1，热处理规范包括哪些参数？
温度，速度，保温时间。
2常见的加热缺陷：欠热，过热，过烧，变形开裂，氧化脱碳。
欠热原因：加热温度不足，加热时间过短。对于亚共析钢，硬度不足，过共析钢卒透性下降。过热：加热温度过高或保温时间过长，导致钢的冲击韧性下降及踤火开裂。
过烧：加热温度更高，导致奥式体晶粒晶界的氧化，甚至局部融化，工件报废。
变形开裂：a 工件位置放置不当而自重变形b表心产生温差引起内应力
3等温退火与完全退火的区别：冷却方式的不同。完全退火在加热到Ac3以上30-50度保温一段时间后缓慢冷却到平衡态，等温退火则是先以较快速度冷到A1以下某一温度然后保温到P转变完后，出炉空冷。
优点：比完全退火获得更为均匀的组织和性能且可以有效缩短退火工艺时间。
4 20#钢正火目的：获得细小的s，以提高硬度便于切削。T12钢正火目的：消除网状渗碳体，为球化退火做准备。
5. 为什么亚共析钢采用完全淬火，过共析钢采用不完全淬火？
答：亚共析钢采用完全淬火是为了避免引起奥氏体晶粒粗化，过共析钢采用不完全淬火是为了避免加热温度过高Fe3C溶入奥氏体，且奥氏体晶粒粗大，含碳量增多，Ms.Mf点下降，得到粗大M及较多A',易开裂。
6. 简述有物态变化的淬火介质冷却的三个阶段。
答：一：有蒸汽膜形成，蒸汽膜阶段二：蒸汽膜破裂，沸腾阶段三：对流阶段7.淬透性与淬硬层深度二者有和联系和区别？影响刚淬透性的因素有哪些？
答：淬透性是指钢件淬火是所获得M的能力，是其本身固有属性。而淬硬层深度是指从表面至半马氏体组织的距离。
淬透性是钢材本身固有属性而不取决于其他外部因素，只和临界冷却速度有关。而淬硬层深度除取决于淬透性之外，还取决于工件形状、尺寸及冷却介质。
8.以渗碳为例，僬侥说明化学热处理的三个的基本过程？
答：包括：分解、吸收、扩散。
CH4与CO等渗碳剂在高温下分解含活性碳原子【C】，【C】被工件表面吸收，形成固溶体0（或化合物过量的碳原子则会形成炭黑），吸附在工件表面或炉罐内。碳溶于奥氏体后，表层碳浓度增加，从而形成碳的定向扩散。
9.淬碳零件常用热处理工艺有哪几种？各有什么优缺点？
答：工艺：1）直接淬火2）一次淬火3）二次淬火
1）优点：操作简单，生产率高，脱碳少，使用于大批量生产。
缺点：只适用于本质细晶粒钢
2）优点：既适用于要求严格合金渗碳钢，也可用于一般严格要求渗碳件。
缺点：只适用于本质细晶粒，操作复杂
3）优点：消除表层网状碳化物，细化心部组织
缺点：加热次数多，工艺复杂，能源消耗大，成本高。易氧化。脱碳变形。适用于重要零件。
10、热应力：冷却过程中由于表层与心部温差引起体积胀缩不均匀所产生的应力
组织应力：由于共建快速冷却时，表层与心部相变不同时而产生的应力
残余应力：热应力、组织应力和附加应力在热处理过程中综合作用的结果。
11、圆柱形工件淬火变形规律：1）热应力使得圆柱体变成腰鼓状。冷却速度越大，变形越大，平面外凸，棱角变圆。2）组织应力使得圆柱体变形成朝鲜长鼓状，平面内凹，棱角外凸；3）组织转变使得工件各部分尺寸按比例同速率的膨胀或收缩，并不改变工件外形。
12、为了减小钢件淬火变形，防止开裂，从淬火方法上采取的措施：1）尽量均匀加热，减小热应力。对于大型锻模或高合金钢，采用预热；2）选用合理的淬火加热温度，一般去淬火下限温度；3）正确选择淬火介质和冷却方法。满足要求前提下，选用较缓和的淬火介质或采用分级淬火、等温淬火；4）淬火时应保证最均匀冷却和最小阻力淬入。
13、离子渗氮基本原理，特点及应用
答；利用真空放电现象产生带电离子，轰击金属表面，并使离子元素直接渗入而达到改变表层金属化学成分，组织及性能的一种化学热学热处理工艺。
特点：1 渗氮速度快2 渗氮层组织结构得以控制3 渗氮变形小表面光洁，可用作最终热处理4 能源消耗及气体消耗小，对环境无污染。
应用：碳钢，合金钢，有色金属，粉末冶金铸铁的表面强化工艺。
14、型砂砂心的主要组成是什么？他们各启什么作用？
答：型砂由砂子粘土和其它附加物按一定比例和工艺配制而成，用于型砂制造。砂心原砂粘土附加物粘结剂水，用于形成铸件内腔。
15、油砂合脂砂树脂砂的主要特点是什么？主要用在哪些场合？
答：油砂退让性和溃散性好，烘干后，不一返潮；湿强度低，烘干前及烘干时易变形，价格较高。用于：汽车拖拉机柴油机等部门做复杂砂心。
合脂砂退让性及出砂性好；流动性较差，不易紧实，易粘芯盒，湿强度低，砂心易变形。
树脂砂可在芯盒中直接硬化，硬化速率高，砂心变形小，精度高。易于机械化自动化，价格较高，可能在铸件中产生气孔。
16、水玻璃砂的特性及固化方法。
特性：粘稠呈碱性的液体，成分为硅酸钠和水。固化方法：通入二氧化碳硬化；加入硬化剂硬化---自硬砂；加入硬化剂及少量发泡剂---使其流动和自硬，流态砂。硬化后强度高，型芯尺寸精度高；来源广泛，价格低廉。
17、浇注系统有哪些元素组成？他们的作用各是什么？
浇口杯直浇道横浇道内浇道
浇口杯 1 承接来自浇包的液态金属2 挡渣作用3防止气体卷入4增大丫头压力；
直浇道 1 引流 2 建立冲型压头
横浇道 1 连接直浇道及内浇道2 起液体分流作用3 挡渣作用
内浇道将金属液引入型腔。
1、锻造用原材料按化学成分分：碳素钢、合金钢、有色金属及其合金；按用途分：结构钢、工具钢、特种钢和合金；按加工状态分：铸锭、轧材，挤材，锻坯
2、钢锭内部缺陷：偏西、夹杂、气体、锁孔、疏松
3、常用下料方法：剪切法、轴向加压精密剪切法、冷折法、锯切法
1、锻造前加热目的：提高塑性、降低变形抗力，有利于塑性成形，获得良好锻造组织和性能。
8、锻造坯料加热方法：火焰加热、电加热。
9、锻造温度范围：始锻温度和终椴温度间温度区间。
10、金属皮料加热过程分为：预热、升温、均温三阶段
11、锻件冷却时指锻件从终锻温度降至室温的过程。
12、常见冷却方法：空冷、炉冷、坑冷
14、自由锻：利用平砧或简单工具传递作用力，使皮料产生塑性变形从而改变形状大小，改善其性能成为合格锻件的金属压力加工方法。自由锻分为：手工锻造和机器锻造。
15、自由锻基本工序：镦粗、拔长、冲孔、芯轴拔长、芯轴扩孔、弯曲、错移、切割、锻接、
扭转。
16、锻造比：拔长变形前横截面面积与拔长后横截面面积之比
17、镦粗方法：平面镦粗、垫环镦粗、局部镦粗
18、常用冲孔工序：实心冲孔、空心冲孔、在垫环上冲孔。拔长和镦粗不同之处在于：每次压缩只是坯料而不是全部变形。
19、影响拔长质量的工艺因素：1）送进量影响2）压下量影响3）砧子形状的影响4）拔长时，每次锻压位置尽可能交错，使变形均匀，内部结构一致。
20、锻件分类：饼块类锻件、空心类锻件、轴杆类锻件、曲轴类锻件、弯曲类锻件、复杂形状类锻件
21、确定工序尺寸应注意：1）必须符合各工序变性规则；2）必须顾及到各工序变形时坯料尺寸的牵连变化；3）分段变形时，要保证各段用料足够；4）工序尺寸要考虑返炉时能够装炉，起吊方便。
