金属工艺学复习题.doc

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1、金属工艺学复习题第一章材料及基础知识强度：材料在外力作用下，抵抗塑性变形和断裂的能力。工程材料上常用的金属材料的强度指标有屈服点（或强度）（σs）和抗拉强度（σb）等。塑性：材料在外力作用下产生永久变形而不破外的性能。表示材料的塑性指标是：伸长率σ和断面收缩率φ塑性意义：1、使材料具有良好的成形性。2、受到外力变形时，有强化作用。硬度：金属材料抵抗局部变的能力。常用的硬度指标有：布氏硬度（HB）、洛氏硬度（HR）和维氏硬度（HV）硬度是衡量金属材料软硬程度的一种性能指标，直接影响到材料的耐磨性。硬度测试方法：压入法

2、、划痕法、回弹高度等。1、布氏硬度适用于测定硬度较低的材料。如经退火、正火、高温回火后的工件。布氏硬度一般只适用于测定硬度小于450HBS的金属材料。2、洛氏硬度的应用：HRA-主要测定硬度较高的薄壁零件，表面淬火件等。HRB-一般用于测定硬度较低的金属材料，如有色金属。HRC-一般经淬火后的零件和工具的硬度测定，应用最广。冲击韧度：金属材料抵抗冲击载荷作用而不破坏的能力。常用一次摆锤冲击试验来测定金属材料的冲击韧度（大能量，一次冲断），用ak来表示冲击韧度:ak=Ak/A(J.C㎡)Ak:折断试样所消耗的冲击功（

3、J)。A：试样断口处的原始截面积（mm2）。疲劳：工程上一些机件工作时受交变应力或循环应力作用，即使工作应力低于材料的屈服强度，但经过一定循环周次后，仍会发生断裂，这样的断裂现象称为疲劳。零件的疲劳断裂过程可分为：裂纹产生、裂纹扩展、瞬间断裂三个阶段。疲劳强度：金属材料在无数次重复或交变载荷作用下而不至于断裂的最大应力叫做疲劳强度，用σ表示。材料的疲劳强度通常在旋转对称弯曲疲劳试验机上测定。金属的工艺性能：按工艺方法不同，可分为铸造性、可锻性、焊接性和切削交工性等。纯金属铸锭的宏观组织通常由三个晶区所组成，即外表层

4、的细晶区、中间的柱状晶区和心部的等轴晶区。合金是指两种或两种以上的金属，或金属与非金属，经熔炼或烧结，或用其他方法组合而成的具有金属特性的物质。、相是指合金中结构相同、成分和性能均一并以界面相互分开的组成部分。冷塑性变形对性能的影响1、形成纤维组织；2、亚结构细化。塑性变形前，铸态金属的亚结构直径约为10-2cm，冷塑性变形后，亚结构直径将细化至10-4~10-6cm；3、形变织构。在塑性变形过程中，随着金属内部组织的变化，金属的力学性能也将产生明显的变化，即随着变形程度的增加，金属的强度、硬度增加，而塑性、韧性下

5、降，这一现象即为加工硬化或形变强化。热处理是金属或合金在固态之下加热、冷却或保温到预定的温度，并在该温度下保持一段时间，然后以一定速度冷却到室温的一种加工工艺，其目的是改变金属或合金内部或表层的组织结构，以改善其性能。l两种冷却方式：等温冷却和连续冷却。l马氏体就是碳在α-Fe中过饱和和间隙固溶体。l马氏体的硬度主要取决于其含碳量。l马氏体的强化机制主要包括碳原子的固溶强化相变强化以及时效强化。l贝氏体是铁素体和碳化物组成的双向组织，其中各项的形态、大小和分布都影响贝氏体的性能。l退火工艺种类很多，如下：1、完全退

6、火2、不完全退火3、球化退火4、均匀化退火5、去应力退火和在结晶退火。l根据钢材的用途可以分为三类：1、结构钢2、工具钢3、特殊性能钢l按化学成分分类：碳素钢：①低碳钢，wc≤0.25%；②中碳钢，wc=0.25%~0.6%；③高碳钢，wc＞0.6%。合金钢：①低合金钢，合金元素总含量w≤5%;②中合金钢，合金元素总含量w=5%~10%;③高合金钢，合金元素总含量w＞10%。l渗碳钢20CrMnTil调质钢（40Cr中碳合金钢）l弹簧钢的代表钢型：60Si2Mnl高碳铬轴承钢的代表钢型：GCr15SiMnl刃具钢的

7、工作条件及性能要求，1）很高的硬度与耐磨性；2）足够的红硬性；3）足够的塑形和韧性。l高速钢W6Mo5Cr4V2l模具钢的代表钢型：①Cr12MoV②热模具钢5CrNiMol金属腐蚀的形式有两种，一种是化学腐蚀；另一种是电化学腐蚀。l防腐措施：1、使金属表面形成保护膜；2、提高金属机体的电极电位；3、形成单相组织。第二章铸造铸造：熔炼金属，制造铸型，并将熔融金属浇入铸型，待冷却凝固后获得一定形状和性能铸件的毛坯或零件的工艺过程。铸造工艺过程：金属熔炼、铸型制造、浇注凝固和落砂清理等。铸件的材质有碳素钢、合金钢、铸铁

8、、铸造有色合金等。铸造性能：金属在铸造成形过程中获得外形准确，内部完整铸件的能力。包括合金的流动性、收缩性、偏析和吸气性等性能的综合体现。流动性：指熔融金属的流动能力，它是影响熔融金属的流动能力。它是影响熔融金属充型能力的因素之一。流动性的影响因素主要包括合金的种类、成分、结晶特征及其它物理性能。充型能力:考虑铸型及工艺因素影响的熔融金属流动性叫合金的充型能