西南交通大学 材料成型技术基础复习纲要

材料成型工艺基础考试复习要点公司内部编号：（GOOD-TMMT-MMUT-UUPTY-UUYY-DTTI-材料成型工艺基础复习资料13上午九到十一点一号公教楼4071铸件的凝固方式及其影响因素凝固方式：（l）逐层凝固方式（2）糊状凝固方式（3）中间凝固方式影响因素：（l)合金的结晶温度范围：结晶温度范围越小，凝固区域越窄，越倾向于逐层凝固。

低碳钢近共晶成分铸铁倾向于逐层凝固，高碳钢、远共晶成分铸铁倾向于糊状凝固。

（2）逐渐的温度梯度：在合金的结晶温度范围已定时，若铸件的温度梯度↑由小到大，则凝固区由宽变窄，倾向于逐层凝固。

2铸造性能含义及其包括内容，充型能力含义，影响合金流动性因素（合金种类、成分、浇注条件、铸型条件）铸造性能：合金铸造成形获得优质铸件的能力，、合金的铸造性能：主要指合金的流动性、收缩性和吸收性等充型能力：液态合金充满铸型型腔，获得形状完整轮廓清晰的铸件的能力。

影响合金流动性因素：（l)合金的种类。

灰铸铁、硅黄铜流动性最好，铝合金次之，铸钢最差。

（2）合金的成分。

同种合金，成分不同，其结晶特点不同，流动性也不同。

（3）浇注温度越高，保持液态的时间越长，流动性越好；温度越高，合金粘度越低，阻力越小，充型能力越强。

在保证充型能力的前提下温度应尽量低。

生产中薄壁件常采用较高温度，厚壁件采用较低浇注温度，（4） l.铸型的蓄热能力越强，充型能力越差2．铸型温度越高，充型能力越好3．铸型中的气体阻碍充型3合金的收缩三阶段，缩孔、缩松、应力、变形、裂纹产生阶段l.收缩。

合金从液态冷却至常温的过程中，体积或尺寸缩小的现象。

合金的收缩过程可分为三阶段（l）液态收缩（2）凝固收缩（3）固态收缩缩孔（1）形成条件：金属在恒温或很窄的温度范围内结晶，铸件壁以逐层凝固方式凝固。

（2）产生原因：是合金的液态收缩和凝固收缩值大于固态收缩值，且得不到补偿。

（3）形成部位：在铸件最后凝固区域，次区域也称热节。

缩松（1）形成条件：形成铸件最后凝固的收缩未能得到补足，或者结晶温度范围宽的合金呈糊状凝固，凝固区域较宽，液、固两相共存，树枝晶发达，枝晶骨架将合金液分割开的小区难以得到补缩所致。

