材料成型重點

1、1合金的鑄造性能合金的充型能力、收縮、吸氣性。2 合金的充型能力是指液態(tài)合金充滿鑄型型腔，獲得尺寸正確、形狀完整、輪廓清晰的鑄件的能力。充型能力差易產(chǎn)生澆不到、冷隔、形狀不完整等缺陷。3 影響合金的充型能力的因素1）合金的流動性2）澆注溫度3）充型壓力4）鑄型條件4 合金的收縮概念液態(tài)合金從澆注溫度逐漸冷卻、凝固，直至冷卻到室溫的過程中，其尺寸和體積縮小的現(xiàn)象，稱為收縮。收縮經(jīng)歷液態(tài)收縮、凝固收縮、固態(tài)收縮三個階段。5 乘天地之正，御六氣之辯，以游與無窮，是為逍遙！鑄造內(nèi)應力分熱應力和機械應力。6 順序凝固，是使鑄件按遞增的溫度梯度方向從一個部分到另一個部分依次凝固。7 順序凝固可以有效地防止

2、縮孔和宏觀縮松，主要適用于純金屬和結(jié)晶溫度范圍窄、靠近共晶成分的合金，也適用于凝固收縮大的合金補縮。8 縮孔和縮松的防止方法：順序凝固、加壓補縮、壓力鑄造、離心鑄造。9 鑄件在凝固后繼續(xù)冷卻的過程中產(chǎn)生的固態(tài)收縮受到阻礙及熱作用，會產(chǎn)生鑄造內(nèi)應力。鑄造內(nèi)應力是鑄件產(chǎn)生變形和裂紋等缺陷的主要原因。鑄造內(nèi)應力分為熱應力和機械應力。熱應力使厚壁受拉應力，薄壁受壓應力。10為預防熱應力，設計鑄件結(jié)構(gòu)盡量使鑄件的壁厚均勻，并在鑄造工藝上采用同時凝固原則。11 同時凝固原則，是從工藝上采取必要的措施，使鑄件各部分冷卻速度盡量一致。具體方法是將澆口開在鑄件的薄壁處，以減小該處的冷卻速度，而在厚壁處可放置冷鐵

3、以加快冷卻速度。同時凝固原則，主要適用于縮孔、縮松傾向較小的灰口鑄鐵等合金。12 機械應力鑄件收縮時受到鑄型、型芯等的機械阻礙而引起的應力稱為機械應力。13 消除應力，時效處理，分為人工時效和自然時效。14 鑄件的變形，厚壁部位受拉應力，有縮短的趨勢或向內(nèi)凹，薄壁部位受壓應力，有伸長的趨勢或向外凸。15 熱裂是凝固末期，金屬處于固相線附近的高溫下形成的。熱裂紋的形狀特征：裂紋短，縫隙寬，形狀曲折，縫內(nèi)呈氧化色，即鑄鋼件呈黑色，鋁合金呈暗灰色。防止措施：合理調(diào)整合金成分，合理設計鑄件結(jié)構(gòu)，采用同時凝固和改善型砂的退讓性。16 冷裂較低溫度下形成，此時金屬處于彈性狀態(tài)，鑄造應力超過合金的強度極限時

4、產(chǎn)生冷裂。形狀特征：裂紋細小，呈連續(xù)直線狀，有時縫內(nèi)有輕微氧化色。凡能減小鑄造內(nèi)應力的因素均能防止冷裂。17 合金的吸氣性，在熔煉和澆注合金時，合金會吸入大量氣體，這種吸收氣體的能力成為吸氣性。氣孔分侵入氣孔、析出氣孔、和反應氣孔。18 侵入氣孔預防措施：減小型砂的發(fā)氣量、發(fā)氣速度，增加鑄型、型心的透氣性；或是在鑄型表面刷上涂料，使型砂與金屬液隔開，防止氣體的侵入。析出氣孔預防措施：減少合金的吸氣量。反應氣孔：清除冷鐵、型芯撐的表面油污、銹蝕并保持干燥。19 鑄鐵含碳量大于%分白口鑄鐵（碳以滲碳體形式存在）、灰口鑄鐵（石墨）、麻口鑄鐵（自由滲碳體和石墨形式混合）。20 灰口鑄鐵分普通灰口鑄鐵、

