金属工艺学复习重点
铸造将液态金属浇筑到铸型中，待其冷却凝固，已获得一定形状尺寸和性能的毛坯或零件的成型方法
影响浇筑要素流动性+充型能力+越复杂件
温度+粘度—流动时间+充型能力+ 低压离心+
逐层凝固糊状（结晶温度范围宽）中间
缩孔集中在上部或最后凝固部位面积较大的孔洞
缩松分散在铸件某区域内的小孔
安防冒口和冷铁实现顺序凝固
热应力由于壁厚不均匀冷却速度不同同一时间内收缩不一致引起浇道开在薄壁处厚壁处放冷铁
机械应力厚薄均匀对称预先反变形量
析出性气孔侵入性气孔反应性气孔
灰铸铁片状石墨塑韧性-- 分珠光体铁素体三种
可锻铸铁白口铸铁石墨化退火团絮状塑韧性+
黑心KTH 珠光体KTZ 白心KTP
球墨铸铁铁液加球化剂孕育剂不可锻造
蠕墨铸铁短片状端圆头略强于灰铸铁
浇筑位置重要加工面朝下大平面朝下将面积较大的薄壁至于下部或处于垂直倾斜圆周表面高要求时立柱
分型面选择平直数量少避免不必要的型芯活快大部分下箱起模斜度方便取出平行起模方向的表面增加斜度
避免起模方向有外部侧凹分型面为平面凸台筋板便于起模垂直分型面不加工表面有结构斜度少用型芯
壁厚合适均匀内<外连接转角处圆角轮辐筋板奇数交错时错开细长时工字件加强筋
熔模铸造用易溶材料制成模样在模样表面包覆若干耐火涂料制成的型壳再将模样熔化排除型壳获得无分型面的铸件经高温焙烧后即可填砂浇筑制造压型蜡模压制组装蜡模侵涂料撒砂硬化脱蜡焙烧浇筑
金属型铸造将液体金属浇入金属的铸件在重力作用下凝固压力铸造高压下将液太或半液太合金快速压入金属铸型中并在压力下凝固
离心铸造将金属浇入高速旋转的铸型使其在离心作用下填充铸型并结晶
消失模铸造用泡沫塑料制成的模样制造铸型浇筑时模样气化消失焊接是通过加热加压使工件产生原子间结合的一种连接方式正接电源正极焊条负极
熔合区交接过渡区
过热区ac3+100-200
正火区ac1-ac3+100-200
部分相变区ac1-ac3
焊接去应力焊缝小预热应力退火
埋弧焊是电弧在焊剂层下燃烧进行焊接的方法
氩弧焊是以氩气为保护气体的气体保护焊
等离子弧焊接借助水冷喷嘴等对电弧的拘束与压缩作用获得较高能量的等离子弧进行焊接的方法
电焊将工件装配成搭接接头并紧压在两柱状电级之间利用电阻熔化母材料金属形成一个焊点的电阻焊
缝焊用旋转的圆盘状滚动电级代替柱状
对焊利用电阻热使两个工件在整个接触面焊接起来
钎焊利用熔点比焊件低的钎料作填充金属加热时钎料熔化而将工件连接起来的焊接
硬450上200mpa上软450下70mpa下
焊缝布置分散对称避免应力集中避免加工面焊缝位置便于焊接
金属塑性加工利用金属的塑性使其改变形状尺寸和改善性能，获得型材棒材板材线材或锻压件的加工方法
金属的可锻性锻造中经受塑性变形而不开裂的能力
塑性+变形抗力--可段兴++
锻造在加压设备及工具作用下使坯料铸锭产生局部或全部的塑性变形已获得一定几何尺寸形状质量的锻件加工方法
自由锻只用简单的通用性工具或在锻造设备的上下砧间直接使坯料变形而获得所需的几何形状及内部质量锻件的方法
模锻利用锻模使坯料变形而获得锻件
分模面选定最大截面处利于充型好出模减少余块错模现象易检查
冲压使板料经分离或成形而获得制件的工艺统称
变形过程弹性变形塑性变形断裂分离
弯曲将板料型材或管材在弯矩作用下弯成具有一定曲率和角度的制件的成形方法
回弹外载荷去除后，塑性变形保留下来弹性变形完全消失使板料形状尺寸反生与加载时变形方向相反的变化，从而消去一部分弯曲效果的现象
冲压件要求落料件外形和冲孔件的孔型应力要求简单对称排样时将废料降到最少圆弧连接
弯曲件形状对称先弯曲后冲孔平直部分大于2厚
零件挤压是使坯料在封闭模膛内受三向不均匀应力作用下，从模具的孔口或缝隙挤出使横截面仅减小，成为所需制件
正挤压（出料与挤压方向相同）反复合径向
热（再结晶温度以上）冷温
1细晶强化：通过细化晶粒而使金属材料力学性能提高的方法。
2固溶强化：融入固溶体中的原子造成晶格畸变，晶格畸变使塑性变形阻力增加，表现为固溶体强度，硬度有所增加，这种现象称为固溶强化·
3同素异晶转变：随着温度的改变，固态金属的晶格也随之改变的现象。
4回火:将淬火的钢重新加热到Ac1以下某温度，保温后冷却到室温的热处理工艺。 5淬火：将钢加热到Ac3或Ac1以上30~50℃，保温在淬火介质中快速冷却，以获得马氏体组织的热处理。
6表面淬火：是通过快速加热，使钢的表层很快达到淬火温度，在热量来不及传到钢件心部时就立即淬火，从而使表层获得马氏体组织，而心部仍保持原始组织。
7化学热处理：是将钢件置于适合的化学介质中加热和保温，使介质中的活性原子渗入钢件表层，以改变钢件表层的化学成分和组织，从而获得所需的力学性能或理化性能。
8 铸造：将液态金属浇注到铸型中，待其冷却凝固，以获得一定形状、尺寸和性能的毛坯或零件的形成方法。
9 塑性变形：当外力增大到使金属的内应力超过该金属的屈服点后，即使作用在金属上的外力取消，金属的变形也不完全恢复，而产生一部分永久变形。
10 自由锻：由于坯料的两砧间变形时，沿变形方向可自由流动，故而称为自由锻。
11 充型能力：液态合金充满铸型型腔获得形状标准，轮廓清晰铸件的能力。
12 冷变形强化：冷变形时随变形过程的增加，金属材料的所有强度极限和硬度都有所提高。
13 镦粗:使坯料高度减小，横截面积增大的锻造过程；
14 拔长：使坯料的横截面积减小，长度增加的锻造过程。
15 表面粗糙度：已加工表面具有的较小间距和微小峰谷的不平度，称为表面粗糙度。
16缩孔:集中在铸件上部或最后凝固的的部位容积较大的孔洞.
17缩松:分散在铸件某区域内细小的缩孔.
18金属材料的焊接性:在限定的条件下,焊接成按规定设计要求的构件,并满足预定服役要求的能力,即金属材料在一定焊接工艺条件下,表现相出来的的焊接难易程度.
19 等温转变:指将奥氏体化的钢迅速冷却到A(1) 以下，某个温度，使过冷奥氏体在保温过程中发生组织转变，待转变完成后再冷却至室温。
20 回弹：弯曲时，板料产生的变形由塑性变形和弹性变形两部分组成。外载荷去除后，塑性变形保留下来，弹性变形消失，使板料形状和尺寸发生与加载时变形方向相反的变化，从而消去一部分弯曲变形效果的现象，称为回弹。
21 焊接：焊接是通过加热和加压（或两者并用），使工件产生原子间结合的一种连接方式。
1 三种回火的用途：（1）低温回火：目的是降低淬火钢的内应力和脆性，但基本保持淬火所获得的高硬度和高耐磨性。低温回火通途最广，如各种刀具，模具，滚动轴承和耐磨件。（2）中温回火：目的是使钢获得高弹性，保持较高硬度和一定的韧性。中温回火主要用于弹簧，发条，锻模。（3）高温回火：淬火并高温回火的复合热处理工艺称为调制处理。用于，连杆，曲轴，主轴，齿轮，重要螺钉。
2 硫磷的危害性：磷引起冷脆性；硫，引起热脆性。
3 钢号含义;
(1)碳素结构钢（Q215、Q235、Q255）Q215：表示最低屈服点为215MPa的碳素结构钢；（2）优质碳素结构钢（20、45、60、）20：钢表示平均含碳量为0.20%的优质碳素结构钢；（3）碳素工具钢（T8、T10）T10A表示平均含碳量为1.0%高级优质碳素工具钢；（4）低合金钢（>Q295）Q345A表示屈服点不小于345MPa的A级低合金高强钢；
4含碳量为1%的钢从液态到室温的结晶过程与室温组? 答:含碳量>1%的钢为过共析钢其结晶过程为:温度在AC线以上是合金为液态,低于AC线以后开始从钢液中结晶出奥氏体,随温度降低奥氏体越来越多,直到AE线全部形成奥氏体,直至冷却到ES线,奥氏体中不断的渗碳体(二次)的形式析出,当达降低温度时,剩余奥氏体转变为珠光体.即含碳量>1%的钢室温组织为珠光体和二次渗碳体.
5.什么是同素异晶转变?请描述纯铁的这个过程.
答:随着温度的改变固态金属的晶格也随之改变的现象称为同素异晶转变.温度低于1538℃时开始结晶,结晶后铁的晶格为体心立方晶格称为δ-Fe,当温度降低到1394℃是发生同素异晶转变其晶格变为面心立方称为γ-Fe,继续下降到912℃时再次发生同素异晶转变又变回到体心立方晶格,称为α-Fe.其方程式为δ-Fe≒λ-Fe≒α-Fe 6.什么是细晶强化?细晶铸态金属的措施有哪些?
答：（1）同一成分的金属，晶粒愈细，其强度，硬度愈高，而且塑性和韧性也愈好。这种现象叫细晶强化（2）①提高冷却速度,增加晶核的数目(自发晶核)②在金属浇注之前,向金属液内加入变质剂(孕育剂)进行变质处理,增加外来晶核③热处理(正火`退火)④塑性加工⑤振动和搅拌 7.强化的五个途径答:①细晶强化②固溶强化③时效强化(有色金属)④冷变形强化⑤淬火 8.淬火的缺陷和防止.
