材料加工工程知识点(无答案)
工程材料及热加工复习重点
第一章材料的性能及应用意义1.使用性能、工艺性能(P.6)2.力学性能(P.7)3.强度、屈服强度、抗拉强度(P.7)4.刚度,影响因素(P.9)5.塑性(P.11)6.硬度:概念、优缺点。
为什么一般工程图样上常标注材料的硬度,作为零件检验和验收的主要依据?(P.11)7.硬度测试方法有哪几种?布氏、洛氏、维氏硬度的具体选择方法。
(P.11)硬度测试有压入法和刻划法两大类。
8.冲击韧性(P.13)9.疲劳(P.15)10.磨损(P.17)11.工艺性能(P.21)第二章材料的结构1.晶体、非晶体(P.26)2.各向异性(P.27)3.典型晶体结构(P.28)4.晶体缺陷:点、线、面(P.30)第三章材料的凝固与结晶组织1.凝固、结晶(P.35)2.过冷、过冷度、过冷度与结晶速度的关系(P.36)3.结晶过程:形核与长大(P.37)4.变质处理、原因、机理(P.39)5.同素异构转变(P.40)6.合金、相(P.40)7.合金相结构(P.40)8.固溶体、固溶强化:原因(P.41)9.金属化合物:与固溶体相比有哪些性能特点(P.42)10.匀晶相图、匀晶转变(P.45)11.共晶转变、杠杆定律(P.47)12.共析转变(P.50)第四章材料的变形断裂与强化机制1.塑性转变、滑移(P.55)2.细晶强化:原因(P.58)3.冷塑性变形时的组织变化(P.58)4.加工硬化:原因(P.60)5.回复:现象、结果、性能变化(P.61)6.再结晶:现象、结果、性能变化(P.62)7.再结晶温度(P.62)8.热加工、冷加工:区别(P.64)9.金属强化机制:四种(P.68)第五章铁碳合金相图及应用1.铁素体、奥氏体、渗碳体:特性(P.72)2.铁碳合金相图:关键点、线的温度与成分(P.73)3.铁碳合金分类(P.75)4.共析钢、亚共析钢、过共析钢的碳含量和室温组织(P.77)5.力学性能变化(P.82)第六章钢的热处理1.热处理工艺、三个阶段(P.85)2.相变点、A1、A3、A cm(P.85)3.共析钢奥氏体化过程(P.86)4.影响奥氏体形成的因素(P.87)5.晶粒度、起始晶粒度、实际晶粒度、(P.88)6.连续冷却、等温冷却(P.90)7.过冷奥氏体、过冷奥氏体等温转变曲线(P.90)8.过冷奥氏体等温转变的组织与性能:三大类(P.91)9.珠光体转变:产物、影响因素、片层间距对性能的影响(P.91)10.贝氏体:半扩散型、上下贝氏体形貌特征、性能特点、原因(P.92)11.马氏体:两类马氏体形貌特征、性能特点、强化原因(为什么成分不变而强度提高)、亚结构、转变特点、残余奥氏体、冷处理(P.93)12.影响奥氏体等温转变的因素(P.96)13.退火:完全退火、等温退火、球化退火、均匀化退火、去应力退火、再结晶退火(工艺、目的、组织、应用)(P.99)14.正火:与退火比较(工艺、目的、组织、应用)(P.101)15.淬火:温度选择(碳钢、合金钢)(P.102)16.常用冷却介质(P.102)17.淬火方法、选择合适的淬火工艺(P.103)18.淬透性:概念、特性、影响因素、与冷却速度的关系、与C曲线的关系(P.104)19.淬硬性:概念、碳含量的关系(必须是进入马氏体的碳)(P.106)20.回火:淬火后进行(为什么?或目的)、回火过程(几个阶段)(P.107)21.回火分类与应用:温度、组织、调质处理(P.108)22.淬火缺陷的种类、变形开裂的原因(P.109)23.表面热处理、化学热处理(P.111)24.感应淬火:目的(表面、心部)、选材特点及原因、淬硬层深度与参数的关系、分类、特点(可以提高疲劳强度)(P.111)25.加工工艺路线安排、目的(P.112)26.渗碳:目的(表面、心部)、与感应淬火的区别、选材特点及原因(P.113)27.渗碳剂、渗碳工艺、温度、渗碳后热处理、组织(P.113)28.加工工艺路线安排、目的(P.115)29.渗氮:预备热处理(调质处理,为什么?)、特点(与渗碳比较)(P.116)30.碳氮共渗:温度(中温、低温)(P.117)第七章钢铁材料1.钢中常存杂质元素:硫、磷、热脆、冷脆(P.122)2.合金钢(P.123)3.合金元素对钢的热处理的影响:奥氏体化温度(合金钢、碳钢)、C曲线、回火抗力、二次硬化、回火脆性(P.125)4.钢的分类(P.126)5.普通碳素结构钢:Q195(屈服强度)、铆钉、不热处理(P.129)6.优质碳素结构钢:20、45、65Mn(含碳量、应用)(P.130)7.低合金高强度钢:Q345、Q420、Mn和V的作用(为什么比Q195强度高)、可不热处理也可以正火等(P.130)8.渗碳钢:20Cr、20CrMnTi、12Cr2Ni4(含碳量、应用)(P.133)9.渗氮钢:38CrMoAl(含碳量、应用)(P.133)10.调质钢:45、40Cr、35CrMo(含碳量、性能特点、应用)、最终热处理、组织)(P.133)11.弹簧钢:70、65Mn、60Si2Mn、50CrV(含碳量、合金元素的作用、工艺特点、组织)(P.138)12.滚动轴承钢:GCr15、预备热处理、最终热处理、冷处理、组织、冷处理、应用(P.139)13.冷冲压钢:08F、08Al(含碳量、性能特点、应用)(P.144)14.刃具钢:成分、合金元素的作用、工艺特点、组织、热硬性(P.144)15.碳素工具钢:T8、T10 (含碳量、工艺特点、组织)(P.145)16.低合金工具钢:9SiCr、CrWMn(含碳量、合金元素的作用、工艺特点、组织)(P.146)17.高速工具钢:1841、6542(含碳量、合金元素的作用、锻造、预备热处理、最终热处理、高的淬火温度、多次高温回火、组织)(P.146)18.模具钢:分类(P.149)19.冷作模具钢:T8、T12、Cr12、Cr12MoV(失效形式、含碳量、合金元素的作用、工艺特点、组织、应用)(P.149)20.热作模具钢:5CrMnMo、5NiMo、3Cr2W8V(含碳量、合金元素的作用、锻造、预备热处理、最终热处理)(P.151)21.量具钢:冷处理和时效的作用(P.153)22.不锈钢:含碳量为什么要低?含Cr量为什么要高?(P.154)23.马氏体型不锈钢:Cr13型、Cr18型(与40Cr相比,Cr的作用、应用)(P.155)24.奥氏体不锈钢:0Cr18Ni9、1Cr18Ni9Ti(含碳量、合金元素的作用、组织)(P.157)25.铸铁:碳的存在形式、石墨化过程及影响因素、组织特点(P.162)26.灰铸铁:石墨形态、性能特点、热处理特点、白口化原因及改善措施(为什么机床床身用灰铸铁制造?为什么热处理对灰铸铁力学性能提高作用不大?)(P.165)27.球墨铸铁:石墨形态、基体组织、性能特点、应用、热处理、工艺目的(为什么球墨铸铁可以代替钢)(P.166)28.可锻铸铁:石墨形态、性能特点(P.169)第八章有色金属材料1.黑色金属、有色金属(P.174)2.铝合金:分类(P.175)3.变形铝合金:分类、热处理工艺、时效的作用、原因、2A11 (P.175)4.铸造铝合金:ZL102 (P.178)5.铜合金:分类、主加元素(P.179)第九章高分子材料1.高分子、单体、聚合、链节(P.187)2.高分子化合物的分类:按用途、按热行为(P.189)3.老化及原因(P.191)4.常用塑料:尼龙等(P.193)第十章陶瓷材料1.陶瓷:概念、三相的作用、结构、力学性能(P.201)2.氧化铝陶瓷:性能、应用(P.204)第十一章复合材料1.复合材料:概念、组成及作用、力学性能(P.209)2.玻璃钢:构成、性能特点、应用(P.214)第十二章功能材料第十三章材料表面技术1.电镀:概念、钝化处理(P.238)2.磷化处理(P.242)第十四章工程材料的选用与发展1.失效:概念、形式、原因(P.252)2.选材基本原则、首要原则(P.254)3.力学性能指标(P.256)4.齿轮:机床齿轮45、40Cr、汽车齿轮20 Cr、20 CrMnTi(加工工艺路线、各热处理目的)(P.269)5.轴:机床主轴45、40Cr(加工工艺路线、各热处理目的)(P.272)6.刀具:车刀、丝锥与板牙(应用)(P.273)7.冷作模具:材料、应用(P.274)8.热作模具:材料、应用(P.275)常用钢种一览表。
