2023年自學(xué)考試工程材料與成型工藝復(fù)習(xí)資料

晶體原子（或離子）在三維空間有規(guī)律反復(fù)排列的物質(zhì)晶格表達(dá)晶體中原子排列形式的空間格架晶胞組成晶格的基本幾何單元晶粒由許多外形不規(guī)則的顆粒狀小晶體組成,其中每個(gè)小晶體都稱為晶粒同素異構(gòu)轉(zhuǎn)變同一金屬在一定溫度下發(fā)生晶體結(jié)構(gòu)變化的現(xiàn)象回復(fù)金屬加熱到某一溫度以上時(shí)，通過原子的少量擴(kuò)散而消除晶粒的晶格扭曲，可顯著減少金屬的內(nèi)應(yīng)力（強(qiáng)度塑性變化不大）再結(jié)晶金屬加熱溫度較高時(shí)，金屬原子開始以某些碎晶或雜質(zhì)為核心生長(zhǎng)成新的晶粒,從而完全消除加工硬化（強(qiáng)度硬度下降，塑性提高）加工硬化金屬材料在再結(jié)晶溫度以下塑性變形時(shí)強(qiáng)度和硬度升高，而塑性和韌性減少的現(xiàn)象液態(tài)金屬結(jié)晶的必要條件過冷獲得細(xì)晶粒組織的方法變質(zhì)解決和振動(dòng)（或攪動(dòng))依據(jù)變質(zhì)解決在液態(tài)金屬中加入一定量的變質(zhì)劑促進(jìn)非自發(fā)形移或克制晶體的長(zhǎng)大;振動(dòng)加強(qiáng)液態(tài)金屬的相對(duì)運(yùn)動(dòng)，從而促進(jìn)形移,提高形移率，同時(shí)能打壞正在生長(zhǎng)的枝晶,破碎的枝晶起晶核作用,從而獲得細(xì)小晶粒影響結(jié)晶后晶粒大小的因素形移率N和生長(zhǎng)線速度G。兩者又與過冷度、變質(zhì)解決、振動(dòng)或攪動(dòng)晶粒大小對(duì)金屬的力學(xué)性能影響晶粒愈細(xì)，不僅其強(qiáng)度、硬度愈高，并且塑形和韌性也愈好固溶強(qiáng)化通過溶質(zhì)原子的溶入形成固溶體以提高合金的強(qiáng)度、硬度的現(xiàn)象引起固溶強(qiáng)化的因素固溶體雖保持溶劑的晶格類型，但由于溶質(zhì)與溶劑原子直徑的不同，必將導(dǎo)致溶劑的晶格產(chǎn)生畸變。原子直徑之差愈大，溶質(zhì)原子融入的量愈多，晶格畸變愈嚴(yán)重。晶格畸變?cè)鲩L(zhǎng)了位錯(cuò)運(yùn)動(dòng)的阻力,使滑移變形難以進(jìn)行含碳量對(duì)碳鋼力學(xué)性能的影響隨著C%上升，硬度上升,強(qiáng)度先升后降（0.８%),沖擊韌性下降,塑性上升，共析鋼的奧氏體化過程分為哪幾個(gè)階段１界面形核2A核長(zhǎng)大３未溶滲碳體溶解4A均勻化馬氏體的本質(zhì)馬氏體是碳在α—Fe中的過飽和固溶體過冷奧氏體在不同溫度等溫轉(zhuǎn)變時(shí)分別獲得的產(chǎn)物A1～650℃轉(zhuǎn)變得到粗片狀珠光體組織;6５０~600℃索氏體;600~550℃屈氏體；550℃～Ms轉(zhuǎn)變得到貝氏體;過冷奧氏體迅速冷卻到Ms點(diǎn)得到馬氏體指出Φ20mm的4５鋼經(jīng)700℃7６0℃840℃等溫加熱，保溫后，水冷各獲得什么組織，力學(xué)性能差別７00℃出現(xiàn)自由鐵素體,會(huì)使鋼的硬度減少;4５鋼經(jīng)調(diào)質(zhì)解決后硬度為ＨB240,若再進(jìn)行２０0℃回火,是否可使其硬度提高?假如45鋼經(jīng)淬火加低溫回火后硬度為ＨRC57,若再進(jìn)行560℃回火,是否可使其硬度減少?為什么？１硬度不會(huì)提高。