22、模锻主要成形工序：开式模锻、闭式模锻、挤压、顶镦
23、开式模锻变形三阶段：I：自由变形阶段；II：形成毛边和充满型槽阶段；III：锻足阶段。
24、设计毛边槽最主要的是确定桥部的高度和宽度
25、开式模锻：金属流动不完全受型槽限制，多余金属在垂直作用力方向形成毛边
闭式模锻：金属变形始终受到封闭型槽的限制，不形成垂直与作用力方向的毛边。
26、闭式模锻三阶段：I基本成型阶段；II：充满阶段；III：形成纵向毛刺阶段
27、顶镦规则：
第一规则：（说明了细长杆件顶镦时不产生纵向弯曲的工艺条件）变形部分长度和直径比小于允许值，可在一次行程中顶镦至任意尺寸而不产生纵向弯曲
第二规则：说明了细长杆件顶镦时，虽产生纵向塑性弯曲，但不致形成折叠的工艺条件
28、锻件图分为冷锻件图和热锻件图
29、模锻斜度：为了便于将锻件从型槽中取出，必须把型槽模壁做成一定的斜度，模锻好的锻件侧面具有相同斜度，称为~
30、设计终锻型槽主要内容是确定和绘制热锻件图以及选择毛边槽
31、吹锻模结构设计内容：型槽在模块上的合理布置、错移力的平衡及导锁选用、锒块模的选用、模块尺寸的确定、锻模的紧固等
32、1影响剪切下料质量的因素：刀刃的利钝程度，刀片间歇的大小，材料的性质及规格，剪切速度。
2两次过冷的目的：使残余奥氏体迅速转变为贝氏体，并扩散锻件表层的氢，接着加热到650~670保温，用以减少温度应力。继续加热870~890，细化晶粒可使心部想表层扩散。第二次过冷：使过冷奥氏体迅速并且充分转变为细小贝氏体。，而后加热到620~650保温，充分扩氢，并降低组织应力。
4冲孔：冲孔下面的坯料，受冲头压缩变形，相当于柱体镦粗，该镦粗的边界部是自由的，受到四周环形坯料紧塑限制。圆环受到坯料中心中心部分的内压，产生扩孔变形。
5实际生产中采用凸模圆锥型槽内聚料，原因：有利于金属的积聚，锥形槽带有斜度，棒料压缩而脱落的氧化皮科可由锥形斜面滑出。而不致压在锻件上，端面平整而无毛刺的可能，便于下道的聚料，为成型创造条件。
6制定锻件图：确定分模位置，余块，余量和公差的确定，模锻的斜度，圆角半径。冲孔连皮。
8拔模型槽的主要作用：使坯料部分截面积减小，长度增加，操作时坯料沿轴向送进，并翻转90度，变形相当于自由锻平碾上的拔长。
10确定凸凹模刃口直径及公差时，要考虑的几个原则：1考虑落料与冲孔的特点2考虑刃口
的磨损规律3选择凸凹模刃口的制造公差时，要既考虑保证工件精度要求，又保证有合理的间隙值。
11精密冲裁与普通冲裁的区别:凸凹模间隙极小，凹模刃口带小圆角，比普通冲裁多一个V 型压板和反压力杆，精密冲裁在冲裁过程中，使材料处于三项应力状态下，增强变性区的静压力，抑制材料的断裂，使其不在出现剪切裂纹的冲裁条件下以塑性变形方式实现材料的分离。V型压板的作用在于限制冲裁时冲裁区外围材料随凸模下压而产生的外向扩展。
12常见的冷却方式：空冷，碳钢或截面尺寸较小的钢件，坑冷：较大截面的合金钢锻件，炉冷：高合金，截面尺寸大，切削性能要求良好的锻件。
《机械制造基础》课堂习题参考答案 （热加工工艺基础——第一章铸造） 一、选择题 1、 D 2、B 3、A 4、A 5、B 6、C 7、B 8、A 9、B 10、D 11、C 12、B 13、B 14、B 15、C 16、A17、C 18、B 19、C 20、B 21、B 22、A23、B 24、B 25、A 二、判断题 1、╳常见的铸件缺陷砂眼产生的原因是型砂和芯砂的强度不够；砂型和型芯的紧实度不够；合型时局部损坏，浇注系统不合理，冲坏了砂型。 2、╳易形成缩孔，共晶成分合金一般在恒温下结晶，是逐层凝固方式，易形成集中孔洞，即缩孔。 3、╳应改为：要适中，因紧实度太高，易出现气孔，退让性又不好，易产生铸造应力等。 4、√ 5、√影响铸件凝固方式的因素：合金的结晶温度范围、铸件的温度梯度等。 6、√铸钢件均需经过热处理后才能使用。因为在铸态下的铸钢件内部存在气孔、裂纹、缩孔和缩松、晶粒粗大、组织不均及残余内应力等缺陷，这些缺陷大大降低了其力学性能，因此铸钢件必须进行正火或退火。 7、╳浇注时铸件朝上的表面因产生缺陷的机率较大，其余量应比底面和侧面大。 8、√有色金属铸件，由于表面光洁平整，其加工余量应比铸铁小。 9、√为使砂型易于从模样内腔中脱出，铸孔内壁起模斜度比外壁拔模斜度大，通常为3~10°。 10、╳因为共晶合金是在恒温下结晶其凝固方式为逐层凝固，容易形成缩孔。 11、√ 12、√ 13、╳确定铸件的浇注位置的重要原则是使其重要受力面朝下. 14、╳铸件的所有表面不一定应留有加工余量。 15、√ 三、填空题 1、逐层凝固；糊状凝固；中间凝固 2、缩孔；裂缝 3、合金的流动性；浇注条件；铸型的结构 4、液态收缩；凝固收缩；固态收缩 5、充型能力（流动性） 6、收缩性 7、冷却速度 8、拔模斜度；角度或宽度 9、立式；卧式
金属热加工工艺复习（完全体） 一名词解释： 1.金属液态成形：是一种将金属（一般为合金）浇入铸型型腔，冷却凝固后获得零件 或毛坯的成形工艺。 2.铸造：熔炼金属，制造铸型，并将熔融金属在重力、压力、离心力、电磁力等外力 场的作用下充满铸型，凝固后获得一定形状与性能零件和毛坯生产过程。 3.直浇道窝：在直浇道底部设有半圆形或圆锥台形的窝坑，称为直浇道窝。 4.流动性：指熔融金属的流动能力。它是影响熔融金属充型能力的主要因素之一。 5.冷铁：为增加铸件的局部冷却速度，在砂型、砂芯表面或型腔中安放的激冷物。 6.补贴：为增加冒口补缩效果，沿冒口补缩距离，向着冒口方向铸件断面逐渐增厚的 多余金属。 7.浇注位置：浇注状态下铸件在铸型内所处的位置。 8.分型面：是指两半型（一般为上、下）或多个铸型（多箱造型）相互接触配合的表 面。 9.特种铸造：是指有别于砂型铸造工艺的其它铸造工艺。 10.离心铸造：是将金属液浇入旋转的铸型中，在离心力作用下填充铸型而凝固成形的 一种铸造方法。 11.熔模铸造：又称失蜡铸造，用易熔材料（蜡或塑料等）制成精确的可熔性型壳熔模， 并进行蜡模组合，涂以若干层耐火涂料，经干燥、硬化成整体型壳，加热型壳熔失模型，经高温焙烧成耐火型壳，在型壳中浇注铸件的方法。 12.锻造温度：是指开始锻造的温度（始锻温度）和结束锻造的温度（终锻温度）之间 的一段温度区间。 13.始锻温度：锻造温度的上限。 14.终锻温度：锻造温度的下限。 15.锻造成形：锻造成型是一种利用锻压机械对金属坯料施加压力，使其产生 塑性变形以获得具有一定机械性能、一定形状和尺寸锻件的加工方法。 16.自由锻：自由锻造是利用冲击力或压力使金属在上下砧面间各个方向自由变形，不 受任何限制而获得所需形状及尺寸和一定机械性能的锻件的一种加工方法，简称自 由锻。 17.胎膜锻：胎模锻是在自由锻设备上使用简单的活动模具（称为胎模）生产锻件的方 法 18.模锻：模型锻造简称为模锻，是将加热到锻造温度的金属坯料放到固定在模锻设备 上的锻模模膛内，使坯料承受冲击功或静压力产生塑性变形而获得锻件的方法。 19.拉深：变形区在一拉一压的应力状态作用下，使板料(浅的空心坯)成形为空心件(深 的空心件)而厚度基本不变的加工方法。 20.分模面：是指锻模上模与下模的分界面 21.分模线：分模面预锻件表面的交线称锻件的分模线。分模线是锻件最基本的结构要 素。 22.芯轴扩孔：是将芯轴穿过空心坯料而放在“马架”上，坯料转过一个角度压下一次， 逐渐将坯料的壁厚压薄、内外径扩大。因此，这种扩孔也称为马架上扩孔。