二、铸造1．零件结构分析：筒壁过厚；圆角过渡，易产生应力集中。

2．铸造方法：砂型铸造（手工造型）及两箱造型。

3．选择浇注位置和分型面4．确定工艺参数(1) 铸件尺寸公差：因精度要求不高，故取CT15(2) 要求的机械加工余量（RMA ）：余量等级取H 级。

参考表2-6，余量值取5mm ，标注为GB/T 6414－CT15－RMA5(H)(3) 铸件线收缩率：因是灰铸铁件及受阻收缩，取0.8%(4) 起模斜度：因铸件凸缘端为机加工面，增加壁厚式，斜度值1°(5) 不铸出的孔：该铸件6个φ18孔均不铸出(6) 芯头形式：参考图2-39，采用水平芯头零件结构的铸造工艺性：1、基本原则：1) 铸件的结构形状应便于造型、制芯和清理2) 铸件的结构形状应利于减少铸造缺陷3) 对铸造性能差的合金其铸件结构应从严要求2、铸造性能要求：1) 铸件壁厚应均匀、合理（外壁＞内壁＞肋（筋））2) 铸件壁的连接（圆角过渡、避免交叉和锐角、避免壁厚突变 ）3) 防止铸件变形（结构尽量对称）4) 避免较大而薄的水平面5) 减少轮形铸件的内应力 （避免受阻收缩）3、铸造工艺要求：1）外形铸件外形分型面应尽量少而平；避免局部凸起或凹下侧凹和凸台不应妨碍起模；垂直于分型面的非加工面应具有结构斜度2）内腔尽量采用开放式、半开放式结构；应利于型芯的固定、排气和清理3）大件和形状复杂件可采用组合结构三、塑性成形金属塑性成形的方法：锻造、冲压、挤压、轧制、拉拔自由锻1、零件结构分析2、绘制锻件图 （余块、余量、公差）3、确定变形工序（镦粗、冲孔、芯轴、拔长、弯曲、切肩、锻台阶）4、计算坯料质量（mo= (md+mc+mq) (1+δ)）和尺寸 （首工序镦粗：D0≥0.8 拔长：D0≥ 零件结构的自由锻工艺性1）应避免锥形或楔形，尽量采用圆柱面和平行面，以利于锻造2）各表面交接处应避免弧线和曲线，尽量采用直线或圆，以利于锻制3）应避免肋板或凸台，以利于减少余块和简化锻造工艺4）大件和形状复杂的锻件，可采用锻—焊，锻—螺纹联接等组合结构模锻1、零件结构分析（分模面、结构斜度、圆角过渡、腹板厚度）2、绘制锻件图（余块、机械加工余量、锻件公差、模锻斜度、模锻圆角）3、确定变形工步（镦粗、拔长、滚压、弯曲、预锻、终锻）4、修整工序选择（切边、冲连皮、校正、热处理（正火或退火）、清理） 30V max Dy零件结构的模锻工艺性1）应有合理的分模面，以保证锻件从模膛中取出又利于金属填充、减少余块和易于制模2）与分模面垂直的非加工面应有结构斜度，以利于从模膛中取出锻件（圆角过渡，利金属流动，防应力集中）3）应避免肋的设置过密或高宽比过大，利于金属充填模膛4）应避免腹板过薄，以减小变形抗力以及利于金属填充模膛5）应尽量避免深孔或多孔结构，以利于制模和减少余块6）形状复杂性件宜采用锻—焊、锻—螺纹联接等组合结构，以利于模具和减少余块冲压（冲裁、弯曲、拉深、缩口、起伏和翻孔）冲裁：落料模：D凹≈（Dmin）D凸≈（D凹-Zmin）冲孔模：d凸≈（dmax）d凹≈（d凸+Zmin）弯曲：工件内侧圆角半径≥凸模圆角半径、弯曲件毛坯长度拉伸：拉深间隙、拉伸模尺寸、毛坯直径、拉深次数冲压工序：1）带孔平板件：单工序：先落料后冲孔，连续模：先冲孔后落料2）带孔的弯曲件或拉深件：热处理、拉深/弯曲、冲孔3）形状复杂的弯曲件：先弯两端、两侧，后弯中间模具：单工序模、复合模、连续模1、零件结构分析：孔边距过小,宜加大2、冲裁间隙：取大间隙Z/2=(10%～12.5%)δ故Z=0.30～0.38mm模具刃口尺寸：落料模：D凹≈（Dmin）=33.2 D凸≈（D凹-Zmin）=32.9冲孔模：d凸≈（dmax）=26.7 d凹≈（d凸+Zmin）=273、冲压工序选择工序类型：平板件，冲孔和落料工序工序顺序：大批量，先冲孔后落料4、模具类型：精度要求不高且为大批量生产，采用连续模零件结构的冲压工艺性1）材料：尽量选用价格较低的材料2）精度和表面质量：3）冲压件的形状和尺寸1）冲裁件：①形状尽可能简单、对称②圆弧过渡、避免锐角③注意孔形、孔径、孔位2）弯曲件：①形状②h、a、c≥2δ、l≥r+(1~2)δ、R/r≥0.5δ③冲孔槽防止孔变形④位置3）拉深件：①形状②转角l≥R/r+0.5δ、R≥2~4δ、r≥2δ③位置④组合工艺、切口工艺四、连接成形焊接头力学性能：相变重结晶区、焊缝金属区、母材、不完全重结晶区、熔合区、过热区焊接残余应力：调节1）设：减少焊缝的数量和尺寸并避免焊缝密集和交叉；采用刚性较小的接头2）工：合理的焊接顺序（先内后外、先短后长、交叉处不起头收尾）、降低焊接接头的刚性、加热减应区、锤击焊缝、预热和后热2、消除：1）去应力退火2)机械拉伸法3)温差拉伸法4)振动法3、焊接残余变形控制和矫正：（收缩变形、角变形、弯曲变形、扭曲变形、失稳变形）1）设：尽量减少焊缝的数量和尺寸，合理选用焊缝的截面形状2、合理安排焊缝位置2）工：反变形法、刚性固定法、合理选用焊接方法和焊接规范、选用合理的装配焊接顺序材料的焊接性：（材料的化学成分、焊接方法、焊接材料、焊件结构类型、服役要求）焊接性评价:碳当量、冷裂纹敏感系数公式金属材料的焊接：1、碳钢：（①淬硬组织、裂纹；②预热和后热；③低氢型焊条、碱度较高的焊剂；④去应力退火或高温回火）1）低碳钢、强度低的低合金结构钢：各种方法，无需采用任何工艺措施方便施焊2）中碳钢：①易②③④小电流、低焊速和多层焊。

