第七章金属材料主要性能 7-6名词解释
晶格：表示原子排列规则的空间格子 晶胞：组成晶格的最基本几何单位 晶格常数：晶胞中各棱边长度（埃） 晶粒：由一个晶核长成的小颗粒晶体 晶界：晶粒与晶粒之间的界面
过冷度：理论结晶温度与实际结晶温度之间的温度差，过冷现象：金属实际结晶温度一般低于他的理论结晶温度
重结晶：把金属从一种固体晶态转变为另一种固体晶态的过程
合金：以一种金属元素为基础，加入其他金属或非金属元素，经融合而形成具有金属特性的物质
组元：组成合金的元素
相：凡化学成分和晶格结构相同，并与其它界面分开的均匀组织 固溶体：溶质原子溶入溶剂，晶格类型保持溶剂类型
金属化合物：合金各组元之间发生化学作用形成的具有金属特征的新物质 7-18铁碳图的应用 1在铸造中应用
（1）确定钢和铸铁浇铸温度
（2）判断其流动性好坏和收缩大小 2 在锻造中应用
确保钢在奥氏体区适当温度范围内变形 3 在热处理工艺依据
7-30随着碳质量分数的增加，碳钢力学性能的变化？
钢的特性主要取决于碳与铁含量的比重。一般来说，碳含量越少，钢越柔韧，低于一定比例就变成生铁了，含量越高，同时柔韧度也随之降低，变得越来越脆。其塑性降低，锻造性变差。 7-34牌号表示
Q235AF 屈服强度数值为235Mpa的A级沸腾钢 20：含碳量为0.2%的优质碳素结构钢 45：含碳量为0.45%的优质碳素结构钢
Q345：屈服强度为345Mpa的低合金高强度结构钢
40cr：平均碳的质量分数为0.4%，铬的平均质量分数小于1.5%的合金结构钢
10si2MnA：平均碳质量分数为0.1%，硅质量分数为2%，锰的质量分数小于1.5%的高级优质合金结构钢
T10A：含碳量为1.0%的高级优质碳合金工具钢
9SiCr：含碳量为0.9%硅，铬质量分数小于1.5%的合金工具钢
W18Cr4V：含碳量大于1.0%,钨质量分数为18%,铬质量分数为4%，矾质量分数小于1.5%的合金工具钢
12Cr18Ni9:含碳量为0.12%，铬质量分数为18%，镍质量分数为9%的不锈钢 重点：
过冷度越大，晶粒越细
从内部看，结晶就是液体到固体的过程 冲击韧性：金属抵抗冲击载荷的能力
常见晶格 ： 体心立方，面心立方，密排立方 力学性能：强度，硬度，塑性和韧性
工艺性能：锻造，铸造，焊接和热处理 ，切削加工性能 晶粒粗细与冷却速度和孕育与否有关 耐磨=硬度
结晶过程=形核+长大
液态金属结晶时，冷却速度越快，过冷度越大晶粒越多 比较晶体和非晶体 ①均是固态结构
②晶体原子按一定顺序呈有规则的排列，各项异性，非晶体检测无序 ③晶体具有一定熔点 共析＞珠光体 共晶＞莱氏体 钢的热处理
调质处理：淬火 高温回火。重要零件的热处理方法 碳素工具钢：淬火+低温回火 正火目的：细化晶粒 退火：降低硬度
淬火得到马氏体，提高硬度 回火：降低脆性
第一章铸造
1-9铸件翘曲变形的原因，防止措施 注明：拉厚慢收缩，压薄快伸长，向薄弯。
残余应力的分布规律一般是厚壁或冷却慢的部分存在拉应力，薄壁或冷却快的部分形成压应力 铸件变形的主要原因是残留应力的存在和铸件的应力松弛特性，即应力随时间减小的现象。铸件各部分的松弛程度不同，表现为不均匀的塑性变形，因而造成翘曲变形。（书） 铸造应力大于铸件屈服强度所产生的变形（课件） 防治措施：
1防止产生铸造应力 2采用反变形工艺 3加大机加工余量
4采用早落砂和及时焖火工艺 1-17铸件结构工艺性。
指从制造工艺的便利程度，成本高低，缺陷概率等角度评价和机械设计方案的一个指标。 简化工艺的要求： 1对外形的要求 避免外形有侧凹
使分型面为平面，去掉不必要的外圆角 避免凸台、加强筋的设置妨碍起模 减少分型面数目
在铸件不加工面上设计结构斜度 2对内腔要求
尽可能少用或不用芯子
需芯子时，考虑芯子稳固、排气和清理 1-18见图 重点：
浇注位置确定
1重要面置于下型或侧立
2大平面朝下以免出现气孔和夹沙缺陷 3大面积薄面置于下型或侧立 4厚大部分置于顶面或侧面 5减少砂芯数目 分型面确定：
1重要加工和基准面同一个砂箱 2减少分型面和活块数目 3减少砂芯数目 4采用平直分型面
