金属工艺学重点知识点

大一金属工艺学知识点总结金属工艺学是工程学中的一门重要学科，主要研究金属材料在工艺加工过程中的表面组织和性能变化规律。

作为材料科学与工程专业的一部分，金属工艺学的学习对于培养学生的实践能力和专业知识至关重要。

本文将总结大一学生在金属工艺学方面需要掌握的一些基本知识点。

一、金属材料的性质和分类金属材料是金属元素构成的一类材料，具有导电、导热、延展性和塑性等特点。

根据其结晶形态和成分，金属材料可以分为纯金属和合金两大类。

纯金属指的是成分只包含一种金属元素的材料，如铜、铁等；而合金则是由两种或多种金属元素混合而成的材料，如钢、铝合金等。

二、金属工艺学的主要内容金属工艺学的研究内容非常广泛，主要包括金属材料的组织和性能变化、金属材料的加热和冷却过程、金属材料的热处理和表面处理等。

在这些内容中，我们重点介绍金属材料的组织和性能变化。

1. 金属材料的晶体结构金属材料的晶体结构是由金属原子的排列方式所决定的。

常见的金属晶体结构有面心立方结构、体心立方结构和简单立方结构。

不同的晶体结构会影响金属材料的性能。

2. 金属材料的常见变形方式金属在加工过程中主要通过塑性变形、断裂和破坏等方式来改变形状。

常见的金属变形方式有拉伸、压缩、弯曲、剪切和滚压等。

3. 金属材料的冷加工和热加工冷加工和热加工是金属工艺学中常用的两种加工方式。

冷加工是在室温下进行的金属材料变形，如拉丝、轧制等；热加工则是在高温下进行的金属材料变形，如锻造、热轧等。

两种加工方式各有优缺点，需要根据具体情况选择。

4. 金属材料的热处理热处理是通过对金属材料进行加热和冷却的工艺，来改变金属材料的组织和性能。

常见的热处理方法有退火、淬火和回火等。

不同的热处理方法可以使金属材料的硬度、强度、韧性等性能得到调节。

5. 金属材料的表面处理金属材料的表面处理可以提高其耐腐蚀性、耐磨性和美观度等。

常见的表面处理方法有电镀、喷涂、化学处理等。

三、金属工艺学的应用金属工艺学的应用非常广泛，涉及到制造业的各个领域。

1.液态合金本身的流动能力，称为合金的流动性2.浇注温度：浇注温度越高合金的粘度下降且因过热度高，合金在铸型中保持流动的时光越长故充型能力强，反之充型能力差。

鉴于合金的充型能力随浇注温度的提高呈直线升高，因此对薄壁铸件或流动性较差的合金可适当提高其浇注温度，以防止浇不到或冷隔缺陷，但浇注温度过高，铸件容易产生缩孔，缩松，粘沙，析出性气孔，粗晶等缺陷，故浇注温度不宜过高。