因素調(diào)質(zhì)過程中已通過了高溫回火，溫度大約為600℃，形成了索氏體,而在6０0℃指出下列工件的淬火及回火溫度范圍,并說明其淬火組織和回火組織,以及大體的硬度（１）45鋼軸(2）60鋼彈簧（３）T1２剛銼刀1淬火溫度:Ａc3以上30~50℃回火溫度：高溫回火500~65０℃淬火組織：馬氏體組織回火產(chǎn)物:回火索氏體硬度:HB２0０～３50之間2淬火溫度:Ac3以上30～50℃回火溫度：中溫回火35０～５０0℃淬火組織:細(xì)晶粒、高強(qiáng)度高硬度的馬氏體回火組織:回火屈氏體硬度：HRC３5~45以上3淬火溫度：Ac1以上30~50℃回火溫度:低溫回火150～25０℃淬火組織:細(xì)晶粒、高強(qiáng)度高硬度馬氏體回火組織：回火馬氏體硬度：HRC５8～６4指出下列工件正火的重要目的及正火后獲得的組織，2０鋼齒輪、4５鋼小軸、T12鋼銼刀20鋼齒輪:細(xì)化晶粒使組織均勻，改善切屑加工性能獲得索氏體和鐵素體;45鋼小軸:細(xì)化晶粒使組織均勻,改善切屑加工性能獲得索氏體和鐵素體;T１2剛銼刀:消除組織中的網(wǎng)狀滲碳體，為球化退火做好組織準(zhǔn)備，提高球化效果獲得索氏體擬用T10鋼制造絲錐，其成品硬度規(guī)定HRC6０以上，加工工藝路線為軋制→熱解決→機(jī)加工→熱解決→機(jī)加工。試問(１）兩次熱解決工序名稱和作用(2）擬定最終熱解決的工藝參數(shù),并指出獲得的顯微組織(1）正火和球化退火減少應(yīng)力和脆性；淬火加低溫回火保持工件具有高的硬度和耐磨性（2）淬火溫度加熱溫度為Ac１以上３0~50℃,獲得組織:馬氏體。低溫回火溫度為150～２50℃,獲得組織為回火馬氏體合金鋼分類1按合金元素含量分高、中、低合金鋼（5%、5~10%、１0％以上）2按用途分合金結(jié)構(gòu)鋼、合金工具鋼、特殊性能鋼高速鋼在空氣中可以淬硬，為什么還要淬火并回火三次？能否用一次長(zhǎng)時(shí)間回火代替？淬火后獲得大量馬氏體,保持其有足夠高的硬度、耐磨性和熱硬性?；鼗鸾M織是回火馬氏體+碳化物(含二次碳化物）+少量殘余奧氏體?；鼗鸫螖?shù)越多，殘余奧氏體量越少，馬氏體量越多。不能一次代替鑄鐵分類、最基本區(qū)別1白口鑄鐵:很少數(shù)溶于鐵素體，其余都以化合態(tài)形式存在，斷口面呈銀白色2灰口鑄鐵：片狀石墨形式存在,斷面呈灰色３球墨鑄鐵：球狀石墨形式存在４可鍛鑄鐵:團(tuán)絮狀石墨形式存在指出鑄鐵種類和熱解決方式、因素１機(jī)床床身：灰鑄鐵承受高負(fù)荷、耐磨和高氣密重要鑄件２柴油機(jī)曲軸:球墨鑄鐵彎曲疲勞強(qiáng)度、耐磨性、屈服強(qiáng)度高3犁鏵：可鍛鑄鐵長(zhǎng)時(shí)間高溫退火有一定塑性和較高韌性、質(zhì)量穩(wěn)定、機(jī)械性能好4汽車后橋殼：可鍛鑄鐵長(zhǎng)時(shí)間高溫退火有一定塑性和較高韌性、質(zhì)量穩(wěn)定、機(jī)械性能好5球磨機(jī)襯板:白口鑄鐵耐磨固溶解決將含4%銅的鋁合金加熱到α相區(qū)中的某一溫度，通過一段時(shí)間保溫,獲得單一的α固溶體組織。而后投入水中快冷,使次生相θ（CｕＡl2）來不及從α相中析出。在室溫下獲得過飽和α固溶體時(shí)效解決淬火后鋁合金的強(qiáng)度和硬度隨時(shí)間延續(xù)而顯著提高的現(xiàn)象紫銅工業(yè)純銅，為玫瑰紅色，表面形成氧化膜后成紫色黃銅以鋅為重要合金元素的銅青銅除鋅和鎳以外的其他元素作為重要合金元素的銅鋁合金強(qiáng)化途徑時(shí)效強(qiáng)化、細(xì)化組織強(qiáng)化軸承合金特性1良好的減磨性2足夠的抗拉強(qiáng)度和疲勞強(qiáng)度3良好磨合性4良好的耐蝕性、導(dǎo)熱性和較小的膨脹系數(shù)5良好的工藝性能組織規(guī)定具有多相結(jié)構(gòu)，軟基體上分布著硬質(zhì)點(diǎn)，或硬基體上鑲嵌軟顆粒常用巴氏合金的成分、性能和用途鉛基軸承合金，成分以鉛銻為主。