金属工艺学第五版cp11-资料
金属工艺学课件(PPT 49页)
(2) 非金属夹杂物
作业：
一、问答题
1、可采用哪些措施提高合金的流 动性？
2、缩孔和缩松是怎样形成的？可 采用什么措施防止？
3、什么是顺序凝固原则和同时凝 固原则？
9、静夜四无邻，荒居旧业贫。。21.3.321.3.3Wednesday, March 03, 2021
10、雨中黄叶树，灯下白头人。。11:40:0211:40:0211:403/3/2021 11:40:02 AM
铸造性能：Foundry Technological Properties
是表示合金铸造成形获得优质铸件的能力， 是一个极其重要的工艺性能。通常用流 动性和收缩性等来衡量。
1. 合金的充型能力
mold filling capacity
⑴ 充型能力的概念（流动性）
液态合金充满型腔，形成轮廓清晰、 形状正确的优质铸件的能力。
1杆：拉应力 Tensile Stress
2杆：压应力： Compression Stress
⑵ 机械应力 Contraction Stress ：铸 件冷到弹性状态后，由于受到铸型、 型芯和浇冒口等的 阻碍而产生的应 力为机械应力。
机械应力为 拉应力，如 图：
Tensile Stress
⑶ 减小和消除铸造应力的方法
通过两个途径发生作用：
影响金属与铸型之间的热交换条件， 改变金属液的流动时间；
影响金属液在铸型中的水动力学条 件，改变金属液的流动速度。
2. 合金的收缩性
The Contraction of Alloys
⑴ 收缩的概念： 合金从液态冷却到常温的
过程中，尺寸和体积缩小的现象称为收 缩。
The Conception of the Contraction
金属工艺学(第五版上册)课后答案
1、说明σS 、σ0.2 、σb、σ－1 、δ％、αk、45-50HRC、300HBS的名称含义答案：见教材。
45-50HRC表示洛氏硬度为45-50；300HBS表示布氏硬度为300.2、解释应力与应变的概念答：应力：物体由于外因(受力、湿度变化等)而变形时，在物体内各部分之间产生相互作用的内力，以抵抗这种外因的作用，并力图使物体从变形后的位置回复到变形前的位置。
在所考察的截面某一点单位面积上的内力称为应力。
应变：物体受力产生变形时，体内各点处变形程度一般并不相同。
用以描述一点处变形的程度的力学量是该点的应变。
为此可在该点处到一单元体，比较变形前后单元体大小和形状的变化。
1、说明晶粒粗细对力学性能的影响。
一般情况下，晶粒越细小，金属材料的强度和硬度越高，塑性和韧性越好。
因为晶粒越小，晶界越多。
晶界处的晶体排列是非常不规则的，晶面犬牙交错，互相咬合，因而加强了金属间的结合力。
工业中常用细化晶粒的方法来提高金属材料的机械性能，称为细晶强化。
晶粒的大小与过冷度和变质处理密切相关：过冷度：过冷度越大，产生的晶核越多，导致晶粒越细小。
通常采用改变浇注温度和冷却条件的办法来细化晶粒。
变质处理：也叫孕育处理。
金属液中晶核多，则晶粒细小。
通常采用浇注前添加变质剂的办法来促进晶核产生，以拟制晶粒长大。
2、你如何理解相与组织，指出Fe -C状态图中的相与组织。
相与组织相是指材料中结构相同、化学成分及性能同一的组成部分，相与相之间有界面分开。
“相”是合金中具有同一原子聚集状态，既可能是一单相固溶体也可能是一化合物；组织一般系指用肉眼或在显微镜下所观察到的材料内部所具有的某种形态特征或形貌图像，实质上它是一种或多种相按一定方式相互结合所构成的整体的总称。
因此，相与组织的区别就是结构与组织的区别，结构描述的是原子尺度，而组织则指的是显微尺度。
合金的组织是由相组成的，可由单相固溶体或化合物组成，也可由一个固溶体和一个化合物或两个固溶体和两个化合物等组成。
金属工艺学第五讲义cp特种铸造PPT共40页
31、只有永远躺在泥坑里的人，才不会再掉进坑里。——黑格尔 32、希望的灯一旦熄灭，生活刹那间变成了一片黑暗。——普列姆昌德 33、希望是人生的乳母。——科策布 34、形成天才的决定因素应该是勤奋。——郭沫若 35、学到很多东西的诀窍，就是一下子不要学很多。——洛克