答:淬火时形成马氏体的过程伴随着体积膨胀产生了内应力,
马氏体脆性又较大,致使钢件淬火时容易产生裂纹和变形.防止措施:①严格控制淬火加热温度.过高过低均不可.②合理选取淬火介质碳素钢一般用水,合金钢一般用油③正确选取淬火方法
9、什么是退火？什么是正火？两者的特点和用途有什么不同？
答：将钢加热，保温，然后随炉冷却。将钢加热到 Ac3 以上 30～50℃或 Accm以上 30～50℃，保温后在空气中冷却。正火和退火的不同点：加热后钢的冷却方式不同。相同点：将钢加热到奥氏体区，使钢进行重结晶，解决了铸件、锻件晶粒粗大、组织不均匀的问题。
10、为什么铸造是毛坯生产中的重要方法?结合具体示例分析之。
答：因为铸造具有如下特点：（1）可制成形状复杂的外形和内腔的毛坯。如箱体，汽缸体等。 2）适用范围广，工业上常用的金属材料都可铸造成型且生产批量、铸造尺寸大小不受限制。 3）设备成本低,产品成本低,加工余量小,制造成本低.
11、什么是液态合金的充型能力？它与合金的流动性有何关系？不同化学成分的合金为何流动性不同？为什么铸钢的充型能力比铸铁差? 答：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，称为液态合金的充型能力。合金的流动性愈好，充型能力愈强，愈便于浇铸出轮廓清晰，簿而复杂的铸件。铸钢和铸铁的化学成分不同，凝固方式不同，具有共晶成分的铸铁在结晶时逐层凝固，已结晶的固体内表面较光滑，对金属液的流动阻力小，故流动性好，充型能力强；而铸钢在结晶时为糊状凝固或中间凝固，初生的树枝状晶体阻碍了金属溶液的流动，故流动性差，充型能力差，所以铸钢的充型能力比铸铁差。
12、某定型生产的薄铸铁件，投产以来质量基本稳定，但最近一时期浇不足和冷隔缺陷突然增多，试分析其原因？答：薄铸铁件产生浇不足和冷隔缺陷的主要原因是流动性和浇注条件，在浇注条件保持不变的条件下，铸件浇不足和冷隔缺陷增多，主要是流动性下降造成的，影响合金流动性的的主要因素是合金的化学成分，因此，很可能是坯料的化学成分发生了变化，远离了共晶成分点。
13、既然提高浇注温度可提高液态合金的充型能力，但为什么又要防止浇注温度过高？答：因为浇注温度过高,铸件易产生缩孔、缩松、粘砂、气孔、粗晶等缺陷，故在保证充型能力足够的前提下，浇注温度不宜过高。
14、缩孔和缩松对铸件质量有何影响？为何缩孔比缩松较容易防止？答：缩孔和缩松使铸件的力学性能下降，缩松还可使铸件因渗漏而报废。缩孔集中在铸件上部或者最后凝固的部位，而缩松却分布于铸件整个截面。所以，缩孔比缩松较易防止. 15 优质铸件是指铸件：①轮廓清晰、②尺寸精准、③组织致密、④力学性能好、⑤表面光洁⑥没有超出技术要求的铸造缺陷等。16 影响充型能力的因素：（1）合金的流动性（2）浇铸条件（3）铸型填充条件 17 铸造合金的收缩：（1）液态收缩从浇铸温度到凝固开始温度间的收缩（2）凝固收缩从凝固开始温度到凝固终止温度间的收缩（3）固态收缩从凝固终止温度到室温间的收缩
18、某铸件时常产生裂纹缺陷，如何区分其裂纹性质？如果属于热裂，该从那些方面寻找产生原因？
答：铸件中裂纹分热裂纹和冷裂纹二种，由于形成温度不同，故形状特征也不同。热裂纹缝
隙宽，形状曲折，缝内呈氧化色；冷裂纹细小，呈连续直线状，缝内呈轻微氧化色。如果属于热裂纹应采取的措施：（a）降低合金中的硫含量；（b）使用具有共晶成分的合金，使铸件结晶时，固、液二相区间小；（c）提高铸型的退让性。 19.影响充型能力的因素
答:㈠合金的流动性㈡浇注条件①浇注温度②充型压力㈢铸型填充条件①铸型材料②铸型温度③铸型中的气体④铸件结构 20.灰铸铁的性能和特点?
答;由于片状石墨的存在灰铸铁有以下特点①抗拉强度较高,抗拉强度低,塑韧性差,脆性较大②优良的减震性③耐磨性好
④缺口敏感度小⑤铸造性能优良
21、（1）球墨铸铁是如何获得的？（2）球墨铸铁有何组织和球墨铸铁的性能？（1）通过在浇注之前，往铁液中加入少量球化剂（通常为镁、稀土镁合金或含铈的稀土合金）和孕育剂（通常为硅铁），使铁水凝固后形成球状石墨而获得的。（2）组织：珠光体+球状石墨或铁素体+球状石墨；即P + F少+G 球或F + P少+G球
性能;:①强的和韧性较强远超灰铸铁,可与钢媲美②有接近灰铸铁的优良的铸造性③可像钢一样通过热处理提高使用性能 22（1）.什么是冷变形强化及其消除方法，（2）利与弊?答（1）:冷变形时,随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,但塑韧性有所下降的现象叫冷变形强化.消除方法:再结晶退火,用加热的方法使金属发生再结晶消除冷变形强化,从而获得良好的性能。（2）利：可提高金属的强度和硬度；弊：在塑性加工生产中，冷变形强化给金属继续进行塑性变形带来困难。
23、同种金属材料分别经过冷、热变形，其组织和性能有何差异？何谓金属再结晶？（1）冷变形：
1）组织变化的特征：①晶粒沿变形最大方向伸长；②晶粒扭曲，产生内应力，变形织构；③晶粒间产生碎晶。
2）性能变化的特征：随着变形程度的增加，会其强度和硬度不断提高，塑性和韧性不断下降的现象（加工硬化）。（2）热变形：
1）组织变化的特征：①细化晶粒；②压合了铸造缺陷；③组织致密。
2）性能变化的特征：无加工硬化现象；出现锻造流线，金属
性能各向异性。金属再结晶：当温度升高到该金属熔点温度的0.4倍时，金属原子获得更多的热能，则开始以某些碎晶或杂质为核心结晶成新的晶粒，从而消除了全部加工硬化现象。这个过程称为再结晶。
24、何谓金属冷变形和热变形？变形温度低于回复温度时，金属在变形过程中只有加工硬化而无回复与再结晶现象，变形后的金属只具有加工硬化组织，这种变形称为冷变形。
变形温度在再结晶温度以上时，变形产生的加工硬化被随即发生的再结晶所抵消，变形后金属具有再结晶的等轴晶粒组织，而无任何加工硬化痕迹，这种变形称为热变形。
25终锻模膛和预锻模膛的区别
答:终段模膛的尺寸应比锻件尺寸放大一个收缩量，具有飞边槽容纳多余金属。预锻模膛的圆角和斜度较大，没有飞边槽。
26、说明金属锻造性（可锻性）的意义，有哪些影响因素？答：金属塑性变形的能力又称为金属的锻造性，它指金属材料在塑性成形加工时获得毛坯或零件的难易程度。
锻造性用金属的塑性指标 (延伸系数δ和断面减缩率Ψ )和变形抗力来综合衡量。影响金属塑性的因素:
(1)金属本身的性质——①化学成分：碳含量越低，材料的锻造性越好；②组织状态：纯金属和固溶体具有良好的锻造性。 (2)变形的加工条件 1)变形温度↑，塑性↑； 2)变形速度的影响；见课件；
3)应力状态的影响，压状态为三向压应力时塑性最好。
27 金属塑性变性的特点。答：（1）金属材料经过塑性加工之后，其内部组织发生很大变化，金属的性能也得到改善和提高。（2）生产效率高（3）节约金属（4）对于内部复杂的零件不适用。 28.从金工角度分析"趁热打铁" 答:①加工角度,随温度升高金属原子的运动能力增强,容易发生滑移,抵抗变形能力减弱,强度降低,加热到再结晶温度以上获得力学性能较高的细晶再结晶组织,其塑性提高,可锻性好②高温状态下铁成奥氏体状态,它塑性优良容易加工. 29冷热加工的不同? 答:再结晶温度以下进行的变形叫冷变形,再结晶温度以上进行的变形叫热变形.不同①冷变形强化无再结晶变化,变形的金属有冷变形强化现象;热变形金属有再结晶组织,而无冷变形痕迹②冷变形使金属获得较高的强度`硬度和低粗糙值;热变形经塑性加工和再结晶获得了细化的结晶组织,同时压缩气孔和缩松,是金属更加致密,力学性能得到很大提高③由于冷变形强化的存在,金属强度提高难以加工;热变形则消除了这一影响,并通过再结晶提高了金属的塑性,使加工变得容易. 30、纤维组织是怎样形成的？它的存在有何利弊？涉及纤维组织的加工的原则答：(1)铸锭在塑性变形时，晶粒和沿晶界分布的杂质的形状沿变形方向被拉长，呈纤维状，这种结构称纤维组织。(2) 纤维组织的存在使金属在性能上具有了方向性，沿纤维方向塑性和韧性提高；垂直纤维方向塑性和韧性降低。纤维组织的稳定性很高，不能用热处理方法加以消除，只有经过塑性加工使金属变形，才能改变其方向和形状。 (3):设计和制造零件时应使零件①工作中的最大正应力方向与纤维方向重合②最大切应力方向与纤维方向垂直③使纤维的分布于零件的轮廓相符合,尽量使纤维组织不被切断.
