第二篇铸造
第一章铸造工艺基础
1、铸造：将液态合金浇铸到与要生产的零件尺寸、结构相仿的铸型空腔，待冷却后得到零件的方法。
2、铸造的优点：具有较强的适应性、铸件成本低、
3、缺点：废品率高。生产过程难以控制；铸件力学性较差；砂型铸造铸件精密度较差。
4、浇不到，冷隔
5、铸件凝固方式：逐层凝固、糊状凝固、中间凝固
6、铸件容易产生缩孔、缩松、粘砂、析出性气孔、粗晶等缺陷。
7、缩孔：它是集中在铸件上部或最后凝固部位容积较大的孔洞。缩孔多呈倒锥形，内表面粗糙，通常隐藏在铸件内层，但有些情况下，可暴露在铸件的上表面，呈明显的凹坑。
8、缩松：分散在铸件某区域内的细小缩孔，成为缩松（在一定范围内分布的一堆孔）。当缩松与缩孔的容积相同时，缩松的分布面积要比缩孔大的多。
9、冒口作用：储存液体金属，进行补缩
10、冷铁作用：加快铸件的冷却作用。
11、收缩经历三个阶段：液态收缩、凝固收缩、固态收缩。
12铸件的变形规律：薄凸厚凹看图
第二章常用合金铸件的生产
1、炉料组成：金属料、燃料、溶剂
2、金属料的组成：
3、底焦一般距风口0.6~1m
4、灰铸铁的优越性能：优良的减震性、耐磨性好、缺口敏感性、铸造性能优良。切削加工性好
5、铸铁：是极其重要的铸造合金，它是含碳超过2.11%的铁碳合金。
6、灰铸铁依照其金属基体显微组织的不同可分为：珠光体灰铸铁、珠光体-铁素体灰铸铁、铁素体灰铸铁
7、灰铸铁的排号 P53
8、按照化学成分铸钢分为：铸造碳钢、铸造合金钢
第三章砂型铸造
1、造型的难易程度：整模造型、分模造型、假箱造型、活块造型、挖沙造型
2、分为两种形式：手工造型主要用于单件、小批生产，有时可以用于较大批量生产。机器造型大大提高劳动生产效率，改善劳动条件，铸件尺寸精确、表面光洁、加工余量小。机器造型的工艺特点通常是采用模板进行两箱造型，不可进行三箱造型，因不能紧实中箱。
3、浇注位置的选择原则p67：铸件重要的加工表面应朝下铸件的大平面应朝下为防止铸件薄壁部分产生浇不到或冷隔缺陷，应将面积较大的薄壁部分置于铸型下部或其处于垂直或倾斜位置若铸件圆周表面质量要求高应进行立铸，以便于补缩。
4、分型面的选择原则p68:应尽量使分型面平直、数量少应避免不必要的型芯和活块，以简化造型工艺应尽量使铸件全部或大部分垂直于下箱。
5、起模斜度：P71为了使模样便于从砂型中取出，凡平行起模方向的模样表面上所增加的斜度。大小取决于模样的高度、造型的方法、模样的材料等因素。
6砂型铸件的结构设计P77从3个方面答
·外形：尽量避免铸件起模方向存有外部侧凹，以便于起模尽量使分型面为平面凸台和筋条结构应便于起模垂直分型面上的不加工表面最好有结构斜度
·内腔：尽量不用和少用型芯应有足够的芯头，以便于型芯固定、排气和清理
·铸造性能：
—铸件的壁厚：铸件应有合适的壁厚铸件的壁厚也防止于过薄逐渐的额内壁散热慢故应比外壁薄些这样才能使铸件各部分冷
却速度趋于一致，以防止缩孔及裂纹的产生铸件壁厚应尽可能
均匀
—铸件的连接：铸件壁间转角处一般应具有结构圆角为减少
热节和内应力，应避免铸件壁间锐角连接，而改用先直角接头
后再转角的结构
—轮辐和筋的设计：设计铸件轮辐是尽量使其得以自由收缩，
以防止产生裂纹，设计成奇数轮辐或者弯曲的轮辐筋的布置
不同形式放裂筋的作用
—防止变形的设计：细而长易变形的铸件，应尽量设计成对称
截面为防止平板类铸件的翘曲变形，可增设加强筋
7、熔模铸造的工艺过程：蜡模制造-结壳-脱蜡（熔模）-熔烧
-浇铸
8、熔模铸造的特点：铸件的精度高，表面光洁可制造难以砂
型铸造或机械加工的形状很复杂的薄壁铸件适用于各种合金
铸件生产批量不受限制生产工艺复杂且周期长，机械加工
压型成本高，所用的耐火材料、模料和粘结剂价格高，铸件成
本高。
9、熔模铸造的适用范围：适用于高熔点合金精密铸件的成批、
大量生产，主要用于形状复杂、难以切削加工的小零件。
10、按照分型面不同，金属型可分为整体式、垂直分型式、水
平分型式和复合分型式。
11、金属型的铸造工艺P86：喷刷涂料金属型应保持一定的工
作温度适合的出型时间。
由于金属型（导热快），且没有（退让性）和（透气性），为获
得优质铸件和延长金属型的寿命，必须严格控制其工艺。
12、金属型铸造的特点：
13、金属型的适用范围：主要用于铜、铝合金不复杂中小铸件
的大批量生产。
14、压力铸造简称压铸压力铸造的特点：P88压力铸造的适
用范围：
15、离心铸造消失模铸造
第三篇金属塑性加工
第一章金属的塑形变形
1*、金属材料经过塑性加工之后，其内部的组织发生很大变化，
金属的性能也得到改善和提高。
2*、金属塑性变形的实质：金属在外力作用下，其内部必将产
生用力，此应力迫使原子离开原来的平衡位置，从而改变了原
子之间的距离。
3、金属随变形程度增大，强度硬度提升，而塑性和韧性下降。
4、加工硬化：在冷变形时，随着变形程度的增加，金属材料的
所有强度指标（弹性极限、比例极限、屈服点和强度极限）和
硬度都有所提高，但塑性和韧性有所下降的现象。
5、金属塑性变形的主要规律：体积不变规律：指金属在进行压
力加工时，变形前的体积等于变形后的体积（宏观讲）；最小阻
尼定律：指金属在进行压力加工时，金属如可以向各种方向变
形时，则最大的变形将是向着大多数质点遇到最小阻力的方向
运动而产生的变形。
6、锻件加热易产生缺陷：裂纹/表面氧化与脱碳/过热与过烧。
7*、回复：将冷变形后的金属加热至一定温度后，因原子的活
动能力增强，使原子回复到平衡位置，晶内残余应力大大减少。
8、T回=（0.25~0.3）T熔。 T再=0.4T熔。
10、冷加工：在再结晶温度以下加工；热加工：在再结晶温度
以上加工。
11*、锻造比的意义：改变坯料组织，使其紧密；细化晶粒；消
除偏析。
12、金属的可锻性：是材料在锻造过程中经受塑性变形而不开
裂的能力。
13、始锻温度>终锻温度。
14、始锻温度比AE线低200℃左右，终锻温度为800℃左右。
15、合金钢：1200℃~800℃；碳钢：1200℃~750℃。
第二章锻造
1、自由锻特点：①要求设备功率小，②通用性好，③适合大型
件生产，④生产效率和锻件精度不如模锻。
2、自由锻工序分为：⑴基本工序；⑵辅助工序；⑶精整工序。
⑴基本工序：①镦粗：使坯料刚度减小，横截面积增大的锻
造工序。②拔长：使坯料横截面积减小，长度增加的锻造工序，
适用于轴类，杆类锻件的生产（从大直径圆截面延伸拔长至小
圆截面时，应先正方形延伸，到一定尺寸后再导棱滚圆）。③冲
孔：在坯料上冲出透孔或不透孔的锻造工序。分为单面冲孔和
双面冲孔。④扭转；⑤错移；⑥切割。
3、模锻特点：①生产率高，为自由锻的10倍；②尺寸精确；
③铸件流线分布均匀，机械性好；④可锻复杂工件；⑤适合大
批量生产。
4、根据功能不同，模膛分为⑴模锻模膛和⑵制坯模膛。
⑴模锻模膛：1.终锻模膛和2.预锻模膛。
1、终锻模膛是模锻时最后成形用的模膛。
2、预断模膛是
飞边槽的作用：使金属更好的充满模膛、容纳多余金属、缓冲
⑵制坯模膛：①拔长模膛，②滚压模膛，③弯曲模膛和④切
断模膛
5*、选定分模面的原则：应保证模锻件能从模膛中取出应使上
下两模延分模面的模膛轮廓一致分模面应选在能使模膛深度
最浅的位置上选定分模面应使零件上所增加的余块最少分
模面最好是一个平面。
6*、G坯料=G锻件+G烧损+G料头
7、自由锻件的结构工艺性P123
（1）避免自由锻件有锥体或斜面结构；
（2）锻件由数个简单几何体构成时，几何体间的交接处不应
形成空间曲线。
（3）自由锻锻件上不应设计出加强筋、凸台、工字型截面或
空间曲线形表面；
（4）锻件形状较复杂时，应设计成由几个简单件构成的几何体。
8、模锻件的结构工艺性Ｐ１２４
（1）确定合理的分模面；