但鉛銻二元合金存在密度偏析。加入少量錫、銅、鎘元素性能高溫強(qiáng)度好,親油性好,有自潤(rùn)滑性；但硬度、強(qiáng)度、韌性較錫基合金低，且摩擦系數(shù)較大用途制造中、低載荷的中速軸承,如汽車、拖拉機(jī)的曲軸、連桿軸承常用工程塑料的種類1熱塑性塑料2熱固性塑料塑料的組成1樹脂塑料的重要成分,聯(lián)系著或膠黏著塑料中的其他一切組成部分,并使其有成型性能2添加劑改善塑料的某些性能橡膠的組成1生膠橡膠制品的重要組分,對(duì)其他配合劑來說起著粘結(jié)劑的作用2橡膠配合劑提高橡膠制品的使用性能或改善加工工藝性能塑料與橡膠成型工藝塑料:1注塑成型2擠塑成型3吹塑成型4壓制成型５澆鑄成型6傳遞模塑成型;橡膠：1壓延成型２壓出成型常見的造型方法手工造型、機(jī)器造型合金的流動(dòng)性液態(tài)金屬自身的流動(dòng)性能。合金的化學(xué)成分（Ｃ、Si含量）越接近共晶成分的，合金的流動(dòng)性越好影響流動(dòng)性因素化學(xué)成分、澆注溫度、澆注條件合金收縮1液態(tài)收縮產(chǎn)生縮孔的基本因素之一2凝固收縮產(chǎn)生縮孔、縮松３固態(tài)收縮產(chǎn)生鑄造內(nèi)應(yīng)力、變形、裂紋的基本因素金屬的鍛造性能鍛造金屬材料時(shí)獲得合格制品的難易限度影響因素１金屬的本質(zhì)(化學(xué)成分、內(nèi)部組織）2加工條件（加熱溫度、變形速度、應(yīng)力狀態(tài)）自由鍛的基本工序鐓粗、拔長(zhǎng)、沖孔、彎曲、切割、鍛接、扭轉(zhuǎn)、錯(cuò)移。最常見的是鐓粗、拔長(zhǎng)、沖孔。(只能鍛造簡(jiǎn)樸零件)焊接熱影響區(qū)材料因受熱的影響而發(fā)生金相組織和力學(xué)性能變化的區(qū)域低碳鋼熱影響區(qū)區(qū)分及組織性能、對(duì)焊接接頭性能的影響1熔合區(qū)：焊縫與熱影響區(qū)的過渡區(qū)，組織不均勻、晶粒粗大、強(qiáng)度下降，塑性和沖擊韌性很差２過熱區(qū)：生成過熱組織,晶粒粗大，使材料的塑性、韌性下降3正火區(qū):金屬組織發(fā)生重結(jié)晶,組織細(xì)化,金屬的力學(xué)性能良好4部分相變區(qū)：部分組織發(fā)生相變，產(chǎn)生晶粒大小不一,力學(xué)性能不均勻防止或減小焊接變形措施設(shè)計(jì)方面1合理地選擇焊縫的尺寸和形式2盡也許減少不必要的焊縫3合理地安排焊縫位置;工藝方面1下料時(shí)在尺寸上要有一定的余量2采用反變形法3采用剛性固定法4采用合理的焊接規(guī)范5選用合理的焊接順序6對(duì)變形進(jìn)行矯正防止或減小焊接應(yīng)力措施１合理選擇焊接順序2錘擊或碾壓焊縫3加熱“減應(yīng)區(qū)”法4焊前預(yù)熱5焊后熱解決金屬晶格結(jié)構(gòu)體心立方晶格、面心立方晶格、密排六方晶格共析反映由一定成分的固相，在一定溫度下同時(shí)析出的兩種成分和結(jié)構(gòu)不相同的固相共晶反映一定成分的液相在一定溫度下同時(shí)析出兩種成分結(jié)構(gòu)均不相同的固相合金兩種或兩種以上的金屬或金屬與非金屬元素組成的共有金屬特性的物質(zhì)組元組成合金的最基本的獨(dú)立物質(zhì)相合金中化學(xué)成分相同，晶體結(jié)構(gòu)相同并有界面與其它部分分開的均勻組成部分組織用金相觀測(cè)法看到的由形態(tài)尺寸不同和分布方式不同的一種或多種相構(gòu)成的總體,以及各種材料的缺陷和損傷組織組成物組成合金顯微組織的具有特點(diǎn)形態(tài)的獨(dú)立組成部分固溶體合金的組元之間以不同比例互相混合,混合后形成的固相晶體結(jié)構(gòu)