2022年完整word版,合工大材料成型技术基础复习知识点.docx

精选学习资料 - - - - - - - - - 材料成型技术基础其次章 铸造一、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,获得具有肯定形状、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, 铸件的结构外形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；铸造适于制造外形复杂、 特殊是内腔外形复杂的零件或毛坯,或耐磨的零件；特殊是要求承压、 抗振缺点：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,易显现浇不到、缩孔、气孔、裂纹等缺陷,且往往组织疏松,晶粒粗大；二、充型才能的定义、影响它的三个因素：金属液的 充型才能 指金属液布满铸型型腔, 获得轮廓清楚、 外形精确的铸件 的才能；影响因素：金属的流淌性；铸型条件；浇注条件；三、影响流淌性的因素； 纯金属和共晶成分合金呈逐层凝固流淌性最好；影响充 型才能的铸型的三个条件；浇注温度和压力对充型才能是如何影响的：影响流淌性的因素：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, 流淌性 好；非共晶成分的合金,呈中间凝固方式,流淌性较差；凝固温度范畴过大,铸 件断面呈糊状凝固方式,流淌性最差；结晶温度范畴越窄,合金流淌性越好；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,流淌性越好；影响充型才能的铸型的三个条件：铸型的蓄热系数： 铸型从其中金属液吸取并储存热量的才能；蓄热系数越 大,金属液保持液态时间短, 充型才能越低； （在型腔喷涂涂料, 减小蓄热系数）铸型温度：铸型温度越高,有利于提高充型才能；铸型中的气体： 铸型的发气量过大且排气才能不足,就会使型腔中气压增 大,阻碍充型；浇注温度和压力对充型才能的影响：浇注温度：提高浇注温度,延长保持液态的时间,从而提高流淌性；温度 不能过高,否就金属液吸气增多,氧化严峻,增大了缩孔、气孔、粘砂等缺陷倾 向；充型压力（流淌方向上的压力）：充型压力越大,流淌性越好；但充型压 力不宜过大,以免金属飞溅,加剧氧化,气体来不及排出产愤怒孔、浇不到等缺 陷；四、铸造时液态和凝固收缩易产生缩孔和缩松；纹：固态收缩易产生应力、 变形和裂液态收缩（金属在液态时, 由于温度降低而发生的体积收缩） 和凝固收缩（熔名师归纳总结 - - - - - - -第 1 页,共 10 页精选学习资料 - - - - - - - - - 融金属在凝固阶段的体积收缩）易残生缩孔和缩松； 固态收缩 （金属在固态时由于温度降低而发生的体积收缩） 是铸件产生铸造应力并进而引起变形、裂纹等缺 陷的主要缘由；五、何种合金易缩孔,何种合金易缩松；多显现于铸件的哪些部位：缩孔 易显现于纯金属、 共晶合金和凝固温度范畴窄的合金（凝固时呈逐层凝 固方式）；显现于铸件最终凝固的部位；缩松 易显现于凝固温度范畴越宽的金属；显现于铸件的轴线附件和热节部 位；六、缩孔和缩松的防止措施；次序凝固的定义和应用场合：防止措施： 采纳次序凝固原就（设置冒口、冷铁）；加压补缩；次序凝固 是使铸件按规定方向从一部分到另一部分依次凝固的原就,常常是 