5、可鍛鑄鐵、球墨鑄鐵、蠕墨鑄鐵。普通灰口鑄鐵，石墨片狀，HT10Q后面三位數(shù)字表示最低抗拉強度。可鍛鑄鐵石墨團絮狀，KT300-06,鐵素體可鍛鑄鐵，最低抗拉強度300MPa最低伸長率6%KTZ珠光體可鍛鑄鐵。球墨鑄鐵石墨球狀，QT400-17。蠕墨鑄鐵，蠕蟲狀。21 鑄鋼含碳量小于%，分碳素鑄鋼和合金鑄鋼。碳素鑄鋼ZG200400，第一組數(shù)字表示厚度為100mmz下鑄件室溫時屈服點最小值，第二組表示鑄件的抗拉強度最小值。鑄鋼的鑄造特點：澆注溫度高，易氧化，流動性差、收縮大，鑄造困難，容易產(chǎn)生黏砂、縮孔、冷隔、澆不足、變形和裂紋。為細化晶粒、消除應力、提高鑄鋼件的力學性能，鑄后進行退火或正火熱處

6、理。22 鑄造方法1砂型鑄造2熔模鑄造3金屬型鑄造4壓力鑄造5離心鑄造6實型鑄造7低壓鑄造8擠壓鑄造23 金屬三個變形階段：彈性變形階段、彈塑性變形階段、塑性變形階段和斷裂階段。24 塑性變形的實質(zhì)：金屬的塑性是當外力增大到使金屬內(nèi)部產(chǎn)生的應力超過該金屬的屈服點時，使其內(nèi)部原子排列的相對位置發(fā)生變化而相互聯(lián)系不被破壞的性能。25 單晶體的塑性變形正應力只能使晶體產(chǎn)生彈性變形或斷裂，而不能使晶體產(chǎn)生塑性變形。在切應力作用下產(chǎn)生滑移，滑移是塑性變形的主要形式?；谱冃问峭ㄟ^晶體中位錯的移動來完成的。26 金屬的塑性變形對金屬組織和性能的影響：金屬的塑性變形由金屬內(nèi)多晶體的塑性變形來實現(xiàn)。在塑性變形

7、過程中金屬的結(jié)晶組織將發(fā)生變化，晶粒沿變形最大的方向伸長，晶格與晶粒發(fā)生扭曲，同時晶粒破碎。27 金屬的塑性變形，分冷變形和熱變形。再結(jié)晶溫度28 加工硬化隨著塑性變形程度的增加，金屬的強度、硬度升高，塑性和韌性下降的現(xiàn)象。29 產(chǎn)生加工硬化的原因；一由于經(jīng)過塑性變形晶體中的位錯密度升高，位錯移動所需的切應力增大。二在滑移面上產(chǎn)生許多晶格方向混亂的微小碎晶，它們的晶界是嚴重的晶格畸變區(qū)，這些因素增加了滑移阻力，加大了內(nèi)應力。30 加工硬化的優(yōu)缺點:優(yōu)點，是強化金屬的重要方法之一，尤其是對純金屬及某些不能用熱處理方法強化的合金。缺點,給進一步加工帶來困難，且使工件在變形過程中容易產(chǎn)生裂紋，不利于

8、壓力加工的進行。熱處理退火消除加工硬化。31 纖維組織：金屬在外力作用下發(fā)生塑性變形，晶粒沿變形方向伸長，分布在晶界上的夾雜物也沿著金屬的變形方向被拉長或壓扁，成為條狀。在再結(jié)晶時，晶粒恢復為等軸晶粒，而夾雜物依然是條狀保留下來，形成纖維組織。金屬力學性能出現(xiàn)方向性，平行纖維組織的方向上，抗拉強度提高，垂直纖維組織方向上，抗剪強度提高。纖維組織穩(wěn)定，熱處理方法和其他方法均難以消除，只能再通過鍛造方法使金屬在不同的方向上變形，才能改變纖維組織的方向和分布。32鍛造性能是用來衡量金屬材料利用鍛壓加工方法成型的難易程度，是金屬加工性能之一。用金屬的塑性和變形抗力來綜合衡量。金屬的鍛造性能主要取決于金

