材料成型工艺基础复习提纲

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。

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。

1.咬入:依靠回转的轧辊和轧件之间的摩擦力,轧辊将轧件拖入轧辊之间的现象. 改善咬入条件的途径:①降低a: (1)增加轧辊直径D,(2)降低压下量实际生产:(1)小头进钢,(2)强迫咬入; ②提高:(1)改变轧件或轧辊的表面状态,以提高摩擦角;(2)清除炉生氧化铁皮;(3)合理的调节轧制速度,低速咬入,高速轧制.2.宽展：高向压缩下来的金属沿着横向移动引起的轧件宽度的变化成为宽展.3.宽展分类: ①自由宽展: 在横向变形过程中，除受接触摩擦影响外，不受任何其它任何阻碍和限制。

②限制宽展: 在横向变形过程中，除受接触摩擦影响外，还受到孔型侧壁的阻碍作用，破坏了自由流动条件，此时宽展称为限制宽展。

③强迫宽展: 在横向变形过程中，质点横向移动时，不仅不受任何阻碍，还受到强烈的推动作用，使轧件宽展产生附加增长，此时的宽展称为强迫宽展。

4.影响宽展的因素：实质因素：高向移动体积和变形区内轧件变形纵横阻力比；基本因素：变形区形状和轧辊形状。

工艺因素：①相对压下量：相对压下量越大，宽展越大。

②轧制道次：道次越多,宽展越小；单道次较大,宽展大，多道次较小,宽展小；③轧辊直径:轧辊直径增加,宽展增加;摩擦系数；④摩擦系数的增加，宽展增加(轧制温度、轧制速度、轧辊材质和表面状态，轧件的化学成分). ⑤轧件宽度的影响：假设变形区长度 l 一定:随轧件宽度增加,宽展先增加后逐渐减小，最后趋于不变。

5.前滑：轧件出口速度vh 大于轧辊在该处的线速度v，即vh＞v的现象称为前滑现象。

后滑：轧件进入轧辊的速度小于轧辊该处线速度的水平分量v的现象。

前滑值：轧件出口速度vh与对应点的轧辊圆周速度的线速度之差与轧辊圆周速度的线速度之比值称为前滑值。

后滑值：后滑值是指轧件入口断面轧件的速度与轧辊在该点处圆周速度的水平分量之差同轧辊圆周速度水平分量的比值。

6.影响前滑的因素: ①压下率:前滑随压下率的增加而增加;②轧件厚度:轧后轧件厚度h减小，前滑增加;③轧件宽度:轧件宽度小于40mm时，随宽度增加前滑亦增加；但轧件宽度大于40mm时，宽度再增加时，其前滑值则为一定值;④轧辊直径:前滑值随辊径增加而增加;⑤摩擦系数:摩擦系数f越大，其前滑值越大;⑥张力:前张力增加前滑，后张力减小前滑 .7.轧制生产工艺：由锭或坯轧制成符合技术要求的轧件的一系列加工工序组合。

高分子材料成型加工基础复习提纲绪论及第一章:混合与混炼1、聚合物加工：高聚物的成型加工，通常是在一定的温度下使弹性固体、固体粉状或粒状、糊状或溶液状态的高分子化合物变性或熔融，经过模具或口型流道的压塑，形成所需的形状，在形状形成的过程中有的材料会发生化学变化（如交联，最终得到能保持所取得形状的制品的工艺过程。

P52、聚合物的加工工艺过程一般可以分为混炼、成型、后加工等三大部分。

P53、混合混炼的目的：为获得综合性能优异的聚合物材料，除继续研制合成新型聚合物外，通过混合、混炼方法对聚合物的共混改性已成为发展聚合物材料的一种卓有成效的途径。

P74、共混的方法:a机械共混法b液体共混法c共聚一共混法d互穿网络聚合物IPN制备技术P75、共聚物的均匀性是指被分散的物在共混体中浓度分布的均一性，或者说分散相浓度分布的变化大小。

