材料成型資料

1、第一早1強(qiáng)度：材料在達(dá)到允許的變形程度或斷裂前所能承受的最大應(yīng)力。2彈性模量：引起單位彈性變形所需的應(yīng)力。3.塑性:產(chǎn)生塑性變形而不斷裂的性能。4塑性變形：不能恢復(fù)的殘余變形。5. 抗拉強(qiáng)度：材料被拉斷前的最大承載能力。常用硬度的測試方法及適用范圍：洛氏硬度：采用測量壓入深度的方式，硬度值可直接讀出，操作簡單快捷，工作效率高。然 而由于金剛石壓頭的生產(chǎn)及測量機(jī)構(gòu)精度不佳，洛氏硬度的精度不如維氏、布氏。適用于成批量零部件檢測，可現(xiàn)場或生產(chǎn)線上對成品檢測。維氏硬度：維氏硬度測量范圍廣，不但可以測量高硬度材料，也可以測量較軟的金屬以及板材、帶材，具有較高的精度。但測量效率較低。測微粒和單個晶體。布氏

2、硬度：具有較大的壓頭和較大的試驗力，得到壓痕較大，因而能測出試樣較大范圍的性能。與抗拉強(qiáng)度有著近似的換算關(guān)系。測量結(jié)果較為準(zhǔn)確。對材料表面破壞較大，不適合測量成品。測量過程復(fù)雜費(fèi)事。適合測量灰鑄鐵、軸承合金和具有粗大晶粒的金屬材料，適用于原料及半成品硬度測量。主要測表面壓痕硬度，對材料表面的傷害比較大。對于測量精度，維氏大于布氏，布氏大于洛氏。6. 沖擊韌性：在沖擊試驗過程中，試樣上單位面積所吸收的能量。7. 疲勞斷裂：當(dāng)交變載荷的值遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于其屈服強(qiáng)度時發(fā)生斷裂的現(xiàn)象。8. 當(dāng)最大交變應(yīng)力低于某值時，曲線與橫坐標(biāo)平行，表示循環(huán)次數(shù)N可達(dá)到無窮大，而試樣仍不發(fā)生疲勞斷裂，該交變應(yīng)力值為疲勞強(qiáng)度。

3、9. 晶體:原子在空間呈規(guī)則排列的固體物質(zhì)。10. 晶格:金屬內(nèi)部原子排列規(guī)律的抽象的空間格子。11. 晶胞:構(gòu)成晶格的最基本幾何單元。12. 面心立方晶格常見金屬有：鋁、銅、金；密排六方晶格常見金屬：鎂、鋅、鈹。13點缺陷：長、寬、高三個方向上尺寸都很小的缺陷。女口：間隙原子、置換原子、空位。14. 線缺陷：在一個方向上尺寸較大，而在另兩個方向上尺寸很小的缺陷，呈線性分布，其具 體形式是各種類型的位錯。15. 面缺陷：在兩個方向上尺寸較大，而在另一個方向上尺寸很小的缺陷，如：晶界、亞晶界。16結(jié)晶:原子從一種聚集狀態(tài)轉(zhuǎn)變成另一種規(guī)則排列的過結(jié)晶可以是液態(tài)金屬轉(zhuǎn)變成固態(tài)金 屬；或固態(tài)金屬轉(zhuǎn)變成

4、固態(tài)金屬，即固態(tài)金屬的相變。金屬的結(jié)晶一般在過冷的條件下進(jìn)行； 結(jié)晶的過程由 形成晶核 和晶核長大 兩個階段組成。17. 實際結(jié)晶溫度低于理論結(jié)晶溫度的現(xiàn)象稱為過冷，其差值稱為過冷度。18. 變質(zhì)處理：澆注時，向液態(tài)金屬中加入一些高熔點、難溶解的金屬或合金，當(dāng)其晶體結(jié)構(gòu)與液態(tài)金屬的晶體結(jié)構(gòu)相識時，使形核率大大提高，獲得均勻細(xì)小的晶粒的方法。19. 重結(jié)晶：高溫狀態(tài)下的晶體，在冷卻過程中晶格結(jié)構(gòu)發(fā)生改變的現(xiàn)象，稱為同素異構(gòu)轉(zhuǎn)變 或重結(jié)晶。20. 同素異構(gòu)性：一種金屬具有兩種或兩種以上的晶體結(jié)構(gòu)。21. 固溶強(qiáng)化：當(dāng)溶質(zhì)原子溶入溶劑晶格， 使溶劑晶格發(fā)生畸變， 導(dǎo)致固熔體強(qiáng)度、 硬度提高、 塑性和

