材料成型工艺基础考试复习要点
材料成型工艺基础考试复习要点精编版
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)
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。
材料成型基础大纲
材料成型基础考试知识点(模具塑工)1、液态金属的结构液态金属是由许多“原子集团”组成,其中原子呈与原固体“显微晶体”类似的规则排列。
热运动剧烈,原子集团时散时聚,空位较多。
可将液态金属的结构总结为:“近程有序,远程无序”+“能量起伏、结构起伏、成分起伏”。
液态金属结构特点1)液态金属是由游动的原子集团构成。
2)液态金属中的原子热运动强烈,原子所具有的能量各不相同,且瞬息万变,这种原子间能量的不均匀性,成为能量起伏。
3)由于液态原子处于能量起伏之中,原子团是时聚时散,时大时小,此起彼伏的,成为结构起伏。
4)对于多元素液态金属而言,同一种元素在不同原子团中的分布量不同,也随着原子的热运动瞬息万变,这种现象称为成分起伏。
2、液态金属的充形能力和流动性1)充形能力:液态金属充满型腔,获得形状完整、轮廓清晰的铸件的能力。
2)流动性:液态金属本身的流动能力。
影响充形能力的因素:液态金属的流动性(金属)、铸型、浇筑条件、铸件结构。
3、铸件的凝固方式金属或合金在铸型中凝固时,可以分为三个典型的区域:1)液相区2)固液两相区3)固相区三种凝固方式:逐层凝固、体积凝固、中间凝固1)逐层凝固:铸件凝固过程中,液体和固体之前有明显的界限分开,液体向固体转变。
固体逐层加厚,这种方式称为逐层凝固。
(纯金属是典型的逐层凝固)2)体积凝固:宽结晶温度范围的合金在凝固过程中,液体和固体之前的凝固区域很宽,甚至贯穿铸件的整个断面,这种方式称为体积凝固。
3)中间凝固:介于上两者之前的凝固方式。
影响凝固方式的因素:1)结晶温度范围的影响:结晶温度范围增加,凝固由逐层凝固向体积凝固发展;结晶范围范围剑侠,凝固由体积凝固向逐层凝固发展。
2)温度梯度的影响:温度梯度增加,凝固向逐层凝固发展;温度梯度减小,凝固向体积凝固发展。
4、铸造合金的收缩铸造合金从液态冷却到室温的过程中,其体积和尺寸缩减的现象称为收缩,他主要包括液态收缩、凝固收缩和固态收缩三个阶段。
《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
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。
《材料成型工艺学》复习资料
1.咬入:依靠回转的轧辊和轧件之间的摩擦力,轧辊将轧件拖入轧辊之间的现象. 改善咬入条件的途径:①降低a: (1)增加轧辊直径D,(2)降低压下量实际生产:(1)小头进钢,(2)强迫咬入; ②提高:(1)改变轧件或轧辊的表面状态,以提高摩擦角;(2)清除炉生氧化铁皮;(3)合理的调节轧制速度,低速咬入,高速轧制.2.宽展:高向压缩下来的金属沿着横向移动引起的轧件宽度的变化成为宽展.3.宽展分类: ①自由宽展: 在横向变形过程中,除受接触摩擦影响外,不受任何其它任何阻碍和限制。
②限制宽展: 在横向变形过程中,除受接触摩擦影响外,还受到孔型侧壁的阻碍作用,破坏了自由流动条件,此时宽展称为限制宽展。
③强迫宽展: 在横向变形过程中,质点横向移动时,不仅不受任何阻碍,还受到强烈的推动作用,使轧件宽展产生附加增长,此时的宽展称为强迫宽展。
4.影响宽展的因素:实质因素:高向移动体积和变形区内轧件变形纵横阻力比;基本因素:变形区形状和轧辊形状。
