材料工艺基础复习要点

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1、材料工艺基础复习提纲目录绪论................................................................2第一章液态金属成型.................................................2第二章金属塑性成型.................................................7第三章焊接技术与焊接方法..........................................12第四章材料表面技术................

2、................................17第五章粉末冶金与陶瓷成型..........................................20绪论材料加工工艺又称为材料成型技术，是液态金属凝固成形、金属塑性加工、焊接、材料表面改性、粉末冶金与陶瓷技术等各种材料成型技术的总称。材料加工成形的过程中发生熔化、结晶、塑性变形、扩散、相变等物理化学变化。材料零部件的微观组织及性能受控于成型制造方法和过程。材料加工的任务包括成形（获得必要几何尺寸的机器零部件、器件）和改性（通过工艺过程的控制使材料零部件具有设定的化学成分、

3、组织结构和性能）。材料加工工艺未来的发展方向有：精密成形技术、快速原型制造、具有极端性能的新材料加工、计算机辅助工程技术与虚拟制造技术、无公害化加工等。第一章液态金属成型一、概述液态金属成形，通常也称为铸造，是将液态金属注入铸型中使之冷却、凝固而形成一定形状和性能的零部件的方法。其特点有如下几点：适用范围广：可生产形状复杂，特别是具有复杂内腔的零件毛坯，如各种箱体、内燃机缸体、机床床身、机架等；可以制造各种合金铸件：常用金属材料均可用来进行铸造，铸件重量由几克到几百吨铸件的尺寸精度高：一般比锻件、焊接件尺寸精确，可以节约大量金属材料加工工时。成本低廉

4、、经济性好：易于实现机械化生产，动力消耗低，可大量利用废旧金属料。缺点是：质量不够稳定、力学性能较差，生产条件差。二、合金的铸造工艺性能合金在铸造生产中所表现出来的工艺性能：流动性、充型能力、收缩性。1、合金的流动性液态合金本身的流动能力，与合金种类、化学成分、温度、杂质含量及其物理性质有关。影响合金流动性的因素合金的化学成分以及结晶特点的影响：纯金属、共晶成分的合金流动性好，结晶温度范围大的合金流动性差；合金结晶潜热和晶粒形状的影响：结晶潜热大，则流动性好；等轴晶流动性比树枝晶好；合金物理性质：热导率、密度、表面张力、粘度越大则流动性越差；比热容越

5、大则流动性越好。流动性测试方法：螺旋试样法2、铸造合金的充型能力铸造合金的充型能力决定于液态金属的流动性，又受到铸型条件、浇筑条件和铸件结构的影响。流动性的影响：流动性越差，充型能力越差。铸型条件的影响蓄热能力：铸型蓄热能力大，液态金属冷却快，充型能力降低。如金属铸模比砂型铸模充型能力差铸型温度：温度高，液态金属冷却慢，充型能力强铸型中的气体：型腔中过多的气体阻碍熔融金属的充型浇筑条件的影响：浇注温度、充型压力、浇注速度3、铸造合金的收缩性铸造合金在液态、凝固态和固态冷却的过程中，由于温度的降低而发生的体积减小的现象。其物理本质是液态转变为固态时，金

6、属原子由近程有序向远程有序转变，以及空穴的减少或消失。液态收缩：金属在液态时由于温度降低而发生的体积收缩，物理本质是金属原子由近程有序转变为远程有序以及空穴的减少。凝固收缩：熔融金属在凝固阶段的体积收缩，液态收缩和凝固收缩是铸件产生缩孔和缩松的基本原因固态收缩：金属在固态时由于温度降低而发生的体积收缩，物理本质是温度下降，原子间距离缩短。固态收缩是铸件内应力、变形和裂纹等缺陷的主要原因。影响铸件收缩的因素化学成分与合金类别：如铸钢的收缩最大，灰铸铁最小浇注温度：合金浇注温度越高，过热度越大，液体收缩越大铸件结构和铸型工艺条件：铸件的收缩并非是自由收缩

7、，而是受阻收缩。铸件中各部分冷却速度不同，收缩先后不一致，相互制约产生阻力；铸型等对铸件收缩产生机械阻力缩松和缩孔铸件在冷却和凝固过程中，若液态收缩和凝固收缩所缩减的体积得不到补充，往往在铸件最后凝固的地方出现空洞。容积大而比较集中的空洞是缩孔；细小而分散的空洞是缩松。其产生的原因是液态收缩和凝固收缩值大于固态收缩值。缩孔的形成：在铸件上部或最后凝固的部位，外形特征是近似于倒圆锥形。缩松的形成：由于结晶温度范围较宽，树枝晶发达，流动性低，液态和固态凝缩所形成的细小、分散的孔洞得不到液态金属补充而造成的。三、合金的铸造工艺缺陷1、变形与开裂铸件内的总应

8、力超过合金的屈服强度，发生变形；超过抗拉强度时产生裂纹。变形：由于铸造应力，处于应力状态下的铸件能自发地发生