至无法得到的特殊组分和结构 （如超细晶粒、非晶态、超饱和固溶体、 多层结构等），从而获得远非一般整体 材料可比的性能，大大改善产品的质量； 由于表面层很薄，涂层用材很少，在提 高耐磨性的同时不会显著增加成本。
c，提高零件在特殊工况下的使用寿命。 随高新技术的不断发展，零部件的工况 向高温、高速、重载、超低温等极端条 件发展，对材料的要求越来越高，零部 件材料可以通过表面技术处理后适应上 述特殊工况。
c，热加工法：利用高温条件下材料熔融 或热扩散，在基体表面形成镀、渗层， 如热浸，表面合金化等。
d，高真空法：利用材料在高真空下气化 或受激离子化而形成表面镀覆层，如真 空蒸发镀、溅射镀、离子镀等。
e，其他物理方法：如机械镀、涂装、激 光表面加工等。
下面具体介绍工程中表面常用的工艺方 法和用途。
热化学表面改性：渗碳、渗氮、渗硫、 激光表面合金化等。提高表面的耐磨、 耐蚀、耐热及抗疲劳性能。
白铜锻打工艺流程
白铜锻打工艺流程
1. 原材料准备：
选择符合要求的白铜合金原料，如BFe10-1-1等牌号的白铜合金材料，确保其纯度和成分符合锻造所需。
2. 预处理：
对原料进行必要的表面清理，去除氧化皮、油污和杂质。如果需要，对大块或锭料进行加热前的切割，以适应锻造设备的尺寸需求。
3. 加热：
将白铜原料放入加热炉中均匀加热至适合锻打的工作温度。白铜不宜高温快速加热，以防脱锌现象或其他相变带来的脆性问题，因此加热过程需控制在适当的温度范围内。
4. 锻造：
在达到合适温度后，将白铜移至锻造设备上进行操作。根据产品的形状和尺寸要求，可能采用自由锻造（自由锻）或模锻等方式进行成形。自由锻过程中，通过锤击或压力机的作用使金属变形，逐步形成所需的形状。若是模锻，则将金属置于预设的模具中，通过上下模具的闭合挤压成型。
5. 中间退火：
在锻造过程中，为消除内应力、改善塑性和组织性能，可能需要进行中间退火处理。
6. 整形与精整：
锻造完成后，对产品进行初步整形和修整，切除多余的边角料，
并确保尺寸精度和表面质量满足要求。
7. 最终热处理：
根据需要，进行回火、固溶处理或时效处理，以调整和稳定材料的机械性能和微观结构。
8. 检验与验收：
对锻件进行无损检测（如超声波探伤、磁粉探伤等）、尺寸测量以及机械性能测试，确保产品质量合格。
9. 冷却与储存：
锻件自然冷却后入库储存，等待后续加工或直接交付使用。
材料及加工技术基础复习提纲
第一章概述
第一节产品造型设计与材料
1、产品造型设计三大构成要素：使用功能、材料工艺、审美情趣。
2、按材料的化学组成分类, 材料的种类有哪些
金属材料：
无机非金属材料：陶瓷、玻璃等
有机高分子材料：塑料、橡胶、纤维等
复合材料：玻璃钢、碳纤维复合材料等。
（1）感觉物性
指人的感觉器官（触觉和视觉）对材料作出的综合印象, 包括人的感觉系统对因材料所给与的生理剌激所作出的反映。
（2 ）加工成型性
材料通过加工而获得所需产品形状的难易程度。工业造型材料必须是容易加工相成型的材料，必须具备优异的加工成型性。所以加工成型件是衡量工艺造型材料的重要因素之一．对于不同的材料，其加工成型性不同。
（3）表面工艺性
通常任何设计都不能直接使用基本材料和毛坯，应通过一系列的表面处理，改变材料表面状态。其目的除了得到防腐蚀、防化学药品、防污染，提高产品的使用寿命外，还可提高材料的表面美化装饰效果，提高产品的价值。
根据材料本身的性质和产品使用环境，正确选择表面处理和表面装饰工艺是提高产品外观质量的重要途径。
（4）环境耐候性
环境耐侯性是指工业造型材料适应于环境条件，经得起环境因素变化的能力。即不因外界因素的影响和侵袭而发生化学变化，以致引起材料内部结构改变而出现褪色、粉化、腐蚀甚至破坏的能力。
