金属工艺标准学重要资料学习知识重点.doc
《金属工艺标准学重要资料学习知识重点.doc》由会员分享,可在线阅读,更多相关《金属工艺标准学重要资料学习知识重点.doc(11页珍藏版)》请在得力文库 - 分享文档赚钱的网站上搜索。
1、_* 金金 属属 工工 艺艺 学学 第 五 版 上 册 纲要纲要 _* 强度:金属材料在里的作用下,抵抗塑性变形和断裂的能力。指标:屈服点(s) 、抗拉 强度(b) 。 塑性:金属材料在力的作用下产生不可逆永久变形的能力。指标:伸长率() 、断面收缩 率() 硬度:金属材料表面抵抗局部变形,特别是塑性变形压痕、划痕的能力。 1 布氏硬度:HBS(淬火钢球) 。HBW(硬质合金球) 指标: 2 洛氏硬度:HR(金刚石圆锥体、淬火钢球或硬质和金球) 3 韦氏硬度 习题:习题: 1 什么是应力,什么是应变? 答:试样单位面积上的拉称为应力,试样单位长度上的伸长量称为应变。 5、下列符号所表示的力学性
2、能指标名称和含义是什么? 答:b:抗拉强度,材料抵抗断裂的最大应力。 s:屈服强度,塑性材料抵抗塑性变形的最大应力。 0.2:条件屈服强度,脆性材料抵抗塑性变形的最大应力 -1:疲劳强度,材料抵抗疲劳断裂的最大应力。 :延伸率,衡量材料的塑性指标。 k: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。 过冷度:理论结晶温度与实际结晶温度之差。冷却速度越快,实际结晶温度越低,过冷度 越大。 纯金属的结晶包括晶核的形成和晶核的长大。 同一成分的金属,晶粒越细气强度、硬度越高,而且塑性和韧性也越好。 原因:晶粒越细,晶界
3、越多,而晶界是一种原子排列向另一种原子排列的过度,晶界上的 排列是犬牙交错的,变形是靠位错的变移或位移来实现的,晶界越多,要跃过的障碍越多。 1 提高冷却速度,以增加晶核的数目。 2 在金属浇注之前,向金属液中加入变质剂进行变质处理,以增加外来晶核,还 可以采用热处理或塑性加工方法,使固态金属晶粒细化。 3 采用机械、超声波振动,电磁搅拌等 合金:两种或两种以上的金属元素,或金属与非金属元素溶合在一起,构成具有金属特性 的新物质。组成元素成为组员。 1、固溶体:溶质原子溶入溶剂晶格而保持溶剂晶格类型的金属晶 体。 铁碳合金组织可分为: 2、金属化合物:各组员按一定整数比结合而成、并具有金属性质
4、 的均匀物质(渗碳体) 3、机械混合物:结晶过程所形成的两相混合组织。 _* 含碳量组成性能 铁素体 (体心立 方) 6000.006 7270.0218 碳溶解于 -Fe 中与纯铁相似强度硬度低 塑性韧性好 奥氏体 (面心立 方) 1148时 2.11 727时 0.77 碳溶解于强度硬度不高但是塑性 优良 珠光体 0.77 铁素体和渗碳体的机械混合物有良好的机械性能 莱氏体 4.3 奥氏体和渗碳体的机械混合物 特性点温度含碳量含义 A15380纯铁的熔点 C11484.3共晶点:Lc 1148 Ld(A+Fe3C) D12276.69渗碳体的熔点 E11482.11碳在 -Fe 中的最大溶
5、解度 F11486.69渗碳体的成分点 G9120 -Fe-Fe 同素异晶转变点 S7270.77共析点 P7270.0218碳在 -Fe 中的最大溶解度 Q6000.006 600时碳在 -Fe 中的最大溶解度 ACD液相线 ACEF固相线 ECF共晶线,含碳量 2.116.69的所有合金经过此线都要发生共晶反应。 GS奥氏体在冷却过程中洗出铁素体的开始线。 (A3 线) ES碳在奥氏体中的溶解曲线。 (Acm 线) PSK共析线(A1 线,共析反应:As727 P) 根据含碳量的不同,可将铁碳合金分为钢(2.11)和铸铁(2.116.69) 。 根据成分不同,铁碳合金可分为:工业纯钢,碳钢