工艺因素:①相对压下量:相对压下量越大,宽展越大。
②轧制道次:道次越多,宽展越小;单道次较大,宽展大,多道次较小,宽展小;③轧辊直径:轧辊直径增加,宽展增加;摩擦系数;④摩擦系数的增加,宽展增加(轧制温度、轧制速度、轧辊材质和表面状态,轧件的化学成分). ⑤轧件宽度的影响:假设变形区长度 l 一定:随轧件宽度增加,宽展先增加后逐渐减小,最后趋于不变。
5.前滑:轧件出口速度vh 大于轧辊在该处的线速度v,即vh>v的现象称为前滑现象。
后滑:轧件进入轧辊的速度小于轧辊该处线速度的水平分量v的现象。
前滑值:轧件出口速度vh与对应点的轧辊圆周速度的线速度之差与轧辊圆周速度的线速度之比值称为前滑值。
后滑值:后滑值是指轧件入口断面轧件的速度与轧辊在该点处圆周速度的水平分量之差同轧辊圆周速度水平分量的比值。
6.影响前滑的因素: ①压下率:前滑随压下率的增加而增加;②轧件厚度:轧后轧件厚度h减小,前滑增加;③轧件宽度:轧件宽度小于40mm时,随宽度增加前滑亦增加;但轧件宽度大于40mm时,宽度再增加时,其前滑值则为一定值;④轧辊直径:前滑值随辊径增加而增加;⑤摩擦系数:摩擦系数f越大,其前滑值越大;⑥张力:前张力增加前滑,后张力减小前滑 .7.轧制生产工艺:由锭或坯轧制成符合技术要求的轧件的一系列加工工序组合。
材料成型
复习题(1-2章)一、名词解释1、缩孔、缩松:液态金属在凝固过程中,由于液态收缩和凝固收缩,因而在铸件最后凝固部位出现大而集中的孔洞,这种孔洞叫缩孔;细小而分散的孔洞称为缩松。
2、顺序凝固:采用各种措施保证铸件结构各部分,从远离冒口的部分到冒口之间建立一个逐渐递增的温度梯度,实现由远离冒口的部分最先凝固,再向冒口方向顺序凝固,使缩孔移至冒口中,切除冒口即可获得合格的铸件。
3、同时凝固:采取一些工艺措施,使铸件各部分温差很小,几乎同时进行凝固的工艺。
4、宏观偏析:也称区域偏析,其成分不均匀现象表现在较大尺寸范围,主要包括正偏析和逆偏析。
5、微观偏析:指微小范围内的化学成分不均匀现象,一般在一个晶粒尺寸范围左右,包括晶内偏析和晶界偏析。
6、流动性:液态金属自身的流动能力。
7、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。
8、正偏析:溶质的分配系数K>1的合金,固液界面的液相中溶质减少,因此愈是后来结晶的固相,溶质的浓度愈低,这种成分偏析称为正偏析。
9、逆偏析:溶质的分配系数K<1的合金进行凝固时,凝固界面上将有一部分溶质排向液相,随着温度的降低,溶质的浓度在固液界面处的液相中逐渐增加。
愈是后来结晶的固相,溶质浓度愈高,这种成分偏析称为逆偏析。
10、自由收缩:铸件在铸型中的收缩仅受到金属表面与铸型表面之间的摩擦阻力时,为自由收缩。
11、受阻收缩:铸件在铸型中的收缩受到其他阻碍,为受阻收缩。
12、析出性气孔:溶解于熔融金属中的气体在冷却和凝固过程中,由于溶解度的下降而从合金中析出,当铸件表面已凝固,气泡来不及排除而保留,在铸件中形成的气孔。
13、反应性气孔:浇入铸型的熔融金属与铸型材料、芯撑、冷铁或熔渣之间发生化学反应产生的气体在铸件中形成的孔洞。
14、侵入性气孔:浇注过程中熔融金属和铸型之间的热作用,使砂型或型芯中的挥发物挥发生成,以及型腔中原有的空气,在界面上超过临界值时,气体就会侵入金属液而不上浮逸出形成气孔。
合工大材料成型技术基础复习知识点(全面)(可打印修改) (2)
