金属工艺学上册重点

绪论

1.金属工艺学是一门传授有关制造金属零件工艺方法的综合性技术基础课，主要讲述各种工艺方法本身的规律性及其在机械制造中的应用和相互联系，金属零件的加工工艺过程和结构工艺性，常用金属材料的性能及对加工工艺的影响，工艺方法的综合比较等。

第一篇

2.合金是以一种金属为基础，加入其他金属或非金属，经过熔炼或烧结制成的具有金属特性的材料。

3.金属材料的力学性能又称机械性能，是金属材料在力的作用下所表现出来的性能。零件的受力情况有静载荷、动载荷和交变载荷之分。用于衡量在静载荷作用下的力学性能指标有强度、塑性和硬度等；在动载荷作用下的力学性能指标有冲击韧度等；在交变载荷作用下的力学性能指标有疲劳强度等。

4.强度是金属材料在力的作用下，抵抗塑性变形和断裂的能力。强度有多种指标，工程上以屈服点和抗拉强度最为常用。

5.塑性是金属材料在力的作用下，产生不可逆永久变形的能力。常用的塑性指标是伸长率和断面收缩率。

6.金属材料表面抵抗局部变形，特别是塑性变形、压痕、划痕的能力称为硬度。常用的有布氏硬度法和洛氏硬度法。

7.理论结晶温度与实际结晶温度之差，称为过冷度。过冷度的大小与冷却速度密切相关。冷却速度越快，实际结晶温度就越低，过冷度就越大；反之，冷却速度越慢，过冷度越小。

8.液态金属的结晶过程是遵循“晶核不断形成和长大”这个结晶基本规律进行的。

9.细化铸态金属晶粒的主要途径是：1）提高冷却速度，以增加晶核的数目2）在金属浇注之前，向金属液内加入变质剂（孕育剂）进行变质处理，以增加外来晶核。

10. 同素异晶转变：

1394℃ 912℃

δ-Fe ----→γ-Fe ←----→α-Fe

（bcc） (面心) （体心）

11.凡化学成分、晶格构造和物理性能相同的均匀组成部分称为相。

12.铁碳合金的组织可分为固溶体、金属化合物和机械混合物三种类型。

13.溶质原子形成固溶体时，溶剂晶格将产生不同的不同程度的畸变，这种畸变使塑性变形阻力增加，表现为固溶体的强度、硬度有所增加，这种现象称为固溶强化。

14.碳溶解于α-Fe中形成的固溶体称为铁素体，呈体心立方晶格，通常以符号F表示。

15.碳融入γ-Fe中形成的固溶体称为奥氏体，呈面心立方晶格，以符号A表示。

16.钢的热处理是将钢在固态下，通过加热、保温盒冷却，以获得预期组织和性能的工艺。

17.普通热处理包括退火、正火、淬火、回火等。

18.淬火并高温回火的复合热处理工艺称为调质处理。

19.磷和硫是钢中的有害杂质。磷可使钢的塑性、韧性下降，特别是在低温时脆性急剧增加，这种现象称为冷脆性。硫在钢的晶界处可形成低熔点的共晶体，致使含硫较高的钢在高温下进行热加工时容易产生裂纹，这种现象称为热脆性。

20.硅和锰可提高钢的强度和硬度，锰还能与硫形成MnS，从而抵消硫的部分有害作用。显然，它们都是钢中的有益元素。

21.下列牌号钢各属于：15：低碳钢 40：中碳钢 Q195：碳素结构钢 CrWMn:合金工具钢 40Cr：合金结构钢 60Si2Mn：合金结构钢

第二篇

22.将液态金属浇筑到铸型中，待其冷却度凝固，以获得一定形状、尺寸和性能的毛坯或零

件的成形方法，称为铸造。

23.在铸造生产中，最基本的工艺方法是砂型铸造，用这种方法生产的铸件占总产量的90%以上。此外，还有多种特种铸造方法，如熔模铸造、消失模铸造、金属型铸造、压力铸造、离心铸造等，它们在不同条件下各有其优势。

24.合金铸造性能是指合金在铸造成形时获得外形准确、内部健全铸件的能力。主要包括合金的流动性、凝固特征、收缩性、吸气性等。

25.铸件的凝固方式有逐层凝固、糊状凝固、中间凝固。

26.按照内应力的产生原因，可分为热应力和机械应力两种.热应力是由于铸件的壁厚不均匀、各部分的冷却速度不同，以致在同一时期内铸件各部分收缩不一致而引起的。机械应力是合金的固态收缩受到铸型或型芯的机械阻碍而形成的内应力。

27.热裂是在高温下形成的裂纹，其形状特征是缝隙宽、形状曲折、缝内呈氧化色。冷裂是在较低温下形成的裂纹，其形状特征是裂纹细小、呈连续直线状，有时缝内呈轻微氧化色。