材料加工工程基础知识
1. 常用钢板牌号简介 2. 钢板性能指标定义 3. XX钢板牌号命名体系简介 4. 钢板表面形貌对冲压成型的影响
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钢板生产工艺流程
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冷连轧低碳钢板
冷轧板是由热轧板经过酸洗后冷轧再退火得到的。酸洗的目的 为了出去氧化皮;热轧后再冷轧的目的是使晶粒进一步变小, 组织更加紧密,从而塑性好,强度高;退火目的是去除内应 力,减少钢的化学成分及组织的不均匀性,增加材料可塑性。 冷轧板在常温下的金相组织由合金固溶铁素体和少量合金渗 碳体组成。(铁素体是碳溶解在Fe的体心立方晶胞中的固溶 体,合金固溶铁素体是指合金元素溶解在铁素体中;渗碳体 是Fe和C的稳定化合物,合金渗碳体是合金元素与渗碳体形成 稳定的化合物)
• 常用牌号:SPHC、SPHD、SPHE、SAPH370、SAPH440、
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镀锌钢板
• 主要分为电镀锌钢板和热镀锌钢板,目前 XX公司用的镀锌钢板都是热镀锌钢板,原 因是热镀锌的成本比较低。是镀纯锌的。 镀纯锌的耐蚀性好。
• 热镀锌钢板的成本要比基板的价格高出800 元/吨。热镀锌钢板的镀层又分为纯锌和锌铁合金。镀锌钢板对焊接性能有较大影响。
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激光拼焊
激光拼焊: 优势: •减少零件数量和零件重量 •通过材料的合理选择,降低采购成本 •减少余料和废料的运输,提高钢材的利用率 •减少模具数量、装配工序和装配工具,同时提高装
配精度 •减轻车身重量、降低能耗、减少污染、提高车速 •焊缝细小、焊缝热影响区窄、焊缝表面质量好 •解决宽体车的生产
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• 四方角锥之所以选取136°,是为了所测数据与 HB值能得到最好的配合。因为一般布氏硬度试验 时,压痕直径d多半在0.25D到0.5D之间,当d= 0.375D时,通过此压痕直径作钢球的切线,切线 的夹角正好等于136°。所以通过维氏硬度试验所 得到的硬度值和通过布氏硬度试验所得到的硬度 值能完全相等,这是维氏硬度试验的第二个特点 。此外,采用四方角锥后,压痕为一具有清晰轮 廓的正方形,在测量压痕对角线长度d时误差小, 这点比用布氏硬度测量圆形的压痕直径d要方便得 多。还有,采用金钢石制压头可适用于试验任何 硬质的材料。
材料加工学相关知识点总结
材料加工学相关知识点总结一、材料加工学的基本概念1.材料的力学性能材料的力学性能是指在外力作用下产生的变形,包括塑性变形和弹性变形。
其弹性变形是指物体在外力的作用下发生形变,当撤去外力后,它能恢复到原来的形状,这种形变称为弹性变形;而塑性变形是指在外力的作用下,物体发生的不可逆形变。
2.材料的加工性能材料的加工性能是指材料在外力作用下的变形和断裂性能。
材料的加工性能决定了它是否适合进行某种特定的加工工艺,例如冷镦、冷锻、冲压等。
3.材料的切削性能材料的切削性能是指材料在切削过程中的性能。
材料的切削性能包括硬度、韧性、断裂性和耐磨性等。
4.材料的热加工性能材料的热加工性能是指材料在高温条件下的变形、变质和断裂性能。
材料的热加工性能是决定材料在热加工过程中能否顺利进行的重要因素。
5.材料的切削加工切削加工是通过刀具对工件进行相对运动,以实现工件形状、尺寸和表面质量的要求。
切削加工是常见的金属加工方式,包括车削、铣削、镗削、刨削等。
6.材料的非切削加工非切削加工是不通过刀具对工件进行相对运动而实现加工的一种加工方式。
非切削加工包括压铸、锻造、冷锻、冷镦、冲压、拉伸、折弯等。
7.材料的热处理热处理是通过加热、保温和冷却过程,改变材料的组织结构和性能,以达到提高材料力学性能、物理性能和化学性能的目的。
热处理包括退火、正火、淬火、回火、等温退火、调质处理等。
8.材料的表面处理表面处理是通过对材料表面进行改性,以实现对材料表面性能的改善。
表面处理包括镀层、喷涂、表面改性、电化学处理、化学处理等。
9.材料的加工原理材料的加工原理包括变形加工原理、切削加工原理、热处理原理、表面处理原理等。
这些原理是材料加工的理论基础,对于指导和改进加工工艺具有重要的意义。
10.材料的加工工艺材料的加工工艺是指在具体的加工条件下,通过采取一定的措施,使材料获得所需的形状、尺寸和表面质量的一系列工艺技术。
二、材料加工的基本方法1.切削加工切削加工是以切削刀具对工件进行相对运动,通过对工件的材料进行断屑的方式,实现对工件形状、尺寸和表面质量的要求。
材料加工知识总结
第一章铸造工艺基础§1 液态合金的充型充型: 液态合金填充铸型的过程.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充型能力不足:易产生: 浇不足: 不能得到完整的零件.冷隔:没完整融合缝隙或凹坑, 机械性能下降.一合金的流动性液态金属本身的流动性----合金流动性1 流动性对铸件质量影响1) 流动性好,易于浇出轮廓清晰,薄而复杂的铸件.2) 流动性好,有利于液态金属中的非金属夹杂物和气体上浮,排除.3) 流动性好,易于对液态金属在凝固中产生的收缩进行补缩.2 测定流动性的方法:以螺旋形试件的长度来测定: 如灰口铁:浇铸温度1300℃试件长1800mm.铸钢: 1600℃100mm3 影响流动性的因素主要是化学成分:1) 纯金属流动性好:一定温度下结晶,凝固层表面平滑,对液流阻力小2) 共晶成分流动性好:恒温凝固,固体层表面光滑,且熔点低,过热度大.3) 非共晶成分流动性差: 结晶在一定温度范围内进行,初生数枝状晶阻碍液流二浇注条件1 浇注温度: t↑ 合金粘度下降,过热度高. 合金在铸件中保持流动的时间长,∴t↑ 提高充型能力. 但过高,易产生缩孔,粘砂,气孔等,故不宜过高2 充型压力:液态合金在流动方向上所受的压力↑ 充型能力↑如砂形铸造---直浇道,静压力. 压力铸造,离心铸造等充型压力高.