（2）设计模锻斜度，模锻圆角；
（3）模锻件外形应力求简单、平直和对称；
（4）模锻件的结构中应避免深孔或多孔结构；
（5）模锻件的整体结构应力求简单。
第三章冲压
1、冲压生产的基本工序有：分离工序和变形工序。
2、分离工序是使坯料的一部分与另一部分相互分离的工序。
3、冲裁：利用冲模将板料以封闭的轮廓与坯料分离的一种冲压
方法。
4、剪切：按不封闭轮廓分离的工序，剪掉的部分为坯料。
5、落料：被冲掉落下的部分为工件坯料，周边为废料；冲孔与
之相反。
6、间隙Ｚ应在板厚的5％～10％，间隙的大小也影响模具的寿
命。
7、Ｃ＝ｍб，б－板料厚度ｍｍ；ｍ与板料性能及厚度有关
的系数。
8、凸凹模刃口尺寸的确定：设计落料（凸）模时，先按落料件
确定凹模刃口尺寸，用缩9、小凸模刃口尺寸来保证间隙；设计
凹模时，先按冲孔确定凸模刃口尺寸，用扩大凹模10、刃口尺
寸来保证间隙。
11、冲裁件的排样：（１）有搭边排样：在各个落料之间均留有
一定尺寸的搭边。优点是毛刺小，而且是在同一个平面上，冲
裁件尺寸精确，质量较高，但消耗材料多。（２）无搭边排样：
利用落料形状的一个边作为另一个落料件的边缘，这种排样利
用率高，但毛刺不在同一个平面上，而且尺寸不容易准确。
12、单边修正量一般为板料厚度的８％～１０％。
13、变形是使坯料的一部分相对于另一部分产生位移而不破裂
的工序，如拉深，弯曲，翻边，成形。
14、凸凹模的圆角半径：ｒ凹＝１０б；ｒ凸（0.6～1）ｒ凹。
15、凸凹模间隙：ｃ＝（1.1～1.2）б。
16、拉深系数：拉深变形后拉深件的直径与其坯料直径之比。
ｍ＝ｄ／ｄ０。一般ｍ不小于0.5～0.8。
17、为防止弯裂，最小弯曲半径ｒ＝（0.25～1）б。
18、一般回弹角为0°～10°。
19、设计弯曲模时必须使模具角度比成品件角度小一个回弹角，
以保证成品件的弯曲角度准确。
20、冲压件的结构工艺性：
1）冲压件的形状及尺寸：
·对冲裁件的要求：①落料件的外形和冲孔件的孔型应力求
简单对称；②冲裁件的结构尺寸必须考虑材料的厚度，P136上
图；③冲裁件上直线与直线，曲线与直线的交接处，均应用圆
弧连接，以避免尖角处应力集中而产生裂纹。P136表
·对弯曲件的要求:①弯曲件形状应尽量对称，弯曲半径不能
小于材料允许的最小半径；②弯曲边过短不易成形，故应使弯
曲边的平直部分Ｈ＞2б；③弯曲带孔件时，为避免孔的变形，
Ｌ应大于（1.5～2）б；
·对拉深件的要求：①拉深件外形应简单、对称，深度不宜
过大，以便使拉深次数最少，易成形；②拉深件的圆角半径在
不增加工艺程序的情况下，最小允许半径如图3－60.
2）简化工艺及节省材料的设计P137:
·对于形状复杂的冲压件，可以将其分成若干个简单件，分别
冲压后再焊接成整体。
·采用冲口工艺，以减少组合件数量，节省材料和简化工艺过
程。
·在使用性能不变的情况下，应尽量简化拉深件结构，以达到
减少工序、节省材料和降低成本的目的。
3）冲压件的厚度：在强度和刚度允许的条件下，应尽可能采
用较薄的材料，以减少金属的消耗。对局部刚度不够的部位，
可采用加强筋。
第四篇焊接
1、焊接优点:节省材料（无搭边），可以将零件大小任意组合，
可大可小，可以制造双金属构件。
2、正接是将工件接到电源的正极，焊条（或电极）接到负极；
反接是将工件接到电源的负极，焊条（或电极）接到正极。正
接时工件的温度相对高一些。
3、焊接较薄工件时，应反接，防止焊漏。应正接，保证焊透。
4、电焊机的空载电压就是焊接时的引弧电压，一般为50-90V。
电弧长度越长，电弧电压也越高。一般情况下，电弧电压在16-
35V范围之内。
5、低碳钢焊接接头的组织：焊缝金属、熔合区、过热区、正火
区、部分变相区。
6、改善焊接热影响区组织和性能的方法：采用焊后正火处理，
使焊缝和焊接热影响区的组织转变为均匀的细晶结构。对焊后
不能进行热处理的金属材料或构件，则只能通过正确的选择焊
接材料，焊接方法与焊接工艺上来减少焊接热影响区的范围。
7、焊接变形的基本形式：收缩变形、角变形、弯曲变形、扭曲
变形、波浪变形。
8、熔渣和熔壳对焊缝成形的好坏和减缓金属的冷却速度有着重要的作用。
9、焊缝质量由很多因素来决定，如工件基体金属和焊条的质量、焊前的清理程度、焊接时电弧情况、焊接参数、焊接操作技术、焊后冷却速度以及焊后热处理等。
10、焊条种类及型号（P158）
按化学成分：低碳钢焊条、低合金钢焊条、不锈钢焊条（B）、堆焊焊条（D）、铸铁焊条及焊丝（Z）、铜几铜合金焊条（T）、铝及铝合金焊条（L）、耐热钢焊条（R）、镍及镍合金焊条（N）、低温焊条（W）。
按熔渣性质：酸性焊条和碱性焊条。其中1至5为酸性焊条，6和7为碱性焊条
11、氩弧焊特点：适于焊接各类合金钢、易氧化的非铁金属及锆、钽、钼等稀有金属材料。氩弧焊电弧飞溅小，焊缝致密，表面没有熔渣，成形美观。电弧和熔池区受气流保护，明弧可见，便于操作，容易实现全位置自动焊接。电弧在气流压缩下燃烧，热量集中，熔池较小，焊接速度较快，焊接热影响区较窄，因而焊后变形小。忧郁氩气价格较高，氩弧焊目前主要用于焊接铝、镁、钛及其合金，也不用于焊接不锈钢、耐热钢和一部分重要的低合金钢工件。
12、CO2气体保护焊特点：成本低，生产率高，操作性能好，质量较好。缺点是CO2的氧化作用使熔滴飞溅较为严重，因此焊接成形不够光滑。如果控制或操作不当，容易产生气孔。
13、电阻焊分为电焊，缝焊和对焊三种形式。
14、焊接性包括工艺焊接性和使用焊接性。
15、含碳量越低，焊接性能越好。
16、一般工艺设计原则：焊缝布置应尽量分散，焊缝的位置应尽可能对称布置，焊缝应尽量避开最大应力断面和应力集中位置以及机械加工表面，焊缝位置应便于焊接操作。
17、为保证焊缝质量，在焊接过程中应采取的措施（P151）
第五篇切削加工
第三章常用切削加工方法综述
1、车削的工艺特点：易于保证工件各加工面的位置精度切削过程比较平稳适用于有色金属零件的精加工道具简单
2、常用的钻床有台式钻床，立式钻床和摇臂钻床
3、钻孔加工范围：钻孔时孔加工中最常用的一种方法，常用的麻花钻的直径0.2~50mm，加工精度IT10以下，粗糙度12.5μm，属于粗加工。
4、钻孔方式一般有两种：
·钻头回转，工件不转。（轴线容易歪斜）直径不变。
·工件回转，钻头不转。（轴线不变）呈现喇叭状直径。
5、钻削的工艺特点：麻花钻刚性差容易引偏排屑困难（措施：在钻头上修磨出分屑槽，将宽的切屑分成窄条）切削热不易传导导向作用差横刃的不利影响两主切削刃不对称
6、引偏：由于钻头弯曲而引起的孔径扩大，孔不圆或孔的轴线歪斜等。
7、实际加工中减少引偏的措施：预钻锥形定心坑用钻套为钻头导向钻头的两个主切削刃尽量刃磨对称
8、扩孔的加工质量比钻孔高，一般精度可达IT10~IT9，表面粗糙度Ra值为3.2~6.3μm
铰孔是应用较为普遍的精加工方法之一，一般加工精度可达IT9~IT7，表面粗糙度Ra值为0.4~1.6μm
9、刨削的工艺特点：通用性好生产效率低成本低有一半是空行程，而且速度慢，没有铣削效率高精度可达IT10~IT9，Ra值1.6~12.5μm
10、浮动支撑夹具。P67图11、拉削加工特点：生产率高加工精度高，表面粗糙度值较小IT8~IT7Ra 1.6~0.8μm 拉床结构和操作比较简单拉刀价格昂贵加工范围广
12、铣削也是平面的主要加工方法之一。包括周铣和端铣。·铣床分为卧式铣床、立式铣床、龙门铣床、工具铣床、仿形铣床。
13、铣削的工艺特点：
·生产效率高容易产生振动刀齿散热条件较好加工精度一般可达到IT8~IT7 Ra1.6~3.2μm
14、在切削部位刀齿的速度方向和工件的进给方向相反时为逆铣；相同时为顺铣
15、逆铣和顺铣时的丝杠螺母间隙P71