金属工—阿法 纳西耶 夫 2、改革如果不讲纪律，就难以成功。
3、道德行为训练，不是通过语言影响 ，而是 让儿童 练习良 好道德 行为， 克服懒 惰、轻 率、不 守纪律 、颓废 等不良 行为。 4、学校没有纪律便如磨房里没有水。 ——夸 美纽斯
5、教导儿童服从真理、服从集体，养 成儿童 自觉的 纪律性 ，这是 儿童道 德教育 最重要 的部分 。—— 陈鹤琴
金属工艺学第五版课后习题详解(精编文档).doc
【最新整理，下载后即可编辑】《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。
σ0.2：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。
金属实用工艺学第五版权威复习资料绝对权威
《金属工艺学》复习资料一、填空：1.合金的收缩经历了(液态收缩)、(凝固收缩)、(固态收缩)三个阶段。
2.常用的热处理方法有（退火）、（正火）、（淬火）、（回火）。
3.铸件的表面缺陷主要有（粘砂）、（夹砂）、（冷隔）三种。
4.根据石墨的形态，铸铁分为（灰铸铁）、（可锻铸铁）、（球墨铸铁）、（蠕墨铸铁）四种。
5.铸造时，铸件的工艺参数有（机械加工余量）、（起模斜度）、（收缩率）、（型芯头尺寸）。
6.金属压力加工的基本生产方式有（轧制）、（拉拔）、（挤压）、（锻造）、（板料冲压）。
7.焊接电弧由（阴极区）、（弧柱）和（阳极区）三部分组成。
8.焊接热影响区可分为（熔合区）、（过热区）、（正火区）、（部分相变区）。
9.切削运动包括（主运动）和（进给运动）。
10.锻造的方法有（砂型铸造）、（熔模铸造）和（金属型铸造）。
11.车刀的主要角度有（主偏角）、（副偏角）、（前角）、（后角）、（刃倾角）。
12.碳素合金的基本相有（铁素体）、（奥氏体）、（渗碳体）。
14.铸件的凝固方式有（逐层凝固）、（糊状凝固）、（中间凝固）三种。
15.铸件缺陷中的孔眼类缺陷是（气孔）、（缩孔）、（缩松）、（夹渣）、（砂眼）、（铁豆）。
17.冲压生产的基本工序有（分离工序）和（变形工序）两大类。
20.切屑的种类有（带状切屑）、（节状切屑）、（崩碎切屑）。
21.车刀的三面两刃是指（前刀面）、（主后刀面）、（副后刀面）、（主切削刃）、（副切削刃）。
二、名词解释：1.充型能力：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，成为液态合金的充型能力。
2．加工硬化：随着变形程度增大，金属的强度和硬度上升而塑性下降的现象称为加工硬化。
3．金属的可锻性：衡量材料在经受压力加工时获得优质制品难易程度的工艺性能，称为金属的可锻性。
4．焊接：利用加热或加压等手段，借助金属原子的结合与扩散作用，使分离的金属材料牢固地连接起来的一种工艺方法。
5.同素异晶转变：随着温度的改变，固态金属晶格也随之改变的现象，称为同素异晶转变。
金属工艺学第五版答案(3篇)
第1篇第一章绪论一、填空题1. 金属工艺学是研究金属材料的加工、成形和性能的科学。
2. 金属工艺学的研究对象包括金属材料的加工、成形和性能。
3. 金属工艺学的研究内容包括金属材料的制备、加工、成形和性能评价。
二、选择题1. 金属工艺学的研究对象是（）。
A. 金属材料的制备B. 金属材料的加工C. 金属材料的成形D. 以上都是答案：D2. 金属工艺学的研究内容包括（）。
A. 金属材料的制备B. 金属材料的加工C. 金属材料的成形D. 金属材料的性能评价答案：D三、简答题1. 简述金属工艺学的研究内容。
答：金属工艺学的研究内容包括金属材料的制备、加工、成形和性能评价。
具体如下：（1）金属材料的制备：研究金属材料的冶炼、铸造和粉末冶金等制备方法。
（2）金属材料的加工：研究金属材料的切割、变形、热处理等加工方法。
（3）金属材料的成形：研究金属材料的冲压、弯曲、拉伸等成形方法。