6、,白口铸铁。 钢的热处理:将钢在固态下,通过加热、保温和冷却,以获得预期的组织和性能的工艺。 退火:将钢加热、保温,然后随炉冷却或埋入灰中使其缓慢冷却的热处理工艺。 温度材料备注 完全退火亚共析钢Ac3 上 3050铸钢件和重 要锻件 呈奥氏体化,初始形成的奥氏体晶晶粒非 常细小,缓慢冷却时通过重结晶获得细小 晶粒,并消除了内应力 球化退火过共析钢Ac1 上 2030过共析钢初始形成的奥氏体内及晶界有少量未完全 溶解的渗碳体,随后的冷却过程中,共析 反应析出的渗碳体以未溶解的渗碳体为核 心,呈球状析出,分布在铁素体基体上 _* (球化体) 去应力退火钢 500600 部分铸件锻 件及焊接件 正
7、火:将钢加热到 Ac3 上 3050(亚共析钢)或 Acm 上 3050(过共析钢) ,保温后 在空气中冷却的热处理工艺。 1、取代部分完全退火。 用处 2、用于普通结构件的最终热处理。 3、用于过共析钢,以减少或消除二次渗碳体呈网状析出。 淬火:将钢加热到 Ac3 或 Ac1 上 1、严格控制淬火加热温度 3050,保温 后在淬火介质中快速冷 2、合理选择淬火介质 却,以获得马氏体的组织的热处理工艺。 3、正确选择淬火方法 回火:将钢加热到 Ac1 下某个温度,保温后冷却到室温的热处理工艺。 温度目的 低温回火 250下 降低淬火钢的内应力和 脆性 各种刀具、模具、滚动轴 承和耐磨件 中温回
8、火 250500 使钢获得高弹性,保持 较 高的硬度和一定的韧性 弹簧、发条、锻模 高温回火 500上 淬火并高温回火的符合 热处理工艺称调制处理 用于承受循环应力的中碳 钢重要件,连杆、曲轴、 主轴、齿轮、重要螺钉 表面淬火:通过快速加热,使刚的表层很快达到淬火温度,在热量来不及传到钢件心部时 就立即淬火,从而表层获得马氏体组织,而心部保持原始组织。 (电感应) 化学热处理:将钢件置于适合的化学介质中加热和保温,使介质中的活性原子渗入钢件表 层,以改变钢件表层的化学成分和组织,从而获得所需的力学性能或理化性能。 (渗碳处理) (1)碳素结构钢:含碳量小于 0.38。Q+三位数字(最低屈服点)
9、 碳素钢: (2)优质碳素结构钢:两位数字(平均含碳量的万分数) (3)碳素工具钢:T+一位或两位数字(平均含碳量的千分数) (1)合金结构钢 合金钢 (2)合金工具钢 (3)特殊性能钢 铸造:将熔炼的金属浇注到相适应的铸型空腔中,一获得一定形状、尺寸和性能的毛坯或 零件的成形方法 _* 合金的铸造性能: 1 合金的流动性 合金在铸造成形时 2 凝固特性 获得外形准确、内 3 收缩性 部健全铸件的能力。 4 吸气性 液态合金的充型:液态合金充满铸型型腔,获得形状准确、轮廓清晰的铸件的能力。 1 合金的流动性:液态合金本身的流动能力。 (在常用铸造合金中灰铸铁、硅黄铜 的流动性最好,铸钢的流动性
10、最差。合金成分越远离共晶点, 结晶温度范围就越宽,流动性越差) 1 浇注温度:浇注温度越高,合金的粘度下降,且因为过热度高, 合金在铸型中保持流动的时间较长,故充型能力强。 2 浇注条件: 2 充型压力:液态合金在流动方向上所受的压力。 3 浇注系统:浇注系统越复杂,则流动阻力越大,充型能力降低 1、铸型材料 3 铸型填充条件 2、铸型温度 3、铸型中的气体 4、铸件结构 凝固方式 1、逐层凝固:灰铸铁、铝硅合金,易于获得紧实铸件 2、糊状凝固:球墨铸铁、锡青铜、铝铜合金等 3、中间凝固 1、液态收缩 铸件产生缩孔缩松的根本原因 铸造合金的收缩: 2、凝固收缩 3、固态收缩 :铸件产生应力、变