9、屬的本質(zhì)和金屬的變形條件。33 加熱溫度過高，產(chǎn)生氧化、脫碳、過熱和過燒。始鍛溫度固相線一下100200度，45鋼1200度。終鍛溫度高于再結(jié)晶溫度50100度，低于再結(jié)晶溫度時，使合金塑性下降，變形抗力增大，還引起不均勻變形并獲得不均勻的晶粒組織，并導致加工硬化，變形抗力大，易產(chǎn)生鍛造裂紋，損壞設備與工具。終鍛溫度過高，則在隨后的冷卻過程中晶粒繼續(xù)長大，得到粗大晶粒組織。34 自由鍛造工序1鐓粗2拔長3沖孔4擴孔5彎曲6扭轉(zhuǎn)7錯移35 終鍛模膛設有飛邊槽；容納多余金屬；飛邊槽橋部的高度小，對流向倉部的金屬形成很大阻力，迫使金屬充滿模鏜；飛邊槽中形成的飛邊能緩和上下模間的沖擊，延長模具壽命。3

10、6焊條由焊芯和藥皮組成焊芯作用：起導電和填充焊縫金屬的作用，是組成焊縫金屬的主要材料，它的化學成分及質(zhì)量將直接影響焊縫質(zhì)量藥皮作用：提高電弧燃燒的穩(wěn)定性；防止空氣對熔化金屬的有害作用；保證焊縫金屬的脫氧，去硫和滲入合金元素，提高焊縫金屬的力學性能。37焊接性包括一工藝焊接性；二使用焊接性。實際生產(chǎn)中，對于碳鋼、低合金鋼，常用碳當量估算其焊接性。第二章1 什么是液態(tài)合金的充型能力？他與合金的流動性有何關(guān)系？不同化學成分的合金為何流動性不同？為什么鑄鋼的充型能力比鑄鐵差？液態(tài)合金的充型能力是指液態(tài)合金充滿鑄型型腔，獲得正確尺寸、形狀完整、輪廓清晰的鑄件能力。合金流動性越好，液態(tài)合金充型能力越強。不

11、同成分的鑄造合金具有不同的結(jié)晶特點，對流動性影響不同。合金結(jié)晶去越大，流動性越差。凡能形成高熔點夾雜物的元素均會降低合金流動性。液態(tài)鑄鋼充型能力比鑄鐵差，所以鑄鋼充型能力比鑄鐵差2 合金的鑄造性能是指哪些性能？鑄造性能不良，可能會引起哪些鑄造內(nèi)應力？合金的鑄造性能主要指合金的充型能力、收受、吸氣性等。鑄造性能不良可能會產(chǎn)生孔眼、冷隔、黏砂、夾砂、裂紋、形狀尺寸不定等缺陷。3 既然提高澆注溫度可提高液態(tài)合金的充型能力，單為什么又要防止?jié)沧囟冗^高？澆注溫度過高，會使液態(tài)合金的吸氣性和總收縮量增大，增加了鑄件產(chǎn)生氣孔、縮孔等缺陷的可能性，因此在保證流動性的前提下，澆注溫度不宜過高。4什么是順序凝固

12、原則？什么是同時凝固原則？各采取什么措施來實現(xiàn)？上述兩種凝固原則各適用哪種場合？所謂順序凝固，就是鑄件按遞增的溫度梯度方向從一個部分一次凝固.同時凝固時指鑄件不按溫度梯度同時凝固。在鑄件可能出現(xiàn)縮孔的熱節(jié)處，通過增設冒口或冷鐵等措施來實現(xiàn)順序凝固，順序凝固適用于必須補縮的場合，即適用于純金屬和結(jié)晶溫度范圍窄、靠近共晶成分的合金，也適用于凝固收縮大的金屬補縮。同時凝固的具體方法是將澆口開在鑄件所謂薄壁處以減小該處的冷卻速度，而在厚壁處可放置冷鐵一加快其冷卻速度，它主要適用于縮孔、縮松傾向較小的灰口鑄鐵等合金。鑄件在凝固后繼續(xù)冷卻過程中產(chǎn)生的固態(tài)收縮收到阻礙及熱作用5 鑄件產(chǎn)生鑄造應力的主要原因是

