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第一章：金属旳液态成型一、充型：1.充型概念：液态合金填充铸型旳过程，简称充型。
2.充型能力：液态合金充斥铸型型腔，获得形状完整、轮廓清晰铸件旳能力。
⏹充型能力局限性时，会产生浇局限性、冷隔、夹渣、气孔等缺陷⏹影响充型能力旳重要原因⏹⑴合金旳流动性—液态合金自身旳流动能力a 化学成分对流动性旳影响—纯金属和共晶合金旳成分旳流动性好b工艺条件对流动性旳影响—浇注温度、充型能力、铸型阻力c流动性旳试验⏹⑵工艺条件：a 、浇注温度一般T浇越高，液态金属旳充型能力越强。
b、铸型填充条件—铸型旳许热应力c、充型压力：态金属在流动方向上所受旳压力越大，充型能力越强。
d、铸件复杂程度:构复杂，流动阻力大，铸型旳充填就困难e、浇注系统旳旳构造浇注系统旳构造越复杂，流动阻力越大，充型能力越差。
f、折算折算厚度也叫当量厚度或模数，为铸件体积与表面积之比。
折算厚度大，热量散失慢，充型能力就好。
铸件壁厚相似时，垂直壁比水平壁更轻易充填。
——影响铸型旳热互换影响动力学旳条件（充型时阻力旳大小），必须在保证工艺条件下金属旳流动性好充型能力才好。
二、冷却⑴影响凝固旳方式旳原因：a.合金旳结晶温度范围—合金旳结晶温度范围愈小，凝固区域愈窄，愈倾向于逐层凝固。
金属和共晶成分旳合金是在恒温下结晶旳。
由表层向中心逐层推进(称为逐层凝固)方式，固体层内表面比较光滑，流动阻力小，流动性好。
b.铸件旳温度梯度—在合金结晶温度范围已定旳前提下，凝固区域旳宽窄取决与铸件内外层之间旳温度差。
若铸件内外层之间旳温度差由小变大，则其对应旳凝固区由宽变窄。
⑵凝固:a.逐层凝固—充型能力强，便于防止缩孔、缩松。
灰铸铁和铝硅合金等倾向于逐层凝固。
b.糊状凝固—充型能力差，难以获得结晶紧实旳铸件球铁倾向于糊状凝固。
c.中间凝固—⑶收缩:a.液态收缩从浇注温度到凝固开始温度之间旳收缩。
由温度下降引起。
T浇—T液用体收缩率表达b.凝固收缩从凝固开始到凝固终止温度间旳收缩。
铸造是将液态金属浇注到具有与零件形状及尺寸相适应的铸型空腔中，待冷却凝固后，获得一定形状和性能的零件或毛坯的方法。
优点：成型方便，工艺适应性广；成本低廉，生产周期短。
缺点：劳动强度大，生产条件差，产物污染环境；生产工序较多；铸件质量不稳定，废品率高。
合金铸造性能：合金在铸造生产中获得优质铸件的能力。
1.合金的充型能力：液态合金充满型腔，获得尺寸正确、形状完整、轮廓清晰的铸件的能力，取决于合金的流动性、浇注条件、铸型条件；合金的流动性是指合金本身在液态下的流动能力。
决定于合金的化学成分、结晶特性、粘度、凝固温度范围、浇注温度、浇注压力、金属型导热能力。
合金流动性不好铸件易产生浇不到、冷隔等缺陷，也是引起铸件气孔、夹渣、縮孔缺陷的间接原因。
2.合金的收缩：合金在浇注、凝固直至冷却至室温的过程中体积和尺寸縮减的现象，分为液态、凝固、固态三个阶段，取决于化学成分、浇注温度、铸件结构和铸型条件。
缩孔和缩松的防止方法：1.顺序凝固原则：使铸件按递增的温度梯度方向从一个部分到另一个部分依次凝固。
如在铸件可能出现縮孔的热节处安放冒口，使铸件从远离冒口的部位开始凝固，冒口本身最后凝固。
主要适用于纯金属和结晶温度范围窄、靠近共晶成分的合金以及凝固收缩大的合金补缩;2.加压补缩法：压力铸造、离心铸造等。
铸件的固态收缩受到阻碍及热作用，会产生铸造内应力。
1.热应力：由于铸件壁厚不均匀、各部分冷却速度不一致，致使铸件在同一时期内各部分的收缩不一致；先厚-薄+，后厚+薄-。