（4）金属材料的性能评价：研究金属材料的力学性能、物理性能、化学性能等。
2. 简述金属工艺学的研究意义。
答：金属工艺学的研究意义如下：（1）提高金属材料的加工效率和质量，降低生产成本。
（2）拓宽金属材料的加工领域，满足不同行业的需求。
（3）推动金属工艺技术的发展，提高金属材料的性能和寿命。
（4）促进金属加工行业的科技进步和产业升级。
第二章金属材料的制备一、填空题1. 金属材料的制备主要包括冶炼、铸造和粉末冶金等。
2. 冶炼是将金属从矿石中提取出来的过程。
3. 铸造是将金属熔化后浇注成一定形状的过程。
二、选择题1. 金属材料的制备方法中，属于热加工工艺的是（）。
A. 冶炼B. 铸造C. 粉末冶金D. 以上都是答案：D2. 下列哪种金属材料的制备方法属于热加工工艺（）。
A. 钢铁冶炼B. 铝合金铸造C. 钛合金粉末冶金D. 铜合金挤压答案：B三、简答题1. 简述冶炼的过程。
答：冶炼是将金属从矿石中提取出来的过程，主要包括以下几个步骤：（1）选矿：从矿石中分离出有价值的金属矿物。
金属工艺学(机械制造基础)第五版课后部分答案
金属工艺学（机械制造基础）第五版邓文英郭晓鹏主编课后习题答案上编1.确定下列铸件的分型面。
方案I:φ125两圆台凸起妨碍拔模，轴头孔型芯头复杂，安放有困难；底部A处妨碍拔模，有错箱可能；方案IV:两方案均可行，但I方案存在错箱可能。
该零件不算太高，故方案II稍好，从冒口安放来看，II方案容易安放（在中间）。
方案I：分型面为曲面，不利于分型。
方案II：分型面在最大截面处，且为平面，方案可行。
较细，应采用油砂芯为好，干强度高且容易清理，内孔光滑。
2.下列铸件有哪几种分型面？大批量生产中应选哪一种？为什么？应采用方案I，方案II型芯稳定，但φ40凸台妨碍拔模。
I A AIIIIIIIIIIII大批量生产条件中应采用II方案，在一个砂型中同时铸出偶数个铸件，两两相对安放，每两个件用一个型芯，可避免型芯处于悬臂状态。
4 什么是熔模铸造？试述其大致工艺过程。
熔模铸造：用易熔材料制作模样，生产铸件的工艺方法。
工艺过程：制作压型熔化蜡料压制单个蜡模制作型壳（蜡模组浸涂料浆撒石英砂硬化反复多次，再次撒石英砂时颗粒越来越粗）脱蜡烘干，焙烧造型浇注落砂清理（为改善粗晶结构，可进行热处理）14、说明结构斜度、拔模斜度及其区别。
下面铸件结构是否合理？应如何改正？在零件设计中所确定的非加工表面斜度为结构斜度。
而在绘制铸造工艺图中加在垂直分型面的侧面所具有的斜度称为拔模斜度，以使工艺简化和保证铸件质量。
图中铸件之孔和外圆面应具有斜度才合理。
如果外表面加工则在加上加工余量后再加上部分金属使其具有斜度。
17 确定下图铸件的热节部位，在保证尺寸H和孔径的前提下，如何使铸件的壁厚尽量均匀？图a)所示是该铸件热节部位，图b)所示是在保证尺寸H和孔径的前提下，为使铸件的壁厚尽量均匀而进行的修改。
a) 热节示意b) 修改方案19 下图三通铜铸件采用金属型铸造时，哪处结构不合理？请修改之。
该铸件采用金属型铸造时，采用金属型芯则内孔设计不合理，可以设计成垂直径内孔，如果内孔无需加工时，内孔应设计出锥度，有利于抽芯。
金属工艺学第五版(邓文英)课后习题解答31页PPT
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❖上这条道路，那么，任何东西都不应妨碍我沿着这条路走下去。——康德 72、家庭成为快乐的种子在外也不致成为障碍物但在旅行之际却是夜间的伴侣。——西塞罗 73、坚持意志伟大的事业需要始终不渝的精神。——伏尔泰 74、路漫漫其修道远，吾将上下而求索。——屈原 75、内外相应，言行相称。——韩非
金属工艺学第五版(邓文英)课后习题 解答
11、用道德的示范来造就一个人，显然比用法律来约束他更有价值。—— 希腊
12、法律是无私的，对谁都一视同仁。在每件事上，她都不徇私情。—— 托马斯
13、公正的法律限制不了好的自由，因为好人不会去做法律不允许的事 情。——弗劳德