13、什么？如何減小或消除鑄造內(nèi)應力？鑄造內(nèi)應力，它是鑄件長生變形和裂紋的主要原因。可以通過采用同時凝固原則來消除熱應力，采用時效處理來消除機械應力6 什么是鑄件熱裂紋和冷裂紋？防止裂紋的主要措施有哪些？熱烈是金屬凝固末期，金屬處于固相線附近高溫下形成的。在金屬凝固末期，固體骨架已經(jīng)形成，但樹狀晶體人殘留少量液體，此時合金如果收縮，就可能將液膜拉裂，形成裂紋。合理調(diào)整合金成分，合理設計鑄件結(jié)構(gòu)，采用同時凝固原則，改善型砂退讓性可避免熱裂紋。冷裂紋在較低溫度下形成，此時金屬處于彈性狀態(tài)，當鑄造應力超過合金強度極限時產(chǎn)生冷裂紋。嚴格控制含磷量，在澆注后不要過早落砂克避免冷裂紋7鑄件的氣孔有哪幾種？析出氣

14、孔產(chǎn)生的原則是什么？鑄件的氣孔有侵入氣孔、析出氣孔、反應氣孔。溶解于金屬液中的氣體在冷卻和凝固過程中，由于氣體的溶解度下降而從合金中析出，在鑄件中形成的氣孔稱為析出氣孔10下列鑄件大批量生產(chǎn)時采用什么鑄造方法？鋁合金活塞砂型鑄造縫紉機頭機械或砂型鑄造汽輪機葉片金屬鑄造發(fā)動機鋼背銅套離心鑄造車床床身砂型鑄造煤氣管道離心鑄造齒輪滾刀熔膜鑄造第四章1鑄鐵焊補時易產(chǎn)生的缺陷：（1）易產(chǎn)生白口組織。（2）易產(chǎn)生裂紋。（3）易產(chǎn)生氣孔。2鑄鐵焊補方法：焊條電弧焊，氣焊，釬焊，細絲CO2焊等。常用焊條電弧焊。3 焊補鑄鐵常用的焊條有：鑄鐵芯鑄鐵焊條，鋼芯石墨化鑄鐵焊條，鎳基鑄鐵焊條和銅基鑄鐵焊條。4 焊接應

15、力的形成原因：焊接過程中對焊件進行局部的不均勻加熱，是產(chǎn)生焊接應力的根本原因。另外，焊縫金屬的收縮和金屬組織的變化以及焊件的剛性約束都會引起焊接應力的產(chǎn)生。5 消除和防止焊接應力的措施:（1）在設計焊接結(jié)構(gòu)時，應選用塑性好的材料，避免焊縫密集交叉，焊縫截面過大以及焊縫過長。（2）在施焊中要選擇正確的焊接次序，以防止焊接應力及裂紋。（3）焊前對焊件進行預熱是防止焊接應力的最好工藝措施，這樣可減弱焊件各部分溫差，從而顯著減小焊接應力。(4)焊接中采用小能量焊接方法或?qū)t熱狀態(tài)的焊縫進行錘擊，亦可減小焊接應力。(5)消除焊接應力最有效的方法是焊接后進行應力退火，即加熱到500600左右保溫冷卻至室溫

16、。6 幾種常見的變形形式及原因：(1)收縮變形：焊接后由焊縫的縱向和橫向收縮引起，(2) 2)角變形:V型坡口對接焊后，焊縫橫截面形狀上下不對稱，由焊縫橫向收縮不均引起。(3) 彎曲變形：T型梁焊接時，焊縫布置不對稱，由焊縫縱向收縮引起。(4) 扭曲變形：工字梁焊接時，由于焊接順序和焊接方向不合理引起結(jié)構(gòu)上出現(xiàn)扭曲。(5波浪邊形:薄板焊接時，由于焊接應力局部較大使薄板局部失穩(wěn)而引起。7 防止焊接變形措施：(1) 焊接變形的主要原因是焊接應力，預防焊接應力的措施對防止焊接變形是十分有效的。(2)合理設計焊件結(jié)構(gòu)可有效防止焊接變形，(3)在焊接工藝上，對于不同的變形形式也可采取不同的措施防止焊接變