同时凝固原则：采取必要措施使铸件各部分冷却速度尽量一致，如将内浇道开在薄壁处减速凝固，在远离浇道的厚壁处出放置冷铁加快凝固，从而使铸件各部分冷却速度尽量一致。
主要适用于缩孔、缩松倾向较小的灰口铸铁等合金。
2.机械应力：铸件收缩时受到铸型、型芯等的机械阻碍而引起的应力，通过时效处理（自然~、人工~）来消除。
铸件的变形与防止：设计铸件时尽量使壁厚均匀、形状简单、结构对称：对于重要零件进行去应力退火。
材料成形复习提纲
一、引言
1.材料成形的定义和重要性
2.材料成形的分类和应用领域
二、材料成形的基本原理
1.材料变形与本构关系
2.材料变形的影响因素
3.材料成形的力学行为
三、塑性成形
1.压力与应力
2.塑性变形的基本形式
3.塑性成形的分类和工艺
4.塑性成形的优点和局限性
四、焊接成形
1.焊接工艺的分类和原理
2.焊接接头的设计和准备
3.焊接材料和设备的选择
4.焊接质量控制和检验
五、热处理技术
1.热处理的目的和作用
2.热处理的分类和工艺
3.热处理对材料性能的影响
4.热处理过程控制和参数选择
六、表面处理技术
1.表面处理的目的和作用
2.表面处理的分类和工艺
3.表面处理对材料性能的影响
4.表面处理过程控制和参数选择
七、材料成形的质量控制与检验
1.质量控制的重要性和原则
2.常用的成形质量检验方法
3.质量缺陷的分析和处理
八、新型材料成形技术
1.新型材料与成形技术的关系
2.新型材料成形技术的研究进展
3.新型材料成形技术的应用前景
九、结语
1.材料成形的发展趋势和挑战
2.对材料成形的思考和展望。
第一章铸造1.铸造：将液态金属在重力或外力作用下充填到型腔中，待其凝固冷却后，获得所需形状和尺寸的毛坯或零件的方法。
2.充型：溶化合金填充铸型的过程。
3.充型能力：液态合金充满型腔，形成轮廓清晰、形状和尺寸符合要求的优质铸件的能力。
4.充型能力的影响因素：金属液本身的流动能力（合金流动性）浇注条件：浇注温度、充型压力铸型条件：铸型蓄热能力、铸型温度、铸型中的气体、铸件结构流动性是熔融金属的流动能力，是液态金属固有的属性。
5.影响合金流动性的因素：（1）合金种类：与合金的熔点、导热率、合金液的粘度等物理性能有关。
（2）化学成份：纯金属和共晶成分的合金流动性最好；（3）杂质与含气量：杂质增加粘度，流动性下降；含气量少，流动性好。
6.金属的凝固方式：①逐层凝固方式②体积凝固方式或称“糊状凝固方式”。
③中间凝固方式7.收缩：液态合金在凝固和冷却过程中，体积和尺寸减小的现象称为合金的收缩。
收缩能使铸件产生缩孔、缩松、裂纹、变形和内应力等缺陷。
8.合金的收缩可分为三个阶段：液态收缩、凝固收缩和固态收缩。
液态收缩和凝固收缩，通常以体积收缩率表示。
液态收缩和凝固收缩是铸件产生缩孔、缩松缺陷的基本原因。
合金的固态收缩，通常用线收缩率来表示。
固态收缩是铸件产生内应力、裂纹和变形等缺陷的主要原因。
9.影响收缩的因素（１）化学成分：碳素钢随含碳量增加，凝固收缩增加，而固态收缩略减。
??? （２）浇注温度：浇注温度愈高，过热度愈大，合金的液态收缩增加。
??? （３）铸件结构：铸型中的铸件冷却时，因形状和尺寸不同，各部分的冷却速度不同，结果对铸件收缩产生阻碍。
???（4）铸型和型芯对铸件的收缩也产生机械阻力10.缩孔及缩松：铸件凝固结束后常常在某些部位出现孔洞，按照孔洞的大小和分布可分为缩孔和缩松。
大而集中的孔洞称为缩孔，细小而分散的孔洞称为缩松。
缩孔的形成：主要出现在金属在恒温或很窄温度范围内结晶，铸件壁呈逐层凝固方式的条件下。
材料成型技术基础知识点总结材料成型技术是指利用压力、温度和时间等因素，通过给予物质以一定的形状，以获得具备特定功能和要求的制品的一种技术方法。