31、浇注位置的选择原则是什么？答：浇注位置的选择原则是：（1）铸件的重要加工面朝下；（2）铸件的大平面朝下；3）铸件面积较大的薄壁部分置于铸型下部或垂直位置；（4）收缩大的铸件厚壁部分位于铸型上部，以实现定向凝固。
32、铸型分型面的选择原则是什么？答：铸型分型面的选择原则是：（1）铸件的最大截面，且最好是平直面（2）尽量使铸件的全部或大部分置于同一个砂箱（3）尽量使型腔及主要型芯位于下砂箱。 33.药皮的作用答:①提高的燃烧电弧的稳定性②造气防止空气对熔化金属的有害作用③对熔池的脱氧④加入合金元素⑤保证焊缝金属的化学成分和力学性能⑥降低熔渣年度,增加渣液流动性⑦造成一定具有物理-化学性能的熔渣保护焊缝
34 焊接的特点：（1）优点：①它可以化大为小、化复杂为简单的办法来准备坯料，然后用逐次装备焊接的方法拼小成大、拼简单成复杂。②在制造大型机器设备中，还可以采用铸—焊或锻—焊复合工艺。③可以对不同材料进行焊接。（2）缺点：①应力集中变化的范围大，容易产生变形。②裂纹要控制好，整体密封性较好。 35焊接接头的构成是什么？并分析焊接接头的组织和性能。
答、焊接接头构成：由焊缝区，熔合区，热影响区构成。
焊缝区：组织为柱状晶粒，易使化学成分和杂质在焊缝中心区产生偏析，使焊缝金属力学性能下降；熔合区：少量的铸态组织和粗大的过热组织，化学成分不均匀，组织不均匀；塑性差，强度低，脆性大，易产生焊接裂纹和脆性断裂，是焊接接头最薄弱的环节之一；过热区：该区组织过热，晶粒粗大，塑性韧性差，也是焊接接头的一个薄弱的环节；正火区：冷却后为均匀细小的正火组织，力学性能较好；
部分相变区：冷却后为粗大的铁素体与细晶粒珠光体，晶粒大小不一致，力学性能稍差。
36、何谓焊接热影响区？低碳钢焊接时热影响区分为哪些区段？各区段对焊接接头性能有何影响？减小热影响区的办法是什么？
答：焊接热影响区是指焊缝两侧金属因焊接热作用而发生组织和性能变化的区域。低碳钢焊接时热影响区分为：熔合区、过热区、正火区和部分相变区。
熔合区：强度、塑性和韧性下降，引起应力集中，易导致焊缝裂纹产生。过热区：晶粒粗大，塑性、韧性下降。正火区：金属发生重结晶，强度、塑性、韧性提高，且优于母材。部分相变区：晶粒大小不一，力学性能比正火区稍差。
减小热影响区的措施：（1）增加焊接
速度（2）减少焊接电流。
37.焊接应力与变形的原因，如何防止变形？答：焊接过程是一个不平衡的热循环过程，迅速的加热和冷却。各部分的温
度不同冷却速度也不同，因而在各部位的热涨冷缩和塑性变形的影响下，必将产生内应力，变形或裂纹。
防止：㈠结构设计时选塑性良性好的材料，避免焊缝交叉密集`过长和焊缝截面过大㈡正确确定焊接顺序①焊前预热②焊中小能量焊或锤击㈢焊后去进行应力退火 38酸碱焊条的的差异与适应性？答：焊条可以按熔渣的性质分为酸性焊条和碱性焊条.药皮中的酸性氧化物比碱性氧化物多的焊条为酸性焊条，反之为碱性焊条.酸性焊条适合各种电源，操作性较好，电弧稳定，成本低。但焊缝强度稍低，渗合金作用弱，故不宜焊接承受重载和要求高强度的重要结构件。碱性焊条一般要求采用直流电源，焊缝强度高、抗冲击能力强，但操作性差、电弧不够稳定、成本噶，故只适合焊接重要结构件。
39、何谓铸件热应力和机械应力？它们对铸件质量将产生什么影响？如何防止铸件变形？（1）热应力：它是由于逐渐的壁厚不均匀，各部分的冷却速度不同，以致在同一时期内铸件各部分收缩不一致而引起的。（2）机械应力：他是合金的固态收缩受到铸型或型芯的机械阻碍而形成的内应力。铸件的固态收缩受到阻碍而引起的应力，称为铸造应力。影响：铸造应力的存在会带来一系列不良影响，诸如使铸件产生变形、裂纹，降低承载能力，影响加工精度防止铸件变形的途径①工艺方面a.使铸件按“同时凝固”原则进行凝固。为此，应将内浇道开设在薄壁处，在厚壁部位安放冷铁，使铸件各部分温差很小，同时进行凝固，由此热应力可减小到最低限度。应该注意的是，此时铸件中心区域往往出现缩松，组织不够致密。b.提高铸型和型芯的退让性，及早落砂、打箱以消除机械阻碍，将铸件放入保温坑中缓冷，都可减小铸造应力。②结构设计方面，应尽量做到结构简单，壁厚均匀，薄、厚壁之间逐渐过渡，以减小各部分的温差，并使各部分能比较自由地进行收缩。③铸件产生热应力后，可用自然时效、人工时效等方法消除。
40渗碳钢的焊接热影响区分几部分，各部分的力学性能？答：①熔合区:焊缝和基本金属的交接过渡区(半熔化区)强度`塑韧性较低②过热区:被加热到Ac3线以上的100℃~200℃至固相线的温度区间.塑韧性低,脆性很大③正火区:被加热到Ac1至Ac3以上100℃~200℃,得到均匀细小的铁素体和珠光体,力学性能优于母材④部分变相区: 加热到Ac1~Ac3温度区间.冷却后晶粒大小不均,因而力学性能比正火区稍差. 41铸造,锻造,焊接的特点.
答:铸造:①可制成形状复杂`特别是具有复杂内腔的毛坯.②适应范围广③可直接利用成本廉价的费机件和切屑,设备费用低④废品率高
锻造:①能改善技术组织②生产率高③机械性能好④节约金属⑤不适合内腔复杂的工件⑥成本高于铸造
焊接:①可以化大为小,化复杂为简单,拼小为大,拼简单为复杂②使铸-焊或锻-焊复合工艺成为可能,小型工厂也能生产大型零部件③可以制造双层金属构件④对不同的材料进行焊接⑤容易引起集中应力⑥产生变形和裂纹,且裂纹不好控制. 42刃具的基本性能和常用材料? 答:①较高的硬度②足够的强度和韧度,以承受切削力,冲击和振动③较好的耐磨性,以抵抗切削过程中的磨损,维持一定的切削时间④较高的耐热性,以便在较高的温度下仍能保持较高硬度⑤较好的工艺性,便于制造各种刀具.常用材料:碳素工具钢`合金结构钢`高速钢`硬质合金陶瓷等等
444常见的电弧焊接缺陷有哪些？产生的主要原因是什么？答：咬边：焊接电流太大，焊条角度不合适，电弧过长，焊条横向摆动的速度过快；气孔：焊接材料表面有油污、铁水分、灰尘等，焊接材料成分选择不当，焊接电弧太长或太短，焊接电流太大或太小；夹渣：电流过小，熔渣不能充
分上浮，运条方式不当，焊缝金属凝固太快且周围不干净，冶金反应生成的杂质浮不到熔池表面；未焊透：焊接电流太小，焊接速度太快，焊件装配不当，焊条角度不对，电弧未焊透工件；裂纹：焊接材料的化学成分选择不当，造缝金属硬、脆，在焊缝冷凝后期和继续冷却过程中形成裂纹，金属液冷却太快，导致热应力过大而形成裂纹，焊件结构设计不合理，造成焊接应力过大而产生裂纹。
46拉深变形时常见的缺陷是什么？分别采取什么措施加以解决？答：拉深缺陷：折皱和拉穿措施：折皱――加压边圈拉穿――凸凹模间的间隙要合适；凸凹模间的圆角要合适；选用合理的拉深系数。
47减少焊接应力与变形的工艺措施有那些？
答：工艺措施：结构设计：焊缝位置应尽量对称结构中性轴；在保证结构有足够承载能力的条件下，尽量减少焊缝的长度和数量。
焊接工艺：反变形法，刚性固定法，合理安排焊接次序，焊前预热焊后缓冷焊后热处理。
焊后矫形处理：机械矫形，火焰矫形。
48分析积屑瘤产生的原因，特性；对切削加工的影响和对积屑瘤的控制。答：原因：切屑与前刀面的摩擦阻力超过材料的内部结合力时，有一部分金属会粘附在切削刃附近而形成；特性：时生时灭；
对切削加工的影响：利：可保护刀刃代替刀刃进行切削；使实际前角增大，切削比较轻快；
弊：使切削层厚度不断变化，影响尺寸精度；导致切削力的变化，引起振动，有一些积屑瘤碎片粘附在工件的已加工表面上，使表面变得粗糙。
对积屑瘤的控制：避免在中温中速加工塑性材料。
49熔焊焊接冶金过程特点是什么？针对该特点，为了保证焊缝质量焊接过程中应该采取什么措施？
答、反应区温度高、冶金反应烈；熔池小而冷却速度快；冶金条件差易形成杂质等缺陷。焊接前必须对铸件进行清理，焊接过程中对熔池金属进行冶金保护和机械保护。
50拉深件在拉深过程中易出现什么缺陷？应分别采取什么措
施加以解决？答、易出现折皱――加压板或压边圈；（２分）拉穿――合适的凸凹模间隙、合适的凸凹模圆角、控制拉深系数的大小，变性程度大时可进行多次拉深，后续的拉深系数比前面的大，并且可安排中间退火。
52 常见的焊接变形有哪些？应分别采取什么措施加以解决？
答、焊接变形有收缩变形、角变形、弯曲变形、扭曲变形、波浪变形。措施：结构设计――焊缝布置尽量对称、减少焊缝长度和数量；工艺设计――加裕量、反变形法、合理安排焊接次序、焊前预热焊后缓冷、焊后热处理；焊后矫形处理――机械矫形、火焰矫形。 53与手弧焊相比，埋弧自动焊有什么特点？答：埋弧自动焊与手弧焊相比，有以下特点：（1）生产率高埋弧自动焊使用的光焊丝可通过较大的电流（100A 以上），能得到计较高的熔敷速度和较大的熔深；焊丝很长，卷成盘状，焊接过程中连续施焊，节省了更换焊条的时间。所以，它比手弧焊的生产率提高 5～10 倍。
（2）焊接质量高而且稳定埋弧自动焊焊剂供给充足，电弧区保护严密，熔池保持液态时间较长，冶金过程进行得较为完善，气体和杂质易于浮出，同时，焊接规范自动控制调节，所以，焊接质量高而稳定，焊缝成形美观。（3）节省焊接材料对于较厚的焊件（30～25mm），可不开坡口，一次焊透，焊丝填充量减少，节约了由于加工坡口而消耗的金属材料；而且没有焊条头的浪费，飞溅很少。