17、形。另外，合理的焊接次序，也能有效防止焊接變形，對于?？p的焊接，為防止焊接變形，可采用分段焊接或逆向分段焊。8焊接變形的矯正：矯正過程的實質(zhì)是使結(jié)構(gòu)產(chǎn)生新的變形來抵消已產(chǎn)生的變形，常用矯正方法有：機械矯正法和火焰加熱矯正法。9常見焊接缺陷及其產(chǎn)生原因：（1）氣孔：焊接材料部清潔；弧長太長，保護效果差；焊接規(guī)范不恰當，冷速太快；焊接前清理不當。（2）裂紋：熱裂紋：母材硫磷含量高；焊縫冷速太快，焊接應力大；焊接材料選擇不當。冷裂紋：母材淬硬傾向大；焊縫含氫量高；焊接殘余應力較大。（3）夾渣：焊道間的熔渣未清理干凈；焊接電流太小，焊接速度太快；操作不當。（4）咬邊：焊條角度和擺動不正確；焊接電流太大

18、電弧太長。（5）焊瘤：焊接電流太大，電弧太長，焊接速度太慢；焊接位置和云條不當。（6）未焊透：焊接電流太小，焊接速度太快；坡口角度太小，縫隙過窄，鈍邊太厚。10選擇焊接方法需考慮的因素：（1）各種焊接方法的工藝特點和適用范圍；（2）焊接結(jié)構(gòu)所用材料的焊接性能和工件厚度；（3）生產(chǎn)批量，包括單件，小批量，大批量，大量生產(chǎn)等；（4）現(xiàn)場設備條件和工作環(huán)境。1 焊接的特點：（1）節(jié)省金屬材料，結(jié)構(gòu)重量輕（2）可用于制造重型，復雜的機器零部件（3）焊接接頭具有良好的力學性能和密封性（4）能夠制造雙金屬結(jié)構(gòu)，使材料的性能得到充分利用（5）焊接結(jié)構(gòu)不可拆卸，維修不便；存在焊接應力和應變，且組織性能不均勻，

19、會產(chǎn)生焊接缺陷2 焊接方法的分類：1熔焊（屬液相焊接）2壓焊（屬固相焊接）3 釬焊（屬固-液相焊接）3 焊接的基本原理：借助加熱，加壓，或同時實施加熱和加壓，以實現(xiàn)原子結(jié)合4 焊接化學冶金過程:焊接過程中，焊接區(qū)內(nèi)各種物質(zhì)之間在高溫下相互作用的過程5 焊接化學冶金的特點：焊接化學冶金反應過程從焊接材料被加熱。熔化開始，經(jīng)熔滴過度，最后到達熔池中。該過程是分區(qū)域（藥皮反應區(qū)，熔滴反應區(qū)，熔池反應區(qū)）連續(xù)進行的，不同的焊接方法有不同的反應區(qū)藥皮反應區(qū)：將顯著改變焊接區(qū)氣相的氧化性熔滴反應去：是冶金反應最激烈的部位，對焊縫成分的影響最大熔池反應區(qū)：（1）溫度分布極不均勻（2）反應過程不僅在液體金屬與

20、氣，渣界面上進行，而且也在液態(tài)金屬與固態(tài)金屬和液態(tài)熔渣的界面上進行6 為保證焊縫質(zhì)量，可采用的措施1減小有害元素進入熔池，其主要措施是機械保護，如焊條電弧焊的焊條藥皮，埋弧焊的焊劑，氣體保護焊的保護氣體2清除已進入熔池中的有害元素，增添合金元素7 焊接電弧：指在電極與工件之間的氣體介質(zhì)中長時間而穩(wěn)定的放電現(xiàn)象，即在局部氣體介質(zhì)中有大量電子（或離子）流通過的導電現(xiàn)象7焊接電弧組成：陰極區(qū)（約2400K），陽極區(qū)（2600K），弧柱區(qū)（電弧中心區(qū)60008000K）8 正接法：焊件接電源正極，焊條接電源負極，此時，陽極區(qū)在被焊件上，溫度高，適用于焊接較厚的焊件9 反接法：焊件接電源負極，焊條接電源