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。

题型与比例：选择题20%，填空题30% ，是非题20%，其他30%第一章1.铸件的凝固方式有：逐层凝固、糊状凝固、中间凝固2.合金的结晶温度范围越小，凝固区域越窄，越倾向于逐层凝固。

3.液态金属本身的流动性能力称为流动性。

4.液态合金充满型腔，获得形状完整，轮廓清晰的铸件的能力，称为充型能力。

5.影响合金流动性的因素：1.合金的种类2.合金的成分3.浇注的条件4.铸型的充填条件6.灰铸铁、硅黄铜的流动性最好，铝合金次之，铸钢最差。

7.收缩是铸造合金从浇注、凝固直至冷却到室温的过程中，其体积或尺寸缩减的现象。

收缩是合金的物理本性，在铸造过程中，因收缩可能会导致铸件产生缩孔、缩松、应力、变形和裂纹等缺陷。

8.缩孔是在铸件最后凝固的部分形成容积较大而且集中的空洞。

9.缩松是细小而分散的空洞。

10.定向凝固（顺序凝固）在铸件上可能出现缩孔的厚大部位安放冒口，在远离冒口的部分安放冷铁，使铸件上远离冒口的部位先凝固，靠近冒口的部位后凝固，冒口本身最后凝固。

11.铸造内应力按产生的原因不同，分为热应力、收缩应力、相变应力。

热应力主要是铸件冷却中，由于冷却速度不同而引起不均衡收缩所产生的应力。

热应力使冷却较慢的厚壁处或心部受拉伸，冷却较快的薄壁处或表面受压缩。

12.一般铸件冷却到弹性状态后，收缩受阻才会产生收缩应力，而且收缩应力表现为拉应力或切应力。

13.同时凝固：采取措施使铸件各部分无温差或温差尽量小，几乎同时进行凝固。

自然时效：将铸件置于露天场地半年以上，让其缓慢地发生变形，内应力消除。

热时效（人工时效）又称去应力退火，将铸件加热到550~650°C，保温2~4h，随炉慢冷至150~220°C，然后出炉。

14.热裂一般是在凝固末期，金属处于固相线附近的高温时形成的。

热裂纹的特征是裂纹短，缝隙较宽，形状曲折，裂口表面氧化较严重15.冷裂的特征是裂纹细小，呈连续直线状，具有金属光泽或微氧化色。

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。

西南交通大学——材料成型技术基础复习纲要第一篇金属铸造成形工艺一.掌握铸造定义与实质及其合金的铸造性能。

A铸造：将熔融金属浇入铸型型腔，经冷却凝固后获得所需铸件的方法。

B铸造实质：液态成形。

C合金：两种或两种以上的金属元素、或金属与非金属元素（碳）熔和在一起，所构成具有金属特性的物质。

D合金的铸造性能：是指合金在铸造过程中获得尺寸精确、结构完整的铸件的能力，流动性和收缩性是合金的主要铸造工艺特性。

二.掌握合金的充型能力及影响合金充型能力的因素。

A合金的充型能力：液态合金充满铸型，获得轮廓清晰、形状准确的铸件的能力。

B影响合金充型能力的因素：（1）铸型填充条件a. 铸型材料；b. 铸型温度；c. 铸型中的气体（2）浇注条件a. 浇注温度（T）T 越高（有界限），充型能力越好。