材料选用一般根据以下几个原则：
1、满足零件使用性能的要求，保证产品内在质量；
2、满足零件工艺性能的要求，提高加工成品率
3、符合造型要求及经济性原则，降低成本，获得大的经济效益。
感觉物性（概念）：人的感觉器官对材料做出的综合印象。
4、质感（概念）：用来标志人对物体材质的生理和心理活动的，触觉和视觉所产生的综合印象。
《现代材料加工方法》复习要点
《现代材料加工方法》复习要点
第1章概述
掌握材料的各种分类方法
按化学组成和显微结构分：金属材料、无机非金属材料、有机高分子材料。
按性能特征分：结构材料、功能材料。
按用途分：建筑材料、航空材料、电子材料、半导体材料、能源材料、生物材料。
按状态分：固体材料、液体材料、粉末材料。
掌握金属材料成形方法
液态金属铸造材料成形：a.重力下铸造：砂型铸造、金属型铸造、熔模铸造、消失模铸造。b.外力下铸造：压力铸造、离心力铸造、挤压铸造、反重力铸造。
固态金属塑性成形：a.体积金属成形：自由锻、胎模锻、模锻（开式、闭式、特种）。b.板料金属成型：冲裁、弯曲、拉深、特种成形。
金属材料焊接成形：a.熔焊（电弧焊）b.压焊（电阻焊，摩擦焊）c.钎焊，粘接焊
21世纪材料成形加工技术的发展趋势有哪些？
发展趋势：1.精度成形。2.材料制备与成形一体化。3.复合成形。4.数字化成形。5.材料成形自动化。6.绿色清洁生产。
与机械切削加工比较，材料成形加工有哪些特点？
特点：1.通常，材料在热态下通过模具或模型而成形。2.材料利用率高。3.劳动生产率高，可实现机械化，自动化生产。4.产品尺寸规格的一致性好。5.产品性能好。6.但尺寸精度比切削加工低，表面粗糙度比切削加工好。
第2章液态金属铸造成形
1．液态金属铸造原理、特点及分类
金属液态成形通常指铸造成型。2.应用广泛，可获得形状复杂、外形尺寸不等的铸件；铸件和零件尺寸接近，少无切削加工；成本低，投资少。3.砂型铸造、特种铸造、消失模铸造。
2．消失模铸造的原理、特点及应用
1.将涂有耐火材料的模样四周用干砂充填、紧实，浇注时高温的金属液使其热解消失，并占据泡沫模所退出的空间而获得铸件。
第二章 产品设计材料与工艺
火焰除锈：利用钢铁和氧化皮的热膨胀系数不同，常用氧化 乙炔燃烧器加热钢铁使其氧化皮脱落。主要用于厚型钢铁物 件及大型铸件等，不能用于薄钢材、小铸件及非金属制品， 否则，工件将受热变形甚至损坏而影响质量。
喷射除污：主要用在金属制品上。用机械离心力或压缩空 气、高压水等为动力，将磨料（砂石或铁丸）通过专用喷嘴， 以高速喷射到工件表面，凭其冲击力、摩擦力除去污物和铁锈。 经喷砂后的钢铁表面常带锯齿形，可增加涂膜和钢铁表面的结 合力。粗糙度需要小于涂膜厚度的1/3。
2.3.2 表面清理方法
常见的表面清理方法有碱液清洗、溶剂清理、化学清 理和机械清理。
1.碱液清理 碱液清理主要用于除油，也可洗掉金属碎屑、浮渣，
以及研磨料和碳渣等，配置碱液清洗液有氢氧化钠、碳 酸钠、硅酸钠、磷酸三钠等。
玻璃仪器的清洗
2. 溶剂清理 溶剂清理是利用石油溶剂、芳烃溶剂（如甲苯、二
如何防治氢脆？
首先，尽量缩短酸洗时间。
在除锈和除氧化皮时，尽量采用喷砂抛丸的方法，若洛氏硬度等 于或大于HRC 32的紧固件进行酸洗时，必须在制定酸洗工艺时确保零 件在酸中浸泡的时间最长不超过10分钟。并应尽量降低酸液的浓度， 并保证零件在酸中浸泡的时间不超过10分钟。
其次加缓蚀剂，减少产氢量, eg: Lan-826酸洗缓蚀剂。
17世纪发明的铜板画，凃蜡-硝酸液浸蚀 金属刻蚀画
tm5001表面处理标准
tm5001表面处理标准