材料热加工工艺模拟现状及趋势 作者：房贵如 当前，金属材料仍是应用范围最为广泛的机械工程材料，材料热加工(包括铸造、锻压、焊接、热处理等)是机械制造业重要的加工工序，也是材料与制造两大行业的交叉和接口技术。材料经热加工才能成为零件或毛坯，它不仅使材料获得一定的形状、尺寸，更重要的是赋予材料最终的成份、组织与性能。由于热加工兼有成形和改性两个功能，因而与冷加工及系统的材料制备相比，其过程质量控制具有更大的难度。因此，对材料热加工过程进行工艺模拟进而优化工艺设计，具有更为迫切的需求。近二十多年来，材料热加工工艺模拟技术得到迅猛发展，成为该领域最为活跃的研究热点及技术前沿。 引言 1 使金属材料热加工由“技艺”走向“科学”，彻底改变热加工的落后面貌 金属材料热加工过程是极其复杂的高温、动态、瞬时过程，难以直接观察。在这个过程中，材料经液态流动充型、凝固结晶、固态流动变形、相变、再结晶和重结晶等多种微观组织变化及缺陷的产生与消失等一系列复杂的物理、化学、冶金变化而最后成为毛坯或构件。我们必须控制这个过程使材料的成分、组织、性能最后处于最佳状态，必须使缺陷减到最小或将它驱赶到危害最小的地方去。但这一切都不能直接观察到，间接测试也十分困难。 长期以来，基础学科的理论知识难以定量指导材料加工过程，材料热加工工艺设计只能建立在“经验”基础上。近年来，随着试验技术及计算机技术的发展和材料成形理论的深化，材料成形过程工艺设计方法正在发生着质的改变。材料热加工工艺模拟技术就是在材料热加工理论指导下，通过数值模拟和物理模拟，在试验室动态仿真材料的热加工过程，预测实际工艺条件下材料的最后组织、性能和质量，进而实现热加工工艺的优化设计。它将使材料热加工沿此方向由“技艺”走向“科学”，并为实现虚拟制造迈出第一步，使机械制造业的技术水平产生质的飞跃。 2 是预测并保证材料热加工过程质量的先进手段，特别对确保关键大件一次制造成功，具有重大的应用背景和效益 我国重大机电设备研制、生产的一个难点是大件制造；大件制造的关键又是热加工。我国在
制造工艺详解——铸造 铸造是人类掌握比较早的一种金属热加工工艺，已有约6000年的历史。中国约在公元前1700～前1000年之间已进入青铜铸件的全盛期，工艺上已达到相当高的水平。 一、铸造的定义和分类 铸造的定义：是将液体金属浇铸到与零件形状相适应的铸造空腔中，待其冷却凝固后，获得具有一定形状、尺寸和性能金属零件毛坯的成型方法。 常见的铸造方法有砂型铸造和精密铸造，详细的分类方法如下表所示。 砂型铸造：砂型铸造——在砂型中生产铸件的铸造方法。钢、铁和大多数有色合金铸件都可用砂型铸造方法获得。由于砂型铸造所用的造型材料价廉易得，铸型制造简便，对铸件的单件生产、成批生产和大量生产均能适应，长期以来，一直是铸造生产中的基本工艺。 精密铸造：精密铸造是用精密的造型方法获得精确铸件工艺的总称。它的产品精密、复杂、接近于零件最后形状，可不加工或很少加工就直接使用，是一种近净形成形的先进工艺。 铸造方法分类 二、常用的铸造方法及其优缺点 1. 普通砂型铸造
制造砂型的基本原材料是铸造砂和型砂粘结剂。最常用的铸造砂是硅质砂，硅砂的高温性能不能满足使用要求时则使用锆英砂、铬铁矿砂、刚玉砂等特种砂。应用最广的型砂粘结剂是粘土，也可采用各种干性油或半干性油、水溶性硅酸盐或磷酸盐和各种合成树脂作型砂粘结剂。 砂型铸造中所用的外砂型按型砂所用的粘结剂及其建立强度的方式不同分 为粘土湿砂型、粘土干砂型和化学硬化砂型3种。 砂型铸造用的是最流行和最简单类型的铸件已延用几个世纪.砂型铸造是用来制造大型部件，如灰铸铁，球墨铸铁,不锈钢和其它类型钢材等工序的砂型铸造。其中主要步骤包括绘画，模具，制芯，造型，熔化及浇注，清洁等。 工艺参数的选择 加工余量：所谓加工余量，就是铸件上需要切削加工的表面，应预先留出一定的加工余量，其大小取决于铸造合金的种类、造型方法、铸件大小及加工面在铸型中的位置等诸多因素。 起模斜度：为了使模样便于从铸型中取出，垂直于分型面的立壁上所加的斜度称为起模斜度。 铸造圆角：为了防止铸件在壁的连接和拐角处产生应力和裂纹，防止铸型的尖角损坏和产生砂眼，在设计铸件时，铸件壁的连接和拐角部分应设计成圆角。 型芯头：为了保证型芯在铸型中的定位、固定和排气，模样和型芯都要设计出型芯头。 收缩余量：由于铸件在浇注后的冷却收缩，制作模样时要加上这部分收缩尺
热加工工艺基础（论文） 题目：爆炸焊接技术的展望 专业名称：机械设计制造及其自动化 指导老师：樊老师 学院：船山学院 班级：09机械01班 学号：20099410102 学生姓名：X X 2011年12月6日 论铸造与焊接工艺的优劣 摘要：铸造和焊接的工艺是机械工业中不可或缺的加工方式，可以根据两工艺的应用种类、范围、力学分析、工序及缺陷分析和控制综合对比两种工艺的特点，以便更好地了解这两种工艺，为以后的学习奠定基础。 本人通过查阅大量文献资料和实验结论总结了以上两种工艺的特点以及分析两种工艺的优劣。总结分析表明：其中铸造的原材料大都来源广泛，价格较低，工艺装备及设备的投资费用较低，在各类机械产品中，铸件质量占整机质量的比重很大；焊接应用几乎不受限制，主要用来制造机器零件、部件和工具等，有连接性能好，省料、省工、成本低，重量轻，简化工艺。主要缺点是：铸造的铸件组织疏松，力学性能较差；铸造工序多，难以精确控制；焊接的结构是不可拆卸的，不便更换、修理部分零件，接头的力学性能不如母材，而且会产生残余应力和焊接变形等缺陷。 