b. 充型压力流动方向上所受压力越大，充型能力越好。

（3）铸件结构结构越复杂，充型越困难。

三.掌握合金收缩经历的三个阶段及其铸造缺陷的产生。

A合金的收缩：合金从浇注、凝固、冷却到室温，体积和尺寸缩小的现象。

B合金收缩的三个阶段：（1）液态收缩合金从 T浇注→ T凝固开始间的收缩。

（2）凝固收缩合金从 T凝固开始→T凝固终止间的收缩。

液态收缩和凝固收缩是形成铸件缩孔和缩松缺陷的基本原因。

（3）固态收缩（易产生铸造应力、变形、裂纹等。

）合金从 T凝固终止→T室间的收缩。

四.了解形成铸造缺陷（缩孔，缩松）的主要原因及其防止措施。

A产生缩孔和缩松的主要原因：液态收缩和凝固收缩导致。

B缩孔形成原因：收缩得不到及时补充；缩松形成原因：糊状凝固，被树枝晶体分隔区域难以实现补缩。

C缩孔与缩松的预防：（1）定向凝固，控制铸件的凝固顺序；（2）合理确定铸件的浇注工艺五.掌握铸件产生变形和裂纹的根本原因。

铸件产生变形和裂纹的根本原因：铸造内应力（残余内应力）六.掌握预防热应力的基本途径。

预防热应力的基本途径：缩小铸件各部分的温差，使其均匀冷却。

借助于冷铁使铸件实现同时凝固。

1.塑性成形是利用金属的塑性，在外力作用下使金属发生塑性变形，从而获得所需要形状和性能产品的一种加工方法2.单晶体：晶格位向相同的一群同类型晶胞聚合在一起，组成单晶体。

3.各向异性：单晶体由于不同晶面和晶向上原子排列不同，使原子的密度和原子间的结合力强弱不同，因而在不同方向上其机械、物理和化学性能不同。

4.多晶体：工业用金属是由许多尺寸很小，位向不同的小的单晶体组成。

5.滑移：在剪应力的作用下，晶体的一部分相对于另一部分，沿着一定的晶面和晶向产生移动。

产生滑移的晶面和晶向，分别称为滑移面和滑移方向。

6.滑移系：通常每一种晶格有几个可能产生滑移的晶面，即同时存在几个滑移面；而每一个滑移面，又同时存在几个滑移方向。

一个滑移面和其上一个滑移方向，构成一个滑移系。

7.单晶体塑性变形的另一种方式叫双晶，又叫孪晶。

8.孪生：单晶体在剪应力作用下，晶体一部分对应一定的晶面（双晶面），沿一定的方向，进行相对移动。

结果使晶体的变形部分与未变形部分以双晶面为对称面互相对称。

9.冷成形—冷塑性成形、冷变形：金属在回复、再结晶温度以下的一种成形方法，通常在变形过程中会出现位错密度上升、发生加工硬化的现象。

10.热成形—热塑性成形、热变形：金属在再结晶温度以上进行的成形方法，通常变形过程材料软化占优势。

11.加工硬化—应变硬化：金属在低于再结晶温度时，由于塑性应变而产生塑性降低、强度和硬度增加的现象。

12.静态回复：当加热温度不高时，晶体内只有间隙原子和空位的运动。

这时变形金属晶粒的外形无明显变化，仍呈纤维状，只消除了晶格畸变，其机械性能几乎无变化，物理化学性能则大部分恢复。

随着温度的升高，原子具有了较大的活动能力，位错开始运动。

实质上是原子从高能态的混乱排列向低能态的规则排列转变的过程，结果是晶体的内应力大大下降，强度稍有下降，塑性稍有提高。

13.静态再结晶：变形金属加热到较高温度时，由于原子获得了更大的活动能力，首先在变形晶粒的晶界或滑移带、峦晶带等变形剧烈的地区产生晶核，即为一些原子规则排列的小晶块，然后晶核逐渐长大，成为具有正常晶格的新晶粒，新晶粒长大到彼此边界相遇，过程结束，这一生核、长大的过程称为再结晶。

