材料工艺基础复习要点_附件.pdfVIP

材料工艺基础复习提纲 目录 绪论2 第一章 液态金属成型2 第二章 金属塑性成型7 第三章 焊接技术与焊接方法12 第四章 材料表面技术17 第五章 粉末冶金与陶瓷成型20 绪论 材料加工工艺又称为材料成型技术，是液态金属凝固成形、金属塑性加工、 焊接、材料表面改性、粉末冶金与陶瓷技术等各种材料成型技术的总称。材料加 工成形的过程中发生熔化、结晶、塑性变形、扩散、相变等物理化学变化。材料 零部件的微观组织及性能受控于成型制造方法和过程。 材料加工的任务包括成形 （获得必要几何尺寸的机器零部件、器件）和改性 （通过工艺过程的控制使材料零部件具有设定的化学成分、组织结构和性能）。 材料加工工艺未来的发展方向有：精密成形技术、快速原型制造、具有极端 性能的新材料加工、计算机辅助工程技术与虚拟制造技术、无公害化加工等。 第一章 液态金属成型 一、概述 液态金属成形，通常也称为铸造，是将液态金属注入铸型中使之冷却、 凝固而形成一定形状和性能的零部件的方法。其特点有如下几点： 适用范围广：可生产形状复杂，特别是具有复杂内腔的零件毛坯，如各 种箱体、内燃机缸体、机床床身、机架等； 可以制造各种合金铸件：常用金属材料均可用来进行铸造，铸件重量由 几克到几百吨 铸件的尺寸精度高：一般比锻件、焊接件尺寸精确，可以节约大量金属 材料加工工时。 成本低廉、经济性好：易于实现机械化生产，动力消耗低，可大量利用 废旧金属料。 缺点是：质量不够稳定、力学性能较差，生产条件差。 二、合金的铸造工艺性能 合金在铸造生产中所表现出来的工艺性能：流动性、充型能力、收缩性。 1、合金的流动性 液态合金本身的流动能力，与合金种类、化学成分、温度、杂质含量 及其物理性质有关。 影响合金流动性的因素 合金的化学成分以及结晶特点的影响：纯金属、共晶成分的合金流动 性好，结晶温度范围大的合金流动性差； 合金结晶潜热和晶粒形状的影响：结晶潜热大，则流动性好；等轴晶 流动性比树枝晶好； 合金物理性质：热导率、密度、表面张力、粘度越大则流动性越差； 比热容越大则流动性越好。 流动性测试方法：螺旋试样法 2、铸造合金的充型能力 铸造合金的充型能力决定于液态金属的流动性，又受到铸型条件、浇 筑条件和铸件结构的影响。 流动性的影响：流动性越差，充型能力越差。 铸型条件的影响 蓄热能力：铸型蓄热能力大，液态金属冷却快，充型能力降低。如金 属铸模比砂型铸模充型能力差 铸型温度：温度高，液态金属冷却慢，充型能力强 铸型中的气体：型腔中过多的气体阻碍熔融金属的充型 浇筑条件的影响：浇注温度、充型压力、浇注速度 3、铸造合金的收缩性 铸造合金在液态、凝固态和固态冷却的过程中，由于温度的降低而发 生的体积减小的现象。其物理本质是液态转变为固态时，金属原子由 近程有序向远程有序转变，以及空穴的减少或消失。 液态收缩：金属在液态时由于温度降低而发生的体积收缩，物理本质 是金属原子由近程有序转变为远程有序以及空穴的减少。 凝固收缩：熔融金属在凝固阶段的体积收缩，液态收缩和凝固收缩是 铸件产生缩孔和缩松的基本原因 固态收缩：金属在固态时由于温度降低而发生的体积收缩，物理本质 是温度下降，原子间距离缩短。固态收缩是铸件内应力、变形和裂纹 等缺陷的主要原因。 影响铸件收缩的因素 化学成分与合金类别：如铸钢的收缩最大，灰铸铁最小 浇注温度：合金浇注温度越高，过热度越大，液体收缩越大 铸件结构和铸型工艺条件：铸件的收缩并非是自由收缩，而是受阻收 缩。铸件中各部分冷却速度不同，收缩先后不一致，相互制约产生阻 力；铸型等对铸件收缩