（4）改善了劳动条件埋弧自动焊看不见弧光，焊接烟雾很少。焊接时，只要焊工调整管理埋焊机就自动进行焊接。由于以上特点，埋弧自动焊在工业生产中已得到广泛应用，它最适于焊接批量较大的长直焊缝和较大直径的环形焊缝。但埋弧焊也有不足之处，如焊短焊缝和曲折焊缝时，不如手弧焊灵活；在焊接位置上仅用于平焊；对于狭窄位置及薄板焊接，埋弧自动焊也受到一定限制。
54阐述产生焊接应力和变形的原因。如何防止和减小焊接变形？答：金属材料具有热胀冷缩的基本属性。由于焊件在焊接过程中是局部受热且各部分材料冷却速度不同，因而导致焊件各部分材料产生不同程度的变形，引起了应力。焊接时局部加热是焊件产生应力与变形的根本原因。防止与减小焊接变形的工艺措施（1）反变形法用试验或计算方法，预先确定焊后可能发生变形的大小和方向，在焊前将工件安置在与变形相反的位置上，以抵消焊后所发生的变形。（2）加余量法根据经验，在焊件下料时加一定余量，通常为工件尺寸的 0.1%～0.2%，以补充焊后的收缩，特别是横向收缩。（3）刚性夹持法焊前将焊件固定夹紧，焊后变形即可大大缩小。但刚性夹持法只适用于塑性较好的低碳钢结构，对淬硬性较大的钢材及铸铁不能使用，以免焊后产生裂纹。
（4）选择合理的焊接顺序如果在构件的对称两侧都有焊缝，应设法使两侧焊缝的收缩互相抵消或减弱。
55焊接应力的工艺措施有那些？答：（1）选择合理的焊接顺序焊接平面形工件上的焊缝，应保证焊缝的纵向余横向能比较自由地收缩，如收缩受阻，焊接应力就要加大。（2）预热法即在焊前将工件预热到 350～400℃，然后再进行焊接。预热可使焊接金属和周围金属的温差减小，焊后又比较均匀地同时缓慢冷却收缩，因此，可显著减小焊接应力，也可同时减小焊接变形。（3）焊后退火处理这也是最常用的、最有效的消除焊接应力的一种方法。整体退火处理一般可消除 80%～90%的焊接应力。
59分析焊接应力与变形产生的原因，试提出三种以上减少或消除焊接应力与变形的工艺方法。
答：焊接过程的加热和冷却受到周围冷金属的拘束，不能自由膨胀和收缩。当拘束很大时（如大平板对接），则会产生残余应力，无残余变形。当拘束较小（如小板对接焊）时，既产生残余应力，又产生残余变形。采取合理的接顺序，使焊缝能够自由地收缩；焊缝不要有密集交叉截面，长度也要尽可能小；焊缝还处在较高温度时，锤击焊缝使金属伸长；焊后进行消除应力的退火；采用反变形方法；采用对称焊和分段倒退焊；采用多层多道焊，能减少焊接变形；采用焊前刚性固定组装焊接；机械矫正法；火焰矫正法。
(4)--金属工艺学课程期末考试(答案题解)
《金属工艺学》试卷A 1、填空题（共20分，每小题2分） 1. 金属材料的力学性能主要包括 强度 、 硬度 、 塑性 、 韧性 等。 2. 金属的结晶过程包括 晶核形成 和 晶核长大 。 3. 过冷奥氏体的等温转变产物有 珠光体 、 贝氏体 和 马氏体 三种类型。 4. 电阻焊按接头形式包括 点焊 、 缝焊 和 对焊 。 5. 合金的流动性差，易产生 浇不足 、 冷隔 等铸件缺陷。 6. 焊接热影响区包括 熔合区 、 过热区 、 正火区 、 部分相变区 。 7. 按照外形不同，切屑可分为 节状切屑 、 带状切屑 、 粒状切屑 、 崩碎切屑 四类。 8. 一般机械加工中，使用最多的刀具材料是 高速钢 和 硬质合金 。 9. 常用的切削液有 水溶液 、 切削油 和 乳化液 。 10. 板料冲压的基本工序可分为两大类 分离工序 和 成形工序 。 2、选择题（共20分，每小题2分） 1. 金属在疲劳试验时，试样承受的载荷为（ 4）。 (1) 静载荷 (2) 动载荷 (3) 冲击载荷 (4) 交变载荷 2. 固溶强化的根本原因是（ 3）。 (1) 晶格类型发生变化 (2) 晶粒变细 (3) 晶格发生畸变 (4) 晶格发生滑移 3. A1、Ar1、Ac1、A3之间的关系为（ 2 ）。 (1) A1>Ar1>Ac1>A3 (2) Ar1 《金属工艺学》复习资料 一、填空： 1.合金的收缩经历了(液态收缩)、(凝固收缩)、(固态收缩)三个阶段。 2.常用的热处理方法有（退火）、（正火）、（淬火）、（回火）。 3.铸件的表面缺陷主要有（粘砂）、（夹砂）、（冷隔）三种。 4.根据石墨的形态，铸铁分为（灰铸铁）、（可锻铸铁）、（球墨铸铁）、（蠕墨铸铁）四种。 5.铸造时，铸件的工艺参数有（机械加工余量）、（起模斜度）、（收缩率）、（型芯头尺寸）。 6.金属压力加工的基本生产方式有（轧制）、（拉拔）、（挤压）、（锻造）、（板料冲压）。 7.焊接电弧由（阴极区）、（弧柱）和（阳极区）三部分组成。 8.焊接热影响区可分为（熔合区）、（过热区）、（正火区）、（部分相变区）。 9.切削运动包括（主运动）和（进给运动）。 10.锻造的方法有（砂型铸造）、（熔模铸造）和（金属型铸造）。 11.车刀的主要角度有（主偏角）、（副偏角）、（前角）、（后角）、（刃倾角）。 12.碳素合金的基本相有（铁素体）、（奥氏体）、（渗碳体）。 14.铸件的凝固方式有（逐层凝固）、（糊状凝固）、（中间凝固）三种。 15.铸件缺陷中的孔眼类缺陷是（气孔）、（缩孔）、（缩松）、（夹渣）、（砂眼）、（铁豆）。 17.冲压生产的基本工序有（分离工序）和（变形工序）两大类。 20.切屑的种类有（带状切屑）、（节状切屑）、（崩碎切屑）。 21.车刀的三面两刃是指（前刀面）、（主后刀面）、（副后刀面）、（主切削刃）、（副切削刃）。 二、名词解释： 1.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，成为液态合金的充型能力。2．加工硬化：随着变形程度增大，金属的强度和硬度上升而塑性下降的现象称为加工硬化。 金属工艺学复习 第一篇金属材料基础知识 ●力学性能（机械性能）：强度与塑性、硬度、韧性、疲劳强度 ●同素异晶转变：随着温度的改变，固态金属晶格也随之改变的现象。 ●固溶体：铁碳合金都是间隙固溶体 铁素体：α铁基，低温，含碳量低，特征是强度、硬度低，塑性、韧性好 奥氏体：γ铁基，较高温，含碳较高，强度及硬度不高，塑性优良，锻造常用●化合物：渗碳体Fe3C : 硬而脆 ●机械混合物：珠光体P：F+Fe3C，0.77C，力学性能好，塑性韧性一般； 莱氏体L：含碳4.3%，渗碳体含量多，硬脆高温莱氏体奥氏体+渗碳体Ld（A+Fe3C）， 727C以上低温莱氏体珠光体+渗碳体Ld’（P +Fe3C），727C以下。 ●热处理：普通热处理：退火、正火、淬火、回火等； 表面热处理：表面淬火、化学热处理（渗碳、氮化等） ●1）退火：将工件加热到高于AC3或AC1温度以上，保温一定时间，随后以足够缓慢的 速度冷却，使钢得到接近平衡组织的热处理工艺。 目的：1调整硬度，便于切削加工。2消除内应力，防止加工中变形。3细化晶粒，为最终热处理作组织准备。 完全退火：加热到AC3以上，得到均一奥氏体组织后再缓冷转变为珠光体组织的过程。 不完全退火：加热到Ac1以上，得到奥氏体加未溶碳化物或铁素体，再缓冷进行组织转变的过程。 球化退火：将钢加热到Ac1以上20～30℃，保温一段时间，然后缓慢冷却，得到在铁素体基体上均匀分布的球状或颗粒状碳化物的组织。目的：使钢中碳化物球化而进行的退火工艺。球化退火主要适用于过共析钢 2）正火：将钢加热到AC3或Accm以上，保温一定时间，在静止的空气中冷却，得到细珠光体类型组织的热处理工艺。 目的：对于低、中碳钢(≤0.6C%)，目的与退火的相同调整硬度利于切削、消除内应力、细化晶粒。1要改善切削性能，调整硬度利于切削、消除内应力、细化晶粒。低碳钢用正火，中碳钢用退火或正火，高碳钢用球化退火。2对于过共析钢，用于消除网状二次渗碳体，为球化退火作组织准备。 3）淬火：将钢加热到Ac3或Ac1以上，保温一定时间，以一定的速度冷却，得到马氏体或下贝氏体组织的热处理工艺。淬火目的是为获得马氏体组织，提高钢的性能。 完全淬火：加热到Ac1以上，进行淬火的过程。 不完全淬火：加热到Ac1以上，得到奥氏体加未溶碳化物或铁素体，再淬火的过程。 4）回火：指将淬火钢重新加热到相变点以下的某温度保温后冷却的工艺。 回火的目的：1减少或消除淬火内应力, 防止变形或开裂。2获得所需要的力学性能。 淬火钢一般硬度高，脆性大，回火可调整硬度、韧性。3稳定尺寸。 ●表面淬火：将钢件表面层加热到临界点以上温度并急速冷却。 表面淬火目的：1使表面具有高的硬度、耐磨性和疲劳极限；2心部在保持一定的强度、硬度的条件下，具有 足够的塑性和韧性。即表硬里韧，适用于承受弯曲、扭转、摩擦和冲击的零件。 ●化学热处理：将钢件置于一定介质中加热、保温，使介质中活性原子渗入工作表层，以 改变表层的化学成分组织，具有某些特殊的机械和物化性能。 与表面淬火相比优点：1化学热处理不仅改变钢的表层组织，还改变其化学成分。2化学热处理也是获得表硬里韧性能的方法之一。3根据渗入的元素不同，化学热处理可分为渗碳、氮化、多元共渗、渗其他元素等。 ●调质处理：淬火加高温回火的热处理，改善力学性能。 