《材料成型技术基础》复习资料一．选择题（共10分，每题1分）1.1具有逐层凝固倾向的合金（如灰铸铁），采用糊状凝固倾向的合金（如球墨铸铁），1.2最大截面位于一端并且为平面的简单铸件应选用（整模造型）1.3最大截面在中部，一般为对称性铸件应采用（分模造型）1.4带有突出部分难以起模的铸件应采用（活块造型）1.5两箱造型是造型的最基本方法（选择题4 ），应采用熔模铸造（选择题8）已考过)6）)1.14铜质较深的中空件选拉深工艺（选择题1 ）9 ）已考过)已考过)已考过)3 ）)10 ）已考过)已考过)二、填空题（共20分，每题1分）2.1 金属材料的冷热加工，取决于再结晶温度，工作温度小于再结晶温度为冷加工，工作温度大于再结晶温度为热加工。

2.2一般情况下，晶粒愈细小均匀，金属材料的强度和硬度愈高，塑性和韧性愈好。

2.95）假如加热不当容( 已考过)2.13 锤上模锻分为: 制坯模膛，预锻模膛，终锻模膛已考过)2.16 在焊接过程中容易产生的缺陷是应力和变形已考过)，以保证焊缝的良好成型。

已考过)电流过大，易造成焊缝咬边，烧穿等缺陷2.19 为防止分流两焊点间应保持一定的距离，一般取4-80MM已考过)已考过)冷焊法是焊补前不对铸件预热或在低于400℃的温度下预热的焊补方法。

2.23 塑料注射成形又称注塑成形，是热塑性塑料成形的主要方法，也适用于部分热固性塑料的成形加工温度过低会使硬化不足，塑件表面无光，物理性能和力学性能下降。

已考过)2.28 安全，环保性能是指材料在成形过程中要适应化境，资源和安全等方面的要求，做到安全地，对环境友好地制成各种成形件。

2.29机床主轴大多采用锻造成形，常用中碳钢和合金钢材料，经调质处理后可获得良好的综合力学性能2.30 壁间连接，避免十字交叉，假如设计成十字交叉容易产生应力裂纹。

三．名词解释（共10分，每题1分）3.1充型：熔融合金填充铸型的过程，简称充型。

3.2充型能力：熔融合金充满铸型型腔，获得形状完整，轮廓清晰铸件的能力，称合金的充型能力。

材料成型基础考试知识点（模具塑工）1、液态金属的结构液态金属是由许多“原子集团”组成，其中原子呈与原固体“显微晶体”类似的规则排列。

热运动剧烈，原子集团时散时聚，空位较多。

可将液态金属的结构总结为：“近程有序，远程无序”+“能量起伏、结构起伏、成分起伏”。

液态金属结构特点1）液态金属是由游动的原子集团构成。

2）液态金属中的原子热运动强烈，原子所具有的能量各不相同，且瞬息万变，这种原子间能量的不均匀性，成为能量起伏。

3）由于液态原子处于能量起伏之中，原子团是时聚时散，时大时小，此起彼伏的，成为结构起伏。

4）对于多元素液态金属而言，同一种元素在不同原子团中的分布量不同，也随着原子的热运动瞬息万变，这种现象称为成分起伏。

2、液态金属的充形能力和流动性1）充形能力：液态金属充满型腔，获得形状完整、轮廓清晰的铸件的能力。

2）流动性：液态金属本身的流动能力。

影响充形能力的因素：液态金属的流动性（金属）、铸型、浇筑条件、铸件结构。

3、铸件的凝固方式金属或合金在铸型中凝固时，可以分为三个典型的区域：1）液相区2）固液两相区3）固相区三种凝固方式：逐层凝固、体积凝固、中间凝固1）逐层凝固：铸件凝固过程中，液体和固体之前有明显的界限分开，液体向固体转变。