砂型铸造优点：操作灵活 成本低 冒口避免疏松，缩孔 减少铸造热应力的方法：
同时凝固原则，改善铸型和砂型退让性，去应力退火 顺序凝固：消除缩孔
工艺参数确定： 机加工余量 拔模斜度 铸造圆角 铸造收缩率
第二章金属塑性成形
2-3冷变形强化对金属组织和性能有何影响？如何利用。 组织：
晶粒形状改变 晶格扭曲
滑移面上出现细碎晶 应用：
冷轧，冷拔和冷挤压低碳钢，纯铜和防锈铝 2-5铸造流线对金属力学性能有何影响。
铸造流线的形成使金属的力学性能表现为各向异性，即不同方向上的力学性能有所不同。在铸造过程中，如能使铸造流线沿铸件轮廊分布，并在切削加工过程中保持流线的完整和连续，可以提高零件的承载能力。 2-7
自由锻工艺规程
1绘制锻件图：在零件图上表示出 敷料,尺寸公差,机加工余量 2确定变形工步
锻件必需基本，辅助和精整工序 确定所需工具
各工步顺序和所达尺寸要求 3坯料重量和尺寸计算 ⑴重量
G坯=G锻+G锻损=G锻+G锻烧+G锻芯+G锻切 ⑵尺寸 4选定设备
5确定锻造温度范围
2-14
预锻作用和用途：减少终锻时的变形量，提高锻件精度，减小终锻模腔的磨损，延长模具寿命，用于形状复杂的锻件 终锻：用于锻件的最终成形
飞边槽的作用：限制金属流出，使之首先充满模腔，仓部用以容纳更多金属 重点：
加工硬化可以通过再结晶方法部分或全部消除 锻造比大于１
锻压改变坯料 尺寸 性能 改善内部组织，提高其性能 平行纤维方向塑性 韧性增加 垂直方向降低
加工硬化：塑性变形程度增大，金属强度和硬度升高，塑性韧性下降 金属可锻性：塑性和变形抗力 冷塑性变形：产生回复和再结晶 塑性变形实质：滑移和孪晶
自由锻不适合面：斜面，锥面，不规则面 预锻模腔没有有飞边槽，过渡圆角大
模腔分类：模锻模腔（预锻，终锻）制坯模腔（弯曲，延伸，滚压，切断）
第三章焊接与切割 3﹣1何为焊接
焊接：经加热或加压，使两部分金属靠的足够近，实现原子间的结合。 分类：熔焊，压焊，钎焊。 3-2焊接接头
熔焊接头包括焊缝区，融合区，热影响区。薄弱区在融合区和热影响区的过热区。 靠近焊缝的过热区，力学性能下降严重 重点：
焊接矫正：机械矫正，热矫正
焊接应力产生原因：局部不均匀加热和不自由收缩 热影响区：过热区，正火区，部分向相变区 消除焊接应力：去应力退火
药皮的作用：改善焊接工艺，提供机械保护，冶金处理 阻止空气入侵焊缝：药皮，焊剂保护气体 焊条：焊芯，药皮 焊接应力分布：
焊缝处受拉应力，远离焊缝处压应力 减少焊接应力工艺措施
焊前预热，反变形法，锤击焊缝
第六章毛坯选择
6﹣2选择毛坯类型及其成形方法的基本原则，之间关系。 ⑴适用性：满足零件使用要求
⑵经济性：满足使用要求前提下，尽量选成本低毛坯 ⑶可行性
适用性原则是第一位的生产条件。
6-4
轴杆类零件大都是各类机械中重要的受力和传动零件，所以选择具有良好综合力学性能的锻件。
机架类零件特点是形状不规则，结构比较复杂，工作条件也相差很大，所以选择以耐压，耐磨，减振性能好，且价格较低的灰铸件作为毛坯。
金属切削基本知识
零件表面：外圆面，孔，平面，成型面 切削运动：主运动和进给运动
切削用量： 切削速度，进给量，背吃刀量 刀具材料应具备的性能 ⑴较高的硬度
⑵足够的强度和韧度 ⑶较好的耐磨性 ⑷较高的耐热性 ⑸较好的工艺性
刀具：切削部分和夹持部分组成 刀具切削部分是3面2刃1尖组成
前刀面，主后刀面，副后刀面，主切削刀，副切削刀，刀尖
主要包括基面、切削平面和正交平面
主偏角Kr 在基面中测量的主切削平面与进给方向间的夹角。 副偏角Kr’ 在基面中测量的副切削平面与进给反方向间的夹角。 前角 在正交平面中测量的前刀面与基面间的夹角。
后角 在正交平面中测量的后刀面与切削平面间的夹角。 刃倾角 在切削平面中测量的主切削刃与基面间的夹角
工作角度考虑的刀具安装的影响以及进给运动的影响。 A.刀尖安装的高低
B.刀杆中心线安装的偏斜 C.进给运动（横向进给）
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