第二篇铸造 ●充型：液态合金填充铸型的过程。 影响充型能力的主要因素 1)合金的流动性 2)浇注条件：浇注温度、充型压力 3)铸型填充条件：铸型材料、铸型温度、铸型中气体、铸件结构 ●流动性好的合金有利于将杂质气体上浮并排除，还有利于补缩。 ●铸件的凝固方式：铸件凝固过程中，断面上一般存在三个区域，即固相区、凝固区和液 相区，其中对铸件质量影响较大的主要是液相和固相并存的凝固区的宽窄。 1)逐层凝固：纯金属或共晶成分合金凝固过程中不存在液、固并存现象，液固界限清楚 分开，称为逐层凝固 2)糊状凝固：若合金的结晶温度范围很宽，温度分布较平坦(内外温度较小)，整个断面 内均为液固并存，先呈糊状而后固化，称为糊状凝固。 3)中间凝固：介于逐层凝固和糊状凝固之间 ●收缩的三个阶段： 1)液态收缩：浇注温度->凝固开始温度间的收缩； 2)凝固收缩：凝固开始温度->凝固终止温度间的收缩；分为状态改变和温度下降两部分， 是缩松、缩孔的基本原因。 3)固态收缩：固相线温度->室温时的收缩，是铸造应力和变形、裂纹基本原因 1．影响金属充型能力的因素有：金属成分、温度和压力和铸型填充条件。 2．可锻性常用金属的塑性和变形抗力来综合衡量。 3．镶嵌件一般用压力铸造方法制造，而离心铸造方法便于浇注双金属铸件。 4．金属型铸造采用金属材料制作铸型，为保证铸件质量需要在工艺上常采取的措施包括：喷刷涂料、保持合适的工作温度、严格控制开型时间、浇注灰口铸铁件要防止产生白口组织。 5．锤上模锻的锻模模膛根据其功用不同，可分为模锻模膛、制坯模膛两大类。 6．落料件尺寸取决于凹模刃口尺寸，冲孔件的尺寸取决于凸模刃口（冲子）尺寸。（落料件的光面尺寸与凹模的尺寸相等的，故应该以凹模尺寸为基准，冲孔工件的光面的孔径与凸模尺寸相等，故应该以凸模尺寸为基准。）7．埋弧自动焊常用来焊接长的直线焊缝和较大直径的环形焊缝。 8．电弧燃烧非常稳定，可焊接很薄的箔材的电弧焊方法是等离子弧焊。 9．钎焊可根据钎料熔点的不同分为软钎焊和硬钎焊。 二、简答题 1．什么是结构斜度？什么是拔模斜度？二者有何区别？ 拔模斜度：铸件上垂直分型面的各个侧面应具有斜度，以便于把模样（或型芯）从型砂中（或从芯盒中）取出，并避免破坏型腔（或型芯）。此斜度称为拔模斜度。 结构斜度：凡垂直分型面的非加工表面都应设计出斜度，以利于造型时拔模，并确保型腔质量。 结构斜度是在零件图上非加工表面设计的斜度，一般斜度值比较大。 拔模斜度是在铸造工艺图上方便起模，在垂直分型面的各个侧面设计的工艺斜度，一般斜度比较小。有结构斜度的表面，不加工艺斜度。 2．下面铸件有几种分型面？分别在图上标出。大批量生产时应选哪一种？为什么？ 分模两箱造型，分型面只有一个，生产效率高； 型芯呈水平状态，便于安放且稳定。 3．说明模锻件为什么要有斜度和圆角？ 斜度：便于从模膛中取出锻件； 圆角：增大锻件强度，使锻造时金属易于充满模膛，避免锻模上的内尖角处产生裂纹，减缓锻模外尖角处的磨损，从而提高锻模的使用寿命。 4．比较落料和拉深工序的凸凹模结构及间隙有什么不同？ 落料的凸凹模有刃口，拉深凸凹模为圆角； 《工程材料及热加工工艺基础》复习要领 第一篇工程材料 一、基本概念 晶体、非晶体、晶格、晶胞、晶面、晶向、单晶休、多晶休、晶粒、晶界、结晶、同素界晶转变（重结晶）、过冷度、变质处理（孕育处理）、组元、相、固溶体、金属化合物、机械混合物、固溶强化、共晶反应、共析反应、热脆、冷脆、钢的热处理、化学热处理、索氏体、屈氏体（托氏体）、贝氏体、马氏体、临界冷却速度、红硬性、球化处理、石墨化退火 二、基本知识点 1.评定金属材料各项力学性能（强度、硬度、塑性、韧性等）的具体指标的物理意义及表示符号 2.单晶体与多晶体的区别 3.金属中常见的三种品格类型（分类、原子数、致密度） 4.结品的必要条件:具有一定的过冷度 5.结晶的-?般规律 6.晶粒大小对机械性能的影响及细化晶粒的主要方法 7.三种合金（固溶体，金属化合物，机械混合物）的结构、分类、晶格类型特点及力学性能特点 &铁碳合金基本组织的概念、成分、组织结构和性能特征 9.铁碳合金相图中特性点的物理意义、温度、含碳量 10.铁碳合金相图中的特性线的物理意义 11.铁碳合金的分类 12.碳的含量与铁碳合金力学性能间的关系 13.钢的结品过程及组织转变（会绘制冷却曲线及室温下组织示意图） 14.共晶、共析反应式 15?常用热处理工艺的概念、目的、加热温度范围、冷却方式 16.钢的分类、编号及应用 17.铸铁种类、牌号表示法、性能特点及应用 18.能对简单或典型零件的材料进行选择 第二篇铸造 一、基本概念 充型能力、收缩、定向凝固（顺序凝固）、同时凝固 二、基本知识点 1.影响充型能力的因素及充型能力对铸件质量的影响 2.合金的收缩阶段及其对铸件质量的影响（缩孔、缩松、铸造内应力、变形和裂 广西科技大学《金属工艺学》复习题 一、填空题 1．强度是指金属材料在外力作用下抵抗塑性变形或断裂的能力。 2．塑性变形是指金属材料在外力作用下产生永久变形而不发生破坏的能力。 3．冲击韧性是指金属材料抵抗冲击载荷而不被破坏的能力。 4．硬度是指金属材料抵抗更硬物体压入其内的能力。 5．疲劳强度是指金属材料在交变载荷作用下而不致断裂的最大应力。 6. 同素异构转变是指同一元素在不同温度下具有不同晶格类型的现象。 7. 铁素体是指碳溶解在体心立方的α-F e中所形成的固溶体。 8. 奥氏体是指碳溶解在面心立方的γ-F e中所形成的固溶体。 9. 珠光体是指铁素体与渗碳体所组成的机械混合物。 10. 莱氏体是指奥氏体与渗碳体所组成的机械混合物。 11. 退火是将金属材料经加热、保温后，经缓慢冷却，以获得近平衡组织的热处理方法。 12. 正火是将金属材料经加热、保温后，置于空气中冷却，以获得非平衡组织的热处理方法。 13. 淬火是将金属材料经加热、保温后，经快速冷却，以获得高硬度组织的热处理方法。 14. 回火是将淬火后的金属材料经加热、保温后，置于空气或水中冷却，以获得回火组织的热处理方法。 15. 铸造是将液态合金浇注到与零件的形状、尺寸相适应的铸型中，待其冷却凝固，以获得毛坯或零件的生产方法。 16. 铸造性能是指合金铸造过程所表现出的工艺性能。 17. 铸造工艺图是指在零件图上用各种工艺符号表示出铸造工艺方案的图形。 18. 铸件的分型面是指铸型组元之间的接触表面。 19. 压力加工是利用金属的塑性变形，在外力作用下使其改变形状、尺寸和改善性能，获得毛坯、零件或原材料的加工方法。 金属工艺学课后答案 1、什么是应力？什么是应变？ 答：试样单位截面上的拉力，称为应力，用符号ζ表示，单位是MPa。 试样单位长度上的伸长量，称为应变，用符号ε表示。 2、画出低碳钢拉伸曲线图，并指出缩颈现象发生在拉伸图上哪一点？若没有出现缩颈现象，是否表示试样没有发生塑性变形？ 答：b 点发生缩颈现象。若没有出现缩颈现象，试样并不是没有发生塑性变形，而是没有产生明显的塑性变形。 3、将钟表发条拉直是弹性变形还是塑性变形？怎样判断它的变形性质？ 答：将钟表发条拉直是弹性变形，因为当时钟停止时，钟表发条恢复了原状，故属弹性变形。 4、布氏硬度法和洛氏硬度法各有什么优缺点？各适用于何种场合。下列情况应采用哪种硬 度法测定其硬度？ 答：布氏硬度法：（1）优点：压痕面积大，硬度值比较稳定，故测试数据重复性好，准确度 较洛氏硬度法高。（2）缺点：测试费时，且压痕较大，不适于成品检验。 （3）应用：硬度值HB 小于450 的毛坯材料。 洛氏硬度法：（1）优点：设备简单，测试简单、迅速，并不损坏被测零件。 （2）缺点：测得的硬度值重复性较差，对组织偏析材料尤为明显。 （3）应用：一般淬火件，调质件。 库存钢材——布氏硬度锻件——布氏硬度 硬质合金刀头——洛氏硬度台虎钳钳口——洛氏硬度。 5、下列符号所表示的力学性能指标的名称、含义和单位是什么？ ζ：强度，表示材料在外加拉应力的作用下，抵抗塑性变形和断裂的能力，单位MPa。 ζs：屈服强度，指金属材料开始发生明显塑性变形时的应力，单位MPa。 ζb：抗拉强度，指金属材料在拉断前可能承受的最大应力，单位MPa。 ζ0.2：屈服强度，试样在产生0.2%塑性变形时的应力，单位MPa。 ζ-1：疲劳强度，表示金属材料在无数次的循环载荷作用下不致引起断裂的最大应力，单位MPa。 δ：伸长率，试样产生塑性变形而发生破坏是的最大伸长量。 αk：冲击韧性，金属材料在一次性、大能量冲击下，发生断裂，断口处面积所承受的冲击功，单位是J/cm2 HRC：洛氏硬度，无单位。 HBS：布氏硬度，无单位。表示金属材料在受外加压力作用下，抵抗局部塑性变形的能力。HBW：布氏硬度，无单位。 1、金属的晶粒粗细对其力学性能有什么影响？ 答：晶粒越细小，ζb、HB、αk 越高；晶粒越粗，ζb、HB,、αk,、δ下降。 2、什么是同素异晶转变？试画出纯铁的冷却曲线，并指出室温和1100℃时的纯铁晶格有什 么不同？ 答：随温度的改变，固态金属晶格也随之改变的现象，称为同素异 《金属工艺学》< 下册）习题答案 一、填空题 I?