Abstract：casting and welding processes is indispensable in the mechanical industry, processing methods can be applied in accordance with the two types of processes, scope, mechanics analysis, processes and error control integrated seamless and compares the two craft character in order to better understand how the two craft, lay the foundation for future learning. I passed a substantial literature information available and experimental conclusions summarized above two technics characterized by two technics of analysis as well as disadvantages. Summary: the casting of raw materials analysis shows that most widely, sources at a lower price, technical equipment and equipment investment in low-cost, quality castings in all types of machinery products accounted for a great proportion of the whole machine quality; welding applications, which are used for virtually unrestricted manufacturing machine parts, components and tools, such as good performance, and materials that are linked up and low-cost, light weight, and streamline processes. The main disadvantage is that foundry casting organizations: Osteoporosis is a relatively poor performance, and mechanics; casting process, it will be difficult to control the exact structure; welding of inconvenience which can not be demolished, replacement, repair part of the joints, spare parts and materials, and mechanical performance rather than a residual stress and welding deformation such deficiencies. 关键词：铸造；焊接；工艺种类；加工工艺；应用范围；力学分析；误差分析与控制Keywords：Casting; welding; technology types; processing technology; application; mechanical analysis; error analysis and control 一、焊接与铸造工艺的种类
国内外热加工工艺模拟技术的现状与发展趋势 国内外热加工工艺模拟技术的现状与发展趋势 一、技术概述 热加工工艺模拟及优化设计技术是应用模拟仿真、试验测试等手段，在拟实的环境下模拟材料加工工艺过程，显示材料在加工过程中形状、尺寸、内部组织及缺陷的演变情况，预测其组织性能质量，达到优化工艺设计目的的一门崭新技术。它的研究范围一般可分为： 1.热加工过程的数值模拟。通过建立能准确描述某一热加工工艺过程的数理模型及对数理方程的简化求解，动态显示该过程并预测其结果。分为宏观(mm-m 级)、微观(μm-mm级)、原子(nm-μm级)三个不同的模拟尺度。 2.热加工过程的物理模拟及专家系统。通过得到准确的临界判据，检验、校核数值模拟的结果；用于影响因素十分复杂的工艺过程，作为数值模拟的必要补充。 3.热加工过程的基础理论及缺陷形成原理。它是准确地建立过程数理模型，得到缺陷科学判据的研究基础。 二、现状及国内外发展趋势 1.国内外发展现状 材料热加工工艺模拟研究于1962年开始于铸造过程，进入70年代后，从铸造逐步扩展到锻压、焊接、热处理，在全世界形成了材料热加工工艺模拟的研究热潮。 经多年研究开发，针对常规铸造、冲压、热锻已经形成一批热加工工艺模拟商业软件；并已在铸造、锻压生产中得到一定应用，在注塑、焊接、热处理中的应用刚刚起步；同时数值模拟已逐步成为新工艺研究开发的重要手段和方法。 2.发展趋势展望 近年来，热加工工艺模拟不断向广度、深度拓展，其技术发展趋势是： (1)宏观-中观-微观
已普遍由建立在温度场、速度场、变形场基础上的旨在预测形状、尺寸，轮廓的宏观尺度模拟(mm-m级)进入到以预测组织、结构、性能为目的的中观尺度模拟(毫米量级)及微观尺度模拟(微米量级)阶段。 (2)单-分散-耦合集成 模拟功能已由单一的物理场模拟普遍进入到多种物理场相互耦合集成的阶段，以真实模拟复杂的热加工过程。 (3)共性、通用-专用、特性 由于普通铸造、冲压、锻造工艺模拟的日益成熟及商业软件的出现，研究工作的重点和前沿已由共性通用问题转向难度更大的专用特性问题。主要方向一是解决特种热加工工艺(如压铸、金属型铸造、楔横轧等)模拟及工艺优化问题；二是解决加工件的缺陷(混晶、回弹、热裂、冷裂、变形等)消除问题。 (4)重视提高数值模拟精度和速度的基础性研究 主要有：热加工基础理论、缺陷形成机理及判据、新的数理模型、新的算法、前后处理等基础性研究及物理模拟与精确测试技术等。 (5)重视集成技术，使工艺模拟成为先进制造系统的重要组成部分。 包括：在并行环境下，与产品、模具CAD／CAE／CAM系统集成，与零件加工制造系统集成，与零件的安全可靠性能实现集成。 3.我国的优势及不足 我国于70年代末期开始研究铸造工艺模拟，以后逐步扩展至锻造、冲压、焊接、热处理及注塑等各专业，吸引了一大批优秀的科技人员投身该领域研究。在多年研究的基础上，国内多家研究院所及高校联合投标，于1997年“金属材料热成形过程的动态模拟及组织性能质量的优化控制”入选国家攀登B项目，为攀登国际前沿提供了很好的条件。我国在铸造微观组织模拟，大锻件混晶预测，焊接工艺性的物理模拟及精确测试等方面的研究居世界先进水平。但在模拟软件的商品化开发，研究工作的硬、软件环境等方面有较大的差距。 三、“十五”目标及主要研究内容 1.目标 针对金属材料铸造、锻压、焊接、热处理及非金属材料注塑等热加工过程，以材料热加工理论分析为基础，通过数值模拟和物理模拟研究，开发一系列商品化软件及实验技术，能对热加工过程的组织、性能、质量进行预测和优化控制，实现工艺优化设计，并在材料热加工基础理论及缺陷形成机理的某些方面有所发展和创新，并行工程环境下的虚拟制造成形的基础性研究取得进展。通过本项研究，使该研究领域全面赶上当代国际水平，在某些方面达到国际领先水平。