三铸型条件1 铸型结构:若不合理,如壁厚小, 直浇口低, 浇口小等充↓2 铸型导热能力:导热↑ 金属降温快,充↓如金属型3 铸型温度: t↑ 充↑如金属型预热4 铸型中气体: 排气能力↑ 充↑ 减少气体来源,提高透气性, 少量气体在铸型与金属液之间形成一层气膜,减少流动阻力,有利于充型.§2 铸件的凝固和收缩铸件的凝固过程如果没有合理的控制,铸件易产生缩孔,缩松一铸件的凝固1 凝固方式:铸件凝固过程中,其断面上一般分为三个区: 1—固相区2—凝固区3—液相区对凝固区影响较大的是凝固区的宽窄,依此划分凝固方式.1) 逐层凝固:纯金属,共晶成分合金在凝固过程中没有凝固区,断面液,固两相由一条界限清楚分开,随温度下降,固相层不断增加,液相层不断减少,直达中心.2) 糊状凝固合金结晶温度范围很宽,在凝固某段时间内,铸件表面不存在固体层,凝固区贯穿整个断面,先糊状,后固化.故---3) 中间凝固大多数合金的凝固介于逐层凝固和糊状凝固之间.2 影响铸件凝固方式的因素1) 合金的结晶温度范围范围小: 凝固区窄,愈倾向于逐层凝固如: 砂型铸造, 低碳钢逐层凝固, 高碳钢糊状凝固2) 铸件的温度梯度合金结晶温度范围一定时,凝固区宽度取决于铸件内外层的温度梯度.温度梯度愈小,凝固区愈宽.(内外温差大,冷却快,凝固区窄)二合金的收缩液态合金从浇注温度至凝固冷却到室温的过程中,体积和尺寸减少的现象---.是铸件许多缺陷(缩孔,缩松,裂纹,变形,残余应力)产生的基本原因.1 收缩的几个阶段1) 液态收缩: 从金属液浇入铸型到开始凝固之前. 液态收缩减少的体积与浇注温度质开始凝固的温度的温差成正比.2) 凝固收缩: 从凝固开始到凝固完毕. 同一类合金,凝固温度范围大者,凝固体积收缩率大.如: 35钢,体积收缩率3.0%, 45钢 4.3%3) 固态收缩: 凝固以后到常温. 固态收缩影响铸件尺寸,故用线收缩表示.2 影响收缩的因素1) 化学成分: 铸铁中促进石墨形成的元素增加,收缩减少. 如: 灰口铁C, Si↑,收↓,S↑ 收↑.因石墨比容大,体积膨胀,抵销部分凝固收缩.2) 浇注温度: 温度↑ 液态收缩↑3) 铸件结构与铸型条件铸件在铸型中收缩会受铸型和型芯的阻碍.实际收缩小于自由收缩.∴铸型要有好的退让性.3 缩孔形成在铸件最后凝固的地方出现一些空洞,集中—缩孔. 纯金属,共晶成分易产生缩孔*产生缩孔的基本原因: 铸件在凝固冷却期间,金属的液态及凝固受缩之和远远大于固态收缩.4 影响缩孔容积的因素(补充)1) 液态收缩,凝固收缩↑ 缩孔容积↑2) 凝固期间,固态收缩↑,缩孔容积↓3) 浇注速度↓缩孔容积↓4) 浇注速度↑液态收缩↑ 易产生缩孔5 缩松的形成由于铸件最后凝固区域的收缩未能得到补足,或者,因合金呈糊状凝固,被树枝状晶体分隔开的小液体区难以得到补缩所至.1) 宏观缩松肉眼可见,往往出现在缩孔附近,或铸件截面的中心.非共晶成分,结晶范围愈宽,愈易形成缩松.2) 微观缩松凝固过程中,晶粒之间形成微小孔洞---凝固区,先形成的枝晶把金属液分割成许多微小孤立部分,冷凝时收缩,形成晶间微小孔洞. 凝固区愈宽,愈易形成微观缩松,对铸件危害不大,故不列为缺陷,但对气密性,机械性能等要求较高的铸件,则必须设法减少.(先凝固的收缩比后凝固的小,因后凝固的有液,凝,固三个收缩,先凝固的有凝,固二个收缩区----这也是形成微观缩松的基本原因.与缩孔形成基本原因类似)6 缩孔,缩松的防止办法基本原则:制定合理工艺—补缩, 缩松转化成缩孔.顺序凝固: 冒口—补缩同时凝固: 冷铁—厚处. 减小热应力,但心部缩松,故用于收缩小的合金.l 安置冒口,实行顺序凝固,可有效的防止缩孔,但冒口浪费金属,浪费工时,是铸件成本增加.而且,铸件内应力加大,易于产生变形和裂纹.∴主要用于凝固收缩大,结晶间隔小的合金.l 非共晶成分合金,先结晶树枝晶,阻碍金属流动,冒口作用甚小.l 对于结晶温度范围甚宽的合金,由于倾向于糊状凝固,结晶开始之后,发达的树枝状骨状布满整个截面,使冒口补缩道路受阻,因而难避免显微缩松的产生.显然,选用近共晶成分和结晶范围较窄的合金生产铸件是适宜的.§3 铸造内应力,变形和裂纹凝固之后的继续冷却过程中,其固态收缩若受到阻碍,铸件内部就发生内应力,内应力是铸件产生变形和裂纹的基本原因.(有时相变膨胀受阻,负收缩)一内应力形成1 热应力:铸件厚度不均,冷速不同,收缩不一致产生.塑性状态: 金属在高于再结晶温度以上的固态冷却阶段,受力变形,产生加工硬化,同时发生的再结晶降硬化抵消,内应力自行消失.(简单说,处于屈服状态,受力—变形无应力)弹性状态:低于再结晶温度,外力作用下,金属发生弹性变形,变形后应力继续存在.举例: a) 凝固开始,粗细处都为塑性状态,无内应力∵两杆冷速不同,细杆快,收缩大,∵受粗杆限制,不能自由收缩,相对被拉长,粗杆相对被压缩,结果两杆等量收缩.b) 细杆冷速大,先进如弹性阶段,而粗杆仍为塑性阶段,随细杆收缩发生塑性收缩,无应力.c) 细杆收缩先停止,粗杆继续收缩,压迫细杆,而细杆又阻止粗杆的收缩,至室温, 粗杆受拉应力(+),(-)由此可见,各部分的温差越大,热应力也越大,冷却较慢的部分形成拉应力,冷却较快的部分形成压应力.预防方法: 1 壁厚均匀 2 同时凝固—薄处设浇口,厚处放冷铁优点: 省冒口,省工,省料缺点: 心部易出现缩孔或缩松,应用于灰铁锡青铜,因灰铁缩孔、缩松倾向小,锡青铜糊状凝固,用顺序凝固也难以有效地消除其显微缩松。
初中劳技技术材料与加工知识点总结
初中劳技技术材料与加工知识点总结劳技技术是初中学习中一个重要的科目,它涉及到多种材料与加工技术的知识。
本文将对初中劳技技术中的材料与加工知识点进行总结,以帮助学生更好地理解和掌握相关内容。
一、材料知识点总结1. 金属材料:金属材料是劳技技术中常见的材料之一,具有导电性、导热性和韧性等特点。
常见的金属材料有铁、铜、铝等。
金属材料可以通过铸造、锻造、冷、热加工等方法进行加工。
2. 木材:木材是一种天然的、可再生的材料,具有轻质、坚固、绝缘等特点。
常见的木材有松木、楠木、榉木等。
木材可以通过锯割、刨切、打孔等加工方式进行加工。
3. 塑料材料:塑料材料是一种可以塑性变形的材料,具有绝缘、轻便、透明等特点。
常见的塑料材料有聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯等。
塑料材料可以通过挤压、注塑、吸塑等加工方式进行加工。
4. 合成材料:合成材料是由两种或多种材料经过化学反应制成的新材料,具有多种特性。
常见的合成材料有复合材料、金属基复合材料等。
合成材料的加工方式需要根据具体材料的特性来确定。
二、加工知识点总结1. 铆接:铆接是通过在材料上打孔,然后用铆钉将材料连接在一起的加工方式。
常见的铆接方式有螺母铆接、铆接螺钉等。
铆接可以用于金属材料的连接。
2. 钻孔:钻孔是通过钻头在材料上打孔的加工方式。
钻孔可以用于金属材料和木材材料的加工,常见的钻孔机械设备有手动钻、电动钻等。
3. 铰孔:铰孔是通过铰刀在材料上进行加工,使两个材料的孔相互嵌套的一种加工方式。
铰孔可以用于金属材料和木材材料的加工。
4. 锯割:锯割是通过锯刀在材料上切割的加工方式。
锯割可以用于金属材料和木材材料的加工,常见的锯割工具有手动锯、电动锯等。
5. 切削加工:切削加工是通过切削刀具对材料进行加工的一种方式。
切削加工适用于金属材料的加工,常见的切削加工方式有车削、铣削、刨削等。
6. 焊接:焊接是通过熔化两个材料的表面,然后使其相互连接的加工方式。