TM5001 表面处理标准指南
概述
TM5001 是一套全面且严格的表面处理标准，旨在确保电子设备和组件的长期可靠性和性能。本指南概述了 TM5001 标准的各个方面，涵盖了准备、涂层和质量控制要求。
表面准备
清洁：表面必须彻底清洁，去除所有污染物，如油脂、灰尘和碎屑。
活化：可以通过化学或机械方式激活表面，以提高涂层的附着力。
掩蔽：应掩蔽不应涂覆的区域，以防止损坏。
涂层应用
涂层选择：根据最终用途和环境要求选择合适的涂层材料。
涂层厚度：确定和保持所需的涂层厚度至关重要，以满足性能
要求。
应用方法：涂层可通过各种方法应用，包括喷涂、浸涂和电镀。
固化：涂层必须经过适当的固化程序，以确保其附着力和耐久性。
质量控制
外观检查：目视检查涂层，检查是否存在缺陷或不均匀性。
附着力测试：通过划痕或剥离试验评估涂层的附着力。
耐腐蚀性测试：将涂层暴露在腐蚀性环境中，评估其耐腐蚀能力。
电气测试：对于导电涂层，进行电气测试以验证其导电性。
特殊考虑因素
无铅焊接：TM5001 提供了满足无铅焊接要求的特定指南。
可焊性：涂层应具有良好的可焊性，以确保可靠的焊接连接。
环境法规：涂层材料和加工工艺必须遵守适用的环境法规。
合规的重要性
遵守 TM5001 标准对于保证电子设备和组件的可靠性和寿命至关重要。通过遵循这些准则，制造商可以确保其产品符合行业期望并满足客户要求。
材料加工整理资料(1)
材料加工原理
第一章
1.凝固过程中，热阻包括：液态金属的热阻，已凝固金属的热阻，中间层的热阻以及铸型的热阻等。
1.1凝固过程中传热的方式与特点
基本传热方式有三种：传导、对流和辐射。
四种典型的热交换情况：
a，铸型热阻起决定作用；b，中间层热阻起决定作用c，金属凝固层热阻起决定作用；
d，进到户凝固层热阻和铸型热阻共同起决定作用
影响金属凝固温度场的因素
1）凝固金属的性质；2）铸型的性质3）浇注条件；4）铸件结构。
1.2 金属凝固过程中，起断面一般呈现三个区域：固相区、凝固区、液相区
1.2.3 凝固方式：根据液固两相区的宽度可分：逐层凝固、体积凝固（糊状凝固）、中间凝固影响凝固方式的因素
1）合金的结晶温度范围：取决于铸件材料。
2）铸件的温度梯度：是调节凝固方式的重要因素。
1.4 最典型的铸件晶粒组织由三个晶区组成：表面细晶区、内部柱状晶区、中心等轴晶区P29（1）表面细晶区：表面细晶区的大小与浇注温度、铸型温度、铸型导热能力、合金的生核能力以及合金成分有关。
细晶区的形成关键在于造成大量生核的条件，除了晶体脱落及其增殖作用外，有效质点的存在也能增加此区的生核，促进细晶区的形成。
（2）内部柱状晶区：它是表面层区晶体向内单向延伸生长的结果。
（3）中心等轴晶区
1.4.2等轴晶组织的获得：原则是使液态金属中不断地产生新晶核，以阻止柱状晶的生长。细化的方法：a，降低浇注温度
b、孕育处理：加入孕育剂，促进液态金属内部形核从而获得细等轴晶(非自发形核作用、溶质偏析作用)
c、动力学细化：方法，浇注过程控制技术、铸型振动、超声波振动、液相搅拌、提高冷却速度
材料工程专业英语词条
材料工程专业英语词条
swing摇摆、摆动、回转、漂移、偏向（频率）不稳定、（信号强度）变动、振（摆）幅、偏转（指针的）、摆度（车床的）
swing cut-off saw摆（式）锯
swing-down下摆
swing-forging machine摆锻（开坯）机、摆式轧机
swinging摆动、摇动
swinging saw摆式锯
swirl旋涡、涡流、涡动
swirler旋涡式喷嘴、离心式喷嘴、旋流器
switch (Sw)转换开关、开关、转变、改变、转辙器、道岔、电键、整流子