16、砂轮的组成要素P74磨料、粒度、结合剂、硬度、组织。
17、砂轮的标志P77
18、磨削加工过程的三个阶段考填空P78
19、磨削的工艺特点：
·精度高、表面粗糙度值小砂轮有自锐作用背向力大堵塞，磨削温度高，产生磨削烧伤
20、磨削既可以加工铸铁、碳钢、合金钢等一般结构材料，也能够加工高硬度的淬硬钢、硬质合金、陶瓷和玻璃等难切削的材料。但是不宜加工塑性较大的有色金属工件。
21、磨削可以加工外圆面、内孔、平面、成行面、螺纹和齿轮齿形等各种各样的表面，还常用于各种刀具的刃磨
22、外圆磨削的磨削方法分为纵磨法、横磨法、综合磨法、深磨法P80
23、孔的磨削 IT6~8 Ra1.6~0.4μm
24、磨孔与磨外圆比较，存在的问题：表面粗糙度值较大生产率低精度控制不如磨外圆方便主要用于不适合镗、绞、拉削的高精度及淬硬孔
25、研具的材料应比工件材料软，以便部分磨粒在研磨过程中能嵌入研具表面，对加工件表面进行擦摩。
26、电火花加工的应用：加工硬、脆、韧、软、高熔点的导电材料和半导体材料。
27、电解加工的应用：加工工型孔、型腔、复杂型面、小而深的孔、以及套料、去毛刺、刻印等方面，导电材料。
28、电解加工和电火花加工比较：电解加工生产效率高，加工精度较低，且机床费用高。因此电解加工适用于成批和大量生产，而电火花加工主要适用于单件小批生产。
29、超声加工：加工宝石，加工脆硬材料，加工效率低，切削力小，切削热少。
30、激光加工：对于所有的金属和非金属都可以加工。可用于金刚石拉丝模、钟表宝石轴承、陶瓷、玻璃的非金属和硬质合金、不锈钢等金属材料的孔加工，以及其他材料的切割。
31、写出表面的加工工艺过程P102图：
32、孔的加工包括：钻孔、扩孔、铰孔、镗孔、拉孔、磨孔。
33、齿轮齿形的加工方法：成形法和展成法
34、生产纲领：企业计划期内应党生产的产品产量和速度的计划。
35、工序是指：一个工作地点对一个或一组工件所连续完成的那部分工艺过程。
36、六点定位原理P126：
38、夹具的种类：通用夹具和专用夹具
39:、定位与夹紧
40：生产类型：单件生产成批生产大量生产
41、P137看图改错
《工程材料及热加工工艺基础》复习要领 第一篇工程材料 一、基本概念 晶体、非晶体、晶格、晶胞、晶面、晶向、单晶休、多晶休、晶粒、晶界、结晶、同素界晶转变（重结晶）、过冷度、变质处理（孕育处理）、组元、相、固溶体、金属化合物、机械混合物、固溶强化、共晶反应、共析反应、热脆、冷脆、钢的热处理、化学热处理、索氏体、屈氏体（托氏体）、贝氏体、马氏体、临界冷却速度、红硬性、球化处理、石墨化退火 二、基本知识点 1.评定金属材料各项力学性能（强度、硬度、塑性、韧性等）的具体指标的物理意义及表示符号 2.单晶体与多晶体的区别 3.金属中常见的三种品格类型（分类、原子数、致密度） 4.结品的必要条件:具有一定的过冷度 5.结晶的-?般规律 6.晶粒大小对机械性能的影响及细化晶粒的主要方法 7.三种合金（固溶体，金属化合物，机械混合物）的结构、分类、晶格类型特点及力学性能特点 &铁碳合金基本组织的概念、成分、组织结构和性能特征 9.铁碳合金相图中特性点的物理意义、温度、含碳量 10.铁碳合金相图中的特性线的物理意义 11.铁碳合金的分类 12.碳的含量与铁碳合金力学性能间的关系 13.钢的结品过程及组织转变（会绘制冷却曲线及室温下组织示意图） 14.共晶、共析反应式 15?常用热处理工艺的概念、目的、加热温度范围、冷却方式 16.钢的分类、编号及应用 17.铸铁种类、牌号表示法、性能特点及应用 18.能对简单或典型零件的材料进行选择 第二篇铸造 一、基本概念 充型能力、收缩、定向凝固（顺序凝固）、同时凝固 二、基本知识点 1.影响充型能力的因素及充型能力对铸件质量的影响
2.合金的收缩阶段及其对铸件质量的影响（缩孔、缩松、铸造内应力、变形和裂
金属工艺学复习题 第一篇 1．钢的热处理一般由_加热_、_保温_、_冷却_三个阶段组成。 2．α—Fe是_体心_立方晶格。金属的晶格类型主要有___体心立方晶格___、__面心立方晶格___、___密排六方晶格___三大类。 3．金属材料的塑性常用____伸长率___和___断面收缩率__来判断。 4.合金工具钢主要用于制造__刀具__、__量具__、__模具__等，含碳量甚高。 5. 在拉伸试验中，试样拉断前能承受的最大应力称为材料的（抗拉强度）。根据拉伸实验过程中拉伸实验力和伸长量关系，画出的应力——应变曲线（拉伸图）可以确定出金属的（强度和塑性） 6. 金属材料表现出是力学性能的是（D） A 导电性 B 抗氧化性 C 导热性 D 硬度 7．钢是以铁为主要元素的铁碳合金，一般含碳量小于（ 2.11% ） 8.调质处理就是（淬火并高温回火）的复合热处理工艺。工件淬火及_高温回火_的复合热处理工艺，称为调质。 9.根据溶质原子在溶剂中所占位置不同，固溶体可分为_置换固溶体_和_间隙固溶体__两种。 10.下列是表面热处理的是（表面淬火、渗碳、渗氮） 11.金属力学性能的有（强度、硬度、韧性）等, 金属疲劳的判断依据是（疲劳强度） 12.铁碳合金相图中，S点是（共析点） 13.常见的碳素钢按用途分为_（碳素结构钢、碳素工具钢）两大类。45钢是（优质碳素结构钢）, T12中含碳量平均为（ 1.2% ） 14. 分别填出下列铁碳合金组织的符号。奥氏体___A____ 铁素体____F____ 珠光体____P____ 15.不宜用于成品与表面薄层硬度测试方法（布氏硬度） 名词解释： 1. 强度：金属材料在力的作用下，抵抗塑性变形和断裂的能力 2．固溶体：溶质原子溶入溶剂晶格而保持溶剂晶格类型的金属晶体 3．过冷度：理论结晶温度与实际结晶温度之差，称之为过冷度。 4．退火：退火是将刚加热、保温，然后随炉火埋入灰中使其慢慢冷却的热处理工艺。 5．疲劳强度：当循环应力低于某定值时，疲劳曲线呈水平线，表示该金属材料在此应力下可经受无数次应力循环仍不发生疲劳断裂，此应力值称为材料的疲劳强度。 6．过冷现象：实际结晶温度低于理论结晶温度，这种现象称为“过冷” 7.相：在合金组织中，凡化学成分、晶格构造和物理性能相同的均匀组正部分成为相。 简答题： 1．什么是“过冷现象”？过冷度指什么？ ①、实际结晶温度低于理论结晶温度，这种现象称为“过冷”。 ②、理论结晶温度与实际结晶温度之差，称为过冷度。 2．下列符号所表示的力学性能指标的名称是什么？ σ b ：抗拉强度 σ-1 : 疲劳强度 δ：伸长率 αk ：冲击韧度 HBS：卒火钢球
1．影响金属充型能力的因素有：金属成分、温度和压力和铸型填充条件。 2．可锻性常用金属的塑性和变形抗力来综合衡量。 3．镶嵌件一般用压力铸造方法制造，而离心铸造方法便于浇注双金属铸件。 4．金属型铸造采用金属材料制作铸型，为保证铸件质量需要在工艺上常采取的措施包括：喷刷涂料、保持合适的工作温度、严格控制开型时间、浇注灰口铸铁件要防止产生白口组织。 5．锤上模锻的锻模模膛根据其功用不同，可分为模锻模膛、制坯模膛两大类。 6．落料件尺寸取决于凹模刃口尺寸，冲孔件的尺寸取决于凸模刃口（冲子）尺寸。（落料件的光面尺寸与凹模的尺寸相等的，故应该以凹模尺寸为基准，冲孔工件的光面的孔径与凸模尺寸相等，故应该以凸模尺寸为基准。）7．埋弧自动焊常用来焊接长的直线焊缝和较大直径的环形焊缝。 8．电弧燃烧非常稳定，可焊接很薄的箔材的电弧焊方法是等离子弧焊。 9．钎焊可根据钎料熔点的不同分为软钎焊和硬钎焊。