焊接适用于金属材料的连接,常见的焊接方式有电弧焊、气体焊等。
工程材料与热加工复习知识点
强度是指金属材料抵抗塑性变形和断裂的能力。
塑性常用的指标有断后伸长率和断面收缩率。
硬度是指材料抵抗局部塑性变形压痕或划痕的能力。
硬度试验方法:布氏硬度:压痕面积大,能反映较大范围内材料的平均硬度,测得结果较准确稳定。
洛氏硬度:操作方便迅速,测量硬度范围大压痕小,测量结果不够准确。
维氏硬度:准确可靠,广泛用于测量金属镀层,薄片材料和化学热处理后的表面硬度。
韧脆转变温度越低,材料的低温抗冲击性能越好。
常见的晶格类型:1.体心立方晶格;2.面心立方晶格;3.密排立方晶格。
晶体缺陷:1.点缺陷:晶格空位、间隙原子;2.线缺陷:各种类型的位错;3.面缺陷:晶界、亚晶界。
根据溶质原子在溶剂晶格中所占的位置不同,固溶体分为置换固溶体和间隙固溶体。
置换固溶体可形成无限固溶体(原子半径相差不大),间隙固溶体都是有限固溶体。
与固溶体晶格类型相同的组元称为溶剂。
通过溶入溶质元素,使固溶体强度和硬度提高的现象称为固溶强化,使晶格发生畸变,增加了变形抗力,塑性韧性降低。
冷却速度越快,过冷度越大。
纯金属结晶过程是晶核形成和长大的过程。
一般晶粒越细小,金属的硬度强度越大,塑性韧性越高(细晶强化)。
细化晶粒提高金属力学性能的方法:1.增大过冷度;2.变质处理;3.附加振动。
同素异构(晶)转变:少数金属在结晶后晶格类型随温度的改变而发生变化。
铁碳合金相图:特性点、特性线。
各种钢的含碳量及组成,性质。
含碳量对铁碳合金力学性能的影响:当Wc<0.9%时,随含碳量增加,钢的强度和硬度直线上升,塑性和韧性不断下降;当Wc>0.9%时,随含碳量增加,钢的强度开始明显下降,硬度仍在提高,塑性和韧性降低。
单晶体塑性变形的基本方式是滑移和孪生。
滑移的实质是位错,是金属塑性变形的主要方式。
加工硬化(冷变形强化):随着冷变形程度增加,金属强度和硬度升高,塑性和韧性下降的现象。
回复:利用回复现象可将已产生冷变形强化的金属在较低的温度下加热,使其残留应力基本消除而保留了其强化的力学性能,这种处理称为低温去应力退火。
材料加工知识点
一、名词解释1、材料加工工艺材料加工工艺就是把材料制备成具有一定形状尺寸和性能的制品的工艺技术。
主要指材料的成形加工、内部组织结构的控制以及表面处理等。
2、金属液态成形液态金属在铸型中冷却、凝固形成零件(制品或者构件)。
3、金属塑性成形利用金属材料的塑性,借助于外力的作用,使材料发生塑性变形,从而获得所需的形状和尺寸。
4、回复当将金属加热至其融化温度的0.2-0.3倍时,晶粒内扭曲的晶格将恢复正常、内应力减少,冷变形强化部分消除,这一过程称为回复。
5、再结晶当温度升高至融化温度的0.4倍时,金属原子获得更多的能量,开始以某些碎晶或者杂质为核心结晶成新的晶粒,从而消除全部冷变形强化现象,这一过程称为再结晶。
6、加工硬化加工时金属材料随变形程度增加,强度、硬度升高而塑性、韧性下降的现象称为加工硬化7、金属材料的焊接性一定焊接技术条件下,获得优质焊接接头的难易程度,即金属材料对焊接加工的适应性称为金属材料的焊接性。
8、焊接热循环焊接过程中,焊缝附近母材上各点,当热源移近时会急剧升温;当热源离去后会迅速冷却。
母材上某一点所经受的这种升温和降温过程叫做焊接热循环。
9、摩擦焊利用两工件相互摩擦所产生的热,使工件端面达到热塑性状态,然后迅速加压完成焊接的一种压力焊方法。
10、电阻焊利用强大的电流(几千到几万A)通过焊件,在其接头处产生电阻热,将焊件局部加热到塑性或熔化状态,然后在压力的作用下形成焊接接头的焊接方法。
11、金属切削加工用刀具从毛坯上切去多余的金属层使获得的零件的尺寸、形状和表面质量都符合规定要求的加工方法。
12、积屑瘤在切削钢、铝合金等塑性材料时,在切削速度不高而又能形成带状切屑的情况下,有些来自切屑底层的金属冷焊层积在刀具前刀面上,形成硬度很高的三角形楔块,它能够代替切削刃和前刀面进行切削,这一楔块称为积屑瘤。
13、特种加工特种加工是指利用光、电、声、热、化学、磁、原子能等能源或其组合施加到工件被加工的部位上,从而实现材料去除的加工方法,也称为非传统加工方法18、无机非金属材料坯料无机非金属材料原料经过配料和加工后,得到的多成分混合物称为坯料。
公共基础知识材料加工工程基础知识概述
《材料加工工程基础知识概述》一、引言材料加工工程是一门涉及材料科学、机械工程、物理学、化学等多学科交叉的领域,其主要任务是通过各种加工方法将原材料转变为具有特定形状、性能和用途的材料制品。
随着科技的不断进步,材料加工工程在现代工业生产中发挥着越来越重要的作用,广泛应用于航空航天、汽车制造、电子信息、生物医学等众多领域。
本文将对材料加工工程的基础知识进行全面的概述,包括基本概念、核心理论、发展历程、重要实践以及未来趋势。
二、基本概念1. 材料加工的定义材料加工是指通过物理、化学或机械等方法,改变材料的形状、尺寸、性能或组织结构,以满足特定的使用要求。
材料加工可以分为冷加工和热加工两大类。
冷加工是在室温下进行的加工方法,如切削、冲压、冷拉等;热加工是在高温下进行的加工方法,如铸造、锻造、焊接等。
2. 材料加工的目的材料加工的目的主要有以下几个方面:(1)获得所需的形状和尺寸:通过加工方法将原材料制成各种形状和尺寸的零件或产品,满足不同的使用要求。
(2)改善材料的性能:通过加工过程中的热处理、表面处理等方法,改善材料的力学性能、物理性能、化学性能等,提高材料的使用价值。
(3)提高材料的利用率:通过合理的加工方法,可以减少材料的浪费,提高材料的利用率,降低生产成本。
(4)实现材料的复合化:通过加工方法将不同的材料复合在一起,形成具有特殊性能的复合材料,满足特定的使用要求。
3. 材料加工的分类材料加工可以根据加工方法、加工对象、加工温度等不同标准进行分类。
常见的材料加工方法包括铸造、锻造、焊接、切削加工、塑性加工、粉末冶金、表面处理等。
加工对象可以分为金属材料加工、非金属材料加工和复合材料加工。
加工温度可以分为冷加工和热加工。
三、核心理论1. 材料的力学性能材料的力学性能是指材料在受力作用下所表现出的性能,包括强度、硬度、塑性、韧性等。
材料的力学性能是材料加工和使用过程中需要考虑的重要因素,不同的加工方法和使用条件对材料的力学性能要求不同。
材料加工知识点
一、名词解释1、材料加工工艺材料加工工艺就是把材料制备成具有一定形状尺寸和性能的制品的工艺技术。
主要指材料的成形加工、内部组织结构的控制以及表面处理等。
2、金属液态成形液态金属在铸型中冷却、凝固形成零件(制品或者构件)。
3、金属塑性成形利用金属材料的塑性,借助于外力的作用,使材料发生塑性变形,从而获得所需的形状和尺寸。
4、回复当将金属加热至其融化温度的0.2-0.3倍时,晶粒内扭曲的晶格将恢复正常、内应力减少,冷变形强化部分消除,这一过程称为回复。
5、再结晶当温度升高至融化温度的0.4倍时,金属原子获得更多的能量,开始以某些碎晶或者杂质为核心结晶成新的晶粒,从而消除全部冷变形强化现象,这一过程称为再结晶。
6、加工硬化加工时金属材料随变形程度增加,强度、硬度升高而塑性、韧性下降的现象称为加工硬化7、金属材料的焊接性一定焊接技术条件下,获得优质焊接接头的难易程度,即金属材料对焊接加工的适应性称为金属材料的焊接性。
8、焊接热循环焊接过程中,焊缝附近母材上各点,当热源移近时会急剧升温;当热源离去后会迅速冷却。
