工程材料成型與機(jī)械制造基礎(chǔ)復(fù)習(xí)

1、1. 工程材料的力學(xué)性能主要有強(qiáng)度，硬度，塑性，沖擊韌性，和疲勞輕度2. 強(qiáng)度是指材料抵抗由外力載荷所引起的應(yīng)變或斷裂能力。3. 抗拉強(qiáng)度 塑性較好的金屬或高分子材料常用抗拉強(qiáng)度衡量其抵抗破壞的能力4. 抗彎強(qiáng)度，對工程陶瓷等脆性材料由于其塑性幾乎為零，用抗拉強(qiáng)度已難以準(zhǔn)確描述其抵抗變形和破壞的能力因此用抗彎輕度5. 硬度，外來物體作用于固體材料上時，固體材料抵抗塑性變形壓入，和壓痕的能力也是力學(xué)性能指標(biāo)特點(diǎn)，硬度越高，材料耐磨性越好，使用壽命越高，但也會給切削加工帶來困難6. 交變載荷是指載荷大小或大小和方向隨時間按一定規(guī)律呈周期循環(huán)變化或呈無規(guī)律隨機(jī)變化的載荷7. 疲勞強(qiáng)度是工程材料承受規(guī)

2、定循環(huán)次數(shù)（常取106-107次）而不失效的最大應(yīng)力用8. 產(chǎn)生疲勞破壞的原因，一般認(rèn)為是材料內(nèi)部的夾雜物，表面劃痕引起應(yīng)力集中的缺陷，在交變載荷作用下產(chǎn)生微裂紋，進(jìn)而裂紋擴(kuò)展導(dǎo)致材料斷裂，為了避免疲勞破壞的產(chǎn)生，在零件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時應(yīng)該注意避免應(yīng)力集中的產(chǎn)生，對材料采用表面強(qiáng)化，以減少零件的表面粗糙度。9. 工程材料的物理，化學(xué)及工藝性能 物理性能主要指密度，熔點(diǎn)，導(dǎo)熱性，熱膨脹性，導(dǎo)電性和磁性等。 化學(xué)性能主要是指在常溫或高溫時，抵抗各種介質(zhì)侵襲的能力如耐酸性，耐堿性，抗氧化性等。 工藝性能材料的加工工藝性能是指在保證質(zhì)量的前提下加工的難易程度。10. 構(gòu)成晶格最基本的單元成為晶胞，晶胞在空間

3、重復(fù)堆砌就構(gòu)成了整個晶格最常見的金屬單晶結(jié)構(gòu)有三種既體心立方晶體結(jié)構(gòu)，面心立方晶體結(jié)構(gòu)和密排六方晶體結(jié)構(gòu)。11. 位向不同，形狀各異的小晶體稱為晶粒，晶粒與晶粒之間的交界稱為晶界，由多個晶粒組成的晶體結(jié)構(gòu)叫多晶體結(jié)構(gòu)。什么叫晶體缺陷:晶體中的原子完全有規(guī)律排列是難以實(shí)現(xiàn)的實(shí)際晶體或多或少總是存在各種各樣的偏離規(guī)則排列的不完整區(qū)域，這種偏離規(guī)則的不完整區(qū)域稱為晶體缺陷，這種缺陷是晶體實(shí)際性能特別是對結(jié)構(gòu)敏感的性能如強(qiáng)度及塑性等會發(fā)生很大的變化。 12. 常見的點(diǎn)缺陷有三種，點(diǎn)缺陷，面缺陷，線缺陷。13. 晶界是由于相鄰兩晶粒的位向不同，從一種位向晶粒向另一種位向晶粒過渡時產(chǎn)生的空中網(wǎng)狀區(qū)域14.

4、 簡述為什么說細(xì)化晶粒是提高塑性的有效途徑 答：晶界，亞晶屆處由于原子排列不規(guī)則，處于畸形狀態(tài)，存在畸變能，是金屬的強(qiáng)度提高同時還使塑性，韌性得到改善。晶粒越細(xì)，金屬的晶界面積越大，金屬的強(qiáng)度越高，塑性也越好。因此細(xì)化晶粒是提高金屬強(qiáng)度及塑性的有效途徑15. 金屬的同素異構(gòu)轉(zhuǎn)變 同一種金屬元素在固態(tài)下由于溫度改變而發(fā)生晶體結(jié)構(gòu)類型變化的現(xiàn)象，稱為金屬的同素異構(gòu)轉(zhuǎn)變。16. 什么是固溶體 當(dāng)合金組元之間不同比例相互混合后，若所形成的固相晶體結(jié)構(gòu)與組成合金的某一組元相同，這種固相晶體結(jié)構(gòu)稱為固溶體。其中體現(xiàn)這種晶體結(jié)構(gòu)的組元稱為溶劑，而其他組元稱為溶質(zhì)。17. 金屬間化合物 金屬間化合物是合金組元