二、简答题 1．什么是结构斜度？什么是拔模斜度？二者有何区别？ 拔模斜度：铸件上垂直分型面的各个侧面应具有斜度，以便于把模样（或型芯）从型砂中（或从芯盒中）取出，并避免破坏型腔（或型芯）。此斜度称为拔模斜度。 结构斜度：凡垂直分型面的非加工表面都应设计出斜度，以利于造型时拔模，并确保型腔质量。 结构斜度是在零件图上非加工表面设计的斜度，一般斜度值比较大。 拔模斜度是在铸造工艺图上方便起模，在垂直分型面的各个侧面设计的工艺斜度，一般斜度比较小。有结构斜度的表面，不加工艺斜度。 2．下面铸件有几种分型面？分别在图上标出。大批量生产时应选哪一种？为什么？
分模两箱造型，分型面只有一个，生产效率高； 型芯呈水平状态，便于安放且稳定。 3．说明模锻件为什么要有斜度和圆角？ 斜度：便于从模膛中取出锻件； 圆角：增大锻件强度，使锻造时金属易于充满模膛，避免锻模上的内尖角处产生裂纹，减缓锻模外尖角处的磨损，从而提高锻模的使用寿命。 4．比较落料和拉深工序的凸凹模结构及间隙有什么不同？ 落料的凸凹模有刃口，拉深凸凹模为圆角；
塑性加工金属塑性变形 1.加工硬化：在冷变形时，随着变形程度的增加，金属材料的所有强度指标和硬度指标都有所提高，但塑性和韧性有所下降的现象。 2.回复：将冷变形后的金属加热至一定温度后，因原子的活动能力增强，使原子恢复到平衡位置，晶体内残余应力大大减小的现象。 3.再结晶：当温度升高到该金属熔点的0.4倍时，金属原子获得更多的热能，使塑性变形后金属被拉长了的晶粒重新生核、结晶，变为与变形前晶格结构相同的新等轴晶粒的过程。4、冷变形：是金属在再结晶温度以下所进行的变形或加工，如钢的冷拉或冷冲压等；热变形：是金属在再结晶温度以上所进行的变形或加工，如钢的热轧、热锻等。 5.可锻性：材料在锻造过程中经受塑性变形而不开裂的能力。6.锻造比：锻造时变形程度的一种表示方法，通常用变形前后的截面比、长度比、或高度比来表示。7.锻造：自由锻与模锻的生产与应用。与自由锻相比，模锻尺寸精度高，机械加工余量小，锻件的显微组织分布更为合理，可进一步提高零件的使用寿命。模锻生产率高，操作简单，容易实现机械化和自动化。但设备投资大，模锻成本高，生产准备周期长，且模锻件的质量受到模锻设备吨位的限制，因而适用于中小型锻件的成批和大量生产。 1.切削运动：包括主运动和进给运动。朱运动使刀具和工件之间产生相对运动，促使道具前刀面接近工件而实现切削。他的速度最高，消耗功率最大。进给运动使刀具与工件之间附加的相对运动，与主运动配合，即可连续地切削，获得具有所需几何特性的已加工表面。 2.切削三要素：切削速度：切削刃上选定点相对于工件主运动的瞬时速度(m/s)；进给量：刀具在紧急运动方向上相对工件的位移量（mm/z）；背吃刀量：在通过切削刃上选定点并垂直于该点主运动方向的切削层尺寸平面中，垂直于进给运动放向测量的切削尺寸（mm）。 3.切削层参数：切削层公称横接面积：切削层在切削尺寸平面里的实际横接面积；切削公称宽度：主切削刃截形上两个极限点间的距离；切削层公称厚度：很截面积与公称宽度之比 4.刀具材料基本要求：较高硬度、足够强度和韧性承受切削力和冲击和震动、较好耐磨性、较高耐热性、较好工艺性。常用材料：碳素工具钢、合金工具钢、高速钢、硬质合金及陶瓷材料。5、车刀切削部分组成：前面：道具上切削流过的表面；后面：刀具上与工件上切削中产生的表面相对的表面。切削刃：指刀具前面上拟作切削刃的刃，有主切削刃和副切削刃之分。6、刀具几何角度和作用：主偏角（一般45、60、75、90度）、副偏角（5—15）：影响切削层截面的形状和参数，切削分力的变化并和副偏角一起影响已加工表面的粗糙度、前角（5-15）、后角（8-12）：减少道具后面与工件表面的摩擦，并配合前角改变切削刃的锋利与强度、刃倾角（负5—+5）：影响刀头的强度、切削和排屑方向 5.切削过程：切削塑形金属是，材料受到道具的作用以后，开始产生弹性变形。随着刀具继续切入，金属内部的应力、应变继续加大。当应力达到材料的屈服点时，产生塑形变形。刀具再继续前进，应力进而达到材料的断裂强度，金属材料被挤裂，并沿着刀具的前面流出而成为切屑。 6.切屑种类：带状切屑、节状切屑、崩碎切屑 7.切削力切削功率的计算：P18 8.切屑热的来源：在切屑过程中，由于绝大部分的切削功都转变成热量，所以有大量的热产生，这些热称之为切削热。主要来源：切屑变形所产生的热量；切屑和刀具的前面之间的摩擦所产生的热量；工件与刀具后面之间的摩擦所产生的热量。 9.切屑热的分布：切屑热产生以后，由切屑、工件、刀具及周围的介质传出、各部分传出的比例取决于工件材料、切削速度、刀具材料及刀具几何形状等。车削时的切屑热主要由切屑传出。 10.切屑热对切削的影响：传入切削及介质中的热量越多，对加工越有利；传入刀具的热量虽然不是很多，但由于刀具切削部分体积很小，因此刀具的温度可达到很高。温度升高以后会加速刀具的磨损；传入刀具的热量，可能使工件变形，产生形状和尺寸的误差。 1、铣削的工艺特点：1）生产率较高。2）铣削时容易产生振动。3）刀齿散热条件好。应用：铣削时，主运动是铣刀的回转运动，进给运动是工件的直线运动或曲线运动。铣刀可以用来加工平面、成形面、齿轮、沟槽，还可以进行孔加工，如钻孔、扩孔等。 铣削可分为粗铣、半精铣、精铣。 1、外圆加工方案的分析及其应用： （1）粗车除淬硬钢以外，各种零件的加工都适用。当零件的外圆面要求精度低、表面粗糙度值较大时，只粗车即可。（2）粗车—半精车对于中等精度和粗糙度要求的末淬硬工件的外圆面，均可采用此方案。（3）粗车—半精车—磨（粗磨或半粗磨）此方案最适于加工精度稍高、粗糙度值较小，且淬硬的钢件外圆面，也广泛用于加工未淬硬的钢件或铸件。（4）粗车—半精车—粗磨—精磨此方案的适用范围基本上与（3）相同，只是外圆面要求的精度更高、表面粗糙度值更小，需将磨削分为粗磨和精磨，才能达到要求。（5）粗车—半精车—粗磨—精磨—研磨（或超级光磨或镜面磨削）此方案可达到很高的精度和很小的表面粗糙度值，但不宜用于加工塑性大的有色金属零件。（6）粗车—精车—精细车此方案主要适用于精度要求高的有色金属零件的加工。塑性加工金属塑性变形 1.加工硬化：在冷变形时，随着变形程度的增加，金属材料的所有强度指标和硬度指标都有所提高，但塑性和韧性有所下降的现象。 2.回复：将冷变形后的金属加热至一定温度后，因原子的活动能力增强，使原子恢复到平衡位置，晶体内残余应力大大减小的现象。 3.再结晶：当温度升高到该金属熔点的0.4倍时，金属原子获得更多的热能，使塑性变形后金属被拉长了的晶粒重新生核、结晶，变为与变形前晶格结构相同的新等轴晶粒的过程。4、冷变形：是金属在再结晶温度以下所进行的变形或加工，如钢的冷拉或冷冲压等；热变形：是金属在再结晶温度以上所进行的变形或加工，如钢的热轧、热锻等。 5.可锻性：材料在锻造过程中经受塑性变形而不开裂的能力。6.锻造比：锻造时变形程度的一种表示方法，通常用变形前后的截面比、长度比、或高度比来表示。7.锻造：自由锻与模锻的生产与应用。与自由锻相比，模锻尺寸精度高，机械加工余量小，锻件的显微组织分布更为合理，可进一步提高零件的使用寿命。模锻生产率高，操作简单，容易实现机械化和自动化。但设备投资大，模锻成本高，生产准备周期长，且模锻件的质量受到模锻设备吨位的限制，因而适用于中小型锻件的成批和大量生产。 11.切削运动：包括主运动和进给运动。朱运动使刀具和工件之间产生相对运动，促使道具前刀面接近工件而实现切削。他的速度最高，消耗功率最大。进给运动使刀具与工件之间附加的相对运动，与主运动配合，即可连续地切削，获得具有所需几何特性的已加工表面。 12.切削三要素：切削速度：切削刃上选定点相对于工件主运动的瞬时速度(m/s)；进给量：刀具在紧急运动方向上相对工件的位移量（mm/z）；背吃刀量：在通过切削刃上选定点并垂直于该点主运动方向的切削层尺寸平面中，垂直于进给运动放向测量的切削尺寸（mm）。 13.