材料成型技术基础第2章铸造1、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。
2、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。
3、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。
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。
材料成型工艺基础考试复习要点
材料成型工艺根底复习资料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)合金的结晶温度围:结晶温度围越小,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:在合金的结晶温度围已定时,假设铸件的温度梯度↑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围结晶,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,树枝晶兴旺,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。
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。
材料成形工艺复习要点-图文
材料成形工艺复习要点-图文章砂型与砂芯铸造21.铸件综合质量=交货期+价格+技术质量2.外观质量要求形状、尺寸、重量准确,轮廓清晰,表面光洁。
3.内在质量指化学成分、金相组织、力学性能、作用功能和缺陷状态符合标准或技术要求。
4.(JB/JQ82001--1990)中将铸件分为三个质量等级;合格品、一等品、优等品。
合格品要求铸件生产过程质量稳定,用户评价铸件质量能满足使用要求。
一等品则要求铸件质量达到工业发达国家20世纪70年代末80年代初的水平。
优等品要求达到国际同类铸件的当代先进水平;生产过程质量稳定;用户评价铸件质量达到国际水平,在国际市场上具有竞争力。
5.铸造零件技术要求的内容包括(铸造材质牌号)、(金相组织)、(力学性能)要求、(铸件尺寸)及(重量公差)、(表面)和(内部)缺陷允许程度以及其他特殊性能要求,如是否经(水压)、(气压)试验,试验条件,零件在机器上的工作条件等。
6.对造型材料性能的基本要求1)型砂、芯砂应具有一定的强度(湿压强度或干拉强度等)2)良好的透气性。
3)对铸件收缩的可退让性(或容让性)。
4)一定的耐火度和化学稳定性。
5)良好的工艺性能在造型、制芯时不粘模,有好的型(芯)砂流动性和可塑性。
7.6)对于铝、镁合金铸造,还要求造型材料有保护性,以防止合金在浇注和凝固过程中氧化、燃烧。
8.在浇注过程中,液态金属会对铸型型壁产生冲击和冲刷作用,铸型还将承受液态金属的静压力。
9.水玻璃砂是以水玻璃为粘结剂的一种型砂,广泛用于铸钢件生产。
10.钠水玻璃中SiO2和Na2O两种物质量之比称为水玻璃模数用M表示。
11.型砂中水玻璃的模数越大,其硬化速度越快,保存性越差,不利于造型。
12.生产中一般控制水玻璃模数M=2~3来作为型砂中的粘结剂。
13.水玻璃密度可以通过温水稀释或浓缩的方法进行调整。
14.造型用水玻璃密度一般控制为1.45~1.6g/cm3。
15.C02能与硅酸钠水解产物NaOH反应生成盐和水,促使硅酸溶胶的生成大分子硅酸溶胶发生凝聚而形成网状结构的凝胶,可将砂粒包覆并予连结,使型砂具有一定的硬结强度。