6、共聚物的分散程度是指被分散的物质（如橡胶中掺混部分塑料）破碎程度如何，或者说分散相在共混体中的破碎程度。

P117、常见的共混体系有：a固体/固体混合、b液体/液体混合、c固体/液体混合。

P208、混炼三要素及其作用:a压缩；物料在承受剪切前先经受压缩，使物料的密度增加，这样剪切时，剪切力作用大，可提高剪切效率，同时当物料被压缩时，物料内部会发生流动，产生由于压缩引起的流动剪切b剪切剪切的作用是把高粘度分散相的粒子或凝聚体分散于其它的分散介质中c分配置换分布由置换来完成。

P229、混合与混炼设备根据操作方式分为间歇式和连续式两大类。

P2510、常见初混合设备概念及类型：初混合设备是指物料在非熔融状态下（粉料、粒料、液体添加剂）进行混合所用的设备。

常用的典型初混合设备有a转鼓式混合机b螺带混合机c Z型捏合机d高速混合机P25-2811、混炼和塑化的概念及它们的区别：将各种配合剂混入并均匀分散在橡胶中的过程叫混炼；将各种配合剂混入并均匀分散在塑料熔体中的过程叫塑化。

区别：处理的对象不同P2912、常用混炼设备：开炼机、密炼机、螺杆挤出机P2913、初混合设备与混炼设备有什么区别：初混合设备主要是为了提高共混物的均匀性，混炼设备则是用作提高共混物的分散程度14、塑炼的概念以及作用：为了便于橡胶材料的混炼加工，通常需要在一定条件下，对其进行加工处理, 使橡胶材料由强韧的弹性状态转变为柔软的可塑性状态，这种使弹性材料增加可塑性（流动性）的工艺过程称为塑炼。

* 10级材料成型技术复习提纲* 考试形式：闭卷* 内容：填空与选择、是非题、名词解释、简答题、综合分析题* 注意一些基本概念** 第一章：金属材料的基本知识* 金属的三种常见晶体结构；金属的结晶过程；过冷、过冷度的概念、过冷度对晶粒大小如何影响；单晶体、多晶体和晶界的概念；晶粒大小对力学性能的影响，如何细化晶粒（变质处理的概念）。

* 金属的同素异构转变；固溶体、金属化合物、机械混合物、相图、铁碳合金相图的基本组织、简化的铁碳合金相图（能作出相图）、其特征点、特性线的意义、各个相区的组织、分析铁碳合金的组织转变过程（碳钢）。

* 分析碳钢力学性能随含碳量的变化规律并说明理由。

* 各种热处理工艺的定义、目的及典型应用。

（尤其是完全退火、球化退火、淬火和不同温度的回火）* 钢的牌号的意义。

* 第二章：铸造* 一、铸造工艺基础* 铸造合金的铸造性能（概念及衡量指标）* 液态合金的充型能力及其影响因素；合金的流动性(概念，常用铸造合金的流动性的比较，影响流动性的因素等)，充型能力不好会产生什么缺陷。

* 铸件的凝固方式，铸造合金的收缩(收缩的概念、收缩的三阶段，收缩造成的结果，缩孔、缩松形成的原因、形成的位置，防止缩孔、缩松的措施)* 铸件的同时凝固和顺序凝固原则(包括示意图)，优缺点、应用场* 铸造内应力和变形、裂纹；（应力分析，变形分析，结构设计上如何避免）** 二、砂型铸造* 铸造方法、主要造型方法* 如何制定铸造工艺图(包括浇注位置和分型面的选择，拔模斜度和结构斜度的概念、区别)* 铸件的结构工艺性（应考虑哪些问题，怎样才是合理的）** 三、常用合金铸件的生产* 铸铁的分类，石墨化过程，石墨化的影响因素，铸铁的牌号，球墨铸铁的生产（包括球化处理和孕育处理）；灰口铸铁和球墨铸铁的性能特点（力学性能和其它性能），各类铸铁的用途。