與組成合金的某一組元相同，這種相就稱為固溶體置換固溶體溶質(zhì)原子取代溶劑晶格某些結(jié)點(diǎn)上的原子所形成的固溶體間隙固溶體溶質(zhì)原子處在溶劑晶格的間隙中所形成固溶體金屬化合物組元互相作用，各元素按一定比例形成的具有金屬特性的新相機(jī)械化合物兩種固溶體或固溶體加金屬化合物所組成的合金勻晶相圖兩組元在液態(tài)和固態(tài)均無限互溶時(shí)所形成的相圖共晶相圖兩組元在液態(tài)下完全互溶,在固態(tài)下有限互溶，并發(fā)生共晶反映時(shí)所構(gòu)成的相圖相圖用來表達(dá)合金系中合金狀態(tài)，溫度和成分之間平衡關(guān)系的圖形過冷度金屬結(jié)晶理論溫度或平衡結(jié)晶溫度To與金屬結(jié)晶實(shí)際進(jìn)行的溫度Tn之差,△T=To-Tn過冷奧氏體當(dāng)冷卻速度加快時(shí)，奧氏體轉(zhuǎn)變溫度就會(huì)下降，即在A溫度以下,奧氏體尚未轉(zhuǎn)變殘余奧氏體奧氏體被迅速冷卻到Ms一下，未轉(zhuǎn)變?yōu)轳R氏體的奧氏體索氏體過冷奧氏體在65０~６00℃區(qū)間轉(zhuǎn)變，得到較細(xì)片狀珠光體組織屈氏體過冷奧氏體在600～550℃區(qū)間轉(zhuǎn)變,得到最細(xì)片狀珠光體組織上貝氏體過冷奧氏體在550～350℃區(qū)間轉(zhuǎn)變，羽毛狀組織,強(qiáng)度與塑性都較低，脆性很高下貝氏體過冷奧氏體在35０℃～Mｓ(馬氏體轉(zhuǎn)變開始溫度)區(qū)間轉(zhuǎn)變,針片狀組織,綜合性能好回火馬氏體在２0０℃以下回火后,鋼的組織是由過飽和的α固溶體和ε回火屈氏體在鐵素體基體上彌散的分布著球狀滲碳體的組織回火索氏體在鐵素體基體上分布著球狀滲碳體的組織淬透性鋼在淬火后能獲得淬硬層厚度的一種性質(zhì)淬硬性鋼在淬火后所能達(dá)成的最高硬度起始晶粒度珠光體剛剛轉(zhuǎn)變?yōu)閵W氏體的晶粒大小實(shí)際晶粒度實(shí)際加熱條件下得到奧氏體的晶粒大小本質(zhì)晶粒度鋼加熱930±1０℃保溫3-8小時(shí),冷卻后退火將鋼加熱至適當(dāng)溫度保溫,然后緩慢冷卻，獲得接近平衡組織P的熱解決工藝退火目的細(xì)化晶粒,減少硬度，改善鋼的成形和切削加工性能,消除內(nèi)應(yīng)力完全退火將亞共析鋼加熱到Aｃ3線以上３0-50℃,保溫一定期間然后隨爐緩冷不完全退火將共析鋼和過共析鋼加熱到Ａc1以上3０-50℃，保溫一定期間，然后隨爐緩冷室溫組織P+Ｆe３Ｃ等溫退火將加熱到Ac1以上20－50℃，保溫一定期間,迅速冷卻到Ar1以下某一溫度，待Ａ所有轉(zhuǎn)變?yōu)镻組織后出爐空冷室溫組織Ｐ類組織球化退火將鋼加熱到Ac3以上2０-30℃，保溫一定期間后以適當(dāng)?shù)姆绞嚼鋮s使鋼中的滲碳體變成球形正火將工件加熱到Ac３或Aｃcm以上30～5０℃，保溫后從爐中取出空氣中冷卻的熱解決工藝退火與正火的選擇低碳鋼宜采用正火;中碳鋼皆可；過共析鋼在消除網(wǎng)狀滲碳體后采用球化退火。受力不大的工件,性能規(guī)定不高,可用正火作為最終熱解決。形狀復(fù)雜、尺寸大或重要零件采用退火。在滿足鋼的使用性能和工藝性能的前提下,應(yīng)盡也許用正火代替退火退火的重要目的均勻鋼的化學(xué)成分及組織，細(xì)化晶粒，調(diào)整硬度,并消除內(nèi)應(yīng)力和加工硬化,改善鋼的切削加工性能并為隨后的淬火作好組織準(zhǔn)備淬火將鋼加熱到Ac３或Ac1以上３0~50℃，保溫一定期間后快速冷卻以獲得馬氏體組織的熱解決工藝淬火目的使奧氏體化后的工件獲得盡量多的馬氏體并配以不同溫度回火獲得各種需要的性能淬火方法1單液淬火法２雙液淬火法3等溫淬火法4分級(jí)淬火法回火淬火