材料成型技术在各个行业的制造过程中起着重要的作用。
下面将对材料成型技术的基础知识点进行总结。
1.材料成型的分类：材料成型可分为热成型和冷成型两类。
热成型是指在高温下进行的成型过程，包括热压、热拉伸、热挤压等。
冷成型是指在常温下进行的成型过程，包括冷弯、冷挤压、冷拔等。
2.材料成型的原理：材料成型的基本原理是通过对材料施加力和热量，使其发生塑性变形，进而得到所需形状和尺寸的制品。
材料成型的力学过程包括拉伸、挤压、弯曲、剪切等。
热量作用主要是为了降低材料的硬度，提高其变形能力。
3.材料成型工艺：材料成型的工艺包括模具设计、加工设备的选择与调试、成型过程的操作等。
模具是材料成型的关键工具，模具的设计要考虑到材料的特性、形状和尺寸的要求。
加工设备的选择与调试要根据材料的成型要求和加工量来确定。
成型过程的操作要严格控制力和热的加工参数，保证制品的质量。
4.材料成型的性能影响因素：材料成型的性能受到许多因素的影响，包括材料的物理和化学性质、成型工艺的参数、设备的性能等。
材料的性能对成型工艺的选择和制品的质量有着重要影响。
成型工艺的参数如温度、压力、速度等也会对成品的性能产生影响。
设备的性能如精度、刚度、压力等也会影响到成型的结果。
5.材料成型的应用：材料成型技术广泛应用于诸多领域，如汽车制造、航空航天、电子、建筑等。
汽车制造中的车身、发动机零部件等都需要经过冲压成型、挤压成型等工艺。
航空航天中的飞机壳体、涡轮叶片等也需要通过成型工艺进行制作。
电子产品中的外壳、散热器等也需要通过成型技术来获得所需的形状。
建筑领域中的钢结构、混凝土构件等亦需要经过成型工艺来生产。
综上所述，材料成型技术是制造过程中不可或缺的一部分。
通过了解材料成型的分类、原理、工艺、性能影响因素和应用，可以更好地理解和应用材料成型技术，提高制品的质量和生产效率。
第一章绪论1. 现代制造过程的分类：质量增加、质量不变、质量减少2. 质量增加过程：渗碳，渗氮，氰化处理，电镀3. 质量减少过程：切削，切割，电解，落料，冲孔，剪切4. 质量不变过程：锻造，轧制第二章液态材料铸造成形技术过程1. 充型能力：液态金属充满铸型型腔，获得形状完整、轮廓清晰的铸件的能力。
表征方式：最小壁厚2. 充型能力弱：产生浇不足，冷隔，气孔，夹杂，缩孔，热裂等缺陷3. 充型能力取决于：金属自身的流动能力（主要），铸型性质（速度，热交换强度，蓄热系数），浇筑条件（速度温度），铸型结构（折算厚度）4. 金属的流动性：1. 定义：液态金属自身的流动能力2. 测量方法：将金属液浇入螺旋型试样铸型中，表征方式：螺旋线试样长度5. 收缩铸件在液态，凝固和固态冷却过程中所产生的体积和尺寸减小的现象6. 收缩的三个阶段1. 液态凝固阶段表现：腔内液面降低2. 凝固收缩阶段3. 固态收缩阶段表现：铸件外形尺寸减少；是产生拉力、变形、裂纹等缺陷的基本原因凝固：逐层凝固，体积凝固，中间凝固。
7. 铸件的实际收缩1. 铸型表面的摩擦阻力2. 热阻力（壁厚均匀则无3. 机械阻力只受到1，自由收缩否则为受阻收缩8. 缩孔：凝固过程，大而密集的孔洞形成条件：金属在恒温/很窄的温度范围结晶，铸件由表及里逐层凝固原因：金属的液态收缩和凝固收缩值大于固态收缩值，且得不到补偿形成部位：铸件最后凝固区域9. 缩松：凝固过程小而分散的孔洞形成条件：结晶温度范围较宽，体积凝固原因：金属的液态收缩和凝固收缩大于固态收缩形成部位：铸件壁中心区域厚大部位10. 防止方法：1. 采用顺序凝固即a.合理设计内浇口位置和浇注工艺b.合理应用冒口、冷铁和补贴等技术措施2. 加压补缩11. 