** 四、特种铸造* 各种特种铸造的概念、特点和应用（最适合铸造的合金和结构）* 熔模铸造的工艺过程、主要特点* 金属型铸造和压力铸造为何能改善铸件的力学性能* 第三章：锻压* 一、锻压基础* 金属塑性变形的实质* 金属的塑性成形性能及其影响因素，塑性成形性的衡量指标* 冷变形与热变形的概念及其对金属组织与性能的影响* 加工硬化、再结晶退火，纤维组织、锻造流线的概念，有何利弊，如何利用* 压力加工为什么能提高零件的力学性能，与铸造成形相比有何优缺* 二、自由锻、模锻概念、特点及应用* 三、自由锻、模锻工艺规程的制定（包括哪几个步骤）* 四、模锻件的特点（模锻斜度，圆角，飞边、冲孔连皮等）* 五、绘制自由锻件图和模锻锻件图要考虑哪些问题？锻件内外圆角的作用有何不同? 预锻模膛与终锻模膛结构上有哪些不同？飞边槽的作用？自由锻件、模锻件的结构工艺性。

第一篇：金属液态成型加工工艺第一章液态成型理论葙础一、 铸件的凝固方式金属的凝间过程是一个结晶过程，包括形核和晶体长人两个基木过程。

凝间组织对铸件的 力学性能影响很大，一般情况下晶粒越细小均匀，铸件的强度、硬度越高，塑性和韧性越 好。

铸件的凝固方式：1）逐层凝固（流动性最好）2）糊状凝固 3）中间凝固 影响凝固方式的因素：1）合金的结晶温度范围2）铸件断面的温度梯度（温度梯度t 凝 固区宽度I ）二、 液态金属的工艺性能液态金属的工艺性能称铸造性能，具体乜括流动性、收缩性、吸气性、偏析等。

充型能力：金属液充满铸型型腔，获得轮廓清晰、形状准确的铸件的能力。

流动性越好，充 型能力越强。

影响流动性的因素：1）合金成分2）合金种类3）浇注条件4）铸型的填充条件 铸型的填充条件包括：（1）铸型的蓄热能力（蓄热系数）（2）铸型结构（3）铸型温度（4） 铸型中气体浇注条件：浇注温度和充型压力合金成分越远离共晶成分，结晶温度范围越宽，流动性越 差。

三、合金的收缩（化学成分浇注温度铸件结构和铸型条件）1） 液态收缩：液面卜'降2） 凝闻收缩：液态收缩和凝闻收缩足铸件产生缩孔、缩松的根本原因3） 固态收缩：铸件的外形尺寸减小；川线收缩率：产生铸造应力，变形、裂纹等的原因 叙述缩孔的形成？缩松的形成？（书上有）4）缩孔和缩松的防止其产生使铸件的机械性能下降，甚至渗漏 1缩孔的防止： ① 采用定向凝固原则经冒口充型、向冒口和内浇道方向凝固、最终将缩孔转移到冒 口中、可获得致密的铸件，但使铸件各部分 温差大，易产生内应力。

冒口增加成本 用于收缩大，凝固温度范围窄的合金② 合理确定浇注系统和浇注工艺浇注系统的位置影响铸型的温度分布，进而影响其凝固定向③ 合理应用冒口、冷铁、补贴，目的为使铸件顺序凝固3铸造应力铸造应力有热应力、收缩应力和相变应力。

热应力产生原因：凝固和冷却过程屮，不同部位 由于温差造成不均匀收缩而引起的铸造应力 厚壁部分热应力拉应力，薄壁部分的热应力是拉应力 减少和消除热应力的方法：1）合理设计铸件的结构2）采取同吋凝固的工艺3）合理选川金属4）减少收缩应力5）对 铸件进行吋效热处理 铸件裂纹有热裂（常发生在铸件拐角处和截面厚度突变处等应力集中的部位或铸件最后凝固区的缩 孔附近或尾部。