后的工件,再加熱到A1以下某一溫度、保溫一定期間,然后冷卻到室溫的工藝回火對(duì)力學(xué)性能影響隨回火溫度提高,鋼的強(qiáng)度、硬度下降,塑性、韌性提高回火分類低溫回火（15０~250℃)回火馬氏體;中溫回火（350～500℃）回火屈氏體;高溫回火(50０~65０℃）回火索氏體回火的組織變化＜100℃回火時(shí)，鋼的組織無變化；100～200℃馬氏體分解；200～30０℃殘余奧氏體分解;300~４00℃滲碳體形成;400℃以上滲碳體聚集長(zhǎng)大；變質(zhì)解決向金屬液體中加入一定量的某些物質(zhì),以獲得細(xì)小晶粒的操作調(diào)制解決將淬火加高溫回火相結(jié)合的熱解決工藝?yán)鋮s方式連續(xù)冷卻、等溫冷卻細(xì)化晶粒方法快速加熱、短時(shí)間保溫20ＣｒMｎＴi加工工序下料→鍛造→正火→機(jī)加工→滲碳,淬火→低溫回火→其它加工影響奧氏體晶粒度因素加熱溫度和保溫時(shí)間(溫度高,保溫時(shí)間長(zhǎng)，晶粒粗大）加熱速度(速度快,過冷度大，細(xì)化晶粒）鋼的組織及成分（原始組織細(xì),利于獲得細(xì)晶粒組織)合成高分子材料橡膠、纖維、塑料工程材料分為金屬材料、高分子材料、陶瓷材料、復(fù)合材料塑料分類按受熱時(shí)行為分熱塑性、熱固性;按使用范圍分通用、工程和特種塑料橡膠分類按原料分天然和合成；按應(yīng)用范圍分通用和特種橡膠常用工程塑料熱塑性塑料：聚乙烯(PE）聚氯乙烯（PVC)聚丙烯(ＰＰ)聚苯乙烯（ＰS）聚酰胺(PA)聚甲醛(POM）聚碳酸酯（ＰＣ)聚四氟乙烯(ＰTＦE)聚砜(PSＦ）ＡBS材料；熱固性塑料:酚醛塑料(PF)環(huán)氧塑料（EP)氨基塑料（UF,MF)常用合成纖維滌綸、錦綸、腈綸、維綸、丙綸和氯綸(通稱六大綸）流動(dòng)性測(cè)試方法螺旋形式樣法機(jī)器造型整模造型、挖沙造型、假箱造型、分模造型、活塊造型、刮板造型特種鑄造金屬型鑄造、壓力鑄造、離心鑄造、熔模鑄造壓力加工方法鍛造、軋制、拉拔、擠壓、沖壓冷變形在某一溫度(再結(jié)晶溫度）以下進(jìn)行的塑性變形（強(qiáng)度硬度增高，塑性韌性下降）鑄件結(jié)構(gòu)工藝性規(guī)定外形設(shè)計(jì)1盡量使分型面少且平２外形簡(jiǎn)樸、平直3避免活塊和凸臺(tái)４鑄件要有結(jié)構(gòu)斜度；內(nèi)腔設(shè)計(jì)１盡量減少型芯２有助于砂芯的固定和排氣鑄件結(jié)構(gòu)鑄造性能規(guī)定１壁厚合理２壁厚均勻3鑄件壁相交一定要用圓角連接，可減少應(yīng)力集中,使造型簡(jiǎn)樸，減少掉砂等缺陷4不同壁厚連接應(yīng)逐漸過度5壁避免交叉和銳角連接6鑄件收縮受阻7鑄件應(yīng)避免多大的水平面8應(yīng)用鑄件防裂筋，筋的厚度為鑄件厚度的1/3～1/4鍛造工藝規(guī)程制定避免1盡量避免錐體或斜面結(jié)構(gòu)２避免圓柱面之間、圓柱面與棱柱面相交3避免加強(qiáng)筋、凸臺(tái)等結(jié)構(gòu)４合理采用組合結(jié)構(gòu)自由鍛設(shè)備１空氣錘２蒸汽－空氣錘3水壓機(jī)沖壓基本工序分離工序（剪切、落料、沖孔)變形工序（拉伸、彎曲、翻邊、成型）沖模分類簡(jiǎn)樸、連續(xù)、復(fù)合沖模焊接方法分類熔化焊(電弧焊、電渣焊、等離子焊、電子束焊、激光焊）壓力焊（電阻焊、摩擦焊、超聲波焊、爆炸焊、擴(kuò)散焊、高頻焊)釬焊(軟、硬)釬焊構(gòu)件接頭形式板料搭接和套件鑲裝焊接性金屬材料對(duì)焊接加工的適應(yīng)性。