5、韌性略有下降的現(xiàn)象。22. 彌散強(qiáng)化：金屬化合物呈細(xì)小晶粒均勻分布在固溶體基體上時，使合金的強(qiáng)度、硬度、耐 熱性和耐磨性明顯提高的現(xiàn)象。碳鋼的分類分類方法鋼種質(zhì)量分?jǐn)?shù)特點按碳質(zhì)量分?jǐn)?shù)低碳鋼< 0.25 %強(qiáng)度低、塑性和焊接性較好中碳鋼0.25 %< C < 0.6 %強(qiáng)度較高、塑形和焊接性較差高碳鋼> 0.6 %塑形和焊接性較差、強(qiáng)度和硬度較高按用途分結(jié)構(gòu)鋼0.08%<C 0.65%制造各種工程構(gòu)件和機(jī)器零件工具鋼>0.65%制造各種刀具量具和模具1甲100 Ni杠桿定律2.5杠桿定律的證明及力學(xué)比嗡固相質(zhì)量之和，即：Q = Q.+Qai二式由相律可知，二元

6、合金兩相平衞時，兩平衛(wèi)相的咸分與溫度有關(guān)溫度一定則兩平衛(wèi)相 的成分均為確定值。確定方袪是：過該溫度時的合金表象點作水平線，分別與相區(qū)兩側(cè)分界 線相交，兩個交點的成分坐標(biāo)即為相應(yīng)的兩平衝相成分。例如圖2.呂中，過b點的水平線與 相區(qū)分界線交于口、C點，4 C點的成分坐標(biāo)值即為含Ni b %的合金坊時液、固相的平衡 成分。含Ni b %的合金在爲(wèi)溫度處于兩 相平衞共存狀態(tài)時兩平彳舫相的相對質(zhì)量 也是確定的。見圖2.日表象點b所不合 金含M b%t T,時液相£含Nf a%） 和固相（tNi c%兩相平衡共存。 設(shè)該合金質(zhì)量為液相、固相質(zhì)量為 Q2 ,顯然，由質(zhì)量平衝：合金中M 的質(zhì)量等干

7、液、固相中JV,質(zhì)量之和，即： Q b% = QL-0% + Q-M ;合金總質(zhì)量等于掖、 聯(lián)立得：= 0岸曲；化簡整理0 M-b% ab1因該式與力學(xué)的杠桿定律（如圖2巧）相同，所以我們把QL-ab = Qa-bc稱為二元合金 的杠桿定律。杠桿兩端為兩相成分點Qa,支點為該合金成分點b歸。刑用該式，還可 嘆推導(dǎo)岀合金中液、固相的相對質(zhì)量的計算公如下，設(shè)液、固相的相對質(zhì)董分別為叫、叫，即叫二魚、叫二魚將 =兩端加1 Q Q Q.得色+1 =竺十】，即玄2 =魚=竺亶=竺。則二®,用1堿去該式兩端得：幺 abQ Q ab abac1-%心即吩竺迴二竺acac ac必須指出杠桿定律只適用

8、于相圖中的兩相區(qū).即只能在兩相平術(shù)狀態(tài)下使用。表3. 1相團(tuán)中各點的）晶度、含碳里及含乂苻號溫度CO含碳里莊（質(zhì)里）含義A1S380純鐵的熔點14950.茁包晶蒔變時液態(tài)合金的成分C1I4S4. 3C共晶點D1227&. 69FM的熔點E11432. 11飜在Y -陷中的最犬濬鯛度F114S6. «gFM的成分G9120口Fwf 丫 <=同素異構(gòu)轉(zhuǎn)變點H1493O'. 09磯在& -F=中的最尢潯常度J149S0. 17包晶點r巧r1Z JS. 6fiFM的成分N13940V -Fe-G -Fe同素異構(gòu)轉(zhuǎn)變點F7270. 021S孩在口 -殆中的最大濬儡

9、度S7270. 77共析點Q600（室溫）0.00570 0008)茁Ct （或室溫）時碳在0-斤中的最大溶解度鐵碳合金的分類合金 種類工業(yè)純 鐵碳鋼白口鑄鐵（生鐵）亞共析鋼共析鋼過共析鋼亞共晶鑄鐵共晶 鑄鐵過共晶鑄 鐵碳質(zhì) 量分 數(shù)<0.02180.0218 0.770.770.77 2.112.11 4.34.3 zL3 6.69室溫 組織FF+PPP+FeCP+FeC+Ld'Ld'FeO+Ld'力學(xué) 性能軟塑性、韌性好綜合力 學(xué)性能 好硬度大脆而硬23鑄鐵的分類：灰鑄鐵、可鍛鑄鐵、球墨鑄鐵、蠕墨鑄鐵。24. 鋼的淬火：得到組織主要是馬式體或下貝氏體還有少量殘