14、法律是为了保护无辜而制定的。——爱略特 15、像房子一样，法律和法律都是相互依存的。——伯克
《金属工艺学》复习资料.docx
《金属工艺学》复习资料一、填空：1.合金的收缩经历了(液态收缩)、(凝固收缩)、(固态收缩)三个阶段。
2.常用的热处理方法有（退火）、（正火）、（淬火）、（回火）。
3.铸件的表面缺陷主要有（粘砂）、（夹砂）、（冷隔）三种。
4.根据石墨的形态，铸铁分为（灰铸铁）、（可锻铸铁）、（球墨铸铁）、（蠕墨铸铁）四种。
5.铸造时，铸件的工艺参数有（机械加工余量）、（起模斜度）、（收缩率）、（型芯头尺寸）。
6.金属压力加工的基本生产方式有（轧制）、（拉拔）、（挤压）、（锻造）、（板料冲压）。
7.焊接电弧由（阴极区）、（弧柱）和（阳极区）三部分组成。
8.焊接热影响区可分为（熔合区）、（过热区）、（正火区）、（部分相变区）。
9.切削运动包括（主运动）和（进给运动）。
10.锻造的方法有（砂型铸造）、（熔模铸造）和（金属型铸造）。
11.车刀的主要角度有（主偏角）、（副偏角）、（前角）、（后角）、（刃倾角）。
12.碳素合金的基本相有（铁素体）、（奥氏体）、（渗碳体）。
14.铸件的凝固方式有（逐层凝固）、（糊状凝固）、（中间凝固）三种。
15.铸件缺陷中的孔眼类缺陷是（气孔）、（缩孔）、（缩松）、（夹渣）、（砂眼）、（铁豆）。
17.冲压生产的基本工序有（分离工序）和（变形工序）两大类。
20.切屑的种类有（带状切屑）、（节状切屑）、（崩碎切屑）。
21.车刀的三面两刃是指（前刀面）、（主后刀面）、（副后刀面）、（主切削刃）、（副切削刃）。
二、名词解释：1.充型能力：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，成为液态合金的充型能力。
2．加工硬化：随着变形程度增大，金属的强度和硬度上升而塑性下降的现象称为加工硬化。
3．金属的可锻性：衡量材料在经受压力加工时获得优质制品难易程度的工艺性能，称为金属的可锻性。
4．焊接：利用加热或加压等手段，借助金属原子的结合与扩散作用，使分离的金属材料牢固地连接起来的一种工艺方法。
5.同素异晶转变：随着温度的改变，固态金属晶格也随之改变的现象，称为同素异晶转变。
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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
强度极限B
颈缩阶段
屈服极限S 屈服阶段 弹性极限P 弹性阶段
强化阶段
2020/8/4
强度指标
•1.屈服点
在拉伸试验过程中，外力不增加(保持恒定)，但试样仍
然能继续伸长(变形)，这种现象称屈服。S点称屈服点， S
点对应的应力称屈服点应力。用符号σs表示。屈服点应力 σs可按下式计算：
中的地位。
2020/8/4
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
2020/8/4
要付出劳动
第一篇 金属材料导论
2020/8/4
1. 材料工业的重要程度
• 材料是人类生活与社会 发展的主要物质基础， 其品种、数量和质量是 人类文明和社会进步程 度的标志。
材料作为能制造有用物品的物质， 与能源和信息共同构成了人类社 会赖以生存与发展的基本资源， 故材料、能源和信息并列为现代 科学和现代文明的三大支柱，而 在这三者之间，材料又是最重要 的基础。
发明了蒸汽机以后，大量使用铁轨 和铸铁管 ，铸铁的冶炼才走上工业 化生产的道路。
从此，金属材料在材料工业中就占有了统治性的主导地位。
2020/8/4
4. 金属材料的发展历史
1820年：（英）法拉第开始研究合金钢 1839年：巴比特研制出轴承合金 1856年：（德）贝斯麦在转炉中将生铁精炼成钢 1906年：泰勒和霍特研制出高速钢 1912年：（美）海恩兹发明钨铬钴硬质合金 1923年：克虏伯公司发明钨钴硬质合金 1940年：（日）北圆一郎等发明特超硬铝 1948年：（美）米尔斯研制出球墨铸铁 1959年：福特公司研制出TiC金属陶瓷切削刀具（TiC-Ni-Mo合金） 1970年：美国和瑞典研制出粉末高速钢