重要指被焊材料在采用一定的焊接方法、焊接材料、工藝參數(shù)及結(jié)構(gòu)形式條件下,獲得優(yōu)質(zhì)焊接接頭難易限度影響焊接性因素1焊接方法2材料3工藝４使用條件焊接應(yīng)力與變形產(chǎn)生因素焊接過程中，對(duì)工件施加局部加熱焊接方法的選擇1高合金鋼、不銹鋼或銅及其合金可用手工電弧焊,若質(zhì)量規(guī)定較高可采用氬弧焊2鋁合金及其應(yīng)采用氬弧焊，質(zhì)量規(guī)定不高或無氬弧焊設(shè)備時(shí)，可采用氣焊3銅與鋁異種金屬焊接時(shí)可采用壓力焊４薄板或細(xì)絲也可以采用釬焊５鋁與鋼焊接只能用壓力焊6若為棒料或絲材，摩擦焊則是較為抱負(fù)的焊接方法焊接設(shè)計(jì)原則１焊縫位置應(yīng)便于操作２自動(dòng)焊應(yīng)考慮接頭處便于存放焊劑3電焊或縫焊應(yīng)考慮電極進(jìn)一步方便４焊縫位置有助于減少應(yīng)力與變形，避免密集或交叉5盡量減少焊縫數(shù)量6焊縫盡量對(duì)稱布置7焊縫端部銳角處應(yīng)去掉８焊縫盡量避開最大應(yīng)力或應(yīng)力集中處9不同厚度焊接時(shí)，接頭處應(yīng)平滑過渡10焊縫應(yīng)避開加工表面零件失效形式1過量變形2斷裂３表面損傷４裂紋零件失效因素1結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)不合理２材料選取不妥３加工工藝不妥4使用和維護(hù)不對(duì)的材料選擇的一般原則１使用性能2工藝性能3經(jīng)濟(jì)性毛坯的種類鑄件、鍛件、焊接件、沖壓件、型材加工硬化在實(shí)際生產(chǎn)中利弊加工硬化給金屬件的進(jìn)一步加工帶來困難但有利的一面是，它可提高金屬的強(qiáng)度、硬度和耐磨性,特別是對(duì)于那些不能以熱解決方法提高強(qiáng)度的純金屬和某些合金尤為重要纖維組織形成沿晶粒邊界分布的夾雜物會(huì)沿著晶粒的變形方向被拉長(zhǎng)或壓扁,形成化學(xué)穩(wěn)定性很高的纖維組織生產(chǎn)中纖維組織的分布纖維組織難以用熱解決或其他加工方法消除,只能用鍛造的方法改變其方向和分布。①纖維的分布應(yīng)盡量與零件的輪廓一致,盡量使纖維組織不被切斷②應(yīng)盡量使零件所承受的最大正應(yīng)力方向與纖維一致,最大切應(yīng)力方向與纖維方向垂直鐵碳合金相圖在生產(chǎn)中意義1在鋼鐵材料選用方面的應(yīng)用：Fe-Fe3C相圖所表白的成分-組織-性能的規(guī)律，為鋼鐵材料的選用提供了依據(jù)2在鑄造工藝方面的應(yīng)用:根據(jù)Fe-Ｆｅ3Ｃ相圖可以擬定合金的澆注溫度3在熱鍛、熱軋工藝方面的應(yīng)用:鋼處在奧氏體狀態(tài)時(shí)強(qiáng)度較低，塑性較好，因此鍛造或軋制選在單相奧氏體區(qū)內(nèi)進(jìn)行4在熱解決工藝方面的應(yīng)用:Fｅ-Fe３C相圖對(duì)于制定熱解決工藝有著特別總要的意義局限性1、Fe-Fe３Ｃ相圖只反映鐵碳二元合金中相的平衡狀態(tài)，如具有其他元素，相圖將發(fā)生變化2、Ｆe-Fe3C相圖反映的是平衡條件下鐵碳合金中相得狀態(tài)，若冷卻或加熱速度較快時(shí)，其組織轉(zhuǎn)變就不能只用相圖來分析了ZHSi80-3-3含銅8０%硅3%的鑄造黃銅ＺHMn58－2含銅58%含Mn2%鋅40%的鑄造黃銅(錳黃銅)ZQSn6-6-9－3錫６%鋅6%鉛3％其余為銅的鑄造錫青銅ＱＡl7鋁青銅，鋁7%QＢe2鈹青銅,鈹2%ZＱPb3０鑄造鉛青銅,鉛3０%ZChSnSb11－６含銻11％含銅6%的錫基軸承合金ZChPbＳn10-6含錫10%含銅6%的鉛基軸承合金Q２3５普通碳結(jié)鋼鋼屈服強(qiáng)度數(shù)值235Ｍpa4５平均含碳量0.45%的優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼20Mn平均含碳量０.