10、余奧氏體，其目的是為了提高鋼 的硬度和耐磨性。25. 鋼的回火：低溫回火、中溫回火、高溫回火；a、低溫回火得到 組織馬式體，目的是保持淬火馬氏體的高硬度和高耐磨性，降低淬火應(yīng)力和脆性，主要用于各種高碳鋼的刃具、量具等。b、中溫回火得到組織為回火托氏體，目的是為了獲得高的屈強(qiáng)比、高的彈性極限、高的韌性，主要用于各種彈簧、鍛模。c、 高溫回火得到 組織回火索氏體，目的是為了獲得綜合力學(xué)性能，在保持較高強(qiáng)度的同時， 具有練好的塑性和韌性，主要作用于傳動軸、齒輪等傳遞運(yùn)動和力的重要零件。26. 鋼的表面淬火：表面淬火可有效提高工件表面層的硬度和耐磨度，達(dá)到外硬內(nèi)韌的效果， 并可造成表面層壓應(yīng)力狀態(tài)，提

11、高疲勞強(qiáng)度，延長工件的使用壽命。27. 球化退火：球化退火主要用于共析鋼和過共析的碳鋼及合金工具鋼（如制造刃具，量具，模具所用的鋼種）。其主要 目的在于降低硬度，改善切削加工性，并為以后淬火作好準(zhǔn)備 這種工藝有利于塑性加工和切削加工，還能提高機(jī)械韌性。得到組織為球狀珠光體 。28. 正火：（亞共析鋼，鐵素體和索氏體熱處理后的組織為 J共析鋼，索氏體過共析鋼，索氏體和二次滲碳體應(yīng)用場合：適用于碳素鋼、中低合金鋼目的：對于低碳鋼、低碳合金鋼，細(xì)化晶粒，提高硬度，改善切削加工性能；對于過共析鋼, 消除二次網(wǎng)狀滲碳體，有利于球化退火的進(jìn)行。第早1收縮:鑄件在凝固和冷卻過程中，其體積和尺寸減小的現(xiàn)象。2

12、液態(tài)收縮：金屬在液體狀態(tài)下的收縮,3凝固收縮：金屬在凝固過程時的收縮,其原因是由于氣體排除， 空穴減小，原子間間距減小。和固態(tài)收縮在外部表現(xiàn)均為體積減小,般表現(xiàn)為液面降低，因此稱為體積收縮是縮孔或縮其原因是由于空穴減少， 原子間間距減小。 液態(tài)收縮松形成的基本原因。4固態(tài)收縮：金屬在固態(tài)過程中的收縮,其原因在于空穴減少， 原子間間距減小。是鑄造應(yīng)力、 變形和裂紋產(chǎn)生的原因。5.縮孔、縮松：逐漸凝固結(jié)束后常常在某些部位出現(xiàn)孔洞，大而集中的稱為縮孔，細(xì)小而分 散的孔洞稱為縮松。縮孔結(jié)晶范圍小，逐層定向凝固；縮松結(jié)晶范圍大，進(jìn)行的為體積凝 固，在鑄件內(nèi)部形成許多細(xì)小孔洞。ATy *第二早1加工硬化：

13、金屬材料經(jīng)冷塑變形后，隨變形度的增加，其強(qiáng)度、硬度提高，塑性和韌性下降 的現(xiàn)象。生產(chǎn)上常用于提高金屬的強(qiáng)度、硬度和耐磨性。2冷加工組織：金屬在外力作用下進(jìn)行塑性變形時，金屬內(nèi)部的晶粒也由原來的等軸晶粒變?yōu)檠丶庸し较蚶L的晶粒，當(dāng)變形度增加時，晶粒被顯著拉長呈纖維狀的組織。3殘余應(yīng)力：金屬材料在塑性變形過程中，由于其內(nèi)部變形不均勻?qū)е略谧冃魏笕詺埓嬖诮饘?材料內(nèi)部的應(yīng)力。4金屬在再結(jié)晶溫度下進(jìn)行的塑性變形稱為冷變形加工，且冷變形加工會產(chǎn)生加工硬化；金 屬在再結(jié)晶溫度上的塑性變形稱為熱變形加工，熱變形加工能將加工硬化消除。5熱加工組織：非金屬夾雜物沿變形方向被拉長成纖維組織，再結(jié)晶時，被拉長的晶粒