切削层参数：切削层公称横接面积：切削层在切削尺寸平面里的实际横接面积；切削公称宽度：主切削刃截形上两个极限点间的距离；切削层公称厚度：很截面积与公称宽度之比 14.刀具材料基本要求：较高硬度、足够强度和韧性承受切削力和冲击和震动、较好耐磨性、较高耐热性、较好工艺性。常用材料：碳素工具钢、合金工具钢、高速钢、硬质合金及陶瓷材料。5、车刀切削部分组成：前面：道具上切削流过的表面；后面：刀具上与工件上切削中产生的表面相对的表面。切削刃：指刀具前面上拟作切削刃的刃，有主切削刃和副切削刃之分。6、刀具几何角度和作用：主偏角（一般45、60、75、90度）、副偏角（5—15）：影响切削层截面的形状和参数，切削分力的变化并和副偏角一起影响已加工表面的粗糙度、前角（5-15）、后角（8-12）：减少道具后面与工件表面的摩擦，并配合前角改变切削刃的锋利与强度、刃倾角（负5—+5）：影响刀头的强度、切削和排屑方向 15.切削过程：切削塑形金属是，材料受到道具的作用以后，开始产生弹性变形。随着刀具继续切入，金属内部的应力、应变继续加大。当应力达到材料的屈服点时，产生塑形变形。刀具再继续前进，应力进而达到材料的断裂强度，金属材料被挤裂，并沿着刀具的前面流出而成为切屑。 16.切屑种类：带状切屑、节状切屑、崩碎切屑 17.切削力切削功率的计算：P18 18.切屑热的来源：在切屑过程中，由于绝大部分的切削功都转变成热量，所以有大量的热产生，这些热称之为切削热。主要来源：切屑变形所产生的热量；切屑和刀具的前面之间的摩擦所产生的热量；工件与刀具后面之间的摩擦所产生的热量。 19.切屑热的分布：切屑热产生以后，由切屑、工件、刀具及周围的介质传出、各部分传出的比例取决于工件材料、切削速度、刀具材料及刀具几何形状等。车削时的切屑热主要由切屑传出。 20.切屑热对切削的影响：传入切削及介质中的热量越多，对加工越有利；传入刀具的热量虽然不是很多，但由于刀具切削部分体积很小，因此刀具的温度可达到很高。温度升高以后会加速刀具的磨损；传入刀具的热量，可能使工件变形，产生形状和尺寸的误差。 1、铣削的工艺特点：1）生产率较高。2）铣削时容易产生振动。3）刀齿散热条件好。应用：铣削时，主运动是铣刀的回转运动，进给运动是工件的直线运动或曲线运动。铣刀可以用来加工平面、成形面、齿轮、沟槽，还可以进行孔加工，如钻孔、扩孔等。 铣削可分为粗铣、半精铣、精铣。 2、外圆加工方案的分析及其应用： （1）粗车除淬硬钢以外，各种零件的加工都适用。当零件的外圆面要求精度低、表面粗糙度值较大时，只粗车即可。（2）粗车—半精车对于中等精度和粗糙度要求的末淬硬工件的外圆面，均可采用此方案。（3）粗车—半精车—磨（粗磨或半粗磨）此方案最适于加工精度稍高、粗糙度值较小，且淬硬的钢件外圆面，也广泛用于加工未淬硬的钢件或铸件。（4）粗车—半精车—粗磨—精磨此方案的适用范围基本上与（3）相同，只是外圆面要求的精度更高、表面粗糙度值更小，需将磨削分为粗磨和精磨，才能达到要求。（5）粗车—半精车—粗磨—精磨—研磨（或超级光磨或镜面磨削）此方案可达到很高的精度和很小的表面粗糙度值，但不宜用于加工塑性大的有色金属零件。（6）粗车—精车—精细车此方案主要适用于精度要求高的有色金属零件的加工。
金属工艺学试题及答案 一、填空（每空0.5分，共10分） 1．影响金属充型能力的因素有：金属成分、温度和压力和铸型填充条件。 2．可锻性常用金属的塑性和变形抗力来综合衡量。 3．镶嵌件一般用压力铸造方法制造，而离心铸造方法便于浇注双金属铸件。 4．金属型铸造采用金属材料制作铸型，为保证铸件质量需要在工艺上常采取的措施包括：喷刷涂料、保持合适的工作温度、严格控制开型时间、浇注灰口铸铁件要防止产生白口组织。 5．锤上模锻的锻模模膛根据其功用不同，可分为模锻模膛、制坯模膛两大类。 6．落料件尺寸取决于凹模刃口尺寸，冲孔件的尺寸取决于凸模刃口尺寸。 7．埋弧自动焊常用来焊接长的直线焊缝和较大直径的环形焊缝。 8．电弧燃烧非常稳定，可焊接很薄的箔材的电弧焊方法是等离子弧焊。 9．钎焊可根据钎料熔点的不同分为软钎焊和硬钎焊。 二、简答题（共15分） 1．什么是结构斜度？什么是拔模斜度？二者有何区别？（3分） 拔模斜度：铸件上垂直分型面的各个侧面应具有斜度，以便于把模样（或型芯）从型砂中（或从芯盒中）取出，并避免破坏型腔（或型芯）。此斜度称为拔模斜度。 结构斜度：凡垂直分型面的非加工表面都应设计出斜度，以利于造型时拔模，并确保型腔质量。 结构斜度是在零件图上非加工表面设计的斜度，一般斜度值比较大。 拔模斜度是在铸造工艺图上方便起模，在垂直分型面的各个侧面设计的工艺斜度，一般斜度比较小。有结构斜度的表面，不加工艺斜度。 2．下面铸件有几种分型面？分别在图上标出。大批量生产时应选哪一种？为什么？（3分） 分模两箱造型，分型面只有一个，生产效率高；型芯呈水平状态，便于安放且稳定。 3．说明模锻件为什么要有斜度和圆角？（2分） 斜度：便于从模膛中取出锻件；圆角：增大锻件强度，使锻造时金属易于充满模膛，避免锻模上的内尖角处产生裂纹，减缓锻模外尖角处的磨损，从而提高锻模的使用寿命。 4．比较落料和拉深工序的凸凹模结构及间隙有什么不同？（2分） 落料的凸凹模有刃口，拉深凸凹模为圆角； 落料的凸凹模间间隙小，拉深凸凹模间间隙大，普通拉深时，Z=（1.1~1.2）S 5．防止焊接变形应采取哪些工艺措施？（3分） 焊前措施：合理布置焊缝，合理的焊接次序，反变形法，刚性夹持法。 焊后措施：机械矫正法，火焰加热矫正法 6．试比较电阻对焊和闪光对焊的焊接过程特点有何不同？（2分） 电阻对焊：先加压，后通电；闪光对焊：先通电，后加压。五、判断正误，在括号内正确的打√，错误的打×（每题0.5分，共5分） 1．加工塑性材料时，不会产生积屑瘤。（× ） 2．顺铣法适合于铸件或锻件表面的粗加工。（× ） 3．拉削加工适用于单件小批零件的生产。（× ） 4．单件小批生产条件下，应采用专用机床进行加工。（× ） 5．插齿的生产率低于滚齿而高于铣齿。（√ ） 6．作为定位基准的点或线，总是以具体的表面来体现的。（√ ） 7．轴类零件如果采用顶尖定位装夹，热处理后需要研磨中心孔。（√ ） 8．生产率是单位时间内生产合格零件的数量。（√ ） 9．镗孔主要用于加工箱体类零件上有位置精度要求的孔系。（√ ）
一、填空题 1、金属材料的性能可分为两大类:一类叫___使用性能________,反映材料在使用过程中表现出来的特性,另一类叫______工艺性能______,反映材料在加工过程中表现出来的特性。 2、常用的硬度表示方法有_布氏硬度、洛氏硬度与维氏硬度。 3、自然界的固态物质,根据原子在内部的排列特征可分为晶体与_非晶体_两大类。 4、纯金属的结晶过程包括__晶核的形成__与__晶核的长大_两个过程 5、金属的晶格类型主要有_体心立方晶格面心立方晶格密排六方晶格__三大类。 6、晶体的缺陷主要有_点缺陷线缺陷面缺陷。 7、铁碳合金室温时的基本组织有______铁素体_____、____渗碳体______、_____奥氏体____、珠光体与莱氏体。 8、铁碳合金状态图中,最大含碳量为_ 6、69%。 9、纯铁的熔点就是_____1538℃______。 10、钢的热处理工艺曲线包括______加热_______、____保温_________与冷却三个阶段。 11、常用的退火方法有____完全退火_____、球化退火与____去应力退火_______。 12、工件淬火及___________高温回火_______的复合热处理工艺,称为调质。 13、常用的变形铝合金有__防锈铝硬铝超硬铝锻铝__ 。 