向着冒口（设置于铸件厚部）或内浇道（设置于铸件厚部）方向凝固；对于热节 部位,可设置冷铁以保证铸件次序凝固；应用场合： 收缩较大、 凝固温度范畴较小的合金, 如铸钢碳硅含量低的灰铸 铁、铝青铜等合金、壁厚差别较大的铸件；七、收缩应力的危害和减小措施：危害：铸件上某部位的收缩应力和热应力之和超过其抗拉压强度时,就可能 产生裂纹；减小措施：实行提高型芯砂的退让性, 合理设置浇注系统和准时开箱落砂等 措施；八、热应力产生的缘由； 能正确判定出铸件上何处产生拉应力、何处产生压应力：缘由： 铸件在凝固和冷却过程中,不同部位由于温差造成不匀称收缩而 引起的铸造应力；细杆受压（）、粗杆受拉（+）细的部分拉长、粗的部分压短,细的 一半在外侧；九、减小和排除热应力的方法；同时凝固的定义和应用场合：减小和排除：合理设计铸型结构,壁厚匀称,减小热节,壁与壁间采纳圆弧过度；采纳同时凝固原就： 使型腔内各部分金属液温差很小,同时进行凝固的原 就；内浇道开于薄部、铸件厚部或热节处设置冷铁；去应力退火；应用场合： 同时凝固适用于收缩较小的合金（碳硅含量高的灰铸铁） 和结晶温度范畴宽倾向于糊状凝固的合金, 同时也适用于气密性要求不高的铸件和壁厚 匀称的薄壁铸件；十、能正确判定出铸件上何处产生何种变形,防止铸件变形的两种措施：防止变形措施：减小和排除铸造应力；反变形法；名师归纳总结 - - - - - - -第 2 页,共 10 页精选学习资料 - - - - - - - - - 十一、冷裂纹和热裂纹的特点,何时产生、防止措施：热裂：特点： 断面严峻氧化、无金属光泽、裂纹沿晶粒边界产生和进展,外 形曲折而不规章；何时产生：铸件在凝固后期或凝固后在较高温度下形成的裂纹；冷裂：特点： 穿过晶粒延长到整个断面,有金属光泽或微呈氧化色,多为直 线或圆滑曲线,常显现在受拉伸的部位,特殊是应力集中处；何时产生： 铸件凝 固后在较低温度下形成的裂纹；防治措施： 减小和排除铸造应力、严格限制铸铁和铸钢中硫、磷的含量,以 降低其脆性；十二、合金的铸造性能的定义, 常用铸铁和钢的铸造性能及用其生产合格铸件需 实行的措施：金属的 铸造性能 是指金属在铸造过程中获得外形精确、内部健全的铸件的能 力；灰铸铁： 灰铸铁铸造性能优良,凝固温度范畴窄,铁液流淌性好；凝固时有石墨析出,收缩小；灰铸铁产生铸造缺陷的倾向最小；就,无需设置冒口；生产时, 采纳同时凝固原球墨铸铁： 铸造性能位于灰铸铁与铸钢之间；铁液流淌性较差；收缩量大,易产生缩孔、缩松缺陷；生产时, 设置冒口和冷铁,采纳次序凝固原就；铸钢： 铸钢的铸造性能差；流淌性差,易产生冷隔、浇不到、夹杂、气孔等缺陷；收缩远大于铸铁,易产生缩孔、裂纹等缺陷；采纳次序凝固的原就；生产时, 设置冒口和冷铁,十三、砂型铸造的造型方法可分为 手工造型 和机器造型 两大类,各自的应用场 合；十四、铸造工艺图定义和作用、铸件图和铸型装配图的作用；铸造工艺图： 表达铸件分型面、浇冒口系统、浇注位置、工艺参数、型芯结 构尺寸、掌握凝固措施等的图样；铸件图： 又称为毛坯图,反映铸件实际外形、尺寸和技术要求的图样,是铸 造生产、铸件检验和验收的主要依据；铸型装配图： 表示合型后铸件各组元间装配关系的工艺图；十五、浇注位置和分型面的定义、挑选原就,能正确挑选：浇注位置 是浇注时铸件在铸型内所处的位置；重要加工面和主要工作面应处于底面或侧面；用倾斜浇注； 薄壁部分应放在铸型的下部或侧面；置冒口,厚实部应位于上方；分型面是 