一章、力学性能 一、填空： 1.材料的硬度分为布氏硬度、洛氏硬度和维氏硬度，其符号分别是HBW 、HR和 HV。 2.金属抗拉强度的符号是Rm ，塑性的指标主要有断后伸长率和断面收缩率。 3.大小、方向或大小和方向都随时发生周期性变化的载荷称为交变载荷。（考证真题） 二、选择： 1.500HBW5/750表示直径为 5 mm的硬质合金压头、在750 Kgf 载荷作用下、保持1~15 S测的硬度值为 500。（考证真题） 2.拉伸试验可测定材料的AC。 A.强度 B.硬度 C.塑性 D.韧性 3.下列力学性能中，C适于成品零件的检验，可不破坏试样。 A. b σ B.A k C.HRC 4.疲劳实验时，试样承受的载荷为 B 。（考证真题） A.静载荷 B.交变载荷 C.冲击载荷 D.动载荷 5.常用塑性的判断依据是 A 。（考证真题） A.断后伸长率和断面收缩率 B.塑性和韧性 C.断面收缩率和塑性 D.断后伸长率和塑性 6.适于测试硬质合金、表面淬火钢及薄片金属硬度的方法是C。（考证真题） A.布氏硬度 B.洛氏硬度 C.维氏硬度 D.以上都可以 7.不适于成品与表面薄片层硬度测量的方法是A。（考证真题） A.布氏硬度 B.洛氏硬度 C.维氏硬度 D.以上都不宜 8.用金刚石圆锥体作为压头可以用来测试B。（考证真题） A.布氏硬度 B.洛氏硬度 C.维氏硬度 D.以上都可以 9.表示金属抗拉强度的符号是C。 A.R eL B.R s C.R m D. 1- σ
10.金属在静载荷作用下，抵抗变形和破坏的能力称为C。 A.塑性 B.硬度 C.强度 D.弹性 三、判断 1.塑性变形能随载荷的去除而消失。（错） 2.所有金属在拉伸实验时都会出现屈服现象。（错） 3.一般情况下，硬度高的材料耐磨性好。（对） 4.硬度测试时，压痕越大（深）,材料硬度越高。（错） 5.材料在受力时，抵抗弹性变形的能力成为刚度。（对） 四、计算 某厂购入一批40钢，按标准规定其力学性能指标为：R eL ≥340MPa，Rm≥540MPa，A ≥19%，Z≥45%。验收时取样制成d 0=10mm L =100mm的短试样进行拉伸试验，测得 F eL =31.4KN，Fm=41.7KN，L 1 =62mm，d 1 =7.3mm。请判断这批钢材是否合格。 屈服强度R eL =4F eL /πd 2 抗拉强度Rm=4Fm/πd 2 断后伸长率A=（L ―L 1 ）/L 断面收缩率Z=(S ―S 1 )/S =(d 2-d 1 2)/d 2 二章、金属的晶体结构与结晶 一、解释 晶体：晶格：晶胞： 二、填空、选择、 1.金属常见的晶格有体心立方晶格、面心立方晶格、密排六方晶格三种类型。 2.晶体的内部晶格位相完全一致的晶体称为单晶体。外形成多面体的小晶体称为 晶粒；晶粒与晶粒间的界面称为晶界；由许多晶粒组成的晶体称为多晶体。 3.实际属的金晶体缺陷有点缺陷、线缺陷与面缺陷三类。（考证真题） 4.单位体积中包含位错线的总长度称为位错密度。（考证真题） 5.金属结晶过程是一个晶核形成和长大的过程。 6.金属晶粒越细，其力学性能越好。 7.常温下晶粒尺寸越大，金属的变形抗力越差。（考证真题） 8.细化晶粒的办法有提高过冷度、调质处理、附加振动三种。
几种耐磨材料的研究与进展 摘要：为了了解国内耐磨材料的研究与进展情况，本文对近年来耐磨自润滑发展进行了研究。研究表明：(1)在耐磨材料研究和发展中，应充分分析典型磨损工况，了解各种磨损机理所占比重，从而确定对耐磨材料的要求，以进行合理的合金和组织设计。(2)耐磨钢的发展方向在于通过合金化强化基体,提高其起始硬度和屈服强度，以改善低冲击、低应力磨损条件下的耐磨性,扩大其应用范围,并防止变形[1]。(3)低、中合金耐磨钢通过合金设计和适当热处理，获得具有较高硬度，足够韧性，良好耐磨性的组织，可在较大冲击、较高应力的磨料磨损工况条件下使用。 关键词：耐磨材料自润滑摩擦磨损 引言 材料的破坏有3种形式：即断裂、腐蚀和磨损。材料磨损尽管不象另外两种形式那样，很少引起金属工件灾难性的危害，但其造成的经济损失却是相当惊人的。据早期统计，由磨损造成的经济损失,美国约150亿美元/年，西德约100亿马克/年，前苏联约120亿卢布/年。在各类磨损中,磨料磨损又占有重要的地位，在金属磨损总量中占50%，在冶金矿山、建材、电力、农机、煤炭等行业磨料磨损尤为严重因此，研究和发展用于磨料磨损条件下的耐磨材料，以减少金属磨损，对国民经济有重要的意义[2]。 根据各类磨损机理与材料性能的关系，可提出对耐磨材料的常规要求：a、较高硬度、一定塑性；b、足够韧性和脆断抗力；c、高的应变疲劳和剥层疲劳抗力；d、高的淬透性和获得足够深的淬透层；e、良好的工艺性和生产工艺方便易行[3]。 1Fe-20Ni-3.5C自润滑材料 镍基合金具有优良的热稳定性和抗腐蚀性能,在高温发动机和高温结构材料中具有极其重要的应用,近年来的研究表明,含石墨的镍基合金具有良好的自润滑性能,但由于镍的资源较短缺,价格居高不下,限制了材料的应用。用熔炼法制备了Fe含量为20%~60%(质量分数)的镍-铁-石墨-硅合金,该合金具有良好的自润滑性能并显著降低了材料成本,其实验结果表明随着铁含量的增加,合金的自润滑性能逐渐提高, 其中铁含量为60%时,合金干摩擦因数相对较低。进一步增加Fe的含量可以使材料价格进一步降低,但对合金的摩擦磨损性能和机械性能的影响需要进行研究.研究采用熔炼法制备了Fe-20Ni-3.5C合金.随着 铁含量的增加,合金析出碳化物的可能性变大,有可能减少固体润滑剂石墨的含量.硅是一种石墨化元素,可以抑制碳化物的生成,促使碳原子结晶成为石墨,提高合金中固体润滑组元的含量,而且可以固溶于奥 氏体中提高材料的强度,改善材料的摩擦磨损性能.但硅含量的增加会使合金变脆,机械性能降低.因此必须以Fe-20Ni-3.5C合金为基础,研究添加不同含量的硅对合金的凝固组织、力学性能和摩擦磨损性能的影响及其规律： 1)采用熔炼法制备出不同硅含量的Fe-20Ni-3.5C固体自润滑材料,合金组织致密,石墨分布均匀,随着硅含量的增加,结晶的石墨形态由细片状逐渐变为粗片状石墨,当硅含量增至3.5%时,石墨的生长形态趋于等轴球状； 2)随着添加硅量的增加,固溶于合金基体中的硅原子含量增加而碳含量降低,合金的硬度和抗拉强度先提高后降低,冲击韧性则随着合金硬度的降低而升高.当加入Si量达到3.5%时,由于合金基体硬度的降低及石墨的球状化,冲击韧性大幅度提高； 3)合金的磨损率随合金硬度值的提高而降低.硬度的提高,减轻了粘着磨损,降低了磨损率,其中 Fe-20%Ni-3.5%-2.5%Si具有较小的摩擦因数和较低的磨损率,其摩擦因数稳定在0.23左右,磨损形式主要以疲劳磨损为主[4]。 2稀土低合金耐磨钢焊条 在对高锰钢的研究中已经发现：在高应力状态下（如强烈冲击或挤压载荷），高锰钢产生加工硬化，