14、灰铸铁中的石墨以___片状石墨___ 形式存在 15、工业纯铜分四类,分别代号___T1____ 、____T2_____、___T3___、______T4__ 表示钢中非金属夹杂物主要有: 、、、等。 二、单项选择题 1、下列不就是金属力学性能的就是( D) A、强度 B、硬度 C、韧性 D、压力加工性能 2、属于材料物理性能的就是( ) A、强度 B、硬度 C、热膨胀性 D、耐腐蚀性 3、材料的冲击韧度越大,其韧性就( ) A、越好 B、越差 C、无影响 D、难以确定 4、组成合金最基本的、独立的物质称为( ) A、组元 B、合金系 C、相 D、组织 5、金属材料的组织不同,其性能( ) A、相同 B、不同 C、难以确定 D、与组织无关系 6、共晶转变的产物就是( ) A、奥氏体 B、渗碳体 C、珠光体 D、莱氏体 7、珠光体就是( ) A、铁素体与渗碳体的层片状混合物 B、铁素体与奥氏体的层片状混合物 C、奥氏体与渗碳体的层片状混合物 D、铁素体与莱氏体的层片状混合物 8、下列就是表面热处理的就是( ) A、淬火 B、表面淬火 C、渗碳 D、渗氮 9、下列就是整体热处理的就是( ) A、正火 B、表面淬火 C、渗氮 D、碳氮共渗 10、正火就是将钢材或钢材加热保温后冷却,其冷却就是在( ) A、油液中 B、盐水中 C、空气中 D、水中 11、最常用的淬火剂就是( ) A、水 B、油 C、空气 D、氨气 12、45钢就是( )
属 工 -艺 学 第 五 版 上 强度：金属材料在里的作用下，抵抗塑性变形和断裂的能力。指标：屈服点（b s）、抗拉强度（b b）塑性：金属材料在力的作用下产生不可逆永久变形的能力。指标：伸长率（S）、断面收缩率（ 3 硬度：金属材料表面抵抗局部变形，特别是塑性变形压痕、划痕的能力。 1布氏硬度：HBS （淬火钢球）。HBW （硬质合金球） 指标：-2洛氏硬度：HR （金刚石圆锥体、淬火钢球或硬质和金球） 3韦氏硬度 习题： 1什么是应力，什么是应变？ 答：试样单位面积上的拉称为应力，试样单位长度上的伸长量称为应变。 5、下列符号所表示的力学性能指标名称和含义是什么？
答：b b:抗拉强度，材料抵抗断裂的最大应力。 （7 S :屈服强度，塑性材料抵抗塑性变形的最大应力。 6：条件屈服强度，脆性材料抵抗塑性变形的最大应力 7 -1 ：疲劳强度，材料抵抗疲劳断裂的最大应力。 S：延伸率，衡量材料的塑性指标。 a k :冲击韧性，材料单位面积上吸收的冲击功。 HRC洛氏硬度，HBS压头为淬火钢球的布氏硬度。HBW压头为硬质合金球的布氏硬度。 过冷度：理论结晶温度与实际结晶温度之差。冷却速度越快，实际结晶温度越低，过冷度越大。纯金属的结晶包括晶核的形成和晶核的长大。 同一成分的金属，晶粒越细气强度、硬度越高，而且塑性和韧性也越好。 原因：晶粒越细，晶界越多，而晶界是一种原子排列向另一种原子排列的过度，晶界上的排列是犬牙交错的，变形是靠位错的变移或位移来实现的，晶界越多，要跃过的障碍越多。 M提高冷却速度，以增加晶核的数目。 J 2在金属浇注之前，向金属液中加入变质剂进行变质处理，以增加外来晶核，还可以采用热处理或塑性加工方法，使固态金属晶粒细化。 3采用机械、超声波振动，电磁搅拌等 合金：两种或两种以上的金属元素，或金属与非金属元素溶合在一起，构成具有金属特性的新物质。组成元素成为组员。 U、固溶体：溶质原子溶入溶剂晶格而保持溶剂晶格类型的金属晶体。 铁碳合金组织可分为：2、金属化合物：各组员按一定整数比结合而成、并具有金属性质的均匀物质 （渗 < 碳体） 3、机械混合物：结晶过程所形成的两相混合组织。
金属工艺学练习题
《金属工艺学》复习题 一、填充题（每空1分，共40分） 1、车削加工可以完成的工作有、、 、、等。 2、布氏硬度试验所用压头有和两种，测定小于450HBS的金属材料的布氏硬度值应选用 压头。 3、材料的强度是指在外力作用下，材料抵抗和 的能力。 4、金属中常见的三种晶格类型是晶格、 晶格和晶格。 5、相是指合金中、均相同并与该系统中的其它部分有界面分开的组成部分。 6、铁素体是碳溶解于中形成的间隙固溶体，符号为。 7、钢的热处理是将钢在固态下加热、和，以改变其内部，从而获得所需性能的工艺方法。 8、正火的冷却方式是，其作用除与基本相同外，还具有消除的作用。 9、钢的淬火后进行的复合热处理工艺称为调质，调质后的组织为。 10、碳钢的常存杂质中，引起钢的热脆性，引起钢
的冷脆性，是主要的有害杂质。 11、目前我国最常用的两种高速钢是和。 12、铸铁中和的含量越高，越容易达到充分的石墨化。 13、造型材料应具备的性能包括强度、退让性、 溃散性能和透气性及耐火性。 14．积屑瘤是与强烈磨擦产生粘结形成。 15．刀具材料切削部分的性能基本要求有、 、和。16．刀具磨损的形式有、和 三种；其磨损过程分、 和三个阶段， 其中阶段是刀具工作的有效阶段。 17．铣削加工中，主体运动为，进给运动为 。 18．切削加工过程须注意工艺阶段分开，遵循加工和 加工分开的原则。 19．车削用量三要素为、和。 对刀具耐用度影响最大的是。 20．螺纹车削加工中，主轴与车刀之间的严格传动比为。21．铣削方式分三类，分别为、
、。22．铣床结构分、 、、 、、 和9部分。 23．合金是一种与或通过熔炼或其他方法结合而成的具有的物质。 24．铁碳合金的基本相有、和。 25．与之差称为过冷度，其大小 与有关，越快，金属的实际结晶温度越，过冷度就越大。 26．硬度是金属材料抵抗特别是 的能力。硬度的测试方法有、 和三种。 27．金属材料抵抗载荷作用而的能力，称为冲击韧性。 28、焊接低碳钢时，其热影响区可分、 、等区。 29、去应力退火是将工件加热至于Ac1的某一温度，保 温后冷的热处理工艺，其目的在于消除工 件。 32、车床车削圆锥的加工方法有宽刀法、
一、简答题 1．将钟表发条拉直是弹性变形还是塑性变形？怎样判别它的变形性质？ 2．下列符号表示的力学性能指标的名称和含义是什么？ σb、σs、σ0.2、σ-1、δ、αk、HRC、HBS、HBW 3．什么是同素异构转变?试画出纯铁的冷却曲线，分析曲线中出现“平台”的原因。室温和1100℃时的纯铁晶格有什么不同？ 4．金属结晶的基本规律是什么？晶核的形成率和成长速度受到哪些因素的影响？ 5．常用的金属晶体结构有哪几种？它们的原子排列和晶格常数各有什么特点？α-Fe、γ-Fe、Al、Cu、Ni、Pb、Cr、V、Mg、Zn各属何种晶体结构？ 6．什么是固溶强化？造成固溶强化的原因是什么？ 7．将20kg纯铜与30kg纯镍熔化后缓慢冷却到如图所示温度T1，求此时： （1）两相的成分；（2）两相的重量比； （3）各相的相对重量（4）各相的重量。 8．某合金如下图所示： 标出（1）-（3）区域中存在的相； （2）标出（4）、（5）区域中的组织；
（3）相图中包括哪几种转变？写出它们的反应式。 9. 今有两个形状相同的铜镍合金铸件，一个含Ni90％，一个含Ni50％，铸后自然冷却，问凝固后哪个铸件的偏析较为严重？如何消除偏析？ 10. 按下面所设条件，示意地绘出合金的相图，并填出各区域的相组分和组织组分，以及画出合金的力学性能与该相图的关系曲线。 设C、D两组元在液态时能互相溶解，D组元熔点是C组元的4/5 ，在固态时能形成共晶，共晶温度是C组元熔点的2/5，共晶成分为ωD＝30％；C组元在D组元中有限固溶，形成α固溶体。溶解度在共晶温度时为ωC＝25％，室温时ωC＝10％，D组元在C组元中不能溶解；C组元的硬度比D组元高。计算ωD＝40％合金刚完成共晶转变时，组织组成物及其百分含量。 11．分析在缓慢冷却条件下，45钢和T10钢的结晶过程和室温的相组成和组织组成。并计算室温下组织的相对量。 12. 试比较索氏体和回火索氏体，托氏体和回火托氏体，马氏体和回火马氏体之间在形成条件、组织形态、性能上的主要区别。