11、形的根本原因 顺序凝固:主要用于必须补缩的场合,如铝青铜、硅铝合金和铸钢中。 同时凝固原则:主要用于灰铸铁、锡青铜等 内应力的形成: 1 热应力 2 机械应力 铸件的变形和防止: 1 自然时效:将铸件置于露天场地半年以上。 2 人工时效:将铸件加热到 550650进行去应力退火。 1、析出性气孔 铸件中的气孔 2、浸入性气孔 3、反应性气孔 习题: _* 2、什么是液态合金的充型能力?它与合金的流动性有何关系?不同成分的合金为何流动性 不通? 答:液态合金充满铸型型腔,获得形状准确、轮廓清晰的铸件的能力。液态合金的流动性 越好充型能力越强,越便于浇注出轮廓清晰,薄而复杂的铸件。化学成分不同,凝
12、固方式 不同。 5、缩孔和缩松有何不同?为何缩孔比缩松容易防止? 答:缩孔和缩松使铸件的力学性能下降,缩松还可能使铸件因渗漏而报废。缩孔集中在铸 件上部或者最后凝固的部位,而缩松分布在整个铸件中所以缩孔比缩松容易防止。 铸铁:灰铸铁、可锻铸铁、球墨铸铁、蠕墨铸铁。 灰铸铁:1、优良的减震性,2、耐磨性好,3、缺口敏感性小,4、铸造性能优良。 (受化学 成分和冷却速度的影响)HT+三位数字(最低抗拉强度) 可锻铸铁:将白口铸铁坯件经高温 根据 黑心可锻铸铁 KTH+两位数 石墨化退火而形成的一 退火方 白心可锻铸铁 字(最低抗拉 种铸铁。 (玛铁或玛钢) 方式 珠光可锻铸铁 强度和伸长率 球墨铸
13、铁:向出炉的铁液中加入球化剂和孕育剂而得到的球状石墨铸铁。 (力学性能在在铸 铁中最好)QT+两组数字表示最低抗拉强度和伸长率。 蠕墨铸铁:炉前处理时,先向铁液中冲入蠕化剂(稀土硅铁合金、稀土硅钙合金或镁钛合 金) 。 力学性能介于灰铸铁和球墨铸铁之间。RuT+三位数字(最低抗拉强度) 按照化学成分铸钢可分为铸造碳钢和铸造合金刚 纯铜俗称紫铜。机械上广泛应用的是铜合金。 三箱造型适合于两端界面大中间界面小的造型 整模造型适合最大界面在其端面的零件 分模造型适合形状对称的最大截面在其中间的零件 型砂和芯沙统称造型材料,必须具有一定强度、耐火性、透气性、退让性。 1 应尽量使分型面平直、数量少 分
14、型面的选择 2 应避免不必要的型芯和活块,以简化造型工艺 3 应尽量使铸件全部或大部分置于下箱 1 要求的机械加工余量和最小铸孔:设计铸造工艺图时,为铸件预先增 加要切去的金属层厚度 工艺参数的选择 2 起模斜度:为了便于模样从砂型中取出,凡平行起模方向的模样表面 上所增加的斜度 3 收缩率:为保证铸件应有的尺寸,模样尺寸必须比铸件放大一个该合 金的收缩量 4 型芯头:型芯的定位、支撑和排气的部分。 熔模铸造:用易熔材料制成模样,在模样表面包覆耐火涂料制成型壳,再将模样熔 化排出型壳,从而获得无分型面的铸型,经高温焙烧后即可填沙浇注 特 金属型铸造:将液态金属浇入合金的铸型中,并在重力下凝固成
15、型以获得铸件的方 法 _* 种 易产生浇不足、冷隔裂纹及白口等缺陷。1 喷刷涂料,2 金属型应保持 一定的工作温度,3 适合的出型时间。 铸 压力铸造:高温高压下降液态或半液态合金快速压入金属铸型中,并在压力下凝固 以 造 获得铸件。不适合钢铁铸铁件等高熔点金属。 离心铸造 金属的塑性加工:利用金属的塑性,使其改变形状、尺寸和改善性能,获得型材、棒材、 线材或锻压件的加工方法。 金属塑性变形的实质是:晶体内部产生滑移的结果。在切应力的作用下,晶体的一部分相 对另一部分沿着一定的晶面产生相对滑动, (位错运动)造成晶体的塑性变形 晶粒内部缺陷:位错对塑性变形影响最为显著。 通常使用的金属都是由大
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 金属工艺 标准 重要 首要 资料 学习 知识 重点
限制150内