5、間發(fā)生相互作用而形成的一種新相，晶體結(jié)構(gòu)類型和性能不同于任一組元，但具有金屬性質(zhì)。鐵碳合金中的滲碳體（Fe3c），硬度高，脆性很大，塑性幾乎為零，它的存在使鋼的強(qiáng)度，硬度增加而塑性，韌性下降。18.19.20. C點(diǎn)溫度1148 Wc4.3% C點(diǎn)為共晶點(diǎn)Lc +Fe3C S點(diǎn)溫度727Wc0.77% S點(diǎn)為共析點(diǎn) 其中ECF為共晶線21. GS線也稱（A3線）是合金在冷卻過程中奧氏體析出鐵素體的開始線，或者是加熱過程中鐵素體溶入奧氏體的終了線。 ES線是碳在奧氏體中的溶解度曲線，隨著溫度升高，奧氏體中碳含量增加：當(dāng)溫度低于ES線時奧氏體過飽和的碳以滲碳體的形式析出，通常這個過程中析出的滲碳體

6、稱為二次滲碳體 PQ線是碳在鐵素體中的溶解度曲線，隨著溫度降低多余的碳以滲碳體的形式析出，這一過程析出的滲碳體常稱為三次滲碳體。 PSK為共析線，也稱A1線與共晶線類似，他是由PS線和SK線組成，其中S點(diǎn)為共析點(diǎn)。當(dāng)奧氏體溫度降至該線時都會發(fā)生共析反應(yīng)，所謂共析反應(yīng)是指由一種確定成分的固態(tài)同時分解為兩種不同成分固態(tài)的反應(yīng)22. 共析鋼的室溫平衡結(jié)晶組織為珠光體 亞共析鋼，通常將含碳量在共析成分（Wc=0.77%）以下的鋼叫亞共析鋼。23. 、鋼的常用熱處理工藝為退火，正火，淬火，回火。 回火組織為回火托氏體 淬火和高溫回火的復(fù)合熱處理工藝叫調(diào)質(zhì)處理24. 化學(xué)熱處理 將金屬共建放入一定溫度的活

7、性介質(zhì)中的保溫，使一種或幾種元素滲入表層，已改變其化學(xué)成分，組織和性能的熱處理工藝叫化學(xué)熱處理。于表面淬火不同，化學(xué)熱處理后的工件表面不僅有組織的變化，而且也有化學(xué)成分的變化。既鋼的化學(xué)熱處理是改變起其表層化學(xué)成分及性能的一種熱處理工藝。25. 簡述碳素工具鋼和灰鑄鐵的牌號和特點(diǎn) 碳素工具鋼的牌號由T XX兩部分組成既鋼號前冠以“T”表示碳素工具鋼其后為一組數(shù)字以名義千分?jǐn)?shù)表示碳的質(zhì)量分?jǐn)?shù)如T8表示W(wǎng)c=0.8%的碳素工具鋼，碳素工具鋼的特點(diǎn)是材料硬度較高，韌性較差，有害雜質(zhì)少 灰鑄鐵牌號由”灰鐵“二字的拼音首字母”HT“和后續(xù)三個數(shù)字組成特點(diǎn)是抗拉強(qiáng)度越大受壓強(qiáng)度越大26. 想要改善材料性能

8、要改變碳的形狀27. 在灰鑄鐵中，石墨以片狀形式分布于材料基體中，由于石墨強(qiáng)度很低片狀石墨對基體有嚴(yán)重的割裂作用導(dǎo)致材料的強(qiáng)度遠(yuǎn)比碳鋼要低因此改變石墨在材料基體中的形狀就成為改善材料性能的重要方法28. 高分子材料，有一些結(jié)構(gòu)復(fù)雜的高分子材料，往往采用商品牌號如聚酯纖維名為”滌綸“聚酰胺名為”尼龍“PE表示聚乙烯，PVC表示聚氯乙烯29. 常用的幾種工程塑料是聚碳酸酯 聚酰胺 聚甲醛 聚砜 ABS 聚甲基丙烯酸甲酯 聚四氟乙烯 和環(huán)氧樹脂等。30. 橡膠材料的組成 橡膠材料主要是由生膠，再生膠，各種配合劑和增強(qiáng)材料等組成 生膠;沒有加工過的原料橡膠，包括天然橡膠和丁苯 順丁 氯丁等合成橡膠 再