2020/8/4
5. 金属材料的优越性
自20世纪50年代以后，高分子材料、先进陶瓷材料、复 合材料迅速发展，开始出现一些金属材料的“代用品”。那 么钢铁材料是否已经进入“夕阳”工业了哪？？
否。 金属材料具有其他材料不能完全取代的独 特性质和使用性能。
高模量
高韧性
高磁性
金属材料
高 导电 性
2020/8/4
2020/8/4
1. 材料工业的重要程度
– 历史学家把人类社会的发展按其使用的材料
类型划分为石器时代、青铜时代、铁器时代 ，而今正处于人工合成材料的新时代。
我国是世界上最早发现和使用金属的国家之一
商朝的青铜器
2020/8/4
春秋战国的铁器
人工合成材料
2. 工程材料的分类
按属性分类：
金属材料 陶瓷材料 高分子材料 复合材料
铸铁拉伸曲线
σ= F/Ao ε= △L / L0
分别以σ和ε 为纵坐标和横坐 标，绘出应力-应 变曲线。应力-应 变曲线的形状与 拉伸曲线完全相 似，只是坐标与 数值不同。
2020/8/4
退火低碳钢力-伸长曲线
oe——弹性变形阶段；es——屈服阶段； sb——强化阶段；bk——缩颈阶段
s-屈服点 b-开始发生缩颈现象
金属微晶材料。前者具有超耐腐蚀性、高磁导率、低热胀系数等，用于变 压器铁心；后者具有高强度、高韧性、高抗疲劳断裂性等。
9. 金属间化合物—原子按照金属健与部分共价键结合，高温强度
高、抗氧化性好、弹性模量高、密度低，应用于多领域。
10. 纳米金属材料—颗粒径＜100nm的金属材料，具有超导性。用
于电子工业、原子能工业、航空航天工业、化学工业等。
用于刀具、磨具、轧辊、轴承等领域。
5. 高温合金与难熔合金—超过1300℃有很高强度，用于飞机发
动机等。
2020/8/4
6. 金属材料的研究现状
6. 金属基复合材料—高比强度、高比弹性模量，用于航空航天等
领域。
7. 共晶合金定向凝固材料—超高温下呈现高强度，用于制造
涡轮叶片等。
8. 金属非晶及微晶材料—通过快速冷凝而得到，如金属玻璃、
6. 金属材料的研究现状
当前，金属材料的研究领域包括：
1. 高纯材料—优异的软磁性、良好的耐腐蚀性、高残余电阻率，用
于高真空容器、核反应堆等。
2. 高强度材料—可减轻重量，用于航空航天、深海潜艇、原子能
等领域。
3. 超易切削钢—提高刀具寿命30倍，降低成本、节约能源。
4. 硬质合金与金属陶瓷—高硬度、高耐磨性、耐高温、抗氧化，
2020/8/4
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
2020/8/4
第一节 金属材料的力学性能
• 力学性能是指金属材料在受外力作用时所 反映出来的固有性能。
• 金属材料的力学性能主要有：强度、塑性 、硬度、冲击韧度和疲劳强度等。
金属 Metal
陶瓷 Ceramic
高分子 Polymer
复合材料 Composites
2020/8/4
2. 工程材料的分类
按功能：
结构材料 功能材料 生物材料 智能材料 信息材料
按材料维度：
三维块体材料 二维薄膜材料 一维纤维材料 零维纳米材料
材料类别不同，则性能不同、用途不同、成型 的技术也不同。
2020/8/4
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
2020/8/4
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)
• 力学性能指标，是选择、使用金属材料的 重要依据。
2020/8/4
一、强度与塑性
• 强度:材料抵抗由外力载荷所引起的应变或 断裂的能力。
• 塑性:材料在外力作用下产生不可逆永久变 形而不破坏的能力。
• 拉伸试验
标准试件
2020/8/4
低碳钢拉伸曲线
F——Δl：载荷伸长量拉伸曲线 2020σ/8—/4 —ε：应力应变曲线