3.充型能力：砂型铸造时，提高直浇道高度，使液态合金压力加大，充型能力可改善。

压力铸造，低压铸造和离心铸造时，因充型压力提高甚多，故充型能力强。

4..合金的收缩经历：液态收缩——从浇注温度到凝结开始温度之间的收缩；凝结收缩——从开始凝结到凝结结束之间的收缩；固态收缩——从凝结结束冷却到室温之间的收缩。

5.缩孔位置：扩散在铸件的上部，或最后凝结部位容积较大的孔洞。

6.判断缩孔产生位置的主意：1.画等温线发 2.画最大内接圆发3.计算机凝结模拟法7.消除缩孔的工艺措施：安放冒口和冷铁实现顺序凝结。

8.任何铸件厚壁或心部受拉应力，薄壁或表层受压应力。

9.对于不允许发生变形的重要件，必须举行时效处理。

天然时效是将铸件置于露天场地半年以上，使其缓慢的发生变形，从而使内应力消除。

人工时效是将铸铁加热到550-650举行去应力退火。

时效处理宜在粗加工之后举行，以便将粗加工所产生的内应力一并消除。

10.高温出炉，低温浇注11.下列铸件宜选用哪类铸造合金，请阐述理由：（1）车床床身：宜选用灰铸铁HT300-350 因为车床需要承受高负载（2）摩托车气缸体：铸造铝合金ZL 因为气缸要求气密性好质量要轻（3）火车轮：铸钢车轮要求耐磨性好（4）压气机曲轴：可锻铸铁或球墨铸铁因为曲轴负荷大，受力复杂（5）气缸套：球墨铸铁或孕育铸铁因为要求高负荷高速工作耐磨（6）自来水管道弯头：黑心可锻铸铁承受冲压震动扭转负荷（7）减速器涡轮：铸造锡青铜用于高负荷和高滑速工作的耐磨件12.造型材料必备性能：1 一定的强度 2 一定得透气性 3较高的耐火性 4 一定的退让性13.提高耐火性和防黏沙：铸铁涂石墨水铅粉等铸钢涂石灰粉铬铁矿粉有色金属涂滑石粉14.解决透气性和退让性措施：给砂型加锯木屑，草木粉，煤粉。

大一金属工艺学知识点金属工艺学是研究金属材料在加工制造过程中的工艺规律和技术手段的学科。

作为机械工程的基础学科，金属工艺学的学习对于培养大一学生的工程实践能力和创新思维至关重要。

以下是大一金属工艺学的一些重要知识点：一、金属材料的分类1. 金属材料的基本概念金属材料是指以金属元素为主要成分，并具有金属性的晶体材料。

常见的金属材料包括钢、铝、铜等。

2. 金属材料的分类根据金属的化学成分和物理性质，金属材料可以分为铁基金属、有色金属和特种金属等几类。

不同类型的金属材料具有不同的特点和应用领域。

二、金属的热处理1. 金属热处理的目的和作用金属热处理是通过控制金属材料的加热、保温和冷却过程，使得金属材料的组织和性能发生变化，从而满足特定的使用要求。

常见的金属热处理过程包括退火、淬火和回火等。

2. 金属的退火处理退火是指将金属材料加热到一定温度，然后缓慢冷却至室温的过程。

退火可以改善金属的塑性、韧性和抗切削性能，同时消除金属材料中的应力和组织缺陷。

三、金属的塑性加工1. 金属的塑性变形金属材料具有良好的塑性，可以通过外力作用下的塑性变形改变材料的形状和尺寸。

常见的塑性加工方式包括锻造、拉伸、压缩和挤压等。

2. 金属的锻造加工锻造是指利用压力将金属材料压制成所需形状的加工方法。

锻造可以提高金属材料的密实性和力学性能，是制造零件的常用工艺方法之一。

四、金属的焊接1. 焊接的基本原理焊接是通过将两个金属材料加热至熔化状态，并在熔融材料中加入填充材料，使两个金属材料连接成为一个整体的加工方法。

2. 常见的金属焊接方法常见的金属焊接方法包括电弧焊、气体焊、激光焊和电阻焊等。

不同的焊接方法适用于不同的金属材料和工作需求。

五、金属的腐蚀与防护1. 金属的腐蚀现象金属在一定环境下会发生腐蚀现象，导致金属材料的性能下降甚至损坏。

常见的金属腐蚀形式包括氧化腐蚀、电化学腐蚀和化学腐蚀等。

2. 金属的防腐方法为了保护金属材料免受腐蚀的侵害，可以采用防护涂层、电镀、合金化和防腐剂等方法对金属进行防腐处理。

金属工艺学第五版上册纲要强度：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（σs）、抗拉强度（σb）。

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（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：σb：抗拉强度，材料抵抗断裂的最大应力。

