工程材料与热加工基础 第十一章 焊接生产
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材料及热加工复习资料2工程材料及热加工工艺绪论一.课程的任务及内容工艺方法工程材料———加工工艺———产品件装配试车工艺过程基本知识热加工冷加工成分.组织.性能铸.锻.焊.热(切削加工)关系.应用性质:机械类各专业必修的一门综合的技术基础课。
任务:使学生获得有关金属学.钢的热处理.常用的金属材料及加工的基础知识,培养学生合理选材.确定热处理方法及安排工件加工工艺路线的初步能力。
先修课:物理.化学.机械制图.金工实习等,与材料力学. 机械设计等关系密切。
作用:打基础为后续课为专业课为工作实践二.材料及发展趋势钢:碳钢. 合金钢. 铸钢….黑色金属金属材料铁: HT. QT. 合金铸铁… Cu及Cu合金有色金属 AI及AI合金工程材料其它:轴承…普通无机非金属材料陶瓷材料例特种非金属热塑性材工程塑料料工程塑料通用塑料热固性有机高特种塑料分子材料橡胶金属材料 + 非金属材料 = 复合材料结构材料机性. 物性. 化性工程材料(应用)功能材料特异物化性能. 超导.激光材料……三.金属材料的应用.特点.陶瓷. 高分子材料发展速度很快,但还不能全面代替传统的金属材料。
金属材料各行各业应用广泛。
原因:金属材料可满足各种各样的性能。
具体: 1. 一般均具有优良的机械性能;2. 具有优良的物理性能;3. 具有优良的工艺性能;热处理较大范围改变金属材料的性能。
四.影响金属材料性能的因素1. 化学成分决定组织. 性能2. 处理工艺内部组织变化性能与微观组织有关。
第一章金属材料的力学性能物理性能导电.热.磁.密度.熔点化学性能耐蚀.热.酸.抗氧化使用性能其它性能耐磨性.承受磨损耐久程度.综合性机械性能外力作用下表现的性能,变形.失效性能(力学性能)铸造性能流动性.收缩性.吸气性…工艺性能塑性成形性可锻性.冲压性(加工性能)焊接性热处理工艺性切削加工性根据使用性选择材料用途选材.选工艺性能是基础根据加工性选择加工方法机械性能(力学性能)是设计零件选材的依据,控制材料质量的重要参考。
工程材料及热加工工艺基础试题及答案第二章名词解释强度和刚度;塑形和韧性,屈强比,韧脆转变温度,断裂韧度,疲劳强度,蠕变,应力松弛第三章1、在立方晶系中画出(011)、(-102)晶面和〔211〕、〔10-2〕晶向2、纯金属结晶的形成率是否总是随着过冷度的增加而增大?3、为什么钢锭希望尽量减少柱状晶区?第四章1、现有A、B两组元,其熔点B(2)其中任一合金K,在结晶过程中由于固相成分沿固相线变化,故结晶出来的固溶体中的含B量始终高于原液相中的含B量;(3)固溶体合金按匀晶相图平衡结晶时,由于不同温度下结晶出来的固溶体成分和剩余液相成分都不同,所以固溶体的成分是不均匀的。
3、根据Fe-Fe3C相图,计算:(1)45钢在室温时相组成物和组织组成物各是多少?其相相对质量百分数各是多少?(2)T12钢的相组成物和组织组成物各是多少?各占多大比例?(3)铁碳合金中,二次渗碳体的最大百分含量。
第五章1、塑形变形使金属的组织与性能发生哪些变化?2、碳钢在锻造温度范围内变形时,是否会有加工硬化现象?为什么?3、提高材料的塑形变形抗力有哪些方法?第六章1、过冷奥氏体的转变产物有哪几种类型?比较这几种转变类型的异同点?2、共析钢加热到奥氏体后,以各种速度连续冷却,能否得到贝氏体组织,采取什么方法可以获得贝氏体组织?3、淬透性和淬硬性、淬透层深度有什么区别?4、用T10钢制造形状简单的车刀,气工艺路线为锻造→热处理①→机械加工→热处理②→磨加工(1)写出①②热处理工序的名称并指出各热处理工序的作用;(2)指出最终热处理后的显微组织及大致硬度。
5、确定下列钢件的退火方法,并指出退火目的及退火后的组织(1)经冷轧后的15钢钢板,要求降低硬度(2)ZG270—500的铸造齿轮(3)锻造过热的60钢锻坯(4)具有片状渗碳体的T12钢坯第七章1名词解释:回火稳定些,二次硬化,热硬性。
