金屬工藝總結

2021-11-02 09:05:34 字數 4948 閱讀 6694

第一篇第一章金屬材料的主要效能

1、 金屬材料的力學效能包括:強度、硬度、塑形、衝擊韌度、疲勞強度

2、 常用的有布氏硬度和洛氏硬度,壓頭不同:(1)hbs以淬火鋼球為壓頭(2)hbw以硬質合金球為壓頭

3、 韌性 ak=ak/s(衝擊做的功) ak:衝擊韌度 ak:沖斷試樣所消耗的衝擊功j s:試樣缺口處的橫截面積cm2.

第二章鐵碳合金

1、 金屬的結晶就是金屬液態轉變為晶體的過程,亦即金屬原子由無序到有序的排列過程

2、 同素異晶轉變:隨著溫度的改變,固態金屬的晶格也隨之改變的現象,稱為同素異晶轉變

3、 鐵素體:碳溶解於α-fe中形成的固溶體稱為鐵素體,呈體心立方晶格,通常以符號f表示

奧氏體:碳溶入γ-fe中形成的固溶體稱為奧氏體,呈麵心立方晶格,以符號a表示

4、 fe3c硬度最高高溫下:a塑性好

珠光體p強度最好常溫下:f塑形好,ld硬度較高(1)、鐵碳合金中的機械混合物(2)有:珠光體和萊氏體

5、 純鐵的晶格有體心立方晶格和麵心立方晶格兩種

6、 鐵碳合金的的組織可分為固溶體,金屬化合物和機械混合物三種

7、 鐵碳合金狀態圖中有四個基本相即(l)奧氏體相(a)鐵素體相(f)和滲碳體相fe3c,它們各有其相應的單相區

第三章鋼的熱處理

1、 鋼的熱處理是將鋼在固態下,通過加熱、保溫盒冷卻,一獲得預期組織和效能的工藝,熱處理與其他加工方法(如鑄造、鍛壓、焊接和切削加工等)不同,它只改變金屬材料的組織和效能,而不以改變形狀和尺寸為目的

2、 熱處理分類(1)普通熱處理,包括退火,正火,淬火,回火等(2)表面熱處理,包括表面淬火和化學熱處理(如滲碳,氮化等)

3、 退火是將鋼加熱、保溫,然後隨爐或埋入灰中使其緩慢冷卻的熱處理工藝

(1) 完全退火:它是將亞共析鋼加熱到ac3以上30 ~50°c,保溫後緩慢冷卻,主要用於鑄鋼件和重要鍛件

(2) 球化退火主要用於過共析鋼件

(3) 去應力退火它是將鋼加熱到500~650c°,保溫後緩慢冷卻,目的是消除內應力

4、 正火是將鋼加熱到ac3以上30~50°c(亞共析鋼)或accm以上30~50°c(過共析鋼),保溫後在空中冷卻的熱處理工藝

正火和完全退火的作用相似,也是將鋼加熱到奧氏體區,使鋼進行奧結晶,從而解決鑄鋼件、鑄件的粗大晶粒和組織不均問題。但正火比退火的冷卻速度稍快形成了索氏體,索氏體比比珠光體的強度、硬度稍高,但韌性並未下降。

5、 回火(1)低溫回火(2)中溫回火(3)高溫回火,500°c以上,淬火並高溫回火的復合熱處理工藝稱為調質處理。

6、 表面淬火是通過快速加熱,使鋼的表面層很快達到淬火溫度,在在熱量來不及傳到鋼件心部時就立即淬火,從而使表層獲得馬氏體組織,而心不仍保持原始組織。表面淬火的目的是鋼件表層獲得高硬度和高耐磨性,而信不仍保持原有的良好韌性。表面淬火所採用的快速加熱方法:

電感應,火焰,電接觸,雷射

工藝要求:淬火前:正火、調質淬火後:低溫回火

7、 滲碳是將鋼件置於滲碳介質中加熱、保溫,使分解出來的活性碳原子滲入鋼的表面

滲碳是採用密封的滲碳爐,並向爐內通以氣體滲碳劑(如:煤油)

滲氮又稱氮化,它是將鋼件置於氮化爐內加熱,並通入氨氣,使氨氣分解出活性氮原子滲入鋼件表層,形成氮化物,從而達到工藝要求。滲氮主要用於製造耐磨性和尺寸精度要求均高的零件,如:排氣閥,精密工具機絲槓,齒輪等