σs：屈服强度，塑性材料抵抗塑性变形的最大应力。

σ0.2：条件屈服强度，脆性材料抵抗塑性变形的最大应力σ-1：疲劳强度，材料抵抗疲劳断裂的最大应力。

δ：延伸率，衡量材料的塑性指标。

αk：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。

1提高冷却速度，以增加晶核的数目。

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。

1、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。

第一篇金属材料的基本知识第一章金属材料的重要性能金属材料的力学性能又称机械性能, 是金属材料在力的作用所表现出来的性能。

零件的受力情况有静载荷, 动载荷和交变载荷之分。

用于衡量在静载荷作用下的力学性能指标有强度, 塑性和硬度等；在动载荷和作用下的力学性能指标有冲击韧度等；在交变载荷作用下的力学性能指标有疲劳强度等。

金属材料的强度和塑性是通过拉伸实验测定的。

P6低碳钢的拉伸曲线图1，强度强度是金属材料在力的作用下, 抵抗塑性变形和断裂的能力。

强度有多种指标, 工程上以屈服点和强度最为常用。

屈服点: δs是拉伸产生屈服时的应力。

产生屈服时的应力=屈服时所承受的最大载荷/原始截面积对于没有明显屈服现象的金属材料, 工程上规定以席位产生0.2%变形时的应力, 作为该材料的屈服点。

抗拉强度: δb是指金属材料在拉断前所能承受的最大应力。

拉断前所能承受的最大应力=拉断前所承受的最大载荷/原始截面积2，塑性塑性是金属材料在力的作用下, 产生不可逆永久变形的能力。

常用的塑性指标是伸长率和断面收缩率。

伸长率: δ试样拉断后, 其标距的伸长与原始标距的比例称为伸长率。

伸长率=（原始标距长度－拉断后的标距长度）÷拉断后的标距长度×100%伸长率的数值与试样尺寸有关, 因而实验时应对所选定的试样尺寸作出规定, 以便进行比较。

同一种材料的δ5 比δ10要大一些。

断面收缩率：试样拉断后, 缩颈处截面积的最大缩减量与原始横截面积的比例称为断面收缩率, 以ψ表达。

收缩率=（原始横截面积－断口处横截面积）÷原始横截面积×100%3，伸长率和断面收缩率的数值愈大, 表达材料的塑性愈好。

4，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）的能力称为硬度。

金属材料的硬度是在硬度计上测出的。

常用的有布氏硬度法和洛氏硬度法。

1，布氏硬度（HB）2，是以直径为D的淬火钢球HBS或硬质合金球HBW为压头, 在载荷的静压力下, 将压头压入被测材料的表面, 停留若干秒后卸去载荷, 然后采用带刻度的专用放大镜测出压痕直径d, 并依据d的数值从专门的表格中查出相应的HB值。