２%錳含量較高的優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼4０Cr平均含碳量0.4%鉻含量較高的優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼20CrMｎTｉ平均含碳量為０.２%的合金滲碳鋼T１0Ａ平均含碳量為１%的高級(jí)優(yōu)質(zhì)碳素工具鋼T12平均含碳量為1.2%的碳素工具鋼ZＧ２0０~400屈服強(qiáng)度值為200Mpａ抗拉強(qiáng)度值為４0０Mｐa的鑄鋼Y20含碳量為0．２%的易切削結(jié)構(gòu)鋼Ｙ4０Mn含碳量為0.4%且錳含量較高的易切削結(jié)構(gòu)鋼HT250抗拉強(qiáng)度不小于２５０Mpａ的灰鑄鐵QＴ4００－１0抗拉強(qiáng)度不小于400Mpa延伸率不小于10%的球墨鑄鐵YG3含鈷３%的鎢鈷類硬質(zhì)合金YT１5含碳化鈦15％的鎢鈦鈷類硬質(zhì)合金1.失效類型及因素1.斷裂失效：１）.一次性加載斷裂:由于載荷超過材料的強(qiáng)度極限而發(fā)生２).疲勞斷裂:由于交變作用力引起的低應(yīng)力破壞。3).環(huán)境引起的斷裂:由于環(huán)境介質(zhì)與應(yīng)力共同作用引起的低應(yīng)力脆斷。２．過量變形失效:過量彈性變形和過量塑性變形：由于在工作應(yīng)力下產(chǎn)生過量的變形,零件失去了應(yīng)有的功能而引起。3．表面損傷失效：１)磨損:零件表面在互相接觸并相對(duì)運(yùn)動(dòng)的過程中導(dǎo)致的材料損失的現(xiàn)象2)腐蝕:由于化學(xué)或電化學(xué)腐蝕作用而產(chǎn)生3)．接觸疲勞:由于兩個(gè)表面間在長(zhǎng)期的接觸交變應(yīng)力作用而產(chǎn)生。失效的因素:設(shè)計(jì)不合理、選材不合理、加工工藝不妥、安裝使用不對(duì)的。選材的基本原則:滿足機(jī)械性能、工藝性能良好、來源方便、價(jià)格合理。一般性能規(guī)定的零件:毛坯(鑄造或鍛造加工）→熱解決(正火或退火）→切削加工→零件性能規(guī)定較高的零件：毛坯→預(yù)先熱解決（正火或退火)→粗加工（車、銑、刨等)→最終熱解決（淬火+回火解決或化學(xué)熱解決、表面熱解決等）→精加工（磨削)→零件規(guī)定精密度較高的零件：毛坯→預(yù)先熱解決(正火或退火)→粗加工→最終熱解決(淬火+回火解決，滲碳)→半精加工（粗磨）→穩(wěn)定化解決或滲氮解決→精加工(精磨)→穩(wěn)定化解決→零件機(jī)床齒輪可用４５鋼或４０Cｒ、40MｎＢ。下料→鍛造→正火→粗加工→調(diào)質(zhì)→滾齒→齒部高頻加熱表面淬火+低溫回火。汽車、拖拉機(jī)齒輪可用２0Cr、2０CrMnTi、20MnVB等進(jìn)行滲碳或碳氮共滲。汽車后橋圓錐積極齒輪可用２0CrMnTi。下料→鍛造→正火→粗加工→局部鍍銅→滲碳、淬火+低溫回火→噴丸→精磨→零件軸類零件常用優(yōu)質(zhì)的碳素結(jié)構(gòu)鋼（３5鋼、40鋼、４5鋼、5０鋼)。較重要的截面截面較大的軸用合金鋼(３5CrMo、40Cr、40CrＮi、40CｒNiMo、40ＭｎB）。一般在整體調(diào)質(zhì)后進(jìn)行表面淬火。機(jī)床主軸；中檔載荷、中檔轉(zhuǎn)速、沖擊載荷不大的主軸選用45鋼、４0Ｃr、40MnＢ。軸頸、錐孔等摩擦部位,表面要硬化。下料→鍛造→正火→粗加工→調(diào)質(zhì)→半精加工→局部表面淬火+低溫回火→磨削加工→零件載荷較大,應(yīng)用２０CrMnTi、38ＣrMoAl。