材料成型技术基础复习提纲整理
材料成型技术基础复习提纲整理第一章绪论1、现代制造过程的分类(质量增加、质量不变、质量减少)。
2、那几种机械制造过程属于质量增加(不变、减少)过程。
(1)质量不变的基本过程主要包括加热、熔化、凝固、铸造、锻压(弹性变形、塑性变形、塑性流动)、浇灌、运输等。
(2)质量减少过程材料的4种基本去除方法:切削过程;磨料切割、喷液切割、热力切割与激光切割、化学腐蚀等;超声波加工、电火花加工和电解加工;落料、冲孔、剪切等金属成形过程。
(3)材料经过渗碳、渗氮、氰化处理、气相沉积、喷涂、电镀、刷镀等表面处理及快速原型制造方法属于质量增加过程。
第二章液态金属材料铸造成形技术过程1、液态金属冲型能力和流动性的定义及其衡量方法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,称为液态金属充填铸型的能力,简称液态金属的充型能力。
液态金属的充型能力通常用铸件的最小壁厚来表示。
液态金属自身的流动能力称为“流动性”。
液态金属流动性用浇注流动性试样的方法来衡量。
在生产和科学研究中应用最多的是螺旋形试样。
2、影响液态金属冲型能力的因素(金属性质、铸型性质、浇注条件、铸件结构)(1)金属的流动性:流动性好的液态金属,充型能力强,易于充满薄而复杂的型腔,有利于金属液中气体、杂质的上浮并排除,有利于对铸件凝固时的收缩进行补缩。
流动性不好的液态金属,充型能力弱,铸件易产生浇不足、冷隔、气孔、夹杂、缩孔、热裂等缺陷。
(2)铸型性质:铸型的蓄热系数b(表示铸型从其中的金属液吸取并储存在本身中热量的能力)愈大,铸型的激冷能力就愈强,金属液于其中保持液态的时间就愈短,充型能力下降。
(3)浇注条件:浇注温度对液态金属的充型能力有决定性的影响。
浇注温度越高,充型能力越好。
在一定温度范围内,充型能力随浇注温度的提高而直线上升,超过某界限后,由于吸气,氧化严重,充型能力的提高幅度减小。
液态金属在流动方向上所受压力(充型压头)越大,充型能力就越好。
材料成型工艺基础复习总结.doc
铸造1铸造:将液态金属浇注到具有与零件形状及尺寸相适成的的铸型空腔屮,待冷却凝岡f获得一定形状和性能的零件或毛坯的方法。
2合金的铸造性能:合金在铸造生产中表现岀来的工艺性能。
3合金的充型能力:液态合金充满铸型型腔,获得尺、r正确,形状完整,轮廓清晰的铸件的能力。
4合金充型能力的影响因素:合金的流动性、浇注温度(高温fli炉、低温浇铸)、充型压力、铸型条件(结品温度范围越快,流动性越好,一般优先选择共品结品)。
影响合金流动性的因素:影响液态合金在铸型屮保持流动的吋间和流动速度的因素,如金属本身的化7:成分,温度,杂质含朵等,不同的结晶特点,在液态合金屮凡能形成菇熔点夹杂物的元素,均会降低介金流动性,凡能形成低熔点化介物且降低合金液黏度的元素,都能提高介金的流动性。
5合金的收缩:收缩三过程:{[液态收缩(浇注温度冷却至液ffl线温度)、凝固收缩(液相线冷却至固相线)、]表现为合金体积的收缩,用体积收缩率表示,是铸件产生缩孔缩松的主要原冈}、{固态收缩(固相线冷却至室温),表现为铸件各个方14上线尺寸的缩减,川线收缩率表示,是铸件产生(A)应力、变形和裂纹的基本原因};影响因素:化学成分、浇注温度、铸型结构与铸型条件。
6防缩孔措施及实现措施:措施:控制铸件的凝同次序,使逐渐实现顺序凝同(使逐渐按照递增的温度梯度方向从一个部分到另一个部分依次凝凼);方注:可能出现缩孔的热节处增没胃口或者冷铁,使铸件远离口的部位先凝固,然后靠近胃口部位凝固,最后口本身凝岡。