21、正極，此時，陽極區(qū)在焊條上，陰極區(qū)在工件上，因陰極區(qū)溫度較低，故適用于焊接較薄的焊件10 焊條由焊芯和藥皮組成11 焊芯作用：起導電和填充焊縫金屬的作用，是組成焊縫金屬的主要材料，它的化學成分及質(zhì)量將直接影響焊縫質(zhì)量12 藥皮作用：提高電弧燃燒的穩(wěn)定性；防止空氣對熔化金屬的有害作用；保證焊縫金屬的脫氧，去硫和滲入合金元素，提高焊縫金屬的力學性能。13 焊接接頭由焊縫和熱影響區(qū)組成。熱影響區(qū)分為熔合區(qū)、過熱區(qū)、正火區(qū)和部分相變區(qū)。熔合區(qū)：位于液固兩相線之間，成分組織極不均勻，組織中有未融化但受熱而長大的組大組織和部分鑄鐵組織，導致強度塑性和韌性極差。過熱區(qū)：在固相線至1100攝氏度之間，晶粒急劇

22、長大，得到粗大晶粒的過熱組織，塑性、沖擊韌性顯著下降，產(chǎn)生裂紋。正火區(qū)：被加熱到Ac3線稍高的溫度，金屬發(fā)生重結(jié)晶，冷卻得到均勻細小的正火組織，力學性能良好。部分相變區(qū)：被加熱到Ac1Ac3線之間，珠光體和部分鐵素體發(fā)生重結(jié)晶使晶粒細化，得到較粗大的鐵素體晶粒，力學性能比母材差。14 影響熱影響區(qū)的因素：焊接方法、焊接規(guī)范、接頭形式、焊接加熱溫度和冷卻速度。15 改善熱影響區(qū)性能的方法：選適當?shù)睦鋮s速度和進行焊后熱處理。16 金屬焊接性:在一定焊接工藝條件下，獲得優(yōu)質(zhì)焊接接頭的難易程度，以及在使用過程中安全運行的能力。即工藝焊接性和使用可靠性。17 焊接的評定方法：估算法和試驗法。18 碳鋼的

23、焊接：低碳鋼的含碳量小于%，一般沒有淬硬、冷裂傾向，焊接性最好;中碳鋼含碳量在%只講用一定的淬硬傾向，焊接接頭容易產(chǎn)生低塑性的淬硬組織和冷裂紋，焊接性能較差;高碳鋼碳含量大于%淬硬、冷裂傾向更大，焊接性極差。1 鑄鐵焊補時易產(chǎn)生的缺陷：（1）易產(chǎn)生白口組織。（2）易產(chǎn)生裂紋。（3）易產(chǎn)生氣孔。2鑄鐵焊補方法：焊條電弧焊，氣焊，釬焊，細絲CO2焊等。常用焊條電弧焊。3 焊補鑄鐵常用的焊條有：鑄鐵芯鑄鐵焊條，鋼芯石墨化鑄鐵焊條，鎳基鑄鐵焊條和銅基鑄鐵焊條。4 焊接應力的形成原因：焊接過程中對焊件進行局部的不均勻加熱，是產(chǎn)生焊接應力的根本原因。另外，焊縫金屬的收縮和金屬組織的變化以及焊件的剛性約束都會引起焊接應力的產(chǎn)生。5 消除和防止焊接應力的措施:（1）在設計焊接結(jié)構(gòu)時，應選用塑性好的材料，避免焊縫密集交叉，焊縫截面過大以及焊縫過長。（2）在施焊中要選擇正確的焊接次序，以防止焊接應力及裂紋。（3）焊前對焊件進行預熱是防止焊接應力的最好工藝措施，這樣可減弱焊件各部分溫差，從而顯著減小焊接應力。（4）焊接中采用小能量焊接方法或?qū)t熱狀態(tài)的焊縫進行錘擊，亦可減小焊接應力。（5）消除焊接應力最有效的方法是焊接后進行應力退火，即加熱到500600左右保溫冷卻至