固体逐层加厚，这种方式称为逐层凝固。

（纯金属是典型的逐层凝固）2）体积凝固：宽结晶温度范围的合金在凝固过程中，液体和固体之前的凝固区域很宽，甚至贯穿铸件的整个断面，这种方式称为体积凝固。

3）中间凝固：介于上两者之前的凝固方式。

影响凝固方式的因素：1）结晶温度范围的影响：结晶温度范围增加，凝固由逐层凝固向体积凝固发展；结晶范围范围剑侠，凝固由体积凝固向逐层凝固发展。

2）温度梯度的影响：温度梯度增加，凝固向逐层凝固发展；温度梯度减小，凝固向体积凝固发展。

4、铸造合金的收缩铸造合金从液态冷却到室温的过程中，其体积和尺寸缩减的现象称为收缩，他主要包括液态收缩、凝固收缩和固态收缩三个阶段。

材料成型技术复习资料1 液态成型定义 :材料液态成形技术通常称之为铸造，它是指熔炼金属，制造铸型并将熔融金属浇入铸型凝固后，获得具有一定形状、尺寸和性能的金属零件或毛坯的成形方法。

2 金属塑性成形的概念:它是指在外力作用下，使金属材料产生预期的塑性变形，以获得所需形状、尺寸和力学性能的毛坯或零件的加工方法。

在工业生产中又称压力加工。

3 焊接:焊接是通过加热或加热的同时又加压的手段,使分离的金属产生原子间的结合与扩散,形成牢固接头的一种永久性连接的工艺方法.4 影响金属充型能力的因素有哪些？(1)合金的流动性; (2) 铸型（模具和型芯）性越质 (3)铸形条件 1）浇注温度一般T浇高，液态金属的充型能力越强。

2）充型压力液态金属在流动方向上所受的压力越大，充型能力越强。

3）浇注系统的结构浇注系统的结构越复杂，流动阻力越大，充型能力越差。

7分型面的选择原则:（1）应尽可能使全部或大部分铸件，或者加工基准面与重要的加工面处于同一半型内。

以避免因合型不准产生错型，保证铸件尺寸精度。

（2）应尽量减少分型面的数目分型面数量少，既能保证铸件精度，又能简化造型操作。

(3) 分型面应尽量选用平面平直的分型面可简化造型工艺过程和模板制造，容易保证铸件精度，这对于机器造型尤为重要。

4）尽量使型腔及主要型芯位于下型。

8 金属流动性流动性定义：在一定浇注温度和自然压力下，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。

9 影响金属流动性的因素（1）金属本身的化学成分（2）金属的结晶温度区间,温度区间越大,其流动性越差（3）金属的熔点,熔点越高,流动性越差10 液态成形（铸造）的分类目前铸造成形技术的方法种类繁多。

按生产方法分类，可分为砂型铸造和特种铸造。

按合金分类可分为铸铁、铸钢、铝合金铸造、铜合金铸造、镁合金铸造、钛合金铸造等。

11 浇注位置的选择原则1) 重要加工面应朝下或位于侧面2) 铸件的大平面尽可能朝下或采用倾斜浇注3）大面积薄壁结构应处于下部或垂直/倾斜放置，防止浇不足和冷隔缺陷；4）厚大部位放在分型面附近上部或侧面12热裂纹的防止措施:a．合理设计铸件结构；b．改善铸型和型芯的退让性；c．限制铸钢和铸铁中的S含量；d．选用结晶温度区间小的合金。

工程材料及成形技术基础》考试大纲A——需要掌握的知识点；B——需要理解的知识点；C——需要了解的知识点。

第一部分工程材料1.绪论+工程材料的性能2学时材料科学的发展（C）,工程材料的分类（A）,工程材料及成形技术在机械工程中的作用（C）；金属材料的机械性能（A）,材料的物理、化学性能和工艺性能（B）2.金属的晶体结构与结晶过程2学时晶体的概念（A）、典型的晶格类型（A）,晶体的各向异性（A）,实际晶体的晶体结构及缺陷（C）,结晶的概念及结晶条件（A），结晶基本过程（A），细晶强化及细化晶粒的基本方法（B）,合金的概念（A）、二元合金相图的建立及分析（B）。

3.铁碳合金相图和碳钢4学时铁碳合金的组元和基本相（A）；铁碳合金相图分析（A）；典型合金结晶过程分析（A）；含碳量对铁碳合金性能的影响及铁碳合金在工艺等方面的应用及钢的分类（B）。