并進(jìn)行滲碳或滲氮。精度規(guī)定高時(shí)用38ＣｒMｏAlA滲碳鋼,經(jīng)調(diào)質(zhì)解決后再進(jìn)行滲氮解決。內(nèi)燃機(jī)曲軸:１.優(yōu)質(zhì)中碳鋼和中碳合金鋼（45鋼、40Ｃr、50Mn、4２CrMｏ、３5CrNiMo)以及非調(diào)質(zhì)剛（45V、4８MnＶ、4９MnＶS3)。一般在調(diào)質(zhì)或正火后采用中頻感應(yīng)淬火對(duì)軸頸進(jìn)行表面強(qiáng)化解決。2．球墨鑄鐵(ＱT6０0-2、QT70０-2、QT900-2）【鍛造】下料→鍛造→正火→矯直→粗加工→去應(yīng)力退火→調(diào)質(zhì)→半精加工→局部表面淬火+低溫回火→矯直→精磨→零件【鑄造】鑄造→高溫正火→高溫回火→矯直→切削加工→去應(yīng)力退火→軸頸氣體滲氮(或氮碳共滲）→矯直→精加工→零件常用的缸套材料有各種耐磨合金鑄鐵，如高磷鑄鐵、硼鑄鐵等。鋁合金氣缸則常用過共晶合金作襯套。提高缸套表面耐磨性的方法很多，常用的有鍍鉻、化學(xué)鍍鎳或進(jìn)行激光表面淬火解決等。連桿材料規(guī)定有較高的強(qiáng)度和疲勞抗力以及足夠的剛度和韌性,一般選用調(diào)質(zhì)45剛、４0Cr、45ＣｒMｏ、４０ＭｎB等制造。調(diào)質(zhì)解決后得到細(xì)小的回火索氏體組織,通過噴丸強(qiáng)化解決后可使表層處在較大的殘余壓應(yīng)力狀態(tài),疲勞壽命成倍增長(zhǎng)。挺桿材料可以是鋼（15Cr、20鋼、2０Cｒ經(jīng)滲碳解決，或4５鋼、４5Cr經(jīng)氮碳共滲)，也可以是鑄鐵。半軸材料應(yīng)有足夠的強(qiáng)度、韌性和良好的抗疲勞性能,一般選用中、低碳合金調(diào)質(zhì)鋼來制造。小型汽車、拖拉機(jī)半軸多用40Cr、40ＭｎB制造,大型載重車則選40CｒＭo、40ＣrNi、40ＣrMnＭｏ等淬透性較高的鋼種。強(qiáng)度:材料在外力作用下抵抗變形和斷裂的能力稱為材料的強(qiáng)度(屈服強(qiáng)度,抗拉強(qiáng)度)塑性：材料在外力作用下顯現(xiàn)出的塑性變形能力稱為材料的塑性。硬度：材料抵抗其它硬物壓入其表面的能力稱為硬度。（布氏硬度HBW，洛氏硬度HＲＣ）韌性：材料在塑性變形和斷裂的全過程中吸取能量的能力。疲勞斷裂:材料在交變應(yīng)力作用下發(fā)生的斷裂現(xiàn)象稱為疲勞斷裂晶體缺陷重要分為點(diǎn)缺陷、線缺陷和面缺陷合金:由兩種或兩種以上的金屬、或金屬與非金屬,經(jīng)熔煉、燒結(jié)或其它方式組合而成并具有金屬特性的物質(zhì)。相：合金中具有同一化學(xué)成分且結(jié)構(gòu)相同的均勻部分。金屬化合物：合金中溶質(zhì)含量超過其在溶劑中的溶解度時(shí)將出現(xiàn)新相,這個(gè)新相也許是一種晶格類型和性能完全不同于任意合金組元的化合物，這種化合物叫做金屬化合物。金屬化合物的種類:正常價(jià)化合物、電子化合物、間隙化合物。理論結(jié)晶溫度與實(shí)際結(jié)晶溫度的差叫做過冷度()自發(fā)形核：從液體內(nèi)部自發(fā)生成的結(jié)晶核心。非自發(fā)形核:液態(tài)金屬依附在一些未熔微粒表面所形成的晶核。二元相圖的基本類型:二元均晶相圖、二元共晶相圖、二元包晶相圖、共析轉(zhuǎn)變相圖。包晶轉(zhuǎn)變：已結(jié)晶的一定成分的固相與剩余的一定成分的液相發(fā)生轉(zhuǎn)變生成另一固相的過程。二元包晶相圖：兩組元在液態(tài)下無限互溶，固態(tài)下有限互溶,并發(fā)生包晶轉(zhuǎn)變構(gòu)成的相圖。純鐵在912℃以下為具有體心立