第四章工業用鋼

1、 工業用鋼分為:碳素鋼,合金鋼碳素鋼分為:碳素結構鋼,優質碳素鋼,碳素工具鋼

低碳鋼:wc=0.08%~0.25% 中碳鋼wc=0.25%~0.60% 高碳鋼wc=0.60%~1.4%

2、 未完全脫氧的沸騰鋼標以符號「f」,半鎮靜鋼標以符號「b」,對已完全脫樣的鎮靜鋼標以符號「z」或不標符號

3、 碳素結構鋼:q215,塑性好,通常軋制成薄板、鋼管、型材製造結構,也用於製造鉚釘、螺釘、沖壓件、開口銷等。

q235,強度較高,塑性也好,常軋制成各種型鋼、鋼管、鋼筋等製成各種鋼構件、沖壓件、焊接件及不重要的軸類、螺釘、螺母等

q255,強度更高,用做鍵、軸、銷、齒輪、拉桿、銷釘等

4、 碳素工具鋼的牌號以」t」,其後面的一位或兩位數字表示鋼中平均含碳量的千分數。例:t10a表示平均含碳量為1.0%的高階優質碳素工具鋼

t8 衝頭,鍛工工具、木工工具,檯鉗鉗口等

t10a/t10 硬度較高,且所要求一定韌性的工具如:手鋸條,小衝模,絲錐,板牙等

t12 適用於不受衝擊而耐磨工具,如:鋼銼,刮刀,鉸刀等

5、 w18cr4v-高速鋼(鑽頭,銑刀,拉刀)

3cr13-不鏽鋼(耐蝕工具,醫療工具,滾動軸承)

zgmn13耐磨(破碎機齒板,坦克、拖拉機履帶等)

合金鋼:鋼中的含矽量大於0.5%,或含錳量大於1.0%。

高速工具鋼:含w、mo、v、cr

第二篇鑄造

木模圖1、 液態合金的充型過程中,若充型能力不足,鑄件格產生澆不到或冷隔等缺陷

2、 鑄件的凝固方式:逐層凝固、糊狀凝固、中間凝固

3、 合金收縮經歷的三個階段:液態收縮、凝固收縮、固態收縮

4、 縮孔與縮松的異同點:縮孔:它是集中在鑄件上部或最後凝固部位容積較大的孔洞。

縮孔多呈倒錐形,內表面粗糙,通常隱藏在鑄件的內層,但在某些情況下,可暴露在鑄件的上表面,呈明顯的凹坑(合金的液態收縮和凝固收縮越大,澆注溫度越高,鑄件越厚,縮孔的容積越大)

縮松:分散在鑄件某區域內的細小縮孔,稱為縮松。當縮松與縮孔的容積相等時,縮松的分布面積要比縮孔大得多。

縮松的形成原因也是由於鑄件最後凝固區域的收縮未能得到補足,或者因合金成糊狀凝固,被樹枝狀晶體分隔開的小液體區難以得到補縮所致。

不同鑄造合金的縮孔和縮松的傾向不同。逐層凝固合金的縮孔傾向大,縮松傾向小,反之,糊狀凝固的合金縮孔縮孔傾向雖小,但極易產生縮松。

5、 縮孔和縮松的防止

只要能使鑄件實現「順序凝固」,儘管合金的收縮較大,也可獲得沒有縮孔的緻密鑄件

為了使鑄件實現順序凝固,在安放冒口的同時,還可在某些厚大部位增設冷鐵。冷鐵通常用鋼或鑄鐵製成

6、內應力:(1)熱應力(2)機械應力

7、熱應力使鑄件的厚壁或心部受拉伸,薄壁或表層受壓縮。鑄件的壁厚差別越大,合金線收縮率越高,彈性模量越大,產生的熱應力越大預防:儘量減少鑄件各部位間的溫度差,使其均勻的冷卻。