《机械制造基础（热加工工艺基础）》复习题 一．选择题（每小题5|分） 1.铸件缩孔常产生的部位是（）。 A 冒口 B 最后凝固区 C 浇口 2．在铸造生产的各种方法中，最基本的方法是（）。 A.砂型铸造 B金属型铸造 C 离心铸造 D熔模铸造 3.下列冲压基本工序中，属于变形工序的是（）。 A 拉深 B 落料 C 冲孔 D 切口 4.机床床身的成形方法通常为（）。 A 锻压 B 焊接 C 冷冲压 D 铸造 5.减速器箱体的成形方法通常为（）。 A 锻压 B 焊接 C 铸造 D冷冲压 6．为防止铸件产生内应力，型砂应具有一定的（）。 A.透气性 B耐火性 C 强度 D退让性 7.板料在冲压弯曲时，弯曲园弧的弯曲方向应与板料的纤维方向（）。 A 垂直 B斜交 C 一致 8.焊采用一般的工艺方法，下列金属材料中焊接性能较好的是（）。 A 铜合金 B铝合金 C 可锻铸铁 D 低碳钢 二.填空题（每小题5分） 1.拉深变形后制件的直径与其毛坯直径之比称作。 2.手工电弧焊焊条焊芯的作用是和。 3.皮带轮在批量生产时应采用毛坯。 4.金属的焊接方法主要可分为、和三大类。 5.影响铸铁石墨化及组织、性能的因素是和。 62拉深工艺的主要缺陷是和。 7.生产机床床身一般应采用毛坯。 8.超塑性成型的主要工艺方法有、、和等。三．名词解释（每个5分） 1.落料 2.拔模斜度
3.最小弯曲半径 4.离心铸造 5.爆炸成形 6.烙铁钎焊 四.简答题（每题10分） 1.在落料和冲孔等冲裁工序中，凹模和凸模之间的间隙主要取决于什么？ 2.缩孔和缩松是怎么形成的？如何防止？ 3.什么叫碳当量？它有何作用？ 4.什么叫铸造应力？减少和消除铸造应力的方法有哪些？ 5.在板料的拉深工艺中，如何防止拉穿和起皱褶这样的缺陷？ 6.什么叫焊接性？影响焊接性的因素有哪些？ 五．综合题（15分） 1.试指出图中哪种焊接方案是合理的，说明理由。 2.试编制图中冲压零件的工艺规程。
《热加工工艺》杂志稿件写作规范 1 格式及篇幅 稿件一律用Word格式编辑（五号宋体字），图、表、照片（分辨率300dpi，尺寸5×7cm）直接插入到正文中。一篇稿件一般不得超过6个版面（含文摘、图、表、照片和参考文献），约6000字。大小不超过5M。 2 题名 题名应简明、具体、确切，概括文章的要旨。中文题名一般不超过20个汉字。题名中应避免使用非公知公用的缩略语、字符、代号以及结构式和公式。英文题名要与中文题名相对应。 3 作者及其工作单位 中国作者姓名的汉语拼音采用如下写法：姓前名后，中间为空格。姓氏的全部字母均大写，复姓应连写。名字的首字母大写，双名中间加连字符；名字不缩写。如：HUANG Jing（黄晶），ZHANG Jun-ping（张均平），YUWEN Hua（宇文华） 外国作者的姓名也采用姓前名后的顺序，中间为空格。名可以缩写，不用缩写点；几个词的，中间用空格隔开。如： Smith J H, Biemans C 文章应标明主要作者的工作单位，包括二级单位、所在省市名及邮政编码，以便于联系和按地区、机构统计文章的分布；单位名称与省市名之间应以逗号“，”分隔，整个数据项用圆括号（）括起。例： （中国科学技术大学数学力学系，安徽合肥） （中国科学院力学研究所，北京） 英文文章和英文摘要中的作者工作单位如例： （Institute of Nuclear Energy Technology，Tsinghua University，Beijing ，China） （College of Mathematics and Software Science，Sichuan Normal University，Chengdu ，China）文章只列出主要责任者的署名。一篇文章的作者一般不超过4人；为表示其他人对该文付出的劳动，可在文后对其表示致谢。 多位作者的署名之间应用逗号“，”隔开，以便于计算机自动切分。不同工作单位的作者，应在姓名右上角加注不同的阿拉伯数字序号，并在其工作单位名称之前加与作者姓名序号相同的数字；各工作单位之间连排时以分号“；”隔开。例： 韩英铎1，王仲鸿1，林孔兴2
金属工艺学热加工工艺基础部分作业题 铸造部分 1、什么是合金的铸造性能？它可以用哪些性能来衡量？铸造性能不好，会引起哪些缺陷？合金的流动性受到哪些因素影响？ 2、铸件的凝固方式有哪些？合金的收缩经历哪几个阶段？缩孔和缩松的产生原因是什么？防止缩孔和缩松的方法有哪些？ 3、热应力和机械应力产生的原因是什么？什么是顺序凝固原则？什么是同时凝固原则？各有何应用？热裂和冷裂的特征是什么？ 4、机器造型的工艺特点是什么？铸造方法分为哪几类？ 5、什么是浇注位置？什么是分型面？选择浇注位置的原则及其原因？什么是起模斜度？ 6、常见特种铸造方法有哪些？熔模铸造、金属型铸造、压力铸造、低压铸造和离心铸造都主要适合生产哪些合金铸件？ 金属塑性加工部分 1、什么是始锻温度？什么是终锻温度？什么是锻造温度范围？ 2、什么是锻造比？纤维组织有何特点？影响金属可锻性的因素有哪些？ 3、自由锻的工序有哪些？基本工序有哪些？ 4、自由锻、模锻设备主要有哪些？各有何应用？分模面选择原则是什么？ 5、怎样确定落料模和冲孔模刃口尺寸？ 6、拉深时的废品有哪些？如何防止？什么是拉深系数？有何意义？ 7、弯曲的最小弯曲半径是多少？如何控制弹复现象保证弯曲精度？ 焊接部分 1、按焊接过程的特点不同，焊接方法分为哪几类？ 2、焊接接头由哪些部分组成，各有何特点？ 3、焊条药皮有哪些作用？焊芯和焊丝有哪些作用？如何正确选用焊条？下列焊条型号或牌号的含义是什么？E4303，J422，J507 4、点焊和缝焊各有哪些用途？闪光对焊和电阻对焊有什么相同点和不同点？ 5、钎焊时，钎剂的作用是什么？什么是软钎焊？什么是硬钎焊？各有哪些用途？ 6、埋弧焊、氩弧焊、CO2气体保护焊、电阻焊各有何应用？ 7、什么是金属焊接性？间接评价金属焊接性的方法有哪些？ 铸造部分 一、判断题： 1、铸造的实质使液态金属在铸型中凝固成形。………………………………………（） 2、随着铸造生产的发展，砂型铸造将逐步被特种铸造所取代。……………………（） 3、活块造型、三箱造型也适用于机器造型。