switchboard配电盘、配电板、转换器、换向器、交换机、交换台
switchboard gallery配电盘室
switchboard panel配电盘
switcher转换开关、调车机车
switchgear开关设备、开关装置、配电装置、转辙联动装置
switching in接入、接通
switch（ing）off断开
switch on接通（电路）、合上开关
switch tie道岔轨枕、转辙器轨枕
swivel转体、转节、转环、旋转轴
swivel cylinder for strip tracker control 带钢跟踪装置控制用旋转缸
sword剑、刀、刺刀、砍刀
syllable字节、音节
sylvite钾盐KCl
symbol符号、记号、样品
symmetric（al）(Sym.)对称的、匀称的symmetrical arcs of pattern
（衍射）花样对称衍射线
symmetry对称、对称性
symposium座谈会、讨论会、论文集、论丛synch同步信号
第二章锻造分解
1、敷料、余量及公差： 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 。如消除零件上的键槽、台阶结构而增加的金属等。 余量： 为切削加工而增加的尺寸。加工余量一般为1～4 mm。
公差：锻件名义尺寸的允许变动量。一般取在±0.3～3 mm 之间。
2、分模面： 上下锻模在模锻件上的分界面。 选择原则： 1)应选在最大截面处 - 要保证模锻件能从模膛中取出。 2)上下两模沿分模面的模膛轮廓一致 - 以便在安装锻模和生产中容易发现错模现象，及时调整锻 模位置。
二、坯料重量和尺寸确定
◆重量：G坯料= G锻件+ G烧损+ G料头 G坯料—坯料重量；G锻件—锻件重量； G烧损—加热中坯料表面因氧化二烧损的重量（第一次加热取 倍加热金属重量的2％～3%，以后各次加热的烧损量取1.5％～
2.0％ ）；
G料头—在锻造过程中，切掉的金属量(料芯、连皮、飞边等) ◆尺寸：
◆飞边槽：沿模膛四周形成的槽。 作用：容纳多余金属，增大金属向ຫໍສະໝຸດ Baidu流动的阻力。
◆冲孔连皮： 终锻后在孔内留有一薄层的 金属成为冲孔连皮。最后冲孔连 皮和飞边冲掉后，得到有冲孔的 模锻件。动画演示。 2.预断模膛： 使坯料预变形，以接近锻件尺寸的模膛。终锻时，金属容易 充满终锻模膛。 特点：预锻模膛形状接近模锻件，模锻圆角及模锻斜度较大 ，没有飞边槽。
第二章锻造分解
第二章 锻造
西安理工大学材料科学与工程学院 school of material science and engineering of XAUT
材料及热加工工艺—第三篇 金属塑性加工
锻件公差 ③锻件公差 是锻件名义尺寸的允许变动值， 是锻件名义尺寸的允许变动值，一般中小件 ±2～4mm，具体数值应根据锻件的形状、尺 ～ ，具体数值应根据锻件的形状、 锻造方法等因素查相关手册确定。 寸、锻造方法等因素查相关手册确定。
材料及热加工工艺—第三篇 金属塑性加工
西安理工大学材料科学与工程学院 school of material science and engineering of XAUT
材料及热加工工艺—第三篇 金属塑性加工
3、自由锻件的结构工艺性 由于自由锻只限于使用简单的通用工具成形， 由于自由锻只限于使用简单的通用工具成形，因 此自由锻件外形结构的复杂程度受到很大限制。 此自由锻件外形结构的复杂程度受到很大限制。
材料及热加工工艺—第三篇 金属塑性加工
2） 坯料质量及尺寸计算 坯料质量的计算公式： 坯料质量的计算公式