7铸造内应力:热应力,机械应力。
8热应力:由子铸件壁厚不均匀、各部分冷却速度不一致,使铸件在同一时期内各部分收缩不一致引起;预防措施:设计铸件结构时使铸件的璧厚均匀,并在铸造工艺上采川同时凝固原则(从工艺上采取必耍措施,是铸件各部分冷却速度尽量一致;具体方法就是讲浇口开在铸件的薄壁处,以减小该处的冷却速度,而在厚壁处可放置冷铁以加快K冷却速度)。
9气孔形式及防止措施:析出气孔,反应气孔、侵入气孔防止措施:1)尽量减少气孔來源2)增大砂型的透气性3)增加除气与排气装置10孕育处理过程首先熔炼出碳硅含fi低的高温原铁水,然P将块度为3~10mm3的小块或粉末状孕育剂均匀的撒到出铁槽或浇包屮,由出炉的高温铁水将孕育剂冲熔,外被吸收后搅拌, 扒渣,然后进行浇注。
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.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。
(2)形成部位:一般出现在铸件壁的轴线区域、热节处、冒口根部和内浇口附近,也常分布在集中缩孔的下方。
其热应力形成过程分三阶段第一阶段。
两者都塑性变形,无热应力;第二阶段,一塑性一弹性,仍无热应力;第三阶段,两者均弹性变形,冷却慢的受拉,快的受压。
铸件的变形:残留铸造应力超过铸件材料的屈服极限时产生的翘曲变形。
后部、心部受拉应力,出现内凹变形。
薄部、表面受压应力,出现外凸变形。
铸件的裂纹:当铸件应以超过金属的强度极限时。
铸件便产生裂纹,分为热裂和冷裂。
4铸造内应力分类及其各自产生原因热应力:铸件在凝固和冷却过中,不同部位由于不均衡的收缩而引起的应力,称热应力收缩应力:铸件在固态收缩时,因受铸型、型芯、浇冒口等外力的阻碍而产生的应力称收缩应力固态下发生相变的合金,由于部分冷却速度不同,到相变温度的时间不同,而且发生相变程度不同由此产生的应力5什么是定向凝固原则?什么是同时凝固原则?其目的是什么?需要采取什么措施来实现?定向(顺序)凝固:就是在铸件上可能出现缩孔的厚大部位安放冒口,使铸件上远离宜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。
远离冒口→冒口附近→冒口本身同时凝固: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。
实现同时凝固的措施是:将浇口开在铸件的薄壁处,在厚壁处可放置冷铁以加快其冷却速度。
它应用于收缩较小的合金(如碳硅质量分数高的灰铸铁)和结晶温度范围宽,倾向于糊状凝固的合金(如锡青铜),同时也适用于气密性要求不高的铸件和壁厚均匀的薄壁控制铸件凝固方式的方法:(1)正确布置浇注系统的引入位置,控制浇注温度、浇注速度和铸件凝固位置;(2)采用冒口和冷铁;(3)改变铸件的结构;(4)采用具有不同蓄热系数的造型材料。
6防止或减少铸件应力与变形的措施?(1)合理设计铸件结构在设计铸件时应尽量使铸件形状简单、对称、壁厚均匀。
(2)尽量选用先收缩率小、弹性模量小的合金(3)采用同时凝固的工艺(4)设法改善铸型型芯的退让性,合理设置浇冒口(5)对铸件进行时效处理。
自然时效热时效(去应力退火)和共振时效1熔模铸造工艺过程,特点及适用范围,(不可用金属型)工艺过程:制造蜡模→制壳→脱蜡→熔烧→浇注工艺特点:(l)铸得的精度和质量高。
(2)可制造形状复杂的铸件。