蠕变极限,2解释下列现象(1)在相同碳含量情况下,碳化物形成元素的合金钢比碳钢具有较高的回火稳定性(2)高速钢在热锻或热轧后,经空冷获得马氏体组织(3)调质钢在回火后需快速冷至室温3分析下列说法是否正确(1)本质细晶钢是指在任何加热条件下均不会粗化的钢(2)20CrMnTi和1Cr18Ni9Ti中的Ti都起细化晶粒作用(3)3Cr13钢的耐蚀性不如1Cr13(4)钢中合金元素越高,则淬火后钢的硬度值越高(5)由于Cr12MoV钢中含铬量大于11.7%,因而Cr12MoV属于不锈钢。
工程材料及热加工工艺基础引言工程材料及热加工工艺是现代工程领域中至关重要的一部分。
了解材料的特性以及如何通过热加工工艺将材料加工成所需的形状和性能是工程师们必备的知识。
本文将介绍工程材料的分类以及常用的热加工工艺,帮助读者对这一重要领域有一个基础的了解。
工程材料的分类工程材料是指用于制造机械、结构件以及其他工程产品的材料。
根据其组成和性能,工程材料可以分为金属材料、聚合物材料和陶瓷材料。
金属材料金属材料是指有着优良导电性和导热性的材料,常见的金属材料包括铁、钢、铝、铜等。
金属材料通常具有良好的可塑性、可焊性和可加工性,使其成为工程中最常用的材料之一。
聚合物材料聚合物材料是一类由多个单体分子通过化学键结合而成的大分子化合物。
常见的聚合物材料包括塑料、橡胶等。
聚合物材料具有较低的密度和良好的绝缘性能,适用于制造轻型结构件和绝缘材料。
陶瓷材料陶瓷材料是一类由非金属元素通过化学键结合而成的材料,具有良好的耐高温、耐腐蚀和绝缘性能。
常见的陶瓷材料包括瓷器、砖瓦等,适用于制造耐火材料和陶瓷制品。
热加工工艺的分类热加工工艺是指通过加热和控制温度来改变材料的形状和性能的过程。
常见的热加工工艺包括锻造、热轧、热处理等。
锻造锻造是通过将金属材料加热至可锻温度,然后在压力的作用下使其发生塑性变形,从而改变材料的形状和性能的过程。
锻造可以分为冷锻和热锻两种方式,适用于制造各种型号和形状的金属零件。
热轧热轧是指将金属坯料加热至较高温度,然后通过辊轧机械将其压延成所需的板材、型材等形状的过程。
热轧可以提高材料的密度和机械性能,适用于制造高强度的金属制品。
热处理热处理是指将材料加热至一定温度,然后在控制的气氛或介质中冷却,以改变材料的组织结构和性能的过程。
常见的热处理工艺包括退火、淬火、回火等,可以提高材料的硬度、强度和韧性。
结论工程材料的选择和热加工工艺的应用对于确保工程产品的质量和性能至关重要。
通过了解工程材料的分类以及常用的热加工工艺,工程师们可以更好地选择合适的材料,并通过热加工工艺将其加工成所需的形状和性能。
工程材料与热加工基础
工程材料是指用于工程结构、机械零部件和设备制造的材料,它们的性能直接
影响着工程产品的质量和性能。
热加工是指利用热能对金属材料进行塑性变形的加工方法,包括锻造、轧制、挤压等。
工程材料与热加工基础是工程技术人员必须掌握的基础知识,下面将就工程材料和热加工的相关内容进行介绍。
首先,工程材料主要包括金属材料、非金属材料和复合材料。
金属材料是指主
要由金属元素组成的材料,具有良好的导热性、导电性和机械性能,常见的金属材料有铁、铝、铜、钛等。
非金属材料包括塑料、橡胶、陶瓷等,它们具有轻质、耐腐蚀等特点。
复合材料是由两种或两种以上的材料组成的材料,具有综合性能优异的特点。
其次,热加工是金属材料加工的重要方法之一。
锻造是利用铸锤或压力机对金
属材料进行塑性变形的加工方法,常用于生产大型零部件。
轧制是通过轧机对金属材料进行塑性变形,可以生产各种形状的材料。
挤压是将金属材料加热至一定温度后,通过挤压机对其进行塑性变形,常用于生产管材和型材。
最后,工程材料与热加工基础的学习对于工程技术人员来说至关重要。
掌握各
种材料的性能特点和适用范围,能够正确选择材料,保证产品的质量和性能。
同时,了解热加工的原理和方法,能够合理选择加工工艺,提高生产效率和产品质量。
总之,工程材料与热加工基础是工程技术人员必须掌握的基础知识,它涉及到
工程产品的质量和性能,对于提高产品质量、降低生产成本具有重要意义。