铸型组元间的结合面；大平面应尽可能朝下或采 收缩大的铸件, 为便于设铸件的机加工面和基准面； 应尽量削减分型面数量, 采纳平面作为分型 面；尽量削减型芯、活块的数量；主要型芯应尽量放在下半铸型中；十六、铸造工艺参数 :铸件尺寸公差、要求的机械加工余量（RMA ）、铸件线收 缩率、起模斜度、最小铸出孔和槽尺寸、芯头和芯座；名师归纳总结 - - - - - - -第 3 页,共 10 页精选学习资料 - - - - - - - - - 十七、能正确绘制铸造工艺图；十八、合金的铸造性能和铸造工艺对零件结构各有何要求,具有改错才能；铸造性能：1、铸件壁厚：铸件壁厚应适当；铸件壁厚应匀称；内壁厚度应小于 外壁；2、铸件壁的连接：转角处应采纳圆弧过度；防止壁交叉和锐角连接；应防止壁厚突变；3、防止铸件变形：力求壁厚匀称、结构对称或设置加强肋；4、防止较大的水平面；5、减小轮形铸件的内应力；铸造工艺：1、铸件外形：应利于削减和简化铸型的分型面；侧凹和凸台不应当妨 碍起模；垂直于分型面和非加工面应具有起模斜度；2、铸件的内腔： 内腔外形应利于制芯或者省去型芯；排气和清理；大件和外形复杂的可采纳组合结构；利于型芯的固定、第三章金属的塑性成形一、塑性成形的定义、优点、缺点：金属的 塑性成形 是利用外力使金属发生塑性变形,善性能、获得型材或锻压件的加工方法；使其转变外形、 尺寸和改优点：塑性成形使金属组织致密、晶粒细小、力学性能提高；材料利用 率高切削工作较小；生产效率高；毛坯或零件的精度较高；缺点： 制件外形较简洁,模具投资较高；二、 单晶体 塑性变形：滑移；多晶体 塑性变形：晶内滑移；晶粒间的相对滑动和转动；三、回复、再结晶定义、再结晶温度：回复：将冷成形后的金属加热至肯定温度后,残余应力大大减小的现象；使原子回复到平稳位置, 晶内再结晶： 塑性变形后金属被拉长了的晶粒重新生核、结晶,变为等轴晶粒的 现象；回复温度 约为（ 0.25-0.30）T 熔（T 单位 K）再结晶温度 约为（ 0.4）T 熔（T 单位 K）四、冷成形、热成形、温成形的温度界限及应用 再结晶温度以上的为热成型, 回复温度以下的为冷成型, 位于回复温度到再 结晶温度之间的为温成形；冷成形应用： 冷轧、冷锻、冷冲压、冷拔等,常用于制造半成品或成品；热成形应用： 热轧、热锻、热冲压、热拔等,常用于毛坯或半成品的制造；温成形应用： 温锻、温挤压、温拉拔等,用于尺寸较大、材料强度较高的零 件或半成品制造；名师归纳总结 - - - - - - -第 4 页,共 10 页精选学习资料 - - - - - - - - - 五、镦粗与拔长的锻造比的运算式,布会较合理：拔长：yA 0AL0L 011镦粗：yAA 0HH锻造流线的形成缘由, 设计零件流线如何分塑性杂质随着金属变形沿主要伸长方向呈带状分布,这样热锻后的金属组织 就具有肯定的方向性,通常称为 锻造流线 ；锻造流线分布： 工作时最大正应力方向与流线方向一样,切应力方向与流线 方向垂直,且流线沿零件轮廓分布而不被切断；六、塑性成形性的衡量标准,影响因素：材料的塑性成形性常用 塑性 和变形抗力 综合衡量；影响因素：1、材料本质的影响：化学成分, 纯金属塑性成形性优于合金、 钢中合金元素越多, 塑性成形性 越差；金属组织： 固溶体组织优于机械混合物、 细晶组织优于粗晶组织、 热成型 组织优于冷成型组织和铸态组织；2、变形条件的影响：变形温度（温度越高塑性越好）；应变速率（速率变大塑性从变差到变 