…………………………………………（） 4、为了提高铸件的刚度和强度，通常采用的措施是：增设加强肋而不是增加壁厚。（） 5、铸件加工余量完全取决于铸造合金的种类和铸件的最大尺寸。…………………（） 6、当浇注条件和铸件结构相同时，同一化学成分的液态合金在金属型和砂型中具有相同的充型能力。…………………………………………………………………………………（） 7、型芯只能确定铸件的内部形状。………………………………………………………（） 8、铸造合金固态收缩是引起铸件产生缩孔的根本原因。………………………………（） 9、离心铸造只能生产空心铸件。…………………………………………………………（） 10、砂型铸造时，分型面只能有一个。………………………………………………（） 11、浇注位置是指造型时模样在铸型中所处的位置，它影响铸型的质量。…………（） 12、在同一合金系中，共晶合金的流动性最好。…………………………………………（） 13、从凝固机理上看，铸件产生缩孔和缩松的主要原因是合金液态收缩量与凝固收缩量之
简述常用热处理工艺的原理与特点。 热处理是指材料在固态下，通过加热、保温和冷却的手段，以获得预期组织和性能的一种金属热加工工艺。 热处理工艺原理 1、正火：将钢材或钢件加热到临界点AC3或ACM以上的适当温度保持一定时间后在空气中冷却，得到珠光体类组织的热处理工艺。 2、退火：将亚共析钢工件加热至AC3以上20—40度，保温一段时间后，随炉缓慢冷却(或埋在砂中或石灰中冷却)至500度以下在空气中冷却的热处理工艺。 3、淬火：将钢奥氏体化后以适当的冷却速度冷却，使工件在横截面内全部或一定的范围内发生马氏体等不稳定组织结构转变的热处理工艺。 4、回火：将经过淬火的工件加热到临界点AC1以下的适当温度保持一定时间，随后用符合要求的方法冷却，以获得所需要的组织和性能的热处理工艺。 5、调质处理：一般习惯将淬火加高温回火相结合的热处理称为调质处理。调质处理广泛应用于各种重要的结构零件，特别是那些在交变负荷下工作的连杆、螺栓、齿轮及轴类等。调质处理后得到回火索氏体组织，它的机械性能均比相同硬度的正火索氏体组织更优。它的硬度取决于高温回火温度并与钢的回火稳定性和工件截面尺寸有关，一般在HB200—350之间。 特点：金属热处理是机械制造中的重要工艺之一，金球的热处理工艺与其他加工工艺相比，热处理一般不改变工件的形状和整体的化学成分，而是通过改变工件内部的显微组织，或改变工件表面的化学成分，赋予或改善工件的使用性能。 比较钢材与非金属材料热处理的异同点。 热处理有金属材料热处理和非金属材料热处理 相同点：热处理的原理基本一样，都是一般不改变工件的形状和整体的化学成分，而是通过改变工件内部的显微组织，或改变工件表面的化学成分，赋予或改善工件的使用性能。 不同点： 1.钢的表面热处理有两大类：一类是表面加热淬火热处理，另一类是化学热处理。 非金属材料的表面热处理：喷漆、着(染)色、抛光、化学镀后再电镀(如ABS)等。 2.金属材料热处理包括：退火、正火、淬火和回火。 非金属材料热处理包括碳纤维预氧化、碳化、石墨化设备，石墨化烧结等；复合材料成形以及空间环境模拟，包括热压罐，热压机，KM系列模拟罐，用户分布于汽车、模具、工具、碳纤维加工和其他高端应用领域。
第一篇工程材料 一、判断题（对的在题前的括号中打“√”，错的打“×”） （）1. 奥氏体的晶粒大小除了与加热温度和保温时间有关外，还与奥氏体中碳的质量分数及合金元素的质量分数有关。 （）2. 马氏体的硬度主要取决于马氏体中的碳的质量分数。 （）3. 固溶强化是指因形成固溶体而引起合金强度、硬度升高的现象。“√” （）4. 奥氏体中碳的质量分数愈高，淬火后残余奥氏体的量愈多。（）5. 同一钢材在相同加热条件下水淬比油淬的淬透性好。 （）6. 感应加热时的淬硬层深度主要取决于电流频率。频率愈高，则淬硬层愈浅。“√” （）7. 钢的表面淬火和表面化学热处理，本质上都是为了改变表面的成分和组织，从而提高其表面性能。 （）8. 钢的含碳量越高，则其淬火加热温度越高。 （）9. 金属多晶体是由许多内部晶格位向相同，而相互间位向不同的小晶体组成的。 （）10. 因为单晶体具有各向异性的特征，所以实际应用的金属晶体在各个方向上的性能也是不相同的。“×” （）11. 在其它条件相同时，金属模浇注的铸件晶粒比砂模浇注的铸件晶粒更细。“√” （）12. 在其它条件相同时，高温浇注的铸件晶粒比低温浇注的铸件晶粒更细。“×” （）13. 在其它条件相同时，铸成薄件的晶粒比铸成厚件的晶粒更细。“×” （）14. 在其它条件相同时，浇注时采用振动的铸件晶粒比不采用振动的
铸件晶粒更细“√” （）15. 铸造合金常用共晶或接近共晶成分的合金，要进行塑性变形的合金常用具有单相固溶体成分的合金。 （）16. 合金中的固溶体一般说塑性较好，而金属化合物的硬度较高。（）17. 过冷奥氏体的冷却速度越快，钢冷却后的硬度越高。 （）18. 第一类回火脆性是可逆的，第二类回火脆性是不可逆的。 （）19. 随奥氏体中碳的质量分数的增高，马氏体转变后，其中片状马氏体增加，板条状马氏体减少。 （）20. 孕育铸铁的强度、硬度比普通灰铸铁明显提高。 （）21. 凡是由液体凝固成固体的过程都是结晶。“×” （）22. 灰铸铁经过球化退火可获得球墨铸铁。 （）23. 为了提高硬铝的强度和硬度，应进行淬火加时效处理。 （）24. 除钴以外，大多数合金元素都使C曲线右移，从而提高钢的淬透性。 （）25. 奥氏体中的碳的质量分数愈高，则马氏体转变的开始温度和终止温度愈低。 （）26. 机械零件在承受交变应力时，只要该应力的绝对值小于它的屈服强度，就不会发生疲劳破坏。× （）27. 金属的同素异晶转变过程也是一种再结晶的过程。“×” （）28. 灰口铸铁件壁越厚，强度愈高。 （）29. 灰口铸铁的机械性能主要取决于石墨，而球墨铸铁的性能主要取决于基体。 （）30. 渗C和渗N都是常用的化学热处理都是要改变零件表面的化学成份，都需安排后续热处理。 （）31. 所有加入钢中的合金元素都可以不同程度地细化晶粒。“×”