Байду номын сангаас
根据： 根据：锻件图
m坯料 = m锻件 + m烧损 + m料头
其中： 取决于加热次数（火次）， ），首次加热 其中：m烧损取决于加热次数（火次），首次加热 取被加热金属质量2 3%；以后每次取1.5 2%。 1.5取被加热金属质量2-3%；以后每次取1.5-2%。 m料头指锻造过程中被冲掉或切掉的那部分金属的 质量。 质量。 确定坯料的尺寸： 确定坯料的尺寸： 根据坯料重量和几何形状来确定， 根据坯料重量和几何形状来确定，还应考虑坯料 在锻造中所必需的变形程度，即锻造比的问题。 在锻造中所必需的变形程度，即锻造比的问题。
钢铁镀锌工艺流程
钢铁镀锌工艺流程
钢铁镀锌工艺流程是将钢铁材料经过一系列处理，涂上一层锌层的工艺过程。镀锌不仅可以保护钢材不受到氧化腐蚀，也可以延长钢材的使用寿命。以下是一个典型的钢铁镀锌工艺流程。
第一步：预处理
钢铁材料在进行镀锌之前需要先进行一系列的预处理。首先，对钢铁材料进行清洗，将材料表面的油污、灰尘等杂质清除掉。然后，将材料浸泡在脱脂槽中，去除材料表面的油脂。最后，对材料进行酸洗，去除表面的氧化物和铁锈。
第二步：烘干
经过预处理的钢铁材料需要进行烘干，以去除表面的水分。烘干的方式可以是自然干燥或者采用热风炉进行加热烘干。
第三步：镀锌
在烘干后，将钢铁材料浸入镀锌槽中。镀锌槽中的溶液一般是由氯化铵、氯化锌等化学物质组成的，能够提供锌离子。钢铁材料通过电解作用，将锌离子还原成锌金属，使其沉积在钢铁材料的表面上。离子那边，使溶液中的锌离子不断补充，保持锌层的均匀性和密度。
第四步：冷却
钢铁材料经过镀锌之后，需要进行冷却，以确保镀锌层的稳定性。冷却的方式可以是自然冷却或者使用冷却水进行快速冷却。
第五步：除油
经过冷却的钢铁材料需要进行除油处理。这是为了去除镀锌过程中残留的油污，使得镀锌层更加牢固。
第六步：精整
除油后的钢铁材料需要进行精整处理。精整是通过机械或者化学方法，去除表面的粗糙和不平整，使得钢铁材料表面更加光滑细腻。
第七步：涂层
最后一步是对钢铁材料进行涂层处理。涂层可以起到增强防腐性能、增加美观度和保护钢铁材料等作用。
综上所述，钢铁镀锌工艺流程包括预处理、烘干、镀锌、冷却、除油、精整和涂层等主要步骤。这一工艺流程能够有效地保护钢铁材料不受到氧化腐蚀，延长其使用寿命。同时，还可以提高钢铁材料的美观度和装饰性，使其更加适合于各种应用领域。
工业设计材料与加工工艺考试题及答案
1、金属材料的性能包括使用性能和工艺性能;
2、金属材料的使用性能是指材料在使用过程中表现出来的性能,它包括机械性能、物理
性能和化学性能等;
3、金属材料的工艺性能是指材料对各种加工工艺适应的能力,它包括铸造性能、压力加
工性能、焊接性能和切削加工性能等;
4、根据载荷作用性质不同,载荷可分为静载荷、冲击载荷、疲劳载荷等三种;
5、材料按照其化学组成可以分为金属材料、非金属材料、复合材料和有机材料四类;
6、材料基本性能包括固有特性和派生特性 ;
7、材料的工艺性能包括切削加工工艺性能、铸造工艺性能、锻造工艺性能、焊接工艺性能、热处理工艺性能等;
8、工业产品造型材料应具备的特殊性能包括感觉物性、加工成型性、表面工艺性和环境耐候性 ;
9、钢铁材料按化学组成分为钢材、纯铁和铸铁；其中钢材按化学组成分为碳素钢和合金钢;
10．铸铁材料按照石墨的形态可分为可锻铸铁、灰口铸铁和球墨铸铁三种;
11、变形铝合金主要包括锻铝合金、硬铝合金、超硬铝合金和防锈铝合金 ;
12、金属制品的常用铸造工艺包括砂型铸造、熔模铸造和金属型铸造等;
13、金属材料的表面处理技术包括表面改质处理、表面精整加工和表面被覆处理 ;