好呈抛物线）；应力状态（压应力多,塑性好,切应力多塑性差）七、自由锻造的特点、应用范畴：自由锻即用简洁的通用性工具, 或在锻造设备的上、 下钻间直接使坯料变形 而获得所需的几何外形及内部质量锻件的加工方法；自由锻设备的通用性好、工具简洁；可锻大型件,锻件组织细密、力学性能 好；但操作技术要求高, 生产效率低； 锻件外形较简洁、 加工余量大、 精密度底；应用范畴： 自由锻主要用于单件、 小批生产, 且是特大型锻件唯独的生产方 式；八、正确绘制自由锻造的锻件图；正确挑选变形工步：锻件图是在零件图基础上考虑余块、 机械加工余量、锻件公差等因素绘制的；工步：盘块类：锻粗冲孔；局部锻粗冲孔；轴杆类：拔长；拔长切肩锻台阶；局部镦粗拔长；圆筒类：锻粗冲孔芯轴拔长；圆环类：锻粗冲孔芯轴扩孔；弯曲类：拔长弯曲；九、自由锻造零件结构设计：改正错误结构：应防止锥面或楔形,尽量采纳圆柱面或平行平面,以利于锻造；各表面交接处应防止弧线或曲线,尽量采纳直线或圆,以利于锻制；应防止肋板或凸台；名师归纳总结 - - - - - - -第 5 页,共 10 页精选学习资料 - - - - - - - - - 大件和外形复杂的锻件, 可采纳锻焊、 锻螺纹连接等组合结构, 以利 于锻造和机械加工；十、模型锻造的特点和应用范畴：特点：模锻生产效率和锻件精度高、 锻件外形可较复杂； 但一般需专用设备 和模具、投资较大、锻件重量较小；应用范畴： 适用于小型锻件的成批、大量生产；十一、锤模锻的锻模模膛分为 制坯模膛 和模锻模膛 ,模锻模膛可分为 预锻和终锻 模膛 ,各自作用；飞边槽的作用,模锻件图是在零件图的基础上,考虑哪些因素 绘制出来的；预锻模膛 的作用是使坯料接近锻件外形和尺寸,以使金属易于布满终锻模 膛；终锻模膛 的作用是最终获得锻件的外形额尺寸；飞边槽 的作用是促使金属布满模膛并容纳余外金属；模锻件的锻件图 是以零件图为基础,考虑分模面位置、余块、加工余量、锻 造公差模锻斜度和圆角半径等因素绘制的；十二、正确绘制模锻件图；正确挑选变形工步：盘类：镦粗、预锻、终锻 直轴类：拔长、滚压、预锻、终锻 弯轴类：拔长、滚压、弯曲、预锻、终锻十三、锤模锻零件的结构设计：改正错误结构：应有合理的分模面； 与分模面垂直的非加工面应有结构斜度；应防止肋的设置过于密或高度比过大,以利于金属充填模膛； 应防止腹板过薄, 以减小变形抗力及利于金属填充模膛；应尽量防止深孔或多孔结构, 以利于制模和削减余块；外形复杂件宜采纳锻焊、锻螺纹连接等组合结构；十四、板料冲压的特点和应用范畴：特点：冲压可制造各种尺寸和精度的制件,操作简便, 生产效率和材料利用率高；冲压件轻、薄、刚度好,外形可较复杂,质量稳固,表面光滑、一般无需 切削加工 应用范畴： 在汽车、机械、家用电器、航空航天等制造业中具有非常重要的 位置,大部分板材、管材及型材通过冲压加工；十五、冲裁分为冲孔和落料,冲孔和落料的落下部分分别为成品仍是废料？冲孔落下的为废料、落料落下的为成品；十六、模型冲裁间隙按大小可分为：大、中、小间隙的单边间隙值：小间隙：（ 3.0%7.0%）中间隙：（ 7.0%10.0%）大间隙：（ 10.0%12.5%）名师归纳总结 - - - - - - -第 6 页,共 10 页精选学习资料 - - - - - - - - - 十七、弯曲的定义,影响最小弯曲半径的因素；回弹角的概念：弯曲定义：将板料、型材或管材在弯矩作用下弯成具有肯定曲率和角度的制 