8、裂紋:(1)熱裂(2)冷裂

9、熱裂是在高溫下形成的裂紋。其形狀的特徵是:縫隙寬、形狀曲折,縫內呈氧化色

影響熱裂的性質:合金性質(灰鑄鐵和球墨鑄鐵熱裂傾向小,鑄鋼、鑄鋁、可鍛鑄鐵傾向大),鑄型阻力。

冷裂是在較低溫度下形成的裂紋。其形狀特徵是:裂紋細小,呈連續直線狀,有時縫內呈輕微氧化色。

冷裂常出現在形狀複雜鑄件的受拉伸部位,特別是應力集中處。塑性好的合金,可通過塑性變形使內應力自行緩解,故冷裂傾向小,反之,脆性大的合金較易產生冷裂。

10.灰鑄鐵效能特點:抗拉強度低,塑性、韌性差,受石墨影響較小,焊接效能很差,易出現白口組織,裂紋傾向大。

石墨的優越性能:①優良減振性②耐磨效能好③缺口敏感性小④效能優良,切削加工效能好。

11.影響鑄鐵石墨化的主要因素是化學成分和冷卻速度。

第二章常用合金鑄件的生產

1、球化劑的作用是使石墨呈球狀析出,我國廣泛採用的球化劑是稀土鎂合金。

常用的導育劑為含矽量75%的矽鐵合金。

第三章砂型鑄造

1、砂型鑄造是傳統的鑄造方法,它適用於各種形狀、大小、批量及各種合金鑄件的生產

2、澆注位置選擇原則:(1)鑄件重要的加工面應朝下(2)鑄件的大平面應朝下

3)為防止鑄件薄壁部分產生澆不到或冷隔缺陷,應將面積較大的薄壁部分朝下或使其處於垂直或傾斜位置。

(4)若鑄件圓周表面要求高,應進行立澆,以便於補縮。應將厚的部分放在鑄型上部,以便於安置冒口,實現順序凝固

澆注條件:①澆注溫度:溫度公升高,能力越強②充型壓力:提高直澆道高度,壓力越大,能力越強。

鑄件填充條件:①材料:導熱係數越大,微冷能力越強,充型降低②溫度③氣體:設法減少氣體**,並在遠離澆道的最高部位開設出氣口④結構:最小允許壁厚3mm

3、分型面的選擇原則:(1)應盡量使分型面平直,數量少

(2)應避免不必要的型芯和活塊,以簡化造型工藝

(3)應盡量使鑄件全部或大部分置於下箱

第四章(76必看)

第五章特種鑄造(溶模鑄造、金屬型鑄造、壓力鑄造、離心鑄造和消失模鑄造

1、鑄造方法:低壓鑄造(金屬利用率90~95)壓力鑄造75~80 砂型鑄造70 金屬型鑄造50~60 線收縮率:鐵1% 鋼2%

2、金屬型鑄造是將液態金屬澆入液態金屬的鑄型中,並在重力作用下凝固成形以獲得鑄件

壓力鑄造:高壓下將液態或半液態合金快速的壓入金屬鑄型中,並在壓力下凝固以獲得鑄件的方法

離心鑄造:將液態合金澆入高速旋轉的鑄型中使其在離心作用下充填造型並結晶。

低壓鑄造特點:鑄件氣密性好,輪廓清晰,金屬利用率高,工作條件好。

離心鑄造特點:可獲得無縮孔、氣孔、夾渣的鑄件,組織細密,機械效能好。鑄造圓形中空零件時,可以省去型芯且不需要澆注系統,減少金屬的消耗。

第三篇金屬的塑形加工

第一章金屬的塑形變形

1、 金屬在常溫下經過塑形變形後,內部組織將發生變化:1.晶粒沿最大變形的方向伸長,2.晶格與晶粒均發生扭曲產生內應力,3.晶粒間殘生碎晶。

2、 在冷變形時隨著變形程度的增加,金屬材料的所有強度指標和硬度都有所提高,但塑形和韌性有所下降,這種現象稱為變形強化或加工硬化。

3、 可鍛性的優劣常用金屬的塑形和變形抗力來綜合衡量,(塑形越好,可鍛性越好。變形抗力越小可鍛性越好)

4、 按使用裝置的不同,模鍛可分為錘上模鍛,曲柄壓力機上模鍛,摩擦螺旋壓力機上模鍛,胎模鍛。

5、 根據其功用的不同,模膛分為模鍛模膛和制胚模膛,模鍛模膛分為:終鍛模膛和預鍛模膛。其區別是:預鍛模膛的圓角和斜度大,沒有飛邊槽。

6、 胎膜的種類很多,主要有扣模,筒模和合模。筒模主要用於鍛造齒輪,法蘭盤等盤類鍛件。

7、 分模面是上下模或凹凸模的分介面,分模面盡量選用平面,

8、 g胚料=g鍛件+g燒損+g料頭 g~重量燒損~加熱中胚料表面因氧化而燒損的重量,料頭:在鍛造過程中沖掉或被切掉的那部分金屬重量,

9、 長軸類模鍛件鍛件的長度約寬度之比較大。第三章

金屬工藝學總結

名詞解釋 1.將液態金屬澆注到具有與零件形狀 尺寸相適應的鑄型型腔中,待其冷卻凝固,以獲得毛坯或零件的生產方法,稱為鑄造。2.砂型鑄造 就是把液體金屬澆注到砂型中,從而獲得鑄件的鑄造方法。它是傳統的鑄造方法,適用於各種形狀 大小 批量及各種合金鑄件的生產。3.造型.用型砂及模樣等工藝裝備製造鑄件的過...

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