14、塑料按照其重复加工利用性能可以分为热塑性塑料和热固性塑料 ;
15、塑料制品的成型工艺主要包括吹塑成型、挤塑成型、吸塑成型、注塑成型等;
16、陶瓷材料根据其原料、工艺和用途,可以分为传统陶瓷和近代陶瓷两大类;
17、陶瓷制品的工艺过程一般包括原配料、坯料成型和窑炉烧结三个主要工序;
18、陶瓷制品的坯体成型方法主要有压制成型、可塑成型和注浆成型三种;
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。
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
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1.1溶剂清洗
❖常用溶剂：（1）汽油、煤油，价格便宜，溶解弱极 性或非极性油脂，溶解油污能力较强，毒性小，是一 种用量大、应用普遍的有机溶剂。 ❖（2）三氯乙烯，不易燃烧，稳定，溶解弱极性或非 极性油脂，它对大多数金属物腐蚀作用，但有一定的 毒性，使用时要按一定的操作规程，在专门的除油设 备中使用。 ❖（3）丙酮、酒精，溶解强极性油脂， ❖ (4) 四氯化碳，、苯，非极性有机溶剂 ❖除油的方法与设备：用布蘸有机溶剂擦金属表面， 或者使用“除油机”进行。
第二章材料表面清理与精整
物理因素在除油过程中的作用
❖1、搅拌：可以处使油污从工件表面脱落下来，也可以使除油 剂于表面充分接触，并加速油污在溶液中的分散过程，所有这 些都可以使除油速度加快。
机械搅拌、空气搅拌、超声波清洗 ❖2、温度：温度升高对除油过程有促进作用，温度升高时，油 脂变软，有利于除油剂的渗透和润湿作用，促进油脂脱落合分 散，温度升高还会使酯的水解速度加快，溶液的对流作用增强， 这些都有利于除油过程。因此传统的除油都是在接近沸点的温 度下进行的。
第二章材料表面清理与精整
1.1溶剂清洗
❖溶剂除油是借油脂溶于有机溶剂中以后随溶 剂一起挥发而去掉油脂。它可以溶解皂化和非 皂化油脂。由于有机溶剂只能溶解油脂，而不 能溶解油污中的非有机物，因此，溶剂中的脏 物在溶剂挥发后仍会残留在工件表面上， 对溶 剂的要求：(1) 无易燃性；（2）无毒、无刺激 性气味；（3）无腐蚀性；（4）溶剂不分解、 不变质；（5）溶解油脂能力强、粘度低、比热 小。
第二章材料表面清理与精整
第二章材料表面清理与精整
分类
❖1.按处理方法分类
机械法和化学法
机械法
手工方法 动力工具 火焰法 喷砂、抛丸
化学法
除油 除锈 表调 磷化 钝化
2.按处理材质分类
金属材料 钢铁材料 有色金属材料
非金属材料
塑料
木材 第二章材料表面清理与精整 水泥
一、油污的种类
❖油污按化学性质可分两类： ❖1、皂化类：所有的植物和动物油脂都属于皂化类， 他它们甘油和高分子有机酸的酯类。它们在碱液的作 用下能分解生成溶于水的脂肪酸盐－肥皂和甘油。化 学反应如下： ❖（RCOO）3C3H5+NaOH→RCOONa+ C3H5 (OH
❖ 当我们对金属进行表面加工（比如在金属表面施 加涂镀层的时候），这些表面缺陷会严重影响涂镀层 的致密性以及与基体的结合强度，甚至造成表面处理 的失败。因此，进行表面处理之前，首先必须把金属 的表面处理成干净的表面。
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表面处理有时候要求基体的表面具有一定的光洁 度，有的时候还要求基体的表面有一定的粗糙度。
(肥皂) (甘油) ❖2、非皂化类：指的是矿物油，如汽油、润滑油、柴 油、原油等，它们在碱的作用下不起化学分解反应 （也就是皂化反应），因此称为非皂化类油脂，能溶 于某些溶剂，在一定条件下，与碱形成乳浊液，也可 以从基体表面除去。