希望通过本文的介绍,能够对读者有所帮助,增强对工程材料与热加工基础的理解和掌握。
第一篇工程材料一、判断题(对的在题前的括号中打“√”,错的打“×”)()1. 金属结晶时,冷却速度越快,则晶粒越细。
()2. 碳溶解在α-Fe中所形成的间隙固溶体称为奥氏体。
()3. 奥氏体的晶粒大小除了与加热温度和保温时间有关外,还与奥氏体中碳的质量分数及合金元素的质量分数有关。
()4. 马氏体的硬度主要取决于马氏体中的碳的质量分数。
()5. 固溶强化是指因形成固溶体而引起合金强度、硬度升高的现象。
()6. 奥氏体中碳的质量分数愈高,淬火后残余奥氏体的量愈多。
()7. 同一钢材在相同加热条件下水淬比油淬的淬透性好。
()8. 感应加热时的淬硬层深度主要取决于电流频率。
频率愈高,则淬硬层愈浅。
()9. 钢的表面淬火和表面化学热处理,本质上都是为了改变表面的成分和组织,从而提高其表面性能。
()10. 钢的含碳量越高,则其淬火加热温度越高。
()11. 金属多晶体是由许多内部晶格位向相同,而相互间位向不同的小晶体组成的。
()12. 因为单晶体具有各向异性的特征,所以实际应用的金属晶体在各个方向上的性能也是不相同的。
()13. 在其它条件相同时,金属模浇注的铸件晶粒比砂模浇注的铸件晶粒更细。
()14. 在其它条件相同时,高温浇注的铸件晶粒比低温浇注的铸件晶粒更细。
()15. 在其它条件相同时,铸成薄件的晶粒比铸成厚件的晶粒更细。
()16. 在其它条件相同时,浇注时采用振动的铸件晶粒比不采用振动的铸件晶粒更细()17. 铸造合金常用共晶或接近共晶成分的合金,要进行塑性变形的合金常用具有单相固溶体成分的合金。
()18. 合金中的固溶体一般来说塑性较好,而金属化合物的硬度较高。
()19. 过冷奥氏体的冷却速度越快,钢冷却后的硬度越高。
()20. 第一类回火脆性是可逆的,第二类回火脆性是不可逆的。
()21. 随奥氏体中碳的质量分数的增高,马氏体转变后,其中片状马氏体增加,板条状马氏体减少。
()22. 孕育铸铁的强度、硬度比普通灰铸铁明显提高。
一章、力学性能一、填空:1.材料的硬度分为布氏硬度、洛氏硬度和维氏硬度,其符号分别是HBW 、HR和HV。
2.金属抗拉强度的符号是Rm ,塑性的指标主要有断后伸长率和断面收缩率。
3.大小、方向或大小和方向都随时发生周期性变化的载荷称为交变载荷。
(考证真题)二、选择:1.500HBW5/750表示直径为 5 mm的硬质合金压头、在750Kgf 载荷作用下、保持1~15 S测的硬度值为500。
(考证真题)2.拉伸试验可测定材料的AC。
A.强度B.硬度C.塑性D.韧性3.下列力学性能中,C适于成品零件的检验,可不破坏试样。
A.B.A kC.HRCb4.疲劳实验时,试样承受的载荷为 B 。
(考证真题)A.静载荷B.交变载荷C.冲击载荷D.动载荷5.常用塑性的判断依据是 A 。
(考证真题)A.断后伸长率和断面收缩率B.塑性和韧性C.断面收缩率和塑性D.断后伸长率和塑性6.适于测试硬质合金、表面淬火钢及薄片金属硬度的方法是C。
(考证真题)A.布氏硬度B.洛氏硬度C.维氏硬度D.以上都可以7.不适于成品与表面薄片层硬度测量的方法是A。
(考证真题)A.布氏硬度B.洛氏硬度C.维氏硬度D.以上都不宜8.用金刚石圆锥体作为压头可以用来测试B。
(考证真题)A.布氏硬度B.洛氏硬度C.维氏硬度D.以上都可以9.表示金属抗拉强度的符号是C。
A.R eLB.R sC.R mD.1-σ10.金属在静载荷作用下,抵抗变形和破坏的能力称为C。
A.塑性B.硬度C.强度D.弹性三、判断1.塑性变形能随载荷的去除而消失。
(错)2.所有金属在拉伸实验时都会出现屈服现象。
(错)3.一般情况下,硬度高的材料耐磨性好。
(对)4.硬度测试时,压痕越大(深),材料硬度越高。
(错)5.材料在受力时,抵抗弹性变形的能力成为刚度。
(对)四、计算某厂购入一批40钢,按标准规定其力学性能指标为:R eL≥340MPa,Rm≥540MPa,A≥19%,Z≥45%。