9、生膠:經(jīng)熱，機(jī)械，化學(xué)塑化處理過的硫化膠通常指用廢舊橡膠制品和硫化膠邊角料經(jīng)再生處理制成的能重新加工的橡膠31. 簡述復(fù)合材料應(yīng)滿足的特點(diǎn) 國際標(biāo)準(zhǔn)化組織對復(fù)合材料的定義是：由兩種或兩種以上在物理和化學(xué)性質(zhì)上不同的物質(zhì)組織起來而得到的一種多相固體材料。而復(fù)合材料還應(yīng)滿足以下幾點(diǎn)1.由兩種或兩種以上物質(zhì)（材料）構(gòu)成，不同物質(zhì)之間沒有明顯的界面：2復(fù)合材料設(shè)計(jì)時，其中各組分是有意識選擇的，這些組成物的形狀，比例和分布可以人為地加以控制：3復(fù)合材料具有其中各組成物所不具備的優(yōu)異性能，既能產(chǎn)生復(fù)合化效果32. 復(fù)合材料分類 結(jié)構(gòu)復(fù)合 功能復(fù)合 （按材料的作用劃分）33. 鑄造應(yīng)力按其形成原因不同，分為

10、熱應(yīng)力，機(jī)械應(yīng)力等。熱應(yīng)力是因?yàn)殍T件壁厚不均勻各部位冷卻速度不同，以致在同一時期內(nèi)鑄件各部分收縮不一致而相互制約引起的一經(jīng)產(chǎn)生就不會自行消除，故又稱為殘留內(nèi)應(yīng)力，機(jī)械應(yīng)力是由于合金固態(tài)收縮受到鑄型或鑄芯的機(jī)械阻礙作用而形成的，鑄件落砂之后，隨著這些阻礙作用的笑出 ，應(yīng)力也自行消除因此機(jī)械應(yīng)力暫時的;鑄造應(yīng)力是導(dǎo)致鑄件變形和開裂的根源。34. 了解 常用的鑄造合金有鑄鐵，鑄鋼，鑄造有色金屬等 1灰鑄鐵:灰鑄鐵當(dāng)中的碳當(dāng)量接近共晶成分，熔點(diǎn)低，鐵液流動性好，可以澆鑄形狀復(fù)雜的大中小型鑄件由于石墨化膨脹使其收縮率小，故灰鑄鐵不易產(chǎn)生縮孔，縮孔缺陷，也不易產(chǎn)生裂紋，因而灰鑄鐵具有良好的鑄造性能; 2鑄

11、鋼的鑄造性能差，鑄鋼的流動性比鑄鐵差，熔點(diǎn)高，易產(chǎn)生澆不足，冷隔和粘砂等缺陷 特點(diǎn)鑄鋼的收縮性大產(chǎn)生縮孔，縮松，裂紋等缺陷的傾向大：3常用的鑄造有色金屬有鑄造鋁合金鑄造銅合金等，都具有良好的流動性收縮性大，容易吸氣和氧化等特點(diǎn)特別容易產(chǎn)生氣孔，夾雜缺陷。35. 什么是金屬的塑性成形加工? 塑性成形是指對金屬材料施加外力，在該力作用下產(chǎn)生塑性變形，從而獲得具有一定形狀，尺寸，組織和性能的工件或毛坯的加工方法也稱為塑性加工或壓力加工。36. 簡述與金屬切削加工，鑄造，焊接等加工工藝相比塑性成形加工的優(yōu)缺點(diǎn)？ 與金屬切削加工，鑄造，焊接等加工工藝相比塑性成形是金屬組織致密晶粒細(xì)小，力學(xué)性能提高。但塑

12、性成形方法與也成型方法相比，所允許構(gòu)件的復(fù)雜程度低。37. 簡述什么是加工硬化? 鋼和其他一些金屬再冷變形（低于再結(jié)晶溫度）加工時，隨著變形量的增加，金屬材料的強(qiáng)度，硬度提高，但塑性，韌性下降，這種現(xiàn)象稱為加工硬化。38. 模鍛加工的優(yōu)缺點(diǎn)？ 模鍛的優(yōu)點(diǎn)是生產(chǎn)效率高，鍛件的形狀和尺寸精確，且鍛造流線比較完整，有利于提高零件的力學(xué)性能和使用壽命，機(jī)械加工余量少，節(jié)省加工工時，材料利用率高，操作簡單，勞動強(qiáng)度低。但模鍛需要專業(yè)設(shè)備和模具，投資較大，鍛件重量較小，鍛模成本高。39. 沖壓生產(chǎn)可以進(jìn)行很多種工序，其中基本工序有分離工序和變形工序兩大類。40. 落料和沖孔中坯料變形過程分類 1彈性變形階段 2塑性變形階段 3斷裂分離階段。41. 氣體保護(hù)焊用做保護(hù)介質(zhì)的氣體有氬氣，氦氣，二氧化碳以及這些氣體的混合氣體。常用氬氣和二氧化碳42. 氣體保護(hù)焊屬明弧焊接，電弧和熔池可見性好，便于監(jiān)視焊接過程，可進(jìn)行全位置焊接，沒有熔渣，多層焊時可節(jié)省大量清渣工作而大大提高生產(chǎn)率。43. 鑄鐵的焊補(bǔ) 鑄鐵碳的質(zhì)量分?jǐn)?shù)高，組織不均勻，塑性很低，焊接性能差。