金属工艺学复习课教案

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1、第一章钢铁材料及热处理基本知识:金属及合金的性能、铁碳合金及状态图、钢的热处理、常用的材料牌号及分类重点与难点：铁碳合金及状态图钢的热处理了解：金属及合金的性能其他常用的材料一、金属及合金的性能（了解）使用性能：力学性能（机械性能）、物理性能、化学性能。工艺性能：热处理性能、铸造性能、焊接性能、锻造性能、切削加工性能等。1、力学性能定义：金属及合金在外力的作用下所表现出来的特性。指强度、塑性、弹性、硬度和冲击韧性等强度:指金属抵抗永久变形的和断裂的能力。主要指标：抗拉强度、屈服强度、抗压强度等抗拉强度：断裂前的最大拉应力除以材料原始截面积：Fb/A0屈服强

2、度：用σs=Fs/A0由于材料的屈服点不容易测量一般用σ0.2表示塑性：指材料在外力的作用下产生塑性变形而不破坏的能力。主要指标有断后伸长率δ和断面收缩率ψ表示δ=L1-L0/L0ψ=A0-AK/A0硬度：指材料抵抗局部塑性变形的能力或抵抗被压入的能力通常用布氏、洛氏及显微硬度表示冲击韧性：指材料抵抗冲击载荷的能力。2、物理性能及化学性能物理性能指材料的密度、熔点、膨胀、导电、导热、磁性等化学性能指耐腐蚀性3、工艺性能是金属材料适应加工工艺要求的能力热处理性能、铸造性能、焊接性能、锻造性能、切削加工性能等二、铁碳合金及其状态图（重点）在了解铁碳合金及其状态

3、图之前的一些基本概念：钢铁的分类：0.02~2.11℅叫碳钢小于0.02℅叫工业纯铁2.11℅~6.69℅叫铸铁及合金钢在铁碳合金中碳的三种存在形式：石墨、渗碳体、固溶体铁素体：定义、碳的溶解度及性能奥氏体：2.11℅锻造为什么要加热的原因渗碳体：珠光体：铁碳相图需了解：结晶过程共析反应及共晶反应各临界点的值室温组织亚共析钢共析钢过共析钢三、钢的热处理（了解）热处理：加热、保温、冷却着重了解退火及正火的定义、目的淬火及回火的定义，目的四、常用的材料牌号及分类碳钢、合金钢及铸铁碳钢：分法有三种：含碳量：0.25℅0.25～0.6℅0.6℅用途：工程结构、机械

4、结构及碳素工具钢钢的质量：普通、优质（以含S、P的量分）牌号：工程结构Q235机械结构两位数字碳素工具钢T加数字表示合金钢：合金元素的含量用途;合金结构和合金工具牌号：数字+化学元素+数字铸铁:按碳的存在形式分白口铸铁以渗碳体形式存在灰口铸铁片状石墨形式存在蠕墨铸铁蠕状石墨形式存在球墨铸铁球状石墨形式存在含碳量对钢组织及力学性能的影响第二章：铸造基本知识:铸造的基础知识、铸造工艺、铸造的缺陷重点与难点：砂型铸造工艺、缩松及缩孔产生的原因及防止铸造的定义：将熔融的金属浇注入铸型，凝固后获得一定形状和性能的铸件的成型方法铸造的特点：优点：可以生产复杂的零件适应

5、性广，工业上常用的金属均可铸造原料来源广泛，废钢、废铁等，生产成本低缺点：铸件组织粗大，有缩松、缩孔，力学性能低质量不稳定，工序多，影响因素多，易产生缺陷，废品率高只适合小批量生产一、铸造的基础知识充型:液态金属充满铸型的过程充型能力:液态金属充满铸型，获得完整铸件的能力流动性：好的流动性，易浇出复杂的零件，有利于夹杂物的上浮、有利于补缩影响因素：主要是化学成分纯金属，共晶成分的流动性较好浇注温度:浇注温度越高，金属的流动性好，充型能力提高，但温度太高，收缩量大易产生缩孔。铸型条件：铸型结构导热能力导热性越高，金属降温越快，流动性降低铸型温度温度越高提高流

6、动性预热排气能力砂型铸造透气性好二、铸造工艺（一）基本概念1、型砂（石英砂）强度：为提高强度常加水透气性:透气性不好，气体不易排出，易产生气孔耐高温退让性2、模样及芯盒模样是用来制造型腔的，芯盒制芯的（制造带孔的零件的时）材料主要是木材盒金属分型面：上型和下性之间的结合面，通常选择在最大截面上（起摸）起摸斜度：加工余量：收缩精加工3、工具砂舂压勺提钩水笔等4、浇注系统填充铸型的系列通道:浇口杯、直浇道、横浇道和内浇道（二）整模两箱造型的工艺 1、设计制造模样和型芯盒，放下型箱及内浇道，撒防粘材料2、配制并填充型砂和芯砂，用沙舂进紧实型沙）3、翻转下型箱，撒

7、分型沙，放好横浇道模样，造上箱4、扎通气孔，修外浇道5、开箱起摸，合箱浇注分模造型、挖沙造型、活块造型特种铸造：金属型铸造、压力铸造、离心铸造、熔模铸造（了解）二、常见的铸造缺陷1、在铸造过程中缩松、缩孔产生的原因及防止办法？答：缩孔产生的原因：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缩松产生的原因：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.防止办法：尽量采用近共晶成分的合金;制定合理工艺—补缩;顺序凝固:冒口—补缩;合理设计结构等2、变形和裂纹原因:结构不合理，冷却不均

8、匀，退让性差，合金焊硫磷量高防止措施： 合理设计铸型结构，提高铸型