(3)适用各种合金铸件,尤其是高熔点和难以加工的高合金钢,如耐热合金,不锈钢,磁钢等。
(4)生产批量不受限制,单件小批量大批量均可使用。
(5)工艺过程较复杂,生产周期长,使用费和消耗的材料费较贵。
=>成本高适用范围:熔摸制造适用于制造形状复杂,难以加工的高熔点合金既有特殊要求的精密铸件.主要有汽轮机,燃气轮机叶片,切削刀具,仪表原件,汽车,拖拉机及机床等零件的生产2金属性铸造应采取怎么样的工艺措施来保证产品质量(预热、喷涂料、控开型、提高浇注温度)铸件特点、应用范围(1)金属型的预热(预热温度一般不低于150℃)。
(2)涂料(耐火涂料的厚度为0.3~0.4mm)利用涂料厚度的厚薄,来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;利用涂料储气排气。
(3)控制开型时间。
(4)提高浇注温度和防止铸件产生“白口”。
2铸造特点:(1)可承受多次浇注,便于实现机械化生产;(2)铸件精度和表面质量高;(3)铸件的结晶组织致密机械性能高,铸件质量稳定,废品率低。
(4)金属型成本高,周期长,铸造主艺严格,3适用范围适用于大批量生产有色金属铸件,如铝合金活塞、汽缸体等。
3离心铸造特点及应用概念特点:(1)利用旋转表面生产圆筒形铸件,省去型芯和浇注系统,大大简化生产过程节约了金属,(2)离心力作用:铸件由外向内的顺序凝固,而气体和残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。
(3)合金的充型能力强便于流动性差的合金及薄件的生产,便与制造双金属件。
但是铸件易产生偏析,铸件内表面较粗糙。
内表面尺寸不易控制。
应用:离心铸造主要用于大批量生产管、套类零件。
如铸铁管、铜套、气缸套等。
4压力铸造的特点及应用(薄壁、精密件、镶嵌件、不能热处理)特点:(l)铸件精度高;可以做形状复杂的薄壁件;(2)力学性能好;(3)生产率高50 - 150次/小时;(4)但设备投资大,铸型周期长,只适用于大批量生产,而且不能进行切削余量加工,防止孔洞外漏。
应用:用于生产有色金属的精密铸件。
第四章1铸件结构设计的要求(理解工艺要求铸造性能要求)工艺要求:1外形设计应避免外形凹,简化工艺2外形设计凸台应考虑便于造型3减少型芯数量,利于型芯的固定排气和清理4应合理确定结构的斜度性能要求:1铸件壁厚的设计(1)铸件的壁厚厚度要合理,铸件壁厚介于临界壁厚和最小壁厚之间(2)铸件壁厚应均匀,避免厚大截面,使过热(3)铸件内壁应薄于外壁,内外壁厚差约10-30%2铸件壁链接(1)铸件的各壁之间应均匀过度,两个非加工表面所形成的内角应设计成圆角(2)避免锐角连接(3)减缓肋、辅收缩的阻碍3避免铸件大的水平平面结构4避免铸件产生翘曲变形5对铸钢件,审查实现定向凝固的可行性2浇注位置选择原则.分型面选择原则浇注:1铸件的重要加上面应朝下或位于侧面2铸件的宽大平面应朝下3铸件局部薄壁部位朝下4利于铸件顺序凝固和补缩厚大部位在上5应尽量减少型芯的数量,便于型芯安放、固定和排气分型:1型面的确定应能方便、顺利的取出模样或铸件,分型面一般选在铸件的最大截面处2分型面应避免曲折,数量应少,最好是一个,且为平面3最适宜采取哪种铸造方法铝合金活塞原型铸造;发动机铯背铜套离心铸造;铸铁水管离心铸造;车床床身砂型铸造;汽轮机叶片熔模铸造第五章1冷热变形的含义,变形后组织性能特点冷变形:金属在再结晶温度以下进行的塑性变形特点:1晶粒沿变形方向被拉长2晶粒破碎3晶粒择优取向,形成变形织构4残余内应力区别在于塑性变形在再结晶温度热变形:金属在再结