14、恢復(fù)為等軸晶粒的組織。注:含碳量越高硬度越大!6繪制鍛件圖考慮因素 a鍛件敷料，又稱余塊，是為了簡化鍛件形狀，便于鍛造加工而增加的一部分金屬。b.機(jī)械加工余量，是指鍛件在機(jī)械加工時被切除的金屬。c鍛件公差，是指鍛件尺寸所允許的偏差范圍。7回彈現(xiàn)象：彎曲件在彎曲變形結(jié)束后，會伴隨一些彈性恢復(fù)而造成工件彎曲角度、彎曲半徑與模具的形狀、尺寸不一致的現(xiàn)象。8.拉深時主要出現(xiàn)的問題：起皺、拉裂。第四章1焊接方法：熔化焊氣焊、電弧焊（焊條電弧焊、埋弧焊、氣體保護(hù)焊）、電渣焊、激光焊； 壓力焊（電阻焊、摩擦焊、爆炸焊）；釬焊（軟釬焊、硬釬焊）。2從冶金角度，可將焊接分為三大類：液相焊接、固相焊接、固-液焊接

15、。3正接法：焊件與焊機(jī)的正極相接焊條與負(fù)極相接的接法。反之為反接法。8電阻焊可分為：縫焊、凸焊、對焊。9硬釬焊大多用于受力較大、工作溫度較高的場合，軟釬焊與之相反。10焊接殘余應(yīng)力與變形產(chǎn)生的原因及對應(yīng)方法：原因：焊接加熱是局部進(jìn)行的。焊接時，被焊部位加熱膨脹，而在加熱部位的周圍未被加熱膨脹，所以該部分的金屬制約了焊接部分受熱金屬的自由膨脹，被焊部位產(chǎn)生塑性變形并縮短。焊縫冷卻后，焊縫區(qū)域比周圍區(qū)域短，但是焊縫周圍區(qū)域沒有收縮，從而阻礙焊縫區(qū)域的只有收縮，導(dǎo)致產(chǎn)生殘余應(yīng)力和變形。應(yīng)對方法:對于變形要合理設(shè)計焊接結(jié)構(gòu)和焊接接頭，并且要有合理的焊接工藝設(shè)計。對于殘余應(yīng)力焊接結(jié)構(gòu)設(shè)計要避免焊縫密集交

16、叉，焊縫截面和長度要盡可能小，將焊件預(yù)熱到 350- 400 C后再進(jìn)行焊接，錘擊焊縫，去應(yīng)力退火。 退火的作用：降低硬度、改善切削性能、提高塑性。淬火的目的：獲得高硬度的馬氏體。三把火：退火、淬火、回火：四把火：退火、淬火、回火、正火。11.低碳鋼的焊接：（含碳質(zhì)量分?jǐn)?shù)小于 0.25%）焊接性良好，焊接時沒有淬硬，冷裂傾向， 通常不需要采取特別措施。12焊接時，為什么要對焊接區(qū)進(jìn)行保護(hù)？有哪些保護(hù)措施？對焊接區(qū)域進(jìn)行 保護(hù)的目的是防止空氣侵人熔滴和熔池，減少焊縫金屬中的氮、氧含量 保護(hù)的方式有下列三種：（1）氣體保護(hù) 例如，氣體保護(hù)焊時 采用保護(hù)氣體（C02, H2、Ar）將焊接區(qū)域與空氣隔

17、離起來。（2）渣保護(hù)在熔池金屬表面覆蓋一層熔渣使其與空氣分開隔離，如電渣焊、埋弧焊。（3）氣渣聯(lián)合保護(hù)利用保護(hù)氣體和熔渣同時對熔化金屬進(jìn)行保護(hù)，如手弧焊。氏代r第五早1.材料的分類：熱塑性材料（具有可塑性，受熱軟化后可進(jìn)行二次加工，可溶解在一定的溶 劑中）；熱固性塑料（一次加工成型后，不再溶于溶劑中受熱不變形，不軟化，不能回收， 質(zhì)地堅硬，性質(zhì)穩(wěn)定）。2橡膠彈性較好，適合做輪胎，它是以生膠為原料加入適量配合劑，經(jīng)硫化后所組成的高分 子彈性體。3碳纖維增強(qiáng)聚合物基復(fù)合材料（CFRP ）:實溫可做安全帽、桌椅。其密度低，比強(qiáng)度和比模量高。4陶瓷基復(fù)合材料：高強(qiáng)度、高模量、高硬度以及耐高溫、耐腐蝕，適合用做車刀。5碳/碳復(fù)合材料：低密度、耐燒蝕、抗熱震性、高導(dǎo)熱和低膨脹系數(shù)等性能。主要用于火箭 發(fā)動機(jī)噴管、航天飛機(jī)的鼻錐，機(jī)翼前緣；也可做為人工心臟、人工骨骼。它是有尺寸介于原子、分子和宏6納米材料：三維空間尺度至少有一維處于納米量級的材料, 觀