母材上某一点所经受的这种升温和降温过程叫做焊接热循环。
9、摩擦焊利用两工件相互摩擦所产生的热,使工件端面达到热塑性状态,然后迅速加压完成焊接的一种压力焊方法。
10、电阻焊利用强大的电流(几千到几万A)通过焊件,在其接头处产生电阻热,将焊件局部加热到塑性或熔化状态,然后在压力的作用下形成焊接接头的焊接方法。
11、金属切削加工用刀具从毛坯上切去多余的金属层使获得的零件的尺寸、形状和表面质量都符合规定要求的加工方法。
12、积屑瘤在切削钢、铝合金等塑性材料时,在切削速度不高而又能形成带状切屑的情况下,有些来自切屑底层的金属冷焊层积在刀具前刀面上,形成硬度很高的三角形楔块,它能够代替切削刃和前刀面进行切削,这一楔块称为积屑瘤。
13、特种加工特种加工是指利用光、电、声、热、化学、磁、原子能等能源或其组合施加到工件被加工的部位上,从而实现材料去除的加工方法,也称为非传统加工方法18、无机非金属材料坯料无机非金属材料原料经过配料和加工后,得到的多成分混合物称为坯料。
概论-材料加工工程
1.5材料加工技术发展趋势
1.5.2 材料制备与成形一体化
是指各个环节的关联越来越紧密、多个工序综 合化(或短程化),如半固态成形技术、创形创质 制造技术、喷射成形技术、激光快速成形、连续铸 轧技术等。 它可实现先进材料与零部件的高效、近净形、 短流程成形,也是不锈钢、高温合金、钛合金、难 熔金属及化合物、陶瓷、复合材料、梯度功能材料 等零部件制备成形的好方法。
材料加工工程 材料的性能 材料的分类 材料加工工艺及分类 材料加工新趋势
1.1 材料加工工程
1.1.1材料的概念 材料是用来制作各种有用器件或物品的物质。 材料到器件或物品时存在一个加工过程。 材料的性能由物质的性质决定,由其组成、组织结 构及存在状态决定。
1.1材料加工工程
1.1.2材料加工工程 材料加工工程是以材料加工工艺为研究对象的一 门综合性技术课程。 重点是理解材料的性能、组织结构、成分、加工 工艺之间的关系;掌握工艺方法、工艺原理、工 艺过程。 目标是能根据需要进行材料的选择、加工工艺路 线和方法的选用和设计。
1.4材料工艺及分类
材料加工四要素关系示意图
1.4 料工艺及分类
材料的成形加工工艺过程是制造高质量、低成本 产品的中心环节,是材料科学与工程四要素中极 为关键的一个要素,是促进新材料研究、开发、 应用和产业化的决定因素。 通常我们常提到的“材料科学与工程”的概念, 工程部分往往指的就是材料的工艺和技术,故人 们常常把新材料、新工艺、新技术相提并论。
1.3材料的分类
金属材料的特性 具有金属光泽 良好的导电导热性 抛光表面的反光性 延展性 塑性等 金属材料由于具有良好的物理性能、化学性能、 力学性能和工艺性能,获得广泛的应用。
材料加工工程基础知识
材料加工工程基础知识1. 简介材料加工工程是一门研究材料的塑性变形和切削加工方法的学科,是工程技术领域中非常重要的一门学科。
本文将介绍材料加工工程的一些基础知识,包括材料的塑性变形、切削加工方法、材料的性能与加工等内容。
2. 塑性变形塑性变形是材料经受力而发生的永久形变。
常见的塑性变形过程有压缩、拉伸、弯曲等。
塑性变形会改变材料的内部结构,使得材料具有更好的力学性能。
塑性变形还可以改变材料的性能和形状,使得材料适用于不同的工程应用。
3. 切削加工方法切削加工是通过机械力使工件上的材料产生切削切除的过程。
常见的切削加工方法包括车削、铣削、钻削等。
切削加工可以将材料加工成所需的形状和尺寸,同时也可以提高材料的表面质量和精度。
切削加工是制造业中常用的加工方法之一,广泛应用于零部件制造、模具制造等领域。
4. 材料的性能与加工材料的性能对加工工艺有很大影响。
不同材料具有不同的物理、化学和力学性能,在加工过程中需要根据材料的性能来选择合适的加工方法和工艺参数。
材料的性能包括力学性能、热物性、化学性质等。
了解材料的性能可以更好地进行材料选择和加工工艺设计。
5. 材料加工的发展趋势随着科技的不断进步,材料加工技术也在不断发展。
未来的材料加工将更加注重高效率、精度和资源节约。
以下是材料加工的一些发展趋势:•数控技术的应用:数控技术可以实现多轴联动,提高加工精度和效率。
•先进材料的加工:新材料的出现提出了新的挑战和机遇,需要开发适合其加工的工艺。
•精细加工技术的发展:如超精密加工、微纳加工等,可以满足对尺寸精度要求极高的工程应用。
6. 总结材料加工工程是一门重要的学科,掌握材料加工的基础知识对于工程技术人员具有重要意义。
本文简要介绍了塑性变形、切削加工方法、材料性能与加工以及材料加工的发展趋势。
希望能够为读者提供一些有关材料加工的基础知识,并对材料加工有更深入的了解。
参考文献:[1] 王志涛, 徐跃树. 材料加工工程基础[M]. 高等教育出版社, 2002.[2] 张恒. 材料力学及加工原理[M]. 科学出版社, 2004.。
材料加工工程
材料加工工程材料加工工程是指通过对材料进行剪切、铣削、磨削、冲压、锻造、焊接等工艺,将原材料加工成零件或产品的过程。
这是一门综合性较强的学科,涉及到机械、材料、工艺、设备等多个方面的知识。
材料加工工程的目标是通过加工工艺改变材料的形状、尺寸、性能,使之达到设计要求。
在加工过程中,需要注意保证材料的质量,提高加工效率,降低成本。
因此,材料加工工程需要广泛掌握材料的性能、加工工艺的原理和方法,熟悉加工设备的操作和维护,具备良好的工程实践能力。
材料加工工程的主要内容包括以下几个方面:1. 材料的选择和准备:根据产品设计要求,选择合适的材料,并进行材料的表面处理和预加工,为后续加工工艺做好准备工作。
2. 加工工艺的确定:通过分析产品的结构、功能和性能需求,确定合适的加工工艺流程。
这包括制定加工工艺路线、选择合适的工艺参数和工具,进行加工顺序的规划等。
3. 加工设备的选择和调试:根据加工工艺需求,选择合适的加工设备,并进行设备的调试和维护。
这包括刀具的选择和安装、刀具的刃磨和更换、设备的熟练操作等。
4. 加工操作和质量控制:根据加工工艺要求,进行具体的加工操作,包括切削、磨削、冲压、锻造、焊接等。
在加工过程中,要进行质量控制,保证加工所得零件的尺寸精度和表面质量。
5. 加工工艺优化和改进:通过对加工工艺的分析和评价,找出加工过程中存在的问题和改进的空间,进一步优化和改进工艺流程,提高加工效率和质量。
材料加工工程在实际生产中起着至关重要的作用。
它不仅能够满足产品的制造要求,还能够为产品的研发和创新提供支持。
通过合理的加工工艺和设备选择,可以提高材料的利用率和生产效率,降低生产成本,推动制造业的发展。
同时,材料加工工程还可以为材料科学和工程领域提供实验平台,推动新材料和新工艺的研究和应用。
总之,材料加工工程是一门较为复杂和综合的学科,需要掌握丰富的知识和实践经验。
通过学习和实践,我们可以掌握材料加工的基本原理和方法,提高工程实践能力,为制造业的发展和材料科学的进步做出贡献。
初中技术材料加工工艺知识点归纳
初中技术材料加工工艺知识点归纳对于初中生而言,技术课程的学习是非常重要的一环。
其中,材料加工工艺作为技术课程的重要组成部分,涉及到材料的加工和制造过程。
了解材料加工工艺的知识点对于培养学生的技术能力和全面发展至关重要。
本文将对初中技术课程中的材料加工工艺知识点进行归纳和概述,以帮助初中生更好地理解和掌握这方面的知识。