4.钢的热处理4学时钢在加热时的组织转变（A）,过冷A等温转变曲线的建立（B）,过冷A等文转变产物的组织与性能（A）。

过冷A连续冷却曲线（B）。

钢的常规热处理工艺（A）,钢的表面处理工艺（B）。

5.合金钢2学时合金元素在钢中的作用（B）。

合金结构钢、合金工具钢和特殊性能钢简介（C）。

典型钢种的热处理工艺简介（B）。

6.非金属材料与复合材料2学时高分子材料的分类（A）,常用工程塑料及橡胶的性能特点及应用（C）。

陶瓷材料的分类、性能特点及应用（B）,复合材料的分类（C）。

工程材料及成形技术基础》考试大纲A——需要掌握的知识点；B——需要理解的知识点；C——需要了解的知识点。

第一部分工程材料1.绪论+工程材料的性能材料科学的发展（C）,工程材料的分类（A）,工程材料及成形技术在机械工程中的作用（C）；金属材料的机械性能（A）,材料的物理、化学性能和工艺性能（B）。

2.金属的晶体结构与结晶过程晶体的概念（A）、典型的晶格类型（A）,晶体的各向异性（A）,实际晶体的晶体结构及缺陷（C）,结晶的概念及结晶条件（A），结晶基本过程（A），细晶强化及细化晶粒的基本方法（B）,合金的概念（A）、二元合金相图的建立及分析（B）。

1、液态金属的充型能力：金属充满铸型型腔，获得形状完整、轮廓清晰的铸件的能力。

2、缩孔：液态金属在凝固过程中，在最后凝固的部位出现大而集中的孔洞。

3、缩松：液态金属在凝固过程中，在最后凝固的部位出现细小而分散的孔洞。

4、冒口：铸型中能储存一定金属液（同铸件相连接在一起的金属溶池）补偿铸件收缩，防止缩孔、缩松的专门技术空腔。

5、铸件收缩：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、同时凝固：采取一些工艺措施，使铸件各部分温差很小，几乎同时进行凝固。

7、顺序凝固：采取各种措施，保证铸件各部分从远离冒口的部分到冒口之间建立一个逐渐递增的温度梯度，实现由远离冒口向冒口方向顺序凝固。

8、逐层凝固：纯金属和共晶合金在恒温下结晶，凝固过程中铸件截面上固液两相界之间分明，没有凝固区域。

9、体积凝固（糊状凝固）：合金的结晶温度范围很宽或铸件截面温度梯度小，铸件凝固时，液固共存区域宽。

10、铸造应力：铸件在凝固和冷却过程中，固态收缩受到阻碍而引起的内应力。

11、铸件的化学成分偏析：铸件凝固后，截面上不同部位，以到晶粒内部产生化学成分不均匀的现象。

填空题1、凝固温度范围窄的合金倾向于（逐层）凝固，因而容易产生（缩孔）缺陷；凝固温度范围宽的合金倾向于（体积）凝固，因而容易产生（缩松）缺陷。

2、浇注系统一般由（浇口杯）、（横浇道）、（直浇道）和（内浇道）四部分组成。

3、根据裂纹产生的原因，可分为（热裂）和（冷裂）两种。

4、金属的凝固方式有：（逐层凝固）方式、（体积凝固）方式和（中间凝固）方式。

5、铸件收缩的三个阶段是：（液态收缩）、（凝固收缩）和（固态收缩）。

6、液态金属在凝固过程中，在铸件最后凝固的部位出现（大而集中）的孔洞是缩孔，（细小而分散）的孔洞是缩松。

7、缩孔和缩松形成的基本原因是金属的（液态收缩）和（凝固收缩）大于（固态收缩），且金属液体得不到（补偿）。

8、铸件可能出现的气孔有：(侵入气孔)、（析出气孔）和（反应气孔）。

1.11.常用的力学性能判据各用什么符号表示？它们的物理含义各是什么？塑性，弹性，刚度，强度，硬度，韧性1.2金属的结晶：即液态金属凝固时原子占据晶格的规定位置形成晶体的过程。

细化晶粒的方法：生产中常采用加入形核剂、增大过冷度、动力学法等来细化晶粒，以改善金属材料性能。

合金的晶体结构比纯金属复杂，根据组成合金的组元相互之间作用方式不同，可以形成固溶体、金属化合物和机械混合物三种结构。

固溶强化：通过溶入某种溶质元素形成固溶体而使金属的强度、硬度升高的现象。

1.3铁碳合金的基本组织有铁素体、奥氏体、渗碳体、珠光体和莱氏体1.4钢的牌号和分类影响铸铁石墨化的因素主要有化学成分和冷却速度1.5塑料即以高聚物为主要成分，并在加工为成品的某阶段可流动成形的材料。