绝对最全！！！！！！！ 工程材料与热加工 拒绝盗版！ 第1章材料的力学性能 一、选择题 1．金属材料在静载荷作用下，抵抗变形和破坏的能力称为__C____。 A. 塑性 B. 硬度 C. 强度 D. 弹性 2．在测量薄片工件的硬度时，常用的硬度测试方法的表示符号是___C___。 A. HBS B. HRC C. HV D. HBW 3．做疲劳试验时，试样承受的载荷为__B_____。 A. 静载荷 B. 交变载荷 C. 冲击载荷 D. 动载荷 二、填空题 1．金属塑性的指标主要有断后伸长率和断面收缩率两种。 2．金属的性能包括物理性能、化学性能、工艺性能和力学性能。 3．常用测定硬度的方法有压入法、刻划法和回跳法测试法。 4．材料的工艺性能包括铸造性能、锻造性能、焊接性能、切削加工性、热处理性等。 5．零件的疲劳失效过程可分为疲劳裂纹产生、疲劳裂纹扩展、瞬时断裂三个阶段。 三、判断题 1．用布氏硬度测试法测量硬度时，压头为钢球，用符号HBS表示。 ( √) 2．材料的断裂韧度大于材料的应力场强度因子的，材料的宏观裂纹就会扩展而导致材料的断裂。 ( ×) 四、概念及思考题 1．硬度，硬度的表示方法。 答：（1）硬度：材料在表面局部体积内抵抗变形（特别是塑性变形）、压痕或刻痕的能力；（2）硬度的表示方法：①布氏硬度：HBS(钢头：淬火钢球)或HBW （钢头：硬质合金球）②洛氏硬度：HR ③维氏硬度:HV 2．韧性，冲击韧性。3．疲劳断裂4．提高疲劳强度的途径。 第2章金属的晶体结构与结晶 一、名词解释 晶体：是指原子（离子、分子）在三维空间有规则地周期性重复排列的物体； 晶格：是指原子（离子、分子）在空间无规则排列的物体； 晶胞：通常只从晶格中选取一个能完全反应晶格特征的、最小的几何单元来分析晶体中原子的排列规律，这个最小的几何单元成为晶胞； 晶粒：多晶体中每个外形不规则的小晶体； 晶界：晶粒与晶粒间的界面；
目录 一、锻造产生的缺陷及原因 (2) 二、铸造产生的缺陷及原因 (5) 三、焊接产生的缺陷及原因 (6) 四、渗氮产生的缺陷及原因 (9) 五、渗氮产生的缺陷及原因 (11) 六、淬火产生的缺陷及原因 (13) 七、退火和正火产生的缺陷及原因 (15) 八、回火产生的缺陷及原因 (16)
不同热加工方法引起的缺陷种类及原因 热加工工艺包括锻造、铸造、焊接、热处理等，由于加工工艺、工件材料及操作者操作熟练程度的不同，会产生许多缺陷。下面就不同热加工方法所引起的缺陷种类及原因进行分析。 一、锻造产生的缺陷及原因 锻造工艺不当产生的缺陷通常有以下几种 1.大晶粒 大晶粒通常是由于始锻温度过高和变形程度不足、或终锻温度过高、或变形程度落人临界变形区引起的。铝合金变形程度过大，形成织构；高温合金变形温度过低，形成混合变形组织时也可能引起粗大晶粒，晶粒粗大将使锻件的塑性和韧性降低，疲劳性能明显下降。 2.晶粒不均匀 晶粒不均匀是指锻件某些部位的晶粒特别粗大，某些部位却较小。 产生晶粒不均匀的主要原因是坯料各处的变形不均匀使晶粒破碎程度不一，或局部区域的变形程度落人临界变形区，或高温合金局部加工硬化，或淬火加热时局部晶粒粗大。 3.冷硬现象 变形时由于温度偏低或变形速度太快，以及锻后冷却过快，均可能使再结晶引起的软化跟不上变形引起的强化（硬化），从而使热锻后锻件内部仍部分保留冷变形组织。这种组织的存在提高了锻件的强度和硬度，但降低了塑性和韧性。 4.裂纹 裂纹通常是锻造时存在较大的拉应力、切应力或附加拉应力引起的。裂纹发生的部位通常是在坯料应力最大、厚度最薄的部位。 如果坯料表面和内部有微裂纹、或坯料内存在组织缺陷，或热加工温度不当使材料塑性降低，或变形速度过快、变形程度过大，超过材料允许的塑性指针等，则在撤粗、拔长、冲孔、扩孔、弯
金属工艺学热加工工艺基础部分作业题 (铸造部分) 一、判断题：：以下各题如认为正确，请在题尾括号内打“√”，如认为错误，则打“×”。 1、铸造的实质使液态金属在铸型中凝固成形。………………………………………………………………（√） 2、随着铸造生产的发展，砂型铸造将逐步被特种铸造所取代。……………………………………………（×） 3、浇注时，铸件的厚大部分应尽可能置于型腔的下部。……………………………………………………（×） 4、其他条件性同时，亚共晶铸铁的流动性随着含碳量的增加而下降。……………………………………（×） 5、离心铸造只能生产回转体铸件。……………………………………………………………………………（×） 6、为了提高铸件的刚度和强度，通常采用的措施是：增设加强肋而不是增加壁厚。………………………（√） 7、对某垂直于分型面的非加工表面（例如某箱体的侧立面），如果在铸件设计时不宜设置结构斜度，则在进行铸造工艺设计时，允许对该面设置起模斜度。…………………………………………………………………（√） 8、铸件加工余量完全取决于铸造合金的种类和铸件的最大尺寸。………………………………………（×） 9、当浇注条件和铸件结构相同时，同一化学成分的液态合金在金属型和砂型中具有相同的充型能力。…（×） 10、压铸件不宜留较大的加工余量。…………………………………………………………………………（√） 11、芯子只能确定铸件的内部形状。…………………………………………………………………………（×） 12、压铸件不宜进行热处理。……………………………………………………………………………………（√） 13、由于金属型铸件的晶粒细小、力学性能好，所以最允许小壁厚可以比砂型铸件的小。………………（×） 二、单选题：以下各题请将正确的备选答案的序号填入题尾括号内。 1、下列铸造方法，使用无分型面铸型的是：（4 ） ①砂型铸造；②金属型铸造；③压力铸造；④熔模铸造。 2、在设计铸造零件时，应尽可能设置结构斜度的表面是：（ 3 ） ①平行于分型面的非加工表面；②平行于分型面的加工表面； ③垂直于分型面的非加工表面；④平行于分型面的加工表面。 3、用金属型和砂型铸造的方法生产同一个零件毛坯，一般：（ 1 ） ①金属型铸件，残留应力较大，力学性能高；②金属型铸件，残留应力较大，力学性能差； ③金属型铸件，残留应力较小，力学性能高；④金属型铸件，残留应力较小，力学性能差。 4、在垂直型芯中，与上芯头相比较，下芯头的特点是：（ 2 ） ①斜度大，高度大；②斜度小，高度大；③斜度小，高度小；④斜度大，高度小。 5、设计铸件时，壁厚应不小于最小允许壁厚，是为了防止产生：（4 ） ①裂纹；②变形；③铸件强度和刚度不足；④冷隔或浇不到；⑤气孔。 6、制造自来水龙头，壁厚较薄，且要求具有较好的塑性，常选用：（ 2 ） ①普通灰铸铁；②球墨铸铁；③黑心可锻铸铁；④孕育铸铁。 7、大型铸钢件大批生产时，应采用：（ 4 ） ①金属型铸造；②压力铸造；③熔模铸造；④砂型铸造。 8、大量生产下列小型铸造合金件，其中最适合于压力铸造的是：（ 2 ） ①球墨铸铁件；②铜、铝等有色合金铸件；③灰铸铁件；④高熔点及难切削加工合金铸件。 9、铸造圆角的主要作用是：（④） ①方便起模；②防止浇不到和冷隔；③防止气孔和夹杂物；④防止冲砂和应力集中。 10、铸件产生热应力和变形的原因是：（ ①液态收缩大；②凝固收缩大； ⑤铸件各部分冷却速度不一致。 11、大量铸造图示三通水管，在三个分型方案中最合理的方案是：（3 ①方案Ⅰ；②方案Ⅱ；③方案Ⅲ。 12、铸件的大平面应：（2 ）