金属工艺学知识点总结资料讲解1.金属材料的分类和特性：-金属材料的分类：金属材料分为黑色金属和有色金属两大类。

黑色金属包括铁、钢和铸铁等，有色金属包括铜、铝、镁、锌、铅等。

-金属材料的特性：金属材料具有导电性、导热性、延展性、可塑性、机械性能好等特点，适用于各种加工工艺。

2.金属加工方法：-切削加工：包括车削、铣削、钻削、刨削等，通过切削废料的去除改变工件形状和尺寸。

-成形加工：包括锻造、拉伸、锤压、挤压等，通过对金属材料的塑性变形改变工件形状。

-组合加工：包括焊接、铆接、螺纹连接等，通过将多个部件组合在一起形成复杂的工件。

-热处理加工：包括淬火、回火、退火等，通过控制材料的结构和性能来改变其力学性能和使用性能。

3.金属成形工艺：-钣金工艺：包括剪切、冲裁、弯曲等，用于制造薄板金属构件。

-铸造工艺：包括砂铸、压铸、精密铸造等，通过将熔融金属注入模具中，得到所需形状的铸件。

-高温成形工艺：包括真空热压、粉末冶金等，通过在高温条件下对金属进行成形，得到复杂形状的工件。

-冷镦工艺：通过在室温下使用特殊的冷镦机械设备，将金属材料进行快速塑性变形，得到各种螺纹、螺栓等小尺寸工件。

4.金属热处理工艺：-淬火：通过将加热至临界温度的金属材料迅速冷却，使其得到高硬度和高强度。

-回火：在淬火后，将金属加热至适当温度，然后冷却，以减轻淬火后的脆性和应力。

-退火：将金属材料加热至一定温度，保持一段时间后缓慢冷却，以改善其组织和性能。

-焊后热处理：焊接后的金属材料会产生应力和变形，通过热处理可以消除这些问题，提高焊接接头的强度和耐腐蚀性。

5.金属表面处理工艺：-镀层：通过在金属表面镀上一层金属或非金属涂层，增加其耐腐蚀性、装饰性和机械性能。

-涂装：通过在金属表面涂上油漆、涂料等防护层，保护金属不受氧化、腐蚀等损害。

-喷砂：通过在金属表面喷射高压喷砂颗粒，清除污物和氧化层，改善表面质量和光泽度。

-抛光：通过机械或化学方法对金属表面进行抛光，使其光洁度达到要求，提高外观质量。

第1篇一、金属工艺学概述金属工艺学是一门研究金属材料的加工、成形、连接和表面处理等方面的学科。

它广泛应用于机械制造、航空航天、交通运输、建筑、电子等领域。

以下是金属工艺学的一些基本知识点。

二、金属材料的分类1. 金属材料的分类方法金属材料的分类方法主要有以下几种：（1）按化学成分分类：可分为纯金属、合金和特种金属材料。

（2）按组织结构分类：可分为固溶体、共晶体、化合物和陶瓷等。

（3）按性能分类：可分为结构金属材料、功能金属材料和复合材料。

2. 常见金属材料（1）纯金属：如铜、铝、铁、镍等。

（2）合金：如不锈钢、铝合金、铜合金等。

（3）特种金属材料：如钛合金、镍基高温合金、钴基高温合金等。

三、金属材料的加工方法1. 金属切削加工金属切削加工是指利用切削工具在金属表面上进行切削，使金属表面产生一定的形状和尺寸的加工方法。

常见的金属切削加工方法有车削、铣削、刨削、磨削等。

2. 金属塑性加工金属塑性加工是指在外力作用下，使金属材料产生塑性变形，从而获得所需形状和尺寸的加工方法。

常见的金属塑性加工方法有锻造、轧制、挤压、拉拔等。

3. 金属粉末冶金金属粉末冶金是一种将金属粉末进行成型、烧结和热处理等工艺，制成具有一定性能和形状的金属材料或零件的加工方法。

四、金属材料的连接方法1. 焊接焊接是一种将金属材料加热到熔化状态，通过冷却和结晶形成连接的方法。

常见的焊接方法有熔化极气体保护焊、气体保护焊、等离子弧焊、电弧焊等。

2. 铆接铆接是一种将两个或多个金属部件通过铆钉连接在一起的方法。

铆接具有连接强度高、结构稳定等优点。

3. 螺纹连接螺纹连接是一种利用螺纹连接件将两个或多个金属部件连接在一起的方法。

常见的螺纹连接有普通螺纹连接、自锁螺纹连接等。

五、金属材料的表面处理1. 表面热处理表面热处理是一种通过加热和冷却使金属表面层产生一定的组织结构，从而提高表面性能的方法。

常见的表面热处理有淬火、回火、渗碳、氮化等。

2. 表面涂层表面涂层是一种在金属表面涂覆一层保护膜或装饰层的方法，以提高金属的耐腐蚀性、耐磨性、导电性等性能。

《金属工艺学》课程笔记第一章：绪论，金属材料主要性能一、金属材料的基本概念1. 金属金属是一种具有金属光泽、良好的导电性、导热性和可塑性的物质。

在自然界中，金属以元素形式存在或者以化合物的形式存在。

2. 合金合金是由两种或两种以上的金属，或者金属与非金属通过熔合制成的具有金属特性的物质。

合金的性能通常优于其组成的纯金属。

二、金属材料的分类1. 按化学成分分类- 纯金属：如铁、铜、铝等。

- 合金：如不锈钢、黄铜、青铜等。

2. 按用途分类- 结构材料：用于承受力的材料，如建筑用钢材、飞机用铝合金。

- 功能材料：具有特殊物理、化学或生物功能的材料，如超导材料、形状记忆合金。

3. 按冶金工艺分类- 铸造合金：适用于铸造工艺的合金，如铸铁、铸钢。

- 变形合金：适用于压力加工的合金，如冷轧钢板、热轧型钢。

三、金属材料的主要性能1. 物理性能- 密度：不同金属的密度差异较大，如铁的密度约为7.87 g/cm³，铝的密度约为2.70 g/cm³。

- 熔点：金属的熔点范围很广，如钨的熔点高达3422°C，而汞的熔点为-38.83°C。

- 导电性：金属的导电性通常很好，银的导电性最高，铜和铝也具有良好的导电性。

- 导热性：金属的导热性与其导电性有关，银的导热性最好，其次是铜和铝。

2. 化学性能- 耐腐蚀性：金属在特定环境下的抗腐蚀能力，如不锈钢在空气中具有良好的耐腐蚀性。

- 抗氧化性：金属在高温下抵抗氧化的能力，如镍基合金在高温下具有良好的抗氧化性。

3. 力学性能- 强度：金属抵抗外力作用的能力，分为抗拉强度、抗压强度、抗弯强度等。

- 塑性：金属在受力时产生永久变形而不破裂的能力，如金、银具有良好的塑性。

- 韧性：金属在受到冲击载荷时吸收能量并产生塑性变形的能力，如低碳钢具有较高的韧性。

- 硬度：金属抵抗局部塑性变形的能力，常用的硬度指标有布氏硬度、洛氏硬度等。

四、影响金属材料性能的因素1. 化学成分：不同元素的加入会改变金属的晶格结构，从而影响其性能。

第一章一．切削运动 1.定义：要想加工出不同的表面，工件和刀具之间必须具有定的相对运动，才能保证完整的加工出各种表面，这种运动叫做切削运动。

2.主运动：是切下切屑最基本的运动进给运动：使金属层不断投入切削，从而加工出完整表面的运动。

二.切削用量三要素 1.切削速度：单位时间内工件与刀具沿主运动方向的相对位移 2.进给量：工件或刀具在单位时间内，刀具与工件之间沿进给运动方向的相对位移 3.切削深度：待加工表面与已加工表面之间的垂直距离。