晶温度以上进行的塑性变形特点:1金属致密度提高↑2组织细化,力学性能提高↑3出现锻造流线2回复与再结晶含义,回复:将冷成形后的金属加热至一定温度后,使原子回复到平衡位置,晶内残余应力大大减小的现象组织与性能:(1)使晶格畸变↓减轻或消除,但晶粒的大小和形状并无改变(2)消除了晶格扭曲↓及大部分内应力↓(3)力学性能变化不大,强度、硬度塑性略有提高,内应力大大降低再结晶:塑性变形后金属被拉长了的晶粒出现重生核、结晶,变为等轴晶粒的现象组织与性能:(1)再结晶通过形核、长大的方式进行。
得到细小均匀等轴晶粒(2)消除了残余应力↓和加主硬化↓现象,塑性↑提高,再结晶退火3锻造流线对性能影响事如何利用?锻造流线使金属性能呈现异向性:沿着流线方向(切向)抗拉强度较高,而垂直于流线方向(法向)抗拉强度较低。
合理利用纤绯组织:(1)应使零件在工作中所受的最大正应力方向与纤维方向重合(2)最大切力方向与零件的轮廓相符合,尽量不被切断4什么是金属的可锻性,影响可锻性的因素?各自如何起作用?金属的可锻性:金属材料在受锻压后,可改变自己的形状而不产生破裂。
是衡量金属通过塑性加工获得优质零件难易程度的工艺性能影响因素:(1)金属的本质a化学成分纯金属,合金碳化物形成元素使塑性加工性下降b金属组织纯金属和固溶体,碳化物粗晶粒,均匀细小晶粒(2)加工条件a变形温度锻造温度始锻温度越高,可锻性好b变形速度,速度增加,一方面,回复和再结晶来不及进行,塑性下降,变形抗力增加;另一方面,热效应明显,塑性提高,变形抗力下降。
变形速度较小时,以强化为主,较大时以热效应为主c应力状态压应力↑数目越多,塑性越好d胚料表面质量表面粗糙度↓低,塑性越好第六章1自由锻工序,特点,制定自由锻工艺规程的主要内容?工艺余块含义?工序:(1)基本工序用来改变胚料的形状尺寸的主要工序,主要包括:镦粗、拔长、冲孔、弯曲、扭转、错移、切割(2)辅助工序为了完成基本工序而进行的预先变形工序,主要包括:压钳口、倒棱、压肩(3)修整工序用来提高锻件尺寸及位置精度的工序,主要包括:校正、滚圆、平整特点:自由锻根其所用设备分为手工自由锻和机器自由锻,手工自由锻只能生产小型锻件,生产效率低,机器自由锻则是自由锻的主要生产方法,重型锻唯一可行的生产方法收是自由锻工艺规程:绘制锻件图→计算胚料的重量和尺寸→确定变形工步→选定设备和工貝→确定锻造温度范围→加热、冷却及热处理的方法及规范等绘图→计算→工步→设备→锻温→热处理工艺余块:为了简化锻件形状而加上去的那部分金属=>多余的2与自由锻相比,模锻有什么特点?模膛分类?飞边、冲孔连皮含义?拔长、滚压模膛作用?胎模锻特点(1)由于有模膛引导金属的流动性,锻件的形状可以比较复杂(2)锻件内部的锻造流线比较完整,从而提高了零件的力学性能↑和使用寿命↑(3)锻件表面光洁,尺寸精度高,节约材料的切削加工工时因此生产率较高操作简单易于实现机械化生产批量越大成本越低(4)模锻是整体成形,摩擦阻力大,故只适用于中小型锻件的成批或大批生产模膛分类:1模锻模膛2制胚模膛飞槽边锤上模锻锻模上的组成部分,用以增加金属从模膛中流出的阻力,促使金属充满模,同时容纳多余的金属冲孔连皮:模锻件上的通孔,不能直接锻出,只能锻成盲孔,中间留有一定厚度的金属层拔长模锻的作用:用它来减少坯料某部分的横截面积↓,以增加该部分的长度↑液压模锻的作用:用它来减少坯料某部分的横截面积↓,以增加另一部分的横截面积↑3模锻件为什么要有斜度和圆角?与模膛深度有什么关系?内外斜度和圆角取值有何不同?(1)为取出模锻件,在平行于锤击方向的表面设计斜度。