件的成型方法；用相对值rmin表示弯曲时的成形极限；相对值越小,板料答应弯曲程度越大,材料塑性越好；回弹：外载荷去除后,塑性变形保留,弹性变形消逝,使外形和尺寸发生与 加载时变形方向相反的变化, 从而消去一部分弯曲变形成效的现象；变化的角度 为回弹角；十八、 拉深的定义,拉深系数、极限拉深系数的概念,间插再结晶退火；弹壳、深筒多次拉深,中拉深 ,也称为拉延,是使板料成形为空心件而厚度基本不变的加工方法；m拉深系数： 拉伸变形后制件直径d 与其毛坯直径D 之比,用符号 m 表示,dD0,m 越小,板料变形程度越大,越易拉裂；极限拉深系数： 保证制件不被拉裂的拉深系数最小值称为极限拉深系数；第四章 连接成形一、连接成形的定义、优点、缺点：连接成形 是将如干个构件链接为一体的成形方法；优点 ：焊接省工省料、效率高,适于焊接的材料广泛；缺点 ：焊接部位可能产愤怒孔、 裂纹等焊接缺陷, 焊件上常存在焊接应力和 焊接变形；二、接成形可分为： 焊接、胶接和机械连接 等三大类；三、焊接可分为等三大类：熔焊、压焊、钎焊 ,各类的定义：熔焊： 将待焊处的母材金属熔化以形成焊缝的焊接方法；压焊： 焊接过程中,必需对焊件施加压力（加热或不加热）,以完成焊接的 方法；钎焊：采纳比母材熔点低的金属材料作为钎料,将焊件和钎料加热到高于钎料熔点,低于母材熔化温度, 利用液态钎料润湿母材, 填充接头间隙并与母材相 互扩散实现连接的方法；四、熔焊液相冶金的特点：反应温度高、比表面积大、反应时间短；五、焊接接头各组成部分的名称,哪部分质量最好,哪部分质量最差？名师归纳总结 - - - - - - -第 7 页,共 10 页精选学习资料 - - - - - - - - - 质量最好：相变重结晶区, 是焊接接头中性能最好的区域, 但对于易淬火钢,也易形成淬硬组织；质量最差： 熔合区,该区化学成分和组织都很不匀称,力学性能差,是焊接 接头最薄弱的部位之一,常识焊接裂纹的发源地；六、调剂焊接残余应力的措施改正图,焊接残余应力的排除方法 4 种：调剂措施：1、设计措施：尽量削减焊缝的数量和尺寸并防止焊缝密集和交叉；采纳刚度较小的接头；2、工艺措施：采纳合理的焊接次序,使焊缝收缩较为自由；降低焊接接头的刚度；加热减应区；锤击焊缝；预热和后热；排除方法：去应力退火；机械拉伸法；温差拉伸法；振动法；七、焊接残余变形的类型5 种,掌握焊接残余变形的措施,改正图：类型： 收缩变形；角变形；弯曲变形；扭曲变形；失稳变形；措施：1、设计措施：在可能的情形下尽量削减焊缝的数量和尺寸；合理支配焊缝位置；2、工艺措施：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次序；八、各种焊接方法的运用场合,能正确挑选焊接方法：九、影响材料焊接性的是哪五个因素？材料的化学成分：铁碳合金中,低碳钢焊接性良好,高碳钢的焊接性差,铸铁的焊接性更差；焊接方法；焊接材料；焊接结构类型： 焊件结构越复杂或板厚越大,易产生较大的内应力和裂纹,就材料焊接性就差；服役要求；十、碳当量与焊接性能的关系：结构刚度就越大, 焊接时越名师归纳总结 碳钢和低合金结构钢的CE<0.4% 时,钢的淬硬倾向较小,焊接性良好,焊第 8 页,共 10 页- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 接时一般不必实行预热等工艺措施；CE=0.4%0.6% 时,钢材有肯定的淬硬倾向, 焊接性较差, 需实行适当预热 等肯定的工艺措施；CE>0.6% 