在切削加工过程中，工件上会形成三个表面，它们是已加工表面、 待加工表面、和过渡表面。2 ?切削运动分主运动和览给运动__ 两类。 3 ?切削用量包括切削速度、进给量和—背吃刀量—。 4.刀具静止参考系主要由基面、主切削面、正交平面所构成。 5.是前角的符号，是在正交平面内测量的前刀面与基面间的夹角。 6.是刃倾角的符号，是在切削平面内测量的主切削刃与基面间的夹角。 7.过切削刃上的一个点，并垂直于基面和切削平面的是正交平面。 8.为了减小残留面积，减小表面粗糙度Ra值，可以采用的方法和措施有： 减小主偏角、减小副偏角和减小进给量。 9.常见切屑种类有：带状切屑、节状切屑和崩碎切屑。 10.切屑厚度压缩比是切屑厚度与切削层公称厚度之比值，其数值越大，切削力越大，切削温度越高，表面越粗糙。 II?总切削力可分解为切削力、进给力和背向力三个切削分力。 12.刀具磨损的三个阶段是：初期磨损阶段、正常磨损阶段和急剧磨损阶段。刀具重磨和换刀应安排在正常磨损阶段后期、急剧磨损发生之前。 13?刀具耐用度是指刀具从开始切削至磨损量达到规定的磨钝标准为止的实际切削总 时间。 14 ?产生积屑瘤的条件是：①切削塑性金屑，②中等切速切削，粗加工加工时可利用积屑瘤，精加工加工时尽量避免产生积屑瘤。 15?用圆柱铣刀铣平面时，有两种铣削方式，即—逆铣—和—顺铣—。一般铣削常采用逆铣—。 16?对钢材精车时用高速，其主要目的是避免产生积屑瘤。 17.磨削加工的实质是磨粒对工件进行刻划、滑擦和切削三种作用的综合过程。 18.砂轮的硬度是磨粒受力后从砂轮表面脱落的难易程度，工件材料硬，应选用硬度 较软砂轮，磨削有色金属等软材料时，应选用较硬砂轮。 19?机床上常用的传动副有带传动、齿轮传动、齿轮齿条传动、丝杠螺母（螺杆〉传动和蜗轮蜗杆传动 20.机床传动系统中，常用的机械有级变速机构有：滑移齿轮变速、离合器式齿轮变速 等 21.对于刚度好、长度长、余量多的外圆面，先用横磨法分段进行粗磨，相邻两段间有5-10的搭接，工件上留下0.01?0.03的余量，再用纵磨法精磨，这种加工方法称为综合磨法。 塑性加工金属塑性变形 1.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和硬度指标都有所提高，但塑性和韧性有所下降的现象。 2.回复：将冷变形后的金属加热至一定温度后，因原子的活动能力增强，使原子恢复到平衡位置，晶体内残余应力大大减小的现象。 3.再结晶：当温度升高到该金属熔点的0.4倍时，金属原子获得更多的热能，使塑性变形后金属被拉长了的晶粒重新生核、结晶，变为与变形前晶格结构相同的新等轴晶粒的过程。4、冷变形：是金属在再结晶温度以下所进行的变形或加工，如钢的冷拉或冷冲压等；热变形：是金属在再结晶温度以上所进行的变形或加工，如钢的热轧、热锻等。 5.可锻性：材料在锻造过程中经受塑性变形而不开裂的能力。6.锻造比：锻造时变形程度的一种表示方法，通常用变形前后的截面比、长度比、或高度比来表示。7.锻造：自由锻与模锻的生产与应用。与自由锻相比，模锻尺寸精度高，机械加工余量小，锻件的显微组织分布更为合理，可进一步提高零件的使用寿命。模锻生产率高，操作简单，容易实现机械化和自动化。但设备投资大，模锻成本高，生产准备周期长，且模锻件的质量受到模锻设备吨位的限制，因而适用于中小型锻件的成批和大量生产。 1.切削运动：包括主运动和进给运动。朱运动使刀具和工件之间产生相对运动，促使道具前刀面接近工件而实现切削。他的速度最高，消耗功率最大。进给运动使刀具与工件之间附加的相对运动，与主运动配合，即可连续地切削，获得具有所需几何特性的已加工表面。 2.切削三要素：切削速度：切削刃上选定点相对于工件主运动的瞬时速度(m/s)；进给量：刀具在紧急运动方向上相对工件的位移量（mm/z）；背吃刀量：在通过切削刃上选定点并垂直于该点主运动方向的切削层尺寸平面中，垂直于进给运动放向测量的切削尺寸（mm）。 3.切削层参数：切削层公称横接面积：切削层在切削尺寸平面里的实际横接面积；切削公称宽度：主切削刃截形上两个极限点间的距离；切削层公称厚度：很截面积与公称宽度之比 4.刀具材料基本要求：较高硬度、足够强度和韧性承受切削力和冲击和震动、较好耐磨性、较高耐热性、较好工艺性。常用材料：碳素工具钢、合金工具钢、高速钢、硬质合金及陶瓷材料。5、车刀切削部分组成：前面：道具上切削流过的表面；后面：刀具上与工件上切削中产生的表面相对的表面。切削刃：指刀具前面上拟作切削刃的刃，有主切削刃和副切削刃之分。6、刀具几何角度和作用：主偏角（一般45、60、75、90度）、副偏角（5—15）：影响切削层截面的形状和参数，切削分力的变化并和副偏角一起影响已加工表面的粗糙度、前角（5-15）、后角（8-12）：减少道具后面与工件表面的摩擦，并配合前角改变切削刃的锋利与强度、刃倾角（负5—+5）：影响刀头的强度、切削和排屑方向 5.切削过程：切削塑形金属是，材料受到道具的作用以后，开始产生弹性变形。随着刀具继续切入，金属内部的应力、应变继续加大。当应力达到材料的屈服点时，产生塑形变形。刀具再继续前进，应力进而达到材料的断裂强度，金属材料被挤裂，并沿着刀具的前面流出而成为切屑。 6.切屑种类：带状切屑、节状切屑、崩碎切屑 7.切削力切削功率的计算：P18 8.切屑热的来源：在切屑过程中，由于绝大部分的切削功都转变成热量，所以有大量的热产生，这些热称之为切削热。主要来源：切屑变形所产生的热量；切屑和刀具的前面之间的摩擦所产生的热量；工件与刀具后面之间的摩擦所产生的热量。 9.切屑热的分布：切屑热产生以后，由切屑、工件、刀具及周围的介质传出、各部分传出的比例取决于工件材料、切削速度、刀具材料及刀具几何形状等。车削时的切屑热主要由切屑传出。 10.切屑热对切削的影响：传入切削及介质中的热量越多，对加工越有利；传入刀具的热量虽然不是很多，但由于刀具切削部分体积很小，因此刀具的温度可达到很高。温度升高以后会加速刀具的磨损；传入刀具的热量，可能使工件变形，产生形状和尺寸的误差。 1、铣削的工艺特点：1）生产率较高。2）铣削时容易产生振动。3）刀齿散热条件好。应用：铣削时，主运动是铣刀的回转运动，进给运动是工件的直线运动或曲线运动。铣刀可以用来加工平面、成形面、齿轮、沟槽，还可以进行孔加工，如钻孔、扩孔等。 铣削可分为粗铣、半精铣、精铣。 1、外圆加工方案的分析及其应用： （1）粗车除淬硬钢以外，各种零件的加工都适用。当零件的外圆面要求精度低、表面粗糙度值较大时，只粗车即可。（2）粗车—半精车对于中等精度和粗糙度要求的末淬硬工件的外圆面，均可采用此方案。（3）粗车—半精车—磨（粗磨或半粗磨）此方案最适于加工精度稍高、粗糙度值较小，且淬硬的钢件外圆面，也广泛用于加工未淬硬的钢件或铸件。（4）粗车—半精车—粗磨—精磨此方案的适用范围基本上与（3）相同，只是外圆面要求的精度更高、表面粗糙度值更小，需将磨削分为粗磨和精磨，才能达到要求。（5）粗车—半精车—粗磨—精磨—研磨（或超级光磨或镜面磨削）此方案可达到很高的精度和很小的表面粗糙度值，但不宜用于加工塑性大的有色金属零件。（6）粗车—精车—精细车此方案主要适用于精度要求高的有色金属零件的加工。塑性加工金属塑性变形 1.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和硬度指标都有所提高，但塑性和韧性有所下降的现象。 2.回复：将冷变形后的金属加热至一定温度后，因原子的活动能力增强，使原子恢复到平衡位置，晶体内残余应力大大减小的现象。 3.再结晶：当温度升高到该金属熔点的0.4倍时，金属原子获得更多的热能，使塑性变形后金属被拉长了的晶粒重新生核、结晶，变为与变形前晶格结构相同的新等轴晶粒的过程。4、冷变形：是金属在再结晶温度以下所进行的变形或加工，如钢的冷拉或冷冲压等；热变形：是金属在再结晶温度以上所进行的变形或加工，如钢的热轧、热锻等。 5.可锻性：材料在锻造过程中经受塑性变形而不开裂的能力。6.锻造比：锻造时变形程度的一种表示方法，通常用变形前后的截面比、长度比、或高度比来表示。7.锻造：自由锻与模锻的生产与应用。与自由锻相比，模锻尺寸精度高，机械加工余量小，锻件的显微组织分布更为合理，可进一步提高零件的使用寿命。模锻生产率高，操作简单，容易实现机械化和自动化。但设备投资大，模锻成本高，生产准备周期长，且模锻件的质量受到模锻设备吨位的限制，因而适用于中小型锻件的成批和大量生产。 11.切削运动：包括主运动和进给运动。朱运动使刀具和工件之间产生相对运动，促使道具前刀面接近工件而实现切削。他的速度最高，消耗功率最大。进给运动使刀具与工件之间附加的相对运动，与主运动配合，即可连续地切削，获得具有所需几何特性的已加工表面。 12.切削三要素：切削速度：切削刃上选定点相对于工件主运动的瞬时速度(m/s)；进给量：刀具在紧急运动方向上相对工件的位移量（mm/z）；背吃刀量：在通过切削刃上选定点并垂直于该点主运动方向的切削层尺寸平面中，垂直于进给运动放向测量的切削尺寸（mm）。 