28.机械制造中广泛应用的铸铁中的碳主要是以石墨状态存在的，常用的铸铁为灰铸铁、可锻铸铁、球墨铸铁、蠕墨铸铁等。

29.灰铸铁的优越性能有：1）优良的减振性2）耐磨性好3）缺口敏感性小4）铸造性能优良

5）切削加工性好

30.铸造工艺图是在零件图上用各种工艺符号及参数表示出铸造工艺方案的图形。其中包括：浇注位置，铸型分型面，型芯的数量、形状、尺寸及其固定方法，加工余量，收缩率，浇注系统，起模斜度，冒口和冷铁的尺寸和布置等。

31.分型面选择原则：1）应尽量使分型面平直、数量少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

32.特种铸造方法有熔模铸造、金属型铸造、压力铸造、离心铸造和消失模铸造等。

33.金属型的铸造工艺：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 第三篇

34.滑移变形是单晶体在切向应力作用下，晶体的一部分与另一部分沿着一定的晶面产生相对滑移，从而造成晶体的塑性变形。

35.在冷变形时，随着变形程度的增加，金属材料的所有强度指标和硬度都有所提高，但塑性和韧性有所下降，这种现象称为冷变形强化或加工硬化。

36.在再结晶温度以下进行的变形称为冷变形。金属在再结晶温度以上进行的变形过程称为热变形。

37.金属的可锻性是材料在锻造过程中经受塑性变形而不开裂的能力，金属的可锻性取决于金属的本质和加工条件，即1）化学成分的影响2）金属组织的影响3）变形温度的影响4）应变速率的影响

38.自由锻的工序可分为基本工序、辅助工序和精整工序三大类。基本工序主要有镦粗、拔长、冲孔、扭转、错移、切割。

39.胎模锻是在自由锻设备上使用可移动模具生产模锻件的一种铸造方法。胎模的种类很多，主要有扣模、筒模及合模三种。

40.冲裁变形过程分为三个阶段：弹性变形阶段、塑性变形阶段、断裂分离阶段。

41.变形工序有拉深、弯曲、翻边、成形等。

42.影响冲压件工艺性的主要因素有：冲压件的外形、尺寸、精度及材料等。

43.挤压又可按坯料的变形温度不同分为热挤压、冷挤压、温挤压。

44.零件轧制具有生产率高、质量好、成本低，并可大量减少金属材料消耗等优点。轧制分为纵轧、横轧、斜轧等几种。

45.粉末锻造是把金属粉末经压实后烧结，再用烧结体作为锻造坯料的锻造方法。

第四篇

46.焊接热影响区是指焊缝两侧金属因焊接热作用（但未融化）而发生金相组织和力学性能变化的区域。由于焊缝附近各点受热情况不同，热影响区可分为熔合区、过热区、正火区和部分相变区等。熔合区是焊缝和基体金属的交接过渡区。此区温度处于固相线和液相线之间，由于焊接过程中母材部分熔化，所以也称为半熔化区。此时熔化的金属凝固成铸态组织，未熔化金属因加热温度过高而成为过热粗晶。在低碳钢焊接接头中，熔合区虽然很窄（0.1~1mm），但因其强度、塑性和韧性都下降，而且此处接头断面变化，易引起应力集中，所以熔合区在很大程度上决定着焊接接头的性能。

47.涂有药皮供手弧焊用的熔化电极称为焊条。它由焊芯和药皮（涂料）两部分组成。焊芯起导电和填充焊缝金属的作用，药皮则用于保证焊接顺利进行并使焊缝具有一定的化学成分和力学性能。

48.焊条药皮在焊接过程中的作用主要是：提高电弧燃烧的稳定性，防止空气对熔化金属的有害作用，对熔池的脱氧和加入合金元素，可以保证焊缝金属的化学成分和力学性能。

49.焊条的选用原则：1）低碳钢和低合金钢构件，一般都是要求焊缝金属与母材等强度。2）同一强度等级的酸性焊条或碱性焊条的选定，应依据焊接件的结构形状、钢板厚度、载荷性质和钢材的抗裂性能而定。3）低碳钢与低合金钢焊接，可按异种钢接头中强度较低的钢材来选用相应的焊条。4）铸钢件的含碳量一般都比较高，而且厚度较大，形状复杂，很容易产生焊接裂纹。一般应选用碱性焊条，并采取适当的工艺措施（如预热）进行焊接。5）焊接不锈钢或耐热钢等有特殊性能要求的钢材，应选用相应的专用焊条，以保证焊缝的主要化学成分和性能与母材相同。

49.焊接性包括两个方面：一是工艺焊接性，主要是指焊接接头产生工艺缺陷的倾向，尤其是出现各种裂纹的可能性；二是使用焊接性，主要是指焊接接头在使用中的可靠性，包括焊接接头的力学性能及其他特殊性能。

50.低碳钢应用最广泛的焊接方法是焊条电弧焊、埋弧焊、气体保护焊和电阻焊等。

51.焊接接头的工艺设计中焊缝的布置工艺设计原则为：1）焊缝布置应尽量分散2）焊缝的位置应尽可能对称布置3）焊缝应尽量避开最大应力断面和应力集中位置4）焊缝应尽量避开机械加工表面5）焊缝位置应便于焊接操作

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