热塑性塑料：即具有热塑性的材料，在塑料整个特征温度范围内，能反复加热软化和反复加热硬化，且在软化状态通过流动能反复模塑为制品。

热固性塑料：即具有热固性的塑料，加热或通过其他方法，能变成基本不溶、不熔的产物。

橡胶橡胶是可改性或已被改性为某种状态的弹性体。

1.6复合材料：由两种或两种以上性质不同的材料复合而成的多相材料。

通常是其中某一组成物为基体，而另一组成物为增强体，用以提高强度和韧性等。

1.8工程材料的发展趋势据预测，21世纪初期，金属材料在工程材料中仍将占主导地位，其中钢铁仍是产量最大、覆盖面最广的工程材料，但非金属材料和复合材料的发展会更加迅速。

今后材料发展的总趋势是：以高性能和可持续发展为目标的传统材料的改造及以高度集成化、微细化和复合化为特征的新一代材料的开发。

2.0材料的凝固理论凝固：由液态转变为固态的过程。

结晶：结晶是指从原子不规则排列的液态转变为原子规则排列的晶体状态的过程。

粗糙界面：微观粗糙、宏观光滑；将生长成为光滑的树枝；大部分金属属于此类光滑界面：微观光滑、宏观粗糙；将生长成为有棱角的晶体；非金属、类金属（Bi、Sb、Si）属于此类偏析：金属凝固过程中发生化学成分不均匀的现象宏观偏析通常指整个铸锭或铸件在大于晶粒尺度的大范围内产生的成分不均匀的现象2.1铸件凝固组织：宏观上指的是铸态晶粒的形态、大小、取向和分布等情况，铸件的凝固组织是由合金的成分和铸造条件决定的。

材料成型技术基础复习提纲整理第一章绪论1、现代制造过程的分类（质量增加、质量不变、质量减少）。

2、那几种机械制造过程属于质量增加（不变、减少）过程。

（1)质量不变的基本过程主要包括加热、熔化、凝固、铸造、锻压（弹性变形、塑性变形、塑性流动）、浇灌、运输等。

（2）质量减少过程材料的4种基本去除方法：切削过程；磨料切割、喷液切割、热力切割与激光切割、化学腐蚀等；超声波加工、电火花加工和电解加工；落料、冲孔、剪切等金属成形过程。

（3）材料经过渗碳、渗氮、氰化处理、气相沉积、喷涂、电镀、刷镀等表面处理及快速原型制造方法属于质量增加过程。

第二章液态金属材料铸造成形技术过程1、液态金属冲型能力和流动性的定义及其衡量方法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，称为液态金属充填铸型的能力，简称液态金属的充型能力。

液态金属的充型能力通常用铸件的最小壁厚来表示。

液态金属自身的流动能力称为“流动性”。

液态金属流动性用浇注流动性试样的方法来衡量。

在生产和科学研究中应用最多的是螺旋形试样。

2、影响液态金属冲型能力的因素（金属性质、铸型性质、浇注条件、铸件结构）（1）金属的流动性：流动性好的液态金属，充型能力强，易于充满薄而复杂的型腔，有利于金属液中气体、杂质的上浮并排除，有利于对铸件凝固时的收缩进行补缩。

流动性不好的液态金属，充型能力弱，铸件易产生浇不足、冷隔、气孔、夹杂、缩孔、热裂等缺陷。

（2）铸型性质：铸型的蓄热系数b(表示铸型从其中的金属液吸取并储存在本身中热量的能力)愈大，铸型的激冷能力就愈强，金属液于其中保持液态的时间就愈短，充型能力下降。

（3）浇注条件：浇注温度对液态金属的充型能力有决定性的影响。

浇注温度越高，充型能力越好。

在一定温度范围内，充型能力随浇注温度的提高而直线上升，超过某界限后，由于吸气，氧化严重，充型能力的提高幅度减小。

液态金属在流动方向上所受压力(充型压头)越大，充型能力就越好。