13.切削层参数：切削层公称横接面积：切削层在切削尺寸平面里的实际横接面积；切削公称宽度：主切削刃截形上两个极限点间的距离；切削层公称厚度：很截面积与公称宽度之比 14.刀具材料基本要求：较高硬度、足够强度和韧性承受切削力和冲击和震动、较好耐磨性、较高耐热性、较好工艺性。常用材料：碳素工具钢、合金工具钢、高速钢、硬质合金及陶瓷材料。5、车刀切削部分组成：前面：道具上切削流过的表面；后面：刀具上与工件上切削中产生的表面相对的表面。切削刃：指刀具前面上拟作切削刃的刃，有主切削刃和副切削刃之分。6、刀具几何角度和作用：主偏角（一般45、60、75、90度）、副偏角（5—15）：影响切削层截面的形状和参数，切削分力的变化并和副偏角一起影响已加工表面的粗糙度、前角（5-15）、后角（8-12）：减少道具后面与工件表面的摩擦，并配合前角改变切削刃的锋利与强度、刃倾角（负5—+5）：影响刀头的强度、切削和排屑方向 15.切削过程：切削塑形金属是，材料受到道具的作用以后，开始产生弹性变形。随着刀具继续切入，金属内部的应力、应变继续加大。当应力达到材料的屈服点时，产生塑形变形。刀具再继续前进，应力进而达到材料的断裂强度，金属材料被挤裂，并沿着刀具的前面流出而成为切屑。 16.切屑种类：带状切屑、节状切屑、崩碎切屑 17.切削力切削功率的计算：P18 18.切屑热的来源：在切屑过程中，由于绝大部分的切削功都转变成热量，所以有大量的热产生，这些热称之为切削热。主要来源：切屑变形所产生的热量；切屑和刀具的前面之间的摩擦所产生的热量；工件与刀具后面之间的摩擦所产生的热量。 19.切屑热的分布：切屑热产生以后，由切屑、工件、刀具及周围的介质传出、各部分传出的比例取决于工件材料、切削速度、刀具材料及刀具几何形状等。车削时的切屑热主要由切屑传出。 20.切屑热对切削的影响：传入切削及介质中的热量越多，对加工越有利；传入刀具的热量虽然不是很多，但由于刀具切削部分体积很小，因此刀具的温度可达到很高。温度升高以后会加速刀具的磨损；传入刀具的热量，可能使工件变形，产生形状和尺寸的误差。 1、铣削的工艺特点：1）生产率较高。2）铣削时容易产生振动。3）刀齿散热条件好。应用：铣削时，主运动是铣刀的回转运动，进给运动是工件的直线运动或曲线运动。铣刀可以用来加工平面、成形面、齿轮、沟槽，还可以进行孔加工，如钻孔、扩孔等。 铣削可分为粗铣、半精铣、精铣。 2、外圆加工方案的分析及其应用： （1）粗车除淬硬钢以外，各种零件的加工都适用。当零件的外圆面要求精度低、表面粗糙度值较大时，只粗车即可。（2）粗车—半精车对于中等精度和粗糙度要求的末淬硬工件的外圆面，均可采用此方案。（3）粗车—半精车—磨（粗磨或半粗磨）此方案最适于加工精度稍高、粗糙度值较小，且淬硬的钢件外圆面，也广泛用于加工未淬硬的钢件或铸件。（4）粗车—半精车—粗磨—精磨此方案的适用范围基本上与（3）相同，只是外圆面要求的精度更高、表面粗糙度值更小，需将磨削分为粗磨和精磨，才能达到要求。（5）粗车—半精车—粗磨—精磨—研磨（或超级光磨或镜面磨削）此方案可达到很高的精度和很小的表面粗糙度值，但不宜用于加工塑性大的有色金属零件。（6）粗车—精车—精细车此方案主要适用于精度要求高的有色金属零件的加工。 金属工艺学复习题 第一篇 1．钢的热处理一般由_加热_、_保温_、_冷却_三个阶段组成。 2．α—Fe是_体心_立方晶格。金属的晶格类型主要有___体心立方晶格___、__面心立方晶格___、___密排六方晶格___三大类。 3．金属材料的塑性常用____伸长率___和___断面收缩率__来判断。 4.合金工具钢主要用于制造__刀具__、__量具__、__模具__等，含碳量甚高。 5. 在拉伸试验中，试样拉断前能承受的最大应力称为材料的（抗拉强度）。根据拉伸实验过程中拉伸实验力和伸长量关系，画出的应力——应变曲线（拉伸图）可以确定出金属的（强度和塑性） 6. 金属材料表现出是力学性能的是（D） A 导电性 B 抗氧化性 C 导热性 D 硬度 7．钢是以铁为主要元素的铁碳合金，一般含碳量小于（ 2.11% ） 8.调质处理就是（淬火并高温回火）的复合热处理工艺。工件淬火及_高温回火_的复合热处理工艺，称为调质。 9.根据溶质原子在溶剂中所占位置不同，固溶体可分为_置换固溶体_和_间隙固溶体__两种。 10.下列是表面热处理的是（表面淬火、渗碳、渗氮） 11.金属力学性能的有（强度、硬度、韧性）等, 金属疲劳的判断依据是（疲劳强度） 12.铁碳合金相图中，S点是（共析点） 13.常见的碳素钢按用途分为_（碳素结构钢、碳素工具钢）两大类。45钢是（优质碳素结构钢）, T12中含碳量平均为（ 1.2% ） 14. 分别填出下列铁碳合金组织的符号。奥氏体___A____ 铁素体____F____ 珠光体____P____ 15.不宜用于成品与表面薄层硬度测试方法（布氏硬度） 名词解释： 1. 强度：金属材料在力的作用下，抵抗塑性变形和断裂的能力 2．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 3．过冷度：理论结晶温度与实际结晶温度之差，称之为过冷度。 4．退火：退火是将刚加热、保温，然后随炉火埋入灰中使其慢慢冷却的热处理工艺。 5．疲劳强度：当循环应力低于某定值时，疲劳曲线呈水平线，表示该金属材料在此应力下可经受无数次应力循环仍不发生疲劳断裂，此应力值称为材料的疲劳强度。 6．过冷现象：实际结晶温度低于理论结晶温度，这种现象称为“过冷” 7.相：在合金组织中，凡化学成分、晶格构造和物理性能相同的均匀组正部分成为相。 简答题： 1．什么是“过冷现象”？过冷度指什么？ ①、实际结晶温度低于理论结晶温度，这种现象称为“过冷”。 ②、理论结晶温度与实际结晶温度之差，称为过冷度。 2．下列符号所表示的力学性能指标的名称是什么？ σ b ：抗拉强度 σ-1 : 疲劳强度 δ：伸长率 αk ：冲击韧度 HBS：卒火钢球 《金属工艺学》期末总复习题及答案 一、单项选择： 1、测定淬火钢件的硬度，一般常选用（B）来测试。 A、布氏硬度计； B、洛氏硬度计； C、维氏硬度计。 2、材料抵抗变形或断裂的能力称为（A）。 A、强度； B、硬度； C、塑性； D、韧性； E、疲劳强度。 3、奥氏体为（B）晶格。 A、体心立方； B、面心立方； C、密排六方。 4、金属的（C）越好，则其锻造性能越好。 A、强度； B、硬度； C、塑性； D、韧性； E、疲劳强度。 5、铁碳合金相图上ES线，用代号（B）表示。 A、A1 ； B、Acm ； C、A3 。 6、T10A牌号中，10表示其平均碳的质量分数为（B）。 A、0.10％； B、1.0％； C、10％。 7、在下列三种钢中，（C）钢的弹性最好。 A、T10A； B、20 ； C、65 。 8、过共析钢的淬火加热温度应选择在（A）。 A、Ac1＋10～20℃； B、Accm以上； C、Ac3＋30～50℃。 9、选择制造下列零件的材料：冷冲压件（A）；齿轮（C）；小弹簧（B）。 A、08F； B、70； C、45。 10、选择制造下列工具所用的材料：锉刀（C）；手工锯条（B）。 A、T9Mn； B、T10A； C、T12 。 11、调质处理就是（C）。 A、淬火＋低温回火； B、淬火＋中温回火； C、淬火＋高温回火。 12、化学热处理与其它热处理方法的基本区别是（C）。 A、加热温度； B、组织变化； C、改变表面化学成分。 13、零件渗碳后，一般需经（A）处理才能达到表面高硬度和耐磨的目的。 A、淬火＋低温回火； B、正火； C、调质。 14、将相应的牌号填入空格内：普通黄铜（A）；特殊黄铜（D）； 锡青铜（B）；硅青铜（C）。 A、H70； B、QSn4-1； C、QSi 3-1； D、HAl 77-2。 15、拉伸试验时，试样拉断前能承受的最大标称应力称为材料的（B）。 A、屈服点； B、抗拉强度； C、弹性极限。 16、作疲劳试验时，试样承受的载荷为（C）。 A、静载荷； B、冲击载荷； C、循环载荷。 17、铁素体为（A）晶格。 A、体心立方； B、面心立方； C、密排六方。 18、铁碳合金相图上GS线，用代号（C）表示。 A、A1 ； B、Acm ； C、A3 。 19、铁碳合金相图上的共析线是（C），共晶线是（A）。 A、ECF线； B、ACD线； C、PSK线。 20、08F牌号中，08表示其平均碳的质量分数为（A）。 A、0.08％； B、0.8％； C、8％。 21、选择制造下列工具所用的材料：锉刀（C）；手工锯条（B）。 A、T9A ； B、T10 ； C、T12 。 22、将下列合金钢牌号归类：耐磨钢（B）；合金弹簧钢（A）； 《金属工艺学》（下册）习题答案 一、填空题 1．在切削加工过程中，工件上会形成三个表面，它们是已加工表面、 待加工表面、和过渡表面。 2．切削运动分主运动和__进给运动___两类。 3．切削用量包括切削速度、进给量和___背吃刀量___。 4. 