三.切削层几何参数 1.切削厚度：两相邻加工表面之间的垂直距离2.切削宽度：沿主刀刃度量的切削层的尺寸3.切削面积：切削层在垂直于切削速度的截面内的面积。

四.刀具材料及刀具角度对材料的基本要求：1.较高的硬度2.较高的强度及韧性3.较好的耐磨性4.良好的耐热性5.良好的工艺性6经济性。

常用刀具材料：1.碳素工具钢2.合金工具钢3.高速钢4.硬质合金五.车刀切削部分的组成（三面两刃一尖）：前刀面主后刀面副后刀面主切削刃副切削刃刀尖六.标注角度 1.前角：主剖面中测量的前刀面与基面的夹角 2.后角：主剖面中测量的，主后刀面与切削平面之间的夹角 3.主偏角：主切削刃在基面上投影与进给反方向所夹的角度4.副偏角：副切削刃在基面上投影与进给方向所夹的角度 5.刃倾角：切削平面中测量的，主切削刃鱼基面之间的夹角。

各角度的作用：1.前角：可减小前刀面挤压切削层时的塑性变形，减小切屑流经前刀面的摩擦阻力，从而减小了切削力.切削热和功率。

选择原则：锐字当先，锐中求固 2.后角：减小刀具后刀面与加工表面之前的摩擦，并且配合前角调整切削刃的锋利与强固。

选择原则：保证加工质量和刀具耐用度的前提下，取小值。

3.主偏角：影响切削层截面形状的几何参数，影响切削分力的变化副偏角：减小副切削刃和副后刀面与已加工表面摩擦的作用主偏角还和副偏角一起影响已加工表面的粗糙度。

选择原则：在不产生振动的条件下，取小值。

《金属工艺》复习知识点一、重要名词1.过冷现象2.合金3.金属的液态成型4.焊接裂缝5.淬火6.合金的充型能力7.加工硬化8.焊接9.精整加工10.自由锻造11.引偏12.焊接融合比1.过冷现象：金属实际结晶温度低于理论结晶温度（或金属熔点）。

2.合金：由两种或两种以上的金属元素或金属与非金属通过熔炼后所获得的具有金属特性新的物质。

3.金属的液态成型：4.焊接裂缝：在热循环过程中，焊件各部分的温度不同，随后的冷却速度与各不相同。

因而焊件各部位在热胀冷缩和塑性变形的影响下，必将产生内应力、变形、裂纹。

当焊件应力过大的严重后果使产生焊件裂缝。

5.淬火：将钢加热到Ac3或Ac1 线以上30-50 ℃，保温后在淬火介质中快速冷却（γ-Fe体）。

6.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，称为液态合金充型能力。

7.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，这种现象成为冷变形强化或加工硬化。

8.焊接：是通过加热或加压，或者两者并用，并且用或不用填充材料，借助金属原子间的结合与扩散，使分离的金属材料牢固连接在一起。

9.精整加工：在精加工之后从工件上切除很薄的材料层，以提高工件精度和减小表面粗糙度值为目的的加工方法。

10.自由锻造：只用简单的通用性工具，或在锻造设备上、下砧间直接是坯料变形而获得所需的几何形状及内部质量锻件的方法。

由于坯料在两砧间变形时，沿变形方向可自由流动，故而称为自由锻。

11.引偏：在切削力作用下，由于钻头刚度很差，导向性不好，很容易弯曲，引起孔径扩大、孔轴偏斜、孔径不圆等的现象12.焊接融合比：二、应掌握的知识点(一)、σs、σ0.2、σb、δ5、δ、ψ、σ-1、HRC、HBS、E所代表的力学性能指标的名称和含义。

金属材料常见的三种晶体结构是什么，实际晶体结构缺陷主要包括哪些？掌握铁碳相图中的典型点含碳量、温度、含义。