1. 加工工艺概述材料加工工艺是指将材料通过一系列的工作过程,如切割、焊接、冲压、铸造等,进行加工和变形,使其达到预定的形状、尺寸和质量要求。
加工工艺的选择取决于所用材料的性质和要制作的零部件的要求。
常见的材料加工工艺包括切割、成型、连接和变形等。
2. 切割工艺切割是将材料切割成所需尺寸和形状的工艺。
常见的切割工艺包括手工切割、机械切割和热切割。
手工切割通常使用锯子、钳子等手工工具进行,适用于对材料要求不高的情况。
机械切割包括剪切、电火花线切割等,适用于对材料要求较高的情况。
热切割是利用高温切割工作件,包括氧割、等离子切割等。
3. 成型工艺成型是将材料由初始形状加工成所需形状的工艺。
常见的成型工艺包括锻造、压力成型和注塑成型等。
锻造是将金属材料加热至一定温度,然后通过锤击或挤压等方式使其变形成所需形状。
压力成型包括冲压、弯曲、拉伸等,通过对金属材料施加压力使其塑性变形成所需形状。
注塑成型主要应用于塑料制品,通过将熔融的塑料注入模具中形成所需形状。
4. 连接工艺连接是将两个或多个零件连接在一起的工艺。
常见的连接工艺包括焊接、螺纹连接和粘接等。
焊接是将两个或多个金属材料通过加热或压力使其熔融并相互粘接,常用于金属零件的制造。
螺纹连接是通过螺纹的互相咬合实现零件的连接,常用于机械设备的组装。
粘接是利用胶水或粘合剂将零件粘接在一起,常用于塑料材料和非金属材料的连接。
5. 变形工艺变形是通过加工使材料在形状和结构上发生变化的工艺。
常见的变形工艺包括冷冲压、热冲压和拉伸等。
冷冲压是将金属材料置于冲床中,通过冲击使其在冷却状态下变形成所需形状。
材料加工工程
材料加工工程材料加工工程是指利用各种加工方法对原材料进行加工和制造的工程领域。
材料加工工程是现代制造业的重要组成部分,涉及到金属、塑料、陶瓷等材料的加工和制造过程,对于提高产品质量、降低生产成本、提高生产效率具有重要意义。
首先,材料加工工程涉及到多种加工方法,如铸造、锻造、焊接、切削、热处理等。
其中,铸造是将熔化的金属或合金注入到模具中,通过冷却凝固成型的工艺方法。
锻造是利用压力将金属坯料进行塑性变形,从而得到所需形状和尺寸的工艺方法。
焊接是将两个或多个工件通过热量或压力连接在一起的加工方法。
切削是利用刀具对工件进行切削、刮削、磨削等加工方法。
热处理是通过加热、保温和冷却等工艺对金属材料进行组织和性能改变的方法。
其次,材料加工工程对于提高产品质量具有重要意义。
通过合理选择加工方法和工艺参数,可以有效地控制产品的尺寸精度、表面质量和内部组织结构,从而提高产品的质量稳定性和可靠性。
例如,在金属加工中,通过控制切削速度、进给量和切削深度等参数,可以有效地减少加工表面的毛刺和划痕,提高产品的表面质量。
再次,材料加工工程对于降低生产成本具有重要意义。
通过优化加工工艺和提高设备利用率,可以有效地降低生产能耗和原材料消耗,降低生产成本。
例如,在金属加工中,通过合理设计刀具结构和刀具材料,可以有效地延长刀具使用寿命,降低刀具更换频率,降低生产成本。
最后,材料加工工程对于提高生产效率具有重要意义。
通过自动化设备和智能制造技术的应用,可以有效地提高生产效率,缩短生产周期,提高生产能力。
例如,在汽车制造中,通过引入机器人自动化焊接和装配线,可以大大提高汽车的生产效率,缩短生产周期。
综上所述,材料加工工程是现代制造业不可或缺的重要组成部分,对于提高产品质量、降低生产成本、提高生产效率具有重要意义。
随着科学技术的不断进步和制造技术的不断创新,材料加工工程将会在未来发挥越来越重要的作用。
材料工程基础期末复习资料(材料制备加工)
FZU材料工程基础复习资料金属名词解释1.炉外精炼:指对氧气转炉、电弧炉生产的钢液进行处理,使钢水稳定温度、进行成分微调(CAS)、降低其中的H、O、N和夹杂,或使夹杂物变性,提高钢质量的一种高新技术。
2.沉淀脱氧:将脱氧剂直接加入到钢液中,直接与钢液的氧化亚铁反应进行脱氧。
3.扩散脱氧是将脱氧剂加入炉渣中,使脱氧剂和炉渣中的氧化亚铁反应。
4.直接还原铁:将铁矿石在固态还原成海绵铁,即为直接还原,所得产品称为直接还原铁。
5.钢锭的液芯轧制:轧制过程在钢锭凝固尚未完全结束,芯部仍处于液态的条件下进行。
6.熔融还原:用铁矿石和普通烟煤为原料,经竖式还原炉得到海绵铁,再经熔融汽化炉得到铁水的炼铁方法。
7.连续铸造:钢水连续浇入水冷的结晶器中,并沿着结晶器周边迅速形成凝固层,用机械的方法从结晶器下方拉出,又经二次喷水冷却,在结晶器外凝固。
8熔模铸造(精密铸造):指用易熔性材料制作模样,在模样上包覆多层耐火材料,经酸化、干燥制成壳,然后熔失模样再将空心壳高温焙烧后,浇注合金液于其中而获得铸件的方法。
9.金属型铸造:指用自由浇注的方法将熔融金属浇入由铸铁或钢制造的铸型中而获得铸件的一种铸造方法。
10.压力铸造:液态或半液态金属浇入压铸机压室,使它在高压和高速下充填铸型,并在高压下结晶凝固而获得铸件的一种铸造方法。
11.实型铸造:用泡沫聚苯乙烯塑料模代替木模或金属模,在其上涂一层涂料,干燥后造型,造型后不取出模样而直接浇注金属液,在金属液作用下模样汽化消失,金属液取代了模样,冷却凝固后即可获得铸件的方法。
12.离心铸造:将金属液浇注入离心铸造机的旋转铸型中,使之在离心力的作用下充填型腔并凝固成型的方法。
13.铝的吸附精炼:指在熔体中加入吸附剂(各种气体、液体和固体精炼剂等),与熔体中的气体和固态夹杂物发生物理化学的、物理或机械的作用,达到除气、除渣的方法。
14.吸附精炼的方法:吹气精炼、氯盐精炼、熔剂精炼、熔体过滤(包括陶瓷管过滤和氧化铝球过滤,滤掉夹杂物)(1)吹气精炼:吹气精炼是指向熔体中不断吹入气泡,在气泡上浮过程中将氧化物夹杂和氢带出液面的一种精炼方法。
工程材料笔记整理重点
工程材料复习笔记整理(重点中的重点)名词解释:1.强度:抵抗塑性变形和破坏屈服强度:抵抗产生塑性变形抗拉强度:抵抗产生断裂前硬度:抵抗局部塑性变形塑性:产生塑性变形而不破坏的能力韧度:材料抵抗冲击载荷作用而不致破坏的极限能力称为冲击韧度疲劳强度:材料在规定的重复次数或交变应力作用下不致发生断裂的能力2.再结晶:升高温度,形成新的晶粒,使原来被拉大的晶粒转变为等轴晶粒,完全消除冷变形强化,力学性能恢复到塑性变形前的状态3.冷变形与热变形:再结晶温度以上进行的塑性变形为热变形,以下的为冷变形4.巴氏合金:铅基轴承合金5.下贝氏体,强度、韧度高,有最佳的综合机械性能,理想的强韧化组织,生产中常采用等温淬火获得下贝氏体组组织6. 一次渗碳体:由液相中直接析出来的渗碳体称为一次渗碳体。
二次渗碳体:指从奥氏体中析出的渗碳体三次渗碳体:从中析出的称为三次渗碳体共晶渗碳体:莱氏体中的渗碳体称为共晶渗碳体共析渗碳体:珠光体中的渗碳体称为共析渗碳体7.纤维组织:热变形使铸态金属的偏析、分布在晶界上的夹杂物和第二相逐渐沿变形方向延展拉长、拉细而形成锻造流线;难以用热处理来消除8.变质处理:在液态金属结晶前,特意加入某些难熔固态颗粒,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。
9.索氏体:在650〜600℃温度范围内形成层片较细的珠光体10.屈氏体:在600〜550℃温度范围内形成片层极细的珠光体。
11.马氏体:碳在a-Fe中的过饱和固溶体。