铸造应力：铸件在凝固和随后的冷却过程中，固态收缩受到阻碍而引起的内应力分类：热应力【薄壁、细小部位：冷的快，受压应力（凸出）；厚壁、粗大部位：冷得慢，受拉应力（凹进）】，相变应力，机械阻碍应力12.减少措施：选弹性模量，收缩系数小；同时凝固；浇冒口，缓冷；选退让性好的砂芯13. 热裂：形状特征：裂缝短，缝隙宽，形状曲折，缝内呈氧化颜色防止措施：改善型砂退让性冷裂：形状特征：裂纹细小，呈连续直线状，缝内有金属光泽或轻微氧化色14. 吸气性：金属在熔炼过程中会溶解气体（主要H2、N2、O2）15. 吸气过程：气分子撞击金属液表面，高温而离解为原子，吸附在金属表面，扩散到内部16. 偏析：铸件凝固后，截面上不同部位，以至于晶粒内部产生化学成分不均匀的现象宏观偏析：成分不均匀现象表现在较大尺寸范围，分类：正偏析（k＞1），逆偏析（k＜1）k：溶质平衡分配系数（固相溶质/液相溶质）微观偏析：微小范围内的化学成分不均匀，分类：晶内偏析（消除：扩散退火，均匀化退火）和晶界偏析（细化晶粒）17. 气孔分类：侵入气孔：砂型或型芯中的挥发物挥发生成析出气孔：溶解于金属液的气体因溶解度下降析出反应气孔：化学反应产生的气体18. 浇注系统结构和功能1. 结构：浇口杯，直浇道，横浇道，内浇道2. 功能：连接型腔浇包，平稳导入液态金属；挡渣及排除腔中气体；调节温度分布控制凝固顺序；合理地充满铸型19. 冒口定义：储存金属液补偿铸件收缩，防止缩松缩孔。
一、焊接部分1.焊接是通过局部加热或同时加压，并且利用或不用填充材料，使两个分离的焊件达到牢固结合的一种连接方法。
实质——金属原子间的结合。
2.应用：制造金属结构件；2、生产机械零件；3、焊补和堆焊。
3.特点：与铆接相比1 . 节省金属；2 . 密封性好；3 . 施工简便，生产率高。
与铸造相比 1 . 工序简单，生产周期短；2 . 节省金属；3 . 较易保证质量4.焊条电弧焊：焊条电弧焊（手工电弧焊）是用电弧作为热源，利用手工操作焊条进行焊接的熔焊方法，简称手弧焊，是应用最为广泛的焊接方法。
5.焊接电弧：焊接电弧是在电极与工件之间的气体介质中长时间稳定放电现象，即局部气体有大量电子流通过的导电现象。
电极可以是焊条、钨极和碳棒。
用直流电焊机时有正接法和反接法.6.引弧方式接触短路引弧高频高压引弧7.常见接头形式：对接搭接角接T型接头8.保护焊缝质量的措施：1、对熔池进行有效的保护，限制空气进入焊接区（药皮、焊剂和气体等）。
2、渗加有用合金元素，调整焊缝的化学成分（锰铁、硅铁等）。
3、进行脱氧和脱磷。
9.牌号J×××J-结构钢焊条××-熔敷金属抗拉强度最低值×-药皮类型及焊接电源种类10.焊缝由熔池金属结晶而成。
冷却凝固后形成由铁素体和少量珠光体组成的柱状晶铸态组织。
11.热影响区的组织过热区正火区部分相变区熔合区12.影响焊缝质量的因素影响焊缝金属组织和性能的因素有焊接材料、焊接方法、焊接工艺参数、焊接操作方法、焊接接头形式、坡口和焊后热处理等。
13.改善焊接热影响区性能方法：1.用手工电弧焊或埋弧焊焊一般低碳钢结构时，热影响区较窄，焊后不处理即可保证使用。
2.重要的钢结构或用电渣焊焊接构件，要用焊后热处理方法消除热影响区。
3.碳素钢、低合金结构钢构件，用焊后正火消除。
4.焊后不能接受热处理的金属材料或构件，要正确选择焊接方法与焊接工艺。
材料成型原理复习总结名词解释：1溶质平衡分配系数：定义为特定温度下固相合金成分浓度与液相合金成分浓度达到平衡时的比值。
2液态金属的充型能力:充型过程中，液态金属充满铸型型腔，获得形状完整，轮廓清晰的铸件的能力。
3孕育处理：是在浇注之前或者浇注过程中向液态金属中添加少量物质以达到细化晶粒，改善宏观组织目的的一种工艺方法。