刀具静止参考系主要由基面、主切削面、正交平面所构成。 γ是前角的符号，是在正交平面内测量的前刀面与基面间的夹角。 5.0 6.sλ是刃倾角的符号，是在切削平面内测量的主切削刃与基面间的夹角。 7.过切削刃上的一个点，并垂直于基面和切削平面的是正交平面。 8. 为了减小残留面积，减小表面粗糙度Ra值，可以采用的方法和措施有： 减小主偏角、减小副偏角和减小进给量。 9.常见切屑种类有：带状切屑、节状切屑和崩碎切屑。 10.切屑厚度压缩比是切屑厚度与切削层公称厚度之比值，其数值越大，切削力越大，切削温度越高，表面越粗糙。 11．总切削力可分解为切削力、进给力和背向力三个切削分力。12.刀具磨损的三个阶段是：初期磨损阶段、正常磨损阶段和急剧磨损阶段。 刀具重磨和换刀应安排在正常磨损阶段后期、急剧磨损发生之前。 13．刀具耐用度是指刀具从开始切削至磨损量达到规定的磨钝标准为止的实际切削总时间。 14．产生积屑瘤的条件是：①切削塑性金屑，②中等切速切削，粗加工加工时可利用积屑瘤，精加工加工时尽量避免产生积屑瘤。 15．用圆柱铣刀铣平面时，有两种铣削方式，即逆铣和顺铣。一般铣削常采用逆铣。 16．对钢材精车时用高速，其主要目的是避免产生积屑瘤。 17.磨削加工的实质是磨粒对工件进行刻划、滑擦和切削三种作用的综合过程。 18.砂轮的硬度是磨粒受力后从砂轮表面脱落的难易程度，工件材料硬，应选用硬度较软砂轮，磨削有色金属等软材料时，应选用较硬砂轮。 19．机床上常用的传动副有带传动、齿轮传动、齿轮齿条传动、丝杠螺母(螺杆)传动和蜗轮蜗杆传动 20．机床传动系统中，常用的机械有级变速机构有：滑移齿轮变速、离合器式齿轮变速等 一、简答题 1．将钟表发条拉直是弹性变形还是塑性变形？怎样判别它的变形性质？ 2．下列符号表示的力学性能指标的名称和含义是什么？ σb、σs、σ0.2、σ-1、δ、αk、HRC、HBS、HBW 3．什么是同素异构转变?试画出纯铁的冷却曲线，分析曲线中出现“平台”的原因。室温和1100℃时的纯铁晶格有什么不同？ 4．金属结晶的基本规律是什么？晶核的形成率和成长速度受到哪些因素的影响？ 5．常用的金属晶体结构有哪几种？它们的原子排列和晶格常数各有什么特点？α-Fe、γ-Fe、Al、Cu、Ni、Pb、Cr、V、Mg、Zn各属何种晶体结构？ 6．什么是固溶强化？造成固溶强化的原因是什么？ 7．将20kg纯铜与30kg纯镍熔化后缓慢冷却到如图所示温度T1，求此时： （1）两相的成分；（2）两相的重量比； （3）各相的相对重量（4）各相的重量。 8．某合金如下图所示： 标出（1）-（3）区域中存在的相； （2）标出（4）、（5）区域中的组织； （3）相图中包括哪几种转变？写出它们的反应式。 9. 今有两个形状相同的铜镍合金铸件，一个含Ni90％，一个含Ni50％，铸后自然冷却，问凝固后哪个铸件的偏析较为严重？如何消除偏析？ 10. 按下面所设条件，示意地绘出合金的相图，并填出各区域的相组分和组织组分，以及画出合金的力学性能与该相图的关系曲线。 设C、D两组元在液态时能互相溶解，D组元熔点是C组元的4/5 ，在固态时能形成共晶，共晶温度是C组元熔点的2/5，共晶成分为ωD＝30％；C组元在D组元中有限固溶，形成α固溶体。溶解度在共晶温度时为ωC＝25％，室温时ωC＝10％，D组元在C组元中不能溶解；C组元的硬度比D组元高。计算ωD＝40％合金刚完成共晶转变时，组织组成物及其百分含量。 11．分析在缓慢冷却条件下，45钢和T10钢的结晶过程和室温的相组成和组织组成。并计算室温下组织的相对量。 12. 试比较索氏体和回火索氏体，托氏体和回火托氏体，马氏体和回火马氏体之间在形成条件、组织形态、性能上的主要区别。 1、什么是熔模铸造？试述其大致工艺过程。(P169) 答：熔模铸造是用易熔材料制成模样，然后在模样上涂耐火材料，经硬化后，再将模样熔化，排出型外，获得无分型面铸型，浇注即可获得铸件。因为熔模广泛采用蜡质材料来制造，故这种方法也称失蜡铸造。它是发展较快的一种精密铸造方法。 工艺过程：1、压型制造 2、蜡模制造 3、蜡模组装4、结壳5、脱蜡 6、焙烧、浇注 7、落沙和清理。 2、与自由锻相比，模锻具有哪些优点？(P185) 答：与自由锻相比,模锻的优点：锻件的形状和尺寸比较精确，机械加工余量较小，节省加工工时，材料利用率高；可以锻制形状较为复杂的锻件；生产率较高；操作简单，劳动强度低，对工人技术水平要求不高，易于实现机械化；锻件内流线分布更为合理，力学性能高。 3、用φ50冲孔模具来生产φ50落料件能否保证冲压件的精度？为什么？P193 答：不能。落料和冲孔时，首先使金属发生弯曲，然后由于凸模和凹模刃口的作用，使坯料在与切口接触处开始出现裂纹，随着凸模继续往下压，上下两处裂纹扩展连在一起，使坯料分离。为了使成品边缘光滑，凸模刃口必须锋利，凸凹模间隙要适当均匀。而用φ50冲孔模具来生产φ50落料件没有间隙了。影响断面质量，模具寿命以及成品的尺寸精度。 4、用φ250×1.5板料能否一次拉深直径为φ50的拉深件？应采取哪些措施才能保证正常生产？ P194 答：不能，因为一次性拉伸，变形量过大，容易出现拉穿现象。为了避免拉穿，应分几次进行拉深，逐渐增加工件的深度，减小工件的直径，即所谓多次拉深。 5、解释应力与应变的概念 答：单位面积上所承受的附加内力称为应力，当材料在外力作用下不能产生位移时，它的几何形状和尺寸将发生变化，这种形变就称为应变 6、说明晶粒粗细对力学性能的影响。P28 答：细晶粒的金属不仅仅强度较高，而且塑性及韧性也较好。因为晶粒越细，一定体积的晶粒数目越多，在同样变形条件下，变形量分散在更多的晶粒内进行，使各晶粒的变形也比较均匀而不致产生过分的应力集中现象。此外，晶粒越细，晶界就越多，越曲折，越不利于裂纹的传播，从而使其在断裂前能承受较大的塑性变形，表现出较高的塑性和韧性。 7、何谓退火和正火？两者的特点和用途有什么不同？P53 答：退火是将钢加热到适当温度，保温一定时间，然后缓慢冷却的热处理工艺。（退火主要用于铸、锻、焊毛坯或半成品零件，作为预备热处理。退货后获得珠光体型组织。退火的主要目的：软化钢材以利于切削加工；消除内应力以防止工件变形；细化晶粒，改善组织，为零件的最终热处理做准备。）正火是将钢加热到Ac3（或Accm）以上30到50摄氏度，保持适当时间，出炉后在空气中冷却的热处理工艺。正火与退火的主要差别：前者冷却冷却速度快，得到的组织比较细小，强度和硬度也稍高些。（正火主要应用：1、对力学性能要求不高的结构、零件，可用正火作为最终热处理，以提高其强度硬度和韧性。2、对低、中碳钢， 金属工艺 第二章名词解释 1.疲劳断裂：在变动载荷的作用下，零件经过较长时间工作或多次应力循环后所发生的突然断裂现象。 2.拉伸曲线：拉伸过程中载荷（F）与试样的伸长量（△L)之间的关系，过程；弹性变形，塑性变形和断裂。☆P5 第三章名词解释 1.过冷度：理论结晶温度与实际结晶温度的差。（△T=Tm-Tn) 第四章名词解释 铁碳合金相图☆P33——41 第五章名词解释 1.退火：将工件加热到临界点以上或在临界点以下某一温度保温一定时间后，以缓慢的冷却速度（一般随炉冷却）进行冷却的热处理工艺。 2.正火：将钢件加热到Ac 3或Ac cm 以上30——50℃，保温适当的时间后，从炉中 取出在空气中冷却的热处理工艺。 3.淬火：将工件加热到Ac 3或Ac 1 以上30——50℃奥氏体化后，保温一定的时间， 然后以大于临界冷却速度冷却（一般为油冷或水冷），获得马氏体或（和）贝氏体组织的热处理工艺。 4.回火：工件淬硬后，重新加热到A 1 以下的某一温度，保温一段时间，然后冷却到室温的热处理工艺。 5.C曲线（过冷奥氏体等温转变曲线）：表示过冷奥氏体等温转变的温度，转变时间与转变产物及转变量（转变开始及终了）的关系曲线图。☆P47——48 第六章名词解释 1.冷脆：杂质元素（磷）使钢的塑性和韧性显著下降，并且温度愈低脆性愈严重。 2.热脆：当钢在热变形加工时，共晶体首先熔化，使钢的强度，韧性下降而产生脆性开裂。 3.孕育铸铁：经过孕育处理的灰铸铁☆P93 第十章名词解释 1.铸造：将熔融金属浇铸，压射或吸入铸型型腔中，待其凝固后而得到一定形状和性能的铸件。 2.浇注系统（浇道）：为了使熔融金属溶液顺利填充型腔和冒口而开设于铸型中的一系列通道。 第十一章名词解释 1.冷变形强化（加工硬化）：金属材料在冷塑性变形时，随着变形程度的增加，金属材料的强度和硬度提高，但塑性和韧性下降。 第十二章名词解释 1.手工电弧焊：用手工操作焊条进行焊接的一种电弧焊方法。 ☆各种金属焊接性能的比较P209——214. 第二章填空题 1.金属塑性的指标主要有断后伸长率和断面收缩率两种。 2.洛氏硬度的标尺有HRA,HRB,HRC三种。 3.常用测定硬度的方法有布氏硬度测试法，洛氏硬度测试法和维氏硬度测试法。金属工艺学复习资料__考试必备_重要的简答题1
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