12.过冷度:实际结晶温度与理论结晶温度之差称为过冷度13.玻璃钢:玻璃纤维增强塑料称为玻璃钢。
玻璃钢具有成本低,工艺简单;强度低,绝缘等特点,它可制造壳体、管道、容器等14.加工硬化:随变形量的增加,金属的强度大为提高,塑性却有较大降低产生原因:位错密度升高为了继续变形,退火可消除加工硬化15.调质:调质处理后钢获得回火索氏体组织,其性能特点是具有较高的综合力学性能16.铁素体:(a或F )碳原子溶于a-Fe形成的间隙固溶体性能:固溶强化不明显,强度,硬度低,塑性韧性高17.奥氏体:(Y或A)碳原子溶于丫-Fe形成的间隙固溶体性能:高塑性,是理想的锻造组织18.渗碳体:(Fe3C )由12个铁原子和4个碳原子组成的具有复杂晶体结构间隙化合物性能:高硬度、高脆性、低强度19.珠光体:(P )铁素体和渗碳体的混合物称为珠光体,它具有较高的综合力学性能的特点20.莱氏体Ld 或Ld':组织:Ld : Fe3C ( Fe3C+Fe3CH) + Y Ld‘: Fe3C ( Fe3C+Fe3c口)+ P 机械化合物,性能:高硬度、高脆性。
材料加工工程
材料加工工程材料加工工程是指通过对原材料进行加工和改变其形状、大小、组织结构和性能等方式,以满足特定的使用要求和工艺要求的一门工程学科。
材料加工工程涉及的加工方法多种多样,包括传统加工方法和现代加工方法。
本文将以铣削加工和激光切割两种常见的加工方法为例,介绍材料加工工程的基本原理和应用。
1. 铣削加工铣削加工是一种广泛应用于各种金属和非金属材料的常见加工方法。
它通过在工件上采用刀具进行旋转和移动,将切削力作用于工件表面,从而实现材料的去除和形状的加工。
铣削加工具有高效、精度高、加工粗糙度小等特点,被广泛应用于航空航天、汽车制造、机械加工等领域。
在铣削加工中,刀具是起到切削作用的重要工具。
刀具的材料和几何形状对加工效果有很大影响。
常见的刀具材料包括高速钢、硬质合金和陶瓷等。
在选择刀具材料时需要考虑加工材料的硬度、耐磨性和导热性等因素。
刀具的几何形状也是影响加工效果的重要因素,常见的几何形状有平面铣刀、球头铣刀、T型铣刀等。
铣削加工过程中,控制切削速度、进给速度和切削深度等参数对加工效果至关重要。
合理的切削参数能够提高加工效率和加工质量,而过大或过小的切削参数则会影响加工精度和工件表面质量。
此外,选用合适的冷却液对铣削加工也有重要影响,冷却液能够降低切削温度、延长刀具寿命和提高加工表面质量。
2. 激光切割激光切割是一种利用激光束对材料进行熔化和气化的加工方法。
它具有非接触、高精度、高速度、无切削力和无变形等特点,适用于各种材料的加工,如金属材料、塑料、纸张等。
激光切割广泛应用于电子、光电子、机械加工等领域。
激光切割的加工原理是利用激光的高能密度和可聚焦性,将激光束对工件表面进行熔化和气化,从而实现材料的切割。
激光切割的关键技术是激光器的选择和激光束的控制。
常见的激光器包括二氧化碳激光器、光纤激光器和半导体激光器等。
不同激光器具有不同的波长和功率,可以选择适合不同材料加工的激光器。
激光切割的加工过程需要控制激光功率、切割速度和气体流量等参数。
材料工程基础复习要点及知识点整理(全)
材料工程基础复习要点第一章粉体工程基础粉体:粉末质粒与质粒之间的间隙所构成的集合。
*粉末:最大线尺寸介于0.1~500μm的质粒。
*粒度与粒径:表征粉体质粒空间尺度的物理量。
粉体颗粒的粒度及粒径的表征方法:1.网目值表示——(目数越大粒径越小)直接表征,如果粉末颗粒系统的粒径相等时可用单一粒度表示。
2.投影径——用显微镜测试,对于非球形颗粒测量其投影图的投影径。
①法莱特(Feret)径D F:与颗粒投影相切的两条平行线之间的距离②马丁(Martin)径D M:在一定方向上将颗粒投影面积分为两等份的直径③克伦贝恩(Krumbein)径D K:在一定方向上颗粒投影的最大尺度④投影面积相当径D H:与颗粒投影面积相等的圆的直径⑤投影周长相当径D C:与颗粒投影周长相等的圆的直径3.轴径——被测颗粒外接立方体的长L、宽B、高T。
①二轴径长L与宽B②三轴径长L与宽B及高T4.球当量径——把颗粒看做相当的球,并以其直径代表颗粒的有效径的表示方法。
(容易处理)*粉体的工艺特性:流动性、填充性、压缩性和成形性。
*粉体的基本物理特性:1.粉体的能量——具备较同质的块状固体材料高得多的能量。
2.分体颗粒间的作用力——高表面能,固相颗粒之间容易聚集(分子间引力、颗粒间异性静电引力、固相侨联力、附着水分的毛细管力、磁性力、颗粒表面不平滑引起的机械咬合力)。
3.粉体颗粒的团聚。
第二章粉体加工与处理粉体制备方法:1.机械法——捣磨法、切磨法、涡旋磨法、球磨法、气流喷射粉碎法、高能球磨法。
①脆性大的材料:捣磨法、涡旋磨法、球磨法、气流喷射粉碎法、高能球磨法②塑性较高材料:切磨法、涡旋磨法、气流喷射粉碎法③超细粉与纳米粉:气流喷射粉碎法、高能球磨法2.物理化学法①物理法(雾化法、气化或蒸发-冷凝法):只发生物理变化,不发生化学成分的变化,适于各类材料粉末的制备②物理-化学法:用于制备的金属粉末纯度高,粉末的粒度较细③还原法:可直接利用矿物或利用冶金生产的废料及其他廉价物料作原料,制的粉末的成本低④电解法:几乎可制备所有金属粉末、合金粉末,纯度高3.化学合成法——指由离子、原子、分子通过化学反应成核和长大、聚集来获得微细颗粒的方法①固相法:以固态物质为原始原料(热分解反应法、化合反应法、水热法等)②液相沉淀法:最常见的方法沉淀法(直接沉淀法、均匀沉淀法、共沉淀法)、溶胶-凝胶法影响颗粒粉碎的因素:易碎性、碰撞速度(碎料例子碰撞速度、粉碎介质碰撞速度)粉体的分级:把粉体材料按某种粒度大小或不同种类颗粒进行分选的操作。
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一、名词解释1、材料加工工艺2、金属液态成形3、金属塑性成形4、回复5、再结晶6、加工硬化7、金属材料的焊接性8、焊接热循环9、摩擦焊10、电阻焊11、金属切削加工12、积屑瘤13、特种加工14、无机非金属材料坯料15、陈腐16、可塑成型方法17、烧成18、干燥19、压延成型20、复合材料的压铸成型二、填空题1、材料性能分为和。
2、材料工艺包括和。
3、根据加工温度与的关系,金属材料的加工工艺可以分为和工艺两大类。
4、材料的工艺性能主要包括:、、、、。
5、按铸型材料分为:和。
其中是目前最常用最基本的铸造方法。
6、金属型铸是将液体金属浇入以获得铸件的工艺过程。
是对传统砂型铸造的改革。
7、铸造性能是合金的、、和等性能的综合体现。
8、液态合金填充铸型的过程简称。
液态合金充满铸型型腔,获得形状完整、轮廓清晰铸件的能力,称为液态合金的。
9、铸造过程中影响充型能力的主要因素有:、、及。
10、铸件凝固时,一般存在三个区域,即:、、。
11、铸件的凝固方式有三种:、、。
12、铸造内应力可分为、和三类。
13、铸造合金的偏析有、、三种。
14、铸件中的气孔有、、。
15、金属塑性成形是利用金属材料的塑性,借助于外力的作用,使材料发生,从而获得所需的形状和尺寸的加工过程。
它是和的总称。
16、金属塑性成形的方法有:、、、、。
17、单晶体的塑性变形有和两种方式,其中是主要变形方式。
18、塑性变形遵守两个基本规律:和。
19、金属的塑性变形一般分为和。
20、加工时金属材料随变形程度增加,强度、硬度升高而塑性、韧性下降的现象称为。