金属材料热处理与加工应用题库及答案 目录 项目一金属材料与热处理 (2) 一、单选（共46题） (2) 二、判断（共2题） (4) 三、填空（共15题） (4) 四、名词解释（共12题） (5) 五、简答（共6题） (5) 项目二热加工工艺 (7) 一、单选（共32题） (7) 二、判断（共18题） (8) 三、填空（共16题） (9) 四、名词解释（共5题） (9) 五、简答（共14题） (10) 项目三冷加工工艺 (13) 一、填空（共3题） (13) 二、简答（共2题） (13)
项目一金属材料与热处理 一、单选（共46题） 1.金属α－Ｆｅ属于（A）晶格。 A.体心立方 B.面心立方 C.密排六方晶格 D.斜排立方晶格 2.铁与碳形成的稳定化合物Fe3C称为:（C） A.铁素体 B.奥氏体 C.渗碳体 D.珠光体 3.强度和硬度都较高的铁碳合金是：（A ）。 A.珠光体 B.渗碳体 C.奥氏体 D.铁素体 4.碳在γ－Ｆｅ中的间隙固溶体，称为：（B）。 A.铁素体 B.奥氏体 C.渗碳体 D.珠光体 4.硬度高而极脆的铁碳合金是：（C）。 A.铁素体 B.奥氏体 C.渗碳体 D.珠光体 5.由γ－Ｆｅ转变成α－Ｆｅ是属于：（D ）。 A.共析转变 B.共晶转变 C.晶粒变 D.同素异构转变 6.铁素体（Ｆ）是：（D）。 A.纯铁 B.混合物 C.化合物 D.固溶体 7.金属结晶时，冷却速度越快，其实际结晶温度将：（B）。 A.越高 B.越低 C.越接近理论结晶温度 D.固溶体 8.为细化晶粒，可采用：（B）。 A.快速浇注 B.加变质剂 C.以砂型代金属型 D.固溶体 9.晶体中的位错属于：（C）。 A.体缺陷 B.面缺陷 C.线缺陷 D.点缺陷 10.下列哪种是高级优质钢：（C）。 A.10号钢 B.Ｔ7 C.Ｔ8Ａ D.30Ｃｒ 11.优质碳素结构钢“４５”，其中钢的平均含碳量为：（C ）。 A.45％ B.0.045％ C.0.45％ D.4.5％ 12.优质碳钢的钢号是以（A ）命名。 A.含碳量 B.硬度 C.抗拉强度 D.屈服极限 13.优质碳素钢之所以优质，是因为有害成分（B ）含量少。 A.碳 B.硫 C.硅 D.锰 14.碳素工具钢的钢号中数字表示钢中平均含碳量的（C）。 A.十分数 B.百分数 C.千分数 D.万分数 15.碳钢中含硫量过高时，将容易引起（B）。 A.冷脆 B.热脆 C.氢脆 D.兰脆 16.选用钢材应以（C）为基础。 A.硬度 B.含碳量 C.综合机械性能 D.价格 17.属于中碳钢的是（B ）。 A.20号钢 B.30号钢 C.60号钢 D.70号钢 18.下列金属中，焊接性最差的是（D ）。 A.低碳钢 B.中碳钢 C.高碳钢 D.铸铁
第一篇金属材料材料导论 第一章金属材料的主要性能 第一节金属材料的力学性能 力学性能的定义：材料在外力作用下，表现出的性能。 一、强度与塑性 概念：应力；应变 拉伸实验 F（ k· F ?L（mm） ?L e 1.强度： 定义：塑性变形、断裂的能力。 衡量指标：屈服强度、抗拉强度。 （1）屈服点： 定义：发生屈服现象时的应力。 公式：σs＝F s/A o（MPa） （2）抗拉强度： 定义：最大应力值。 公式：σb＝F b/A o 2.塑性： 定义：发生塑性变形，不破坏的能力。 衡量指标：伸长率、断面收缩率。 （1）伸长率： 定义： 公式：δ＝（L1－L0）/L0×100％ （2）断面收缩率： 定义： 公式：Ψ＝（A0－A1）/A0×100％ 总结：δ、Ψ越大，塑性越好，越易变形但不会断裂。
二、硬度 硬度： 定义：抵抗更硬物体压入的能力。 衡量：布氏硬度、洛氏硬度等。 1.布氏硬度：HB （1）应用范围：铸铁、有色金属、非金属材料。 （2）优缺点：精确、方便、材料限制、非成品检验和薄片。 2.洛氏硬度：HRC用的最多 一定锥形的金刚石（淬火钢球），在规定载荷和时间后，测出的压痕深度差即硬度的大小（表盘表示）。 （1）应用范围：钢及合金钢。 （2）优缺点：测成品、薄的工件，无材料限制，但不精确。 总结：数值越大，硬度越高。 第二章铁碳合金 第一节纯铁的晶体结构及其同素异晶转变 一、金属的结晶 结晶：液态金属凝结成固态金属的现象。 实际结晶温度－金属以实际冷却速度冷却结晶得到的结晶温度Tn。一、金属结晶的过冷现象： 金属的实际结晶温度总是低于理论结晶温度，Tn 第二部分复习思考题 一、判断题 （）1. 当以很小的刀具前角、很大的进给量和很低的切削速度切削钢等塑性金属时形成的是节状切屑。√ （）2. 粗磨时应选粒度号大的磨粒，精磨时则应选细的磨粒。× （）3. 磨硬材料应选软砂轮，磨软材料应选硬砂轮。√ （）4. 砂轮的组织号越大，磨料所占体积百分比越大。× （）5. 麻花钻起导向作用的是两条螺旋形棱边。√ （）6. 铰孔既能提高孔的尺寸精度和表面粗糙度，也能纠正原有孔的位置误差。×（）7. 无心外圆磨削(纵磨)时，导轮的轴线与砂轮的轴线应平行。× （）8. 粗车L/D=4～10的细长轴类零件时，因工件刚性差，宜用一夹一顶的安装方法。× （）9. 镗床只能加工通孔，而不能加工盲孔。× （）10. 拉削加工只有一个主运动，生产率很高，适于各种批量的生产。× （）11. 粗基准即是粗加工定位基准。× （）12. 钨钛钻类硬质合金刀具适合加工脆性材料。× （）13. 车削锥面时，刀尖移动的轨迹与工件旋转轴线之间的夹角应等于工件锥面的两倍。× （）14. 当加工表面、刀具、切削用量中的切削速渡和进给量都不变时，完成的那一部分工序，称为一个工步。√ （）15. 积屑瘤使刀具的实际前角增大，并使切削轻快省力，所以对精加工有利。×（）16. 砂轮的硬度是指磨粒的硬度。× （）17. 钻孔既适用于单件生产，又适用于大批量生产。√ （）18. 由于拉刀一次行程就能把该工序中的待加工表面加工完毕，故其生产率很高。√ （）19. 精车时，刃倾角应取负值。× （）20. 在切削用量中，对切削温度影响最大的是进给量。× （）21. 车刀主偏角越大，刀尖散热条件越好。× （）22. 刨刀在切入工件时受到较大的冲击，因此刨刀的前角较小，刀尖圆弧较大。√（）23. 精车时，应选较小的背吃刀量、较小的进给量和较低的切削速度。× （）24. 扩孔可以在一定程度上纠正原孔轴线的偏斜。√ （）25. 用中等切削速度切削脆性金属材料容易产生积屑瘤。× 第一部分 金属材料及热处理 一、填空题： 1.45钢水淬后硬度为，T10A水淬后硬度为。 2.45钢经调质处理后，硬度可为。 3. 45钢作为工夹具时，工作部分硬度为HRC40—45，应进行和热处理工艺。 4.T10A要求硬度为HRC58—64，应进行和热处理工艺。 5.GCr15滚动轴承钢的最终热处理工艺是。 6.20CrMnTi是钢；其主要热处理工艺是。 7.40Cr是钢；其主要热处理工艺是。 8．高速钢多次锻打的目的是；采用1260℃～1280℃加热的目的是；多次回火的目的是。 9.渗碳钢的含碳量一般为；渗碳后表面组织为；心部组织为 。 10.调制刚的含碳量一般为；经调制热处理后组织为。 11.金属的机械性能指标有，，， ，。 12.各种热处理工艺过程都是由，， 三个阶段组成的。 13.完全退火适用于钢；正火适用于钢；钢用水做淬火剂；用油做淬火剂。 14.淬火的主要目的是；过共析钢正火的主要目的； 完全退火的目的是。 15.过冷奥氏体经不同温度，等温转变后的组织有，， ，，。 16.ICr18Ni9Ti中的Cr的作用是， Ti的作用是。 17.40CrNiMo中的Ni的作用是， Mo的作用是。 18.W18Cr4v中的W的作用是。 19.