时,钢材的淬硬倾向大,焊接性更差,需采纳较高的预热温度等 严格的工艺措施；十一、低碳钢、中碳钢、高碳钢、低合金结构钢的焊接性能比较：低碳钢 CE<0.4% ,焊接性能良好,焊接接头一般不会产生淬硬组织或冷裂 纹；中碳钢一般 CE=0.4%0.6% ,焊接性能较差,焊接接头易产生淬硬组织和 裂纹；焊接时应进行预热和后热,焊后立刻进行热处理；高碳钢 CE>0.6% ,焊接性能更差,焊接接头更易产生淬硬组织和裂纹,焊 接时采纳更高的预热温度和更严格的工艺措施；低合金结构钢（ P164）十二、铸铁的焊接特点,热焊、冷焊定义与运用场合：铸铁的含碳量高,硫、磷等杂质元素含量多,强度低,塑性差,焊接时易产 生裂纹、白口及淬硬组织,故焊接性能差；异质焊缝冷焊 ：选用焊缝为非铸铁型组织的焊条,防止显现白口组织和裂纹；常用 焊条电弧焊 ,通常不加热； 纯镍铸铁焊条： 有良好的抗裂性及切削加工 性,成本高,一般用于机床导轨面等重要铸铁件的加工面修补；碳钢铸铁焊条：成本低,易产生热裂纹,难于切削加工,用于焊补铸铁件的非加工面；同质焊缝热焊 ：选用焊缝为铸铁型的焊条或焊丝,焊前将铸件整体或局部预热到 550650° C,且焊接时温度不低于 400° C；一般用于 外形复杂、刚性大 且焊后需要切削加工的重要铸件,如车床车头箱、内燃机缸体等；十三、焊接结构设计与工艺设计：会正确挑选结构材料；焊缝布置；错误的图改正；会正确挑选焊接方法 ; 焊接接头的形式的特点及应用场合 ; 会正确挑选坡口形式；第五章 粉末冶金成形一、常用的粉末冶金材料的名称及用途（书 P36） : 硬质合金：用来制造刃具以及某些冷作模具、量具和不受冲击和振动的高耐 磨零件；烧结减摩材料：多孔轴承材料；烧结摩擦材料：广泛用来制造机器上的制动带和离合器片；烧结钢：可用于制造电钻齿轮和液压泵齿轮等；二、粉末冶金工艺过程（书 P193） ：金属粉末的制取预处理（坯料的）成形烧结后处理等（坯料的）成形、烧结是粉末冶金制品成形的重要工序名师归纳总结 - - - - - - -第 9 页,共 10 页精选学习资料 - - - - - - - - - 三、粉末冶金制品坯料成形方法（书 P194）：模压（单向、双向、浮动）、粉末轧制、挤压成形、等静压制等四、粉末冶金制品的后处理方法（书 P198） ：复压、浸渍、热处理、表面处理五、粉末冶金零件结构的工艺性：错误的图会改正（书 P198）第六章 非金属材料成形一、塑料按用途可分为：通用塑料 和工程塑料 ；按受热时的性能可分为： 热塑性塑料 和热固性塑料 二、塑料成形方法：挤出、注塑、压塑、压延、注坯吹塑、反应注塑；三、塑料零件结构的工艺性：错误的图会改正；第七章 复合材料成形 一、复合材料由基体材料和增强材料组成；二、影响复合材料性能的因素：基体材料性能、 增强体特点、 组成物比例、 界面性质、成形方法和工艺参数；三、复合材料成形的工艺特点：材料制备与制品成形同时完成、材料性能的可设计性；四、原材料到形成制品一般都要经过：原材料制取、生产预备、制品成形、固化、脱模和修整、检验等阶段；五、树脂基复合材料是以树脂为基体、 纤维为增强体复合而成的；树脂基复合材料成形方法：手糊法、喷射法、袋压法、缠绕法、模压法；六、金属基复合材料以 金属 为基体,采纳纤维、颗粒等作为增强体经复合而成的；金属基复合材料成形方法：等离子喷涂法、液态渗透法、热压扩散结合法；名师归纳总结 - - - - - - -第 10 页,共 10 页