第二章材料表面清理与精整
二、除油剂的除油机理
除油时我们使用各种除油剂，它们的作用机理时不相 同的。归纳起来，有以下几种: ❖1、皂化作用： 氢氧化钠和碱性强的盐类与油脂反应 生成肥皂和甘油，肥皂和甘油溶于水，而除去油脂。 利用皂化作用只能除去动物和植物油脂。常用的皂化 剂有：NaOH、Na2CO3、Na3PO4、Na2SiO3、 NaNo2等。 ❖2、乳化作用： 使用表面活性剂除油，表面活性剂能 显著降低水的表面张力或水与油之间界面张力，它的 分子中既有亲水基团，又有亲油基团，亲油基团与油 污分子结合，而亲水基又包围在外面，形成O/W液滴， 分散到液体中，形成乳浊液而除去油污。矿物油等非 皂化类油脂只有通过乳化作用才能除去。
第二章材料表面清理与精整
1.2水基清洗剂清洗
❖ 酸性清洗剂除油脂是一种应用非常广泛的方法。 它利用表面活性剂的乳化、润湿、渗透原理，并借助 于酸腐蚀金属产生氢气的机械剥离作用，达到除油脂 的目的。酸性清洗剂可在低温和中温下使用。低温一 般只能除掉液态油，中温就可除掉油和脂，一般只适 合于浸泡处理方式。酸性清洗剂主要由表面活性剂 （如聚氧乙烯酚醚类非离子型活性剂、阴离子磺酸钠 型）、普通无机酸、缓蚀剂三大部分组成。由于它兼 备有除锈与除油脂双重功能，人们习惯称之为“二合 一”处理液。
第二章材料表面清理与精整
二、除油剂的除油机理
❖3、润湿作用：表面活性剂溶液渗入油脂中，并在基 体表面分散，减少油脂对基体表面的附着力，使之脱 落。
❖4、分散作用：利用分散剂把从基体表面脱落的油脂 分散到溶液中，而除去油脂。常用的分散剂除表面活 性剂外，还有硅酸钠、磷酸钠。
❖5、溶解作用：利用有机溶剂对油脂的溶解作用，把
第二章材料表面清理与精整
第一节清洗
❖1.1溶剂清洗 溶剂法除油脂，一般是用有机溶剂清洗或是非易
燃的卤代烃蒸气法。最常见的是采用三氯乙烷、三氯 乙烯、全氯乙烯蒸汽除油脂。蒸汽脱脂速度快，效率 高，脱脂干净彻底，对各类油及脂的去除效果都非常 好。在氯代烃中，不管是浸泡还是蒸气法效果都很好。 由于溶剂的危险性以及氯代卤都有一定的毒性，汽化 温度也较高，再者由于新型水基低பைடு நூலகம்性清洗剂的出现， 溶剂法以及溶剂蒸汽方法现在已经很少使用了。
油污除去。很多有机化合物是非极性的或弱极性的，
而水是一种强极性的液体，所以多数有机物不容于水，
而易溶于极性弱的有机溶剂中，当然极性大的有机物，
如乙醇、乙酸等则易溶于水，甚至可以以任何比例于
水互溶。
第二章材料表面清理与精整
三、对除油剂的要求
1、除油效果好，成本低。 ❖2、对基体物腐蚀、安全、无毒。 ❖3、操作方便，容易被水清洗。 ❖4、对后续工序无不良影响。 ❖5、便于废水处理，不致引起公害。
但是高温除油耗能较高，近年来，低温除油越来越受到 人们的重视。低温除油对表面活性剂依赖程度很大，要求表面 活性剂的浓度高达1％－3％。通常是非离子表面活性剂与阴离 子表面活性剂配合使用，为了促进表面活性剂的溶解，往往还 需要加入分散剂（亲水基团较多的表面活性剂）。用这样的除 油液在40℃左右的室温下就可以有效地除油。
第二章 材料表面清理与精整
用物理或化学的方法除掉金属表面 的油污、氧化皮、锈蚀产物和其它污物， 而呈现出具有一定粗糙度或光洁度的清 洁的金属的表面。
第二章材料表面清理与精整
第二章材料表面清理与精整
❖ 金属及其制品在使用和加工以及存储过程中，表 面会有各种脏物（油污、润滑剂、氧化皮、腐蚀产物、 沙尘、油漆等），或者存在改变了金属表面的形状及 表面层的组织、结构。