21、当将金属加热至其融化温度的0.2-0.3倍时,晶粒内扭曲的晶格将恢复正常、内应力减少,冷变形强化部分消除,这一过程称为。
当温度升高至融化温度的0.4倍时,金属原子获得更多的能量,开始以某些碎晶或者杂质为核心结晶成新的晶粒,从而消除全部冷变形强化现象,这一过程称为。
22、金属的锻造性能常用和来综合衡量。
金属的锻造性能决定于和。
23、锻造是利用,在或的作用下,使金属材料产生塑性变形,从而获得一定尺寸、形状和质量的工件的加工方法。
24、自由锻的工序可分为三类:、、。
25、自由锻的常用三种基本工序:、、。
26、模锻是利用使毛坯变形而获得锻件的锻造方法。
27、冲压是利用使金属板料产生的压力加工方法。
冲模一般由两大部分组成:和。
28、冲压生产的基本工序有两大类:和。
29、冲压生产分离工序主要有;,其包括冲孔和落料;。
30、连接成形可以分为、和等三大类。
31、金属材料的焊接方法可以分为:、、等三大类。
32、一定焊接技术条件下,获得优质焊接接头的难易程度,即金属材料对焊接加工的适应性称为金属材料的。
33、焊接热过程包括、和三个阶段。
34、反映焊接热循环的主要特征,并对焊接接头性能影响较大的四个参数是:、、、。
35、焊接化学冶金反应区可以划分为:、、。
36、焊接过程会引起焊接接头组织和性能的变化。
熔焊的焊接接头由、和。
37、设计焊接结构,需注意三方面的问题:;;。
38、常用的焊接接头形式有、、和接头。
39、焊条由和两部分组成。
40、切削过程中的物理现象包括:、、、等。
41、是金属切削过程中的根本问题。
是加工过程各种物理量的综合反映。
42、车削加工中,为主运动,为进给运动。
43、拉削时,是主运动,无进给运动,其进给是靠拉刀的来实现的。
44、借助于除以外的其他能量形式去除工件多余材料的新加工方法,统称为“特种加工”。
45、生产中应用最多特种加工的是、、和。
46、电火花加工按加工特点分为和。
47、电解加工是利用金属在电解液中发生的电化学原理,将金属工件加工成形的一种方法。
电解加工的主要应用有、、。
48、超声波加工是磨粒在超声振动作用下的、与超声波的综合结果,其中是主要的。
49、高能束加工包括、、。
50、无机非金属材料原料经过配料和加工后,得到的多成分混合物称为。
按照成形方法可以分为、、。
51、无机非金属材料成型方式按塑化剂加入量多少可分为:、、。
52、陶瓷成型方法根据坯料含水量分为:,,。
53、可塑成型方法是利用等工艺装备运动的、或等外力,对具有可塑性的坯料进行加工,迫使坯料在外力作用下发生而制作坯体的成形方法。
54、基本注浆方法有、;强化注浆有、、、、。
55、压制成型方法主要有和成型。
56、干燥的三个阶段是、、。
57、干燥速率包括和。
58、无机非金属材料成型坯体中水的类型:、、。
59、干燥条件总和,包括、和、砖坯干燥前后的残余水分要求等,一般根据实验数据来确定。
60、烧成制度包括、和。
61、高分子成型加工性能是指,、和等。
62、高分子的三种物理状态为、和。
63、高分子材料加工的混合涉及到三种扩散基本运动形式,即、和。
64、高分子材料加工的对流混合通过两种机理发生:和,层流混合中,物料要受到、和。
65、在聚合物混合过程中,混合机理包括、、、、诸作用。
66、在制备混合物时,通常有两个分散和混合基本过程。
混合可分为和。
67、橡胶制品成型前的准备工艺中,和是最主要的两个工序。
工艺用以降低橡胶相对分子质量获得可塑性的塑炼方法可分为和两大类,其中应用最为广泛。
68、大多数多组分粉状和粒状热塑性塑料或热固性塑料的配制是一个较复杂的过程,一般包括原料的准备、混合、塑化、粉碎或粒化等工序,其中和是最主要的工艺过程。
69、高分子材料压制成型可分为和。
70、模塑料的主要成型工艺性能有、、、水份与挥发物的含量、细度与均匀度。
71、高分子材料模压成型工艺条件:、和。
72、是橡胶制品生产过程中最重要的工艺过程。
73、橡胶的硫化历程可分为四个阶段:、、和。
74、挤出设备有和两大类,前者为连续式挤出,后者为间歇式挤出。
75、通常将挤出机的螺杆分成、和三段。
76、物料受螺杆旋转时的推挤作用向前移动可以分解为和。
77、高分子材料注射成型过程包括、、、和等几个工序。
78、高分子材料的四大加工方法是指、、、。
79、压延制品的生产流程包括和。
80、压延阶段中是压延成型生产中的关键设备。
81、压延工艺的控制主要是确定压延操作条件,包括、、、、等,它们是互相联系和制约的。
82、和是复合材料区别于传统的“混合材料”和“化合材料”的两大特征。
复合材料由和构成。
83、颗粒增强复合材料的主要载体是,增强材料的作用主要是阻碍基体中或阻碍。
三、简答题1、请简述在金属材料铸造加工中浇注条件对充型能力的影响。
2、请简要说明铸件凝固时区域划分及凝固方式。
3、什么是铸件的收缩?请简要说明金属从液态冷却到室温所经历三个收缩阶段。
4、请简述铸造中的偏析及其类型5、请简述砂型铸造的工艺过程。
6、简述金属的锻造性能及其影响因素7、请简述金属的本质对锻造性能的影响。
8、请简述什么是锻造温度范围及其对锻造加工的影响。
9、请简述按过程特点对焊接方法的分类。
10、请简述什么是焊接热过程及其包括的三个阶段。
11、请简述什么是焊接化学冶金过程。
12、请简述以焊条电弧焊为例的焊接化学冶金反应的三个反应区。
13、请简述焊条的组成及作用。
14、请简述什么是积屑瘤及其成因。
15、请简述切削变形的影响因素及对变形的影响规律。
16、请简述切削力的产生和来源。
17、请简述切削热的产生和来源。
18、简述无机非金属材料塑压成型方法。
19、简述无机非金属材料注射成型的工艺过程。
20、简述无机非金属材料注浆成型方法。
21、简述无机非金属材料胶态成型原理和过程22、简述无机非金属材料加工中坯体干燥的传质传热过程23、简述无机非金属材料加工中泥料的陈腐及其主要作用24、简述无机非金属材料加工中真空练泥的作用:25、简述橡胶制品模型硫化的条件26、简述高分子材料挤出成型的基本原理。
27、简述塑料的注射成型方法。
28、简述高分子材料的压延成型原理。
29、简述金属基复合材料加工的粉末冶金法。
30、简述陶瓷基复合材料的成型方法类型。
31、简述复合材料的料浆浸渍热压成型工艺过程。
32、简述复合材料化学气相渗透工艺的过程。
四、根据图形判断是否合理1、均匀壁厚和圆角过渡2、避免水平壁3、简化分型面;4、尽量减少焊接工作量;用型材代替板材拼焊,以减少焊缝的数量。
5、利于方便焊接,留有操作空间。
6、尽量减少加工表面面积7、确保刀具或量具工作时不与工件干涉,尽量使用标准刀具8、工件的设计要便于加工9、便于安装和减少安装次数10、减少安装次数11、同类结构要素应尽量统一五、综合题(20分)(结合教材和课件)1、什么是液态合金的充型及充型能力?并请阐述影响充型能力的因素。
2、请阐述金属的锻造性能及影响因素。
3、请阐述熔焊时的焊接化学冶金过程、焊接化学冶金反应区以及气相和熔渣对金属的影响。
4、请根据示意图阐述熔焊时焊接接头的金属组织和性能。
5、根据示意图阐述金属切削变形过程及变形区的划分。
6、请阐述切削加工中的积屑瘤现象、成因以及切削过程的影响。
7、请阐述无机非金属材料加工中坯体干燥的三个阶段及其干燥制度确定原则。
8、什么是无机非金属材料的烧成加工?请阐述其物理化学变化过程。