4最小阻力定律：当变形体质点有可能沿不同方向移动时，则物体各质点将沿着阻力最小的方向移动。
5金属的超塑性：所谓超常的塑性变形行为，具有均匀变形能力，其伸长率可以达到百分之几百，甚至几千，这就是金属的超塑性6定向凝固原则：就是在铸件上可能出现缩孔的厚大部位通过安放冒口等工艺措施，使铸件远离冒口的部位先凝固，尔后是靠近你冒口部位凝固，最后才是冒口本身的凝固。
7偏析：合金在凝固过程中发生的化学成分不均匀的现象称为偏析。
8平衡凝固：是指液，固相溶质成分完全达到平衡状态图对应温度的平衡成分。
9相变应力：具有固态相变的合金，若各部分发生相变的时刻及相变的程度不同，其内部就可能产生应力，这种应力就成为相变引力。
10晶体择优生长：在发展成为柱状晶组织的过程中需要淘汰取向不利的晶体，这个互相竞争淘汰的晶体生长过程称为晶体的择优生长。
简答题1.简述金属压力加工（塑性成形）的特点和应用。
答：1生产效率高。
（适用于大批量生产）2.改善了金属的组织和结构（钢锭内部的组织缺陷经塑性变形后组织变得致密，夹杂物被击碎；与机械加工相比，金属的纤维组织不会被切断，因而结构性能得到提高）3材料的利用率高（无切削，只有少量的工艺废料，因此利用率高）4尺寸精度高（精密锻造，精密挤压，精密冲裁零件，可以达到不需要机械加工就可以使用的程度）应用：金属的塑性加工在汽车，拖拉机，船舶，兵器，航空和家用电器等行业都有广泛的应用。
2．什么是缩孔和缩松？请分别简述这两种铸造缺陷产生的条件和基本原因。
答：铸件在凝固的过程中，由于合金的液态收缩和凝固收缩，往往在铸件最后凝固的部位出现孔洞.容积大而集中的孔洞称为缩孔，细小而分散的孔洞称为缩松。
材料成形技术基础知识点总结1.材料成形的基本原理：材料成形是通过施加外力使材料发生形状和/或尺寸改变的过程。
常见的成形方法包括压力成形、热成形、热力复合成形等。
不同的成形方法有不同的原理和适用范围，可以选择最适合的方法进行成形。
2.压力成形技术：压力成形是指通过施加压力使材料发生形状和/或尺寸改变的成形方法。
常见的压力成形技术包括锻造、压力铸造、挤压、拉伸、冲压等。
这些技术可以用于加工金属材料和非金属材料，具有高效率和高精度的特点。
3.热成形技术：热成形是指通过加热材料使其变软，然后进行形状和/或尺寸改变的成形方法。
常见的热成形技术包括热压缩、热拉伸、热挤压、热转锻等。
热成形可以用于加工高温材料和难塑料材料，可以提高材料的可塑性和改善成形效果。
4.热力复合成形技术：热力复合成形是指通过加热和施加压力使两个或多个材料发生结合的成形方法。
常见的热力复合成形技术包括焊接、热压焊、热胶合等。
这些技术可以用于加工复合材料，可以获得更强的接合强度和更好的接合效果。
5.材料成形工艺的设计：材料成形工艺的设计是指根据产品的要求和材料的性能选择合适的成形方法，并确定合理的工艺参数。
工艺参数包括温度、压力、速度等，对成形效果和产品质量具有重要影响。
工艺设计需要考虑材料的可塑性、成形难度、成形精度等因素，可以通过实验和数值模拟来优化设计。
6.材料成形工具的设计与制造：材料成形工具是实现成形过程的重要设备，需要根据产品的形状和尺寸设计相应的工具。
工具设计包括毛坯设计、凸模设计、模具结构设计等。
材料成形工具的制造需要精密的加工工艺和高质量的材料，可以采用数控加工、电火花等先进技术来提高工具的精度和寿命。
7.材料成形过程的监测与控制：材料成形过程需要对温度、压力、力量、速度等进行监测和控制，以确保成形效果和产品质量的稳定。
常用的监测和控制技术包括传感器、自动控制系统等。
这些技术可以实时监测成形过程的参数，并根据需求调整工艺参数，以达到最佳的成形效果。