下列杂志元素对钢的机械性能的主要影响为：P ，S ， Si ， Mn 。 20.Cu在钢中的主要作用是。 21.铁碳合金在常温下的组织有，，，， ，，，。 22.常见的铸铁主要有，，， ，。应用最多的是铸铁。23. 和的合金叫黄铜；和的合金叫青铜。 24.为使高碳钢具有较高硬度时，常采用热处理工艺；为使高碳钢降低 硬度时，常采用热处理工艺；为使中碳钢具有一定综合机械性能，常采用热处理工艺；为使低碳钢表面耐磨，常采用 并；为使钢具有良好的切削加工性能可在钢中添加合金元素 铸造将液态金属浇注到具有与零件形状、尺寸相适应的铸型型腔中，待其冷却凝固，以获得毛坯或零件的生产方法 液态合金的充型能力液态合金充满铸型型腔，获得形状完整、轮廓清晰铸件的能力 缩孔它是集中在铸件上部或最后凝固部位容积较大的孔洞。缩孔多呈倒圆锥形，内表面粗糙，通常隐藏在铸件的内层，但在某些情况下，可暴露在铸件的上表面，呈明显的凹坑。 缩松分散在铸件某区域内的细小缩孔，称为缩松。当缩松与缩孔的容积相同时，缩松的分布面积要比缩孔大得多。缩松的形成原因也是由于铸件最后凝固区域的收缩未能得到补足，或者，因合金呈糊状凝固，被树枝状晶体分隔开的小液体区难以得到补缩所致。 热应力它是由于铸件的壁厚不均匀、各部分的冷却速度不同，以致在同一时期内铸件各部分收缩不一致而引起的。 机械应力它是合金的固态收缩受到铸型或型芯的机械阻碍而形成的内应力 热裂热裂是在高温下形成的裂纹。其形状特征是：缝隙宽、形状曲折、缝内呈氧化色 结晶：金属的结晶就是金属液体转变为晶体的过程，亦即金属原子由无序到有序的排列过程。 热处理：就是将钢在固态下，通过加热、保温和冷却，以改变钢的组织，从而获得所需性能的工艺方法。 冷裂冷裂是在低温下形成的裂纹。其形状特征是：裂纹细小、呈连续直线状，有时缝内呈轻微的氧化色 可锻铸铁可锻铸铁又称为玛铁。它是将白口铸铁经石墨化退火而形 成的一种铸铁。 球墨铸铁球墨铸铁是上世纪40年代末发展起来的一种铸造合金， 它是向出炉的铁水中加入球化剂和孕育剂而得到的球状石墨铸铁。 起模斜度为了使模样（或型芯）便于从砂型（或芯盒）中取出，凡 垂直于分型面的立壁在制造模样时，必须留出一定的倾斜度（图2-36）， 此倾斜度称为起模斜度。 熔模铸造用易熔材料制成模样，然后在模样上涂挂耐火材料，经硬 化之后，再将模样熔化以排出型外，从而获得无分型面的铸型。由于 模样广泛采用蜡质材料来制造，故又常将熔模铸造称为“失蜡铸造”。 金属型铸造将液态合金浇人金属铸型、以获得铸件的一种铸造方法。由于金属铸型可反复使用多次（几百次到几千次），故有永久型铸造之称 压力铸造简称压铸。它是在高压下（比压约为5～150MPa）将液态或半液态合金快速地压人金属铸型中，并在压力下凝固，以获得铸件的方法 离心铸造将液态合金浇人高速旋转（250～1500 r/min）的铸型，使金属液在离心力作用下充填铸型并结晶 利用金属在外力作用下所产生的塑性变形，来获得具有一定形状、尺寸和力学性能的原材料、毛坯或零件的生产方法，称为金属压力加工，又称金属塑性加工。轧制金属坯料在两个回转轧辊的孔隙中受压变形，以获得各种产品的加工方法。拉拔金属坯料被拉过拉拔模的模孔而变形的加工方法。 挤压金属坯料在挤压模内被挤出模孔而变形的加工方法。 锻造金属坯料在抵铁或锻模模膛内变形而获得产品的方法。 1、形状复杂、体积也较大的毛坯常用砂型铸造方法。 2、铸造时由于充型能力不足，易产生的铸造缺陷是浇不足和冷隔。 3、液态合金的本身流动能力，称为流动性。 4、合金的流动性越好，则充型能力好。 5、铸造合金的流动性与成分有关，共晶成分合金的流动性好。 6.合金的结晶范围愈小，其流动性愈好 7、同种合金，结晶温度范围宽的金属，其流动性差。 8、为防止由于铸造合金充型能力不良而造成冷隔或浇不足等缺陷，生产中采用最方便而有效的方法是提高浇注温度。 9、金属的浇注温度越高，流动性越好，收缩越大。 10、合金的收缩分为液态收缩、凝固收缩和固态收缩三个阶段。 11、合金的液态、凝固收缩是形成铸件缩孔和缩松的基本原因。 12、铸件中的缩孔（松）是由于合金的液态收缩和凝固收缩造成的。 13、同种合金，凝固温度范围越大，铸件产生缩松的倾向大。 14、同种合金，凝固温度范围越大，铸件产生缩孔的倾向小。 15、定向（顺序）凝固、冒口补缩，增大了铸件应力的倾向。 16、为充分发挥冒口的补缩作用，减少缩孔，铸件常采用定向（顺序）凝固方式。 17、为防止铸件产生缩孔，便于按放冒口，铸件应采用顺序凝固原则。 18、控制铸件凝固的原则有二个，即顺序原则和同时原则。 20、按铸造应力产生的原因不同，应力可分为热应力和机械应力。 21、铸件厚壁处产生热应力是拉应力。铸件薄壁处产生热应力是压应力。 23、铸件内部的压应力易使铸件产生伸长变形。 24、铸件内部的拉应力易使铸件产生缩短变形。 25、为防止铸件产生热应力，铸件应采用同时凝固原则。 26、机床床身由于热应力影响，其变形方向为向下凸。 27、防止铸件变形的措施除设计时使壁厚均匀外，还有反变形 法。 28、为防止铸件热裂，应控铸钢、铸铁中含 S 量。 29、为防止铸件冷裂，应控铸钢、铸铁中含 P 量。 30、灰铸铁的石墨形态是片状。 31、灰铸铁和球铁孕育处理时，常加入孕育剂是 75Si-Fe 。 32、常见的铸造合金中，普通灰铸铁的收缩较小。 33、可锻铸铁的石墨形态是团絮状。 34、球墨铸铁的石墨形态是球形。 38、常见的铸造合金中，铸钢的收缩较大。 41、手工砂型铸造适用于小批量铸件的生产。 金 属 工 艺 学 第 五 版 上 册纲要 强度：金属材料在里作用下，抵抗塑性变形和断裂能力。指标：屈服点（σs）、抗拉强度（σb）。 塑性：金属材料在力作用下产生不可逆永久变形能力。指标：伸长率（δ）、断面收缩率（ψ）硬度：金属材料表面抵抗局部变形，特别是塑性变形压痕、划痕能力。 1布氏硬度：HBS（淬火钢球）。HBW（硬质合金球） 指标：2洛氏硬度：HR（金刚石圆锥体、淬火钢球或硬质和金球） 3韦氏硬度 习题： 1什么是应力，什么是应变？ 答：试样单位面积上拉称为应力，试样单位长度上伸长量称为应变。 5、下列符号所示力学性能指标名称和含义是什么？ 答：σb：抗拉强度，材料抵抗断裂最大应力。 σs：屈服强度，塑性材料抵抗塑性变形最大应力。 σ0.2：条件屈服强度，脆性材料抵抗塑性变形最大应力 σ-1：疲劳强度，材料抵抗疲劳断裂最大应力。 δ：延伸率，衡量材料塑性指标。 αk：冲击韧性，材料单位面积上吸取冲击功。 HRC：洛氏硬度，HBS：压头为淬火钢球布氏硬度。HBW：压头为硬质合金球布氏硬度。 过冷度：理论结晶温度与实际结晶温度之差。冷却速度越快，实际结晶温度越低，过冷度越大。 纯金属结晶涉及晶核形成和晶核长大。 同一成分金属，晶粒越细气强度、硬度越高，并且塑性和韧性也越好。 因素：晶粒越细，晶界越多，而晶界是一种原子排列向另一种原子排列过度，晶界上排列是犬牙交错，变形是靠位错变移或位移来实现，晶界越多，要跃过障碍越多。 1提高冷却速度，以增长晶核数目。 2在金属浇注之前，向金属液中加入变质剂进行变质解决，以增长外来晶核，还可以采用热解决或塑性加工办法，使固态金属晶粒细化。 3采用机械、超声波振动，电磁搅拌等 合金：两种或两种以上金属元素，或金属与非金属元素溶合在一起，构成具备金属特性新物质。构成元素成为成员。 1、固溶体：溶质原子溶入溶剂晶格而保持溶剂晶格类型金属晶体。铁碳合金组织可分为： 2、金属化合物：各成员按一定整数比结合而成、并具备金属性质 均匀物质（渗碳体） 3、机械混合物：结晶过程所形成两相混合组织。金属工艺学复习题及答案
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