題型:名詞解釋、填空、單選、簡述、看圖、選做題
成績:平時30%,考試70%
不考:晶體、非鐵金屬、非金屬、表面/化學熱處理、毛坯選擇(即書上第2,6,7,8,13章)
注:這裡只整理了老師複習課上提到的重點,不代表不考其他內容。
以下是重點:(章節序號是指ppt上的,頁碼是書上的,藍色的內容**於網路)
【第1章金屬材料的機械效能】
p15-1:有一緊固螺栓使用後發現有塑性變形,試分析材料的哪些效能指標達不到要求?
屈服強度:產生屈服時(s點)的最小應力。表徵抗塑性變形的能力。
彈性變形:外力去除後能夠自行恢復的變形。
塑性變形:外力去除後不能完全自動恢復而保留下來的變形,又稱永久變形。
抗拉強度:材料能承受的最大應力(b點)。表徵材料抵抗斷裂的能力。
【第4章鋼的熱處理】
過冷奧氏體:因相變和擴散都需要時間,過冷到a1線以下的奧氏體不能立即發生轉變,暫時處於不穩定狀態奧氏體。不同過冷度下,過冷奧氏體可能轉變為貝氏體、馬氏體等介穩定組織。
p59-2:過冷奧氏體在不同溫度等溫轉變時,可獲得哪些轉變產物?
高溫[750℃(a1)~550珠光體(p)[實際上還有索氏體(s)和屈氏體(t)]
中溫[550℃~240℃(ms貝氏體(b)
低溫[240℃(ms)~-40℃(mf馬氏體(m)
退火:將金屬構件加熱到高於或低於臨界點(ac1或ac3)的某一溫度,保持一定時間,隨後緩慢冷卻,從而獲得接近平衡狀態的組織與效能的金屬熱處理工藝。
特點:冷卻速度慢,得到珠光體。
目的:軟化鋼件、消除內應力、細化晶粒、改變碳化物的形態及分布。
分類:完全退火:ac3以上保溫,完全轉變為奧氏體,然後緩冷。
適用物件:亞共析鋼
等溫退火:加熱保溫後,快速冷卻至低於ar1,保溫使奧氏體全部分解,再空冷。
適用物件:合金工具鋼、高合金鋼
球化退火:使碳化物球化。加熱到ac1+20~30℃,保溫,各工藝按不同方式冷卻。
適用物件:共析鋼、過共析鋼
擴散退火(均勻化退火):高溫加熱ac3+150~200℃,長時間保溫,慢速冷卻。
適用物件:合金鋼、重要鑄鋼件
應用:消除鑄造過程中的組織不均勻性(如枝晶偏析)
枝晶偏析:在乙個晶粒內化學成份分布不均勻的現象。
去應力退火(低溫退火):加熱到ar1以下某一溫度,緩冷。
應用:消除鑄件、鍛件、焊接件以及切削加工後的殘餘應力。
正火:將鋼件加熱到上臨界點(ac3或acm)以上40~60℃或更高的溫度,保溫達到完全奧氏體化後,在空氣中冷卻的簡便、經濟的熱處理工藝。
特點:空冷,得到索氏體。晶粒較細小,強度、硬度比退火略高。
目的:晶粒細化,均勻組織,調整硬度。
適用範圍:
普通結構零件的最終熱處理。
亞共析鋼淬火前的預備熱處理。
低碳鋼提高強度與硬度。
過共析鋼以消除網狀fe3c。
用於消除魏氏組織(針狀鐵素體)。
淬火:將鋼件加熱到奧氏體化溫度(ac3或ac1以上)並保持一定時間,然後以大於臨界冷卻速度冷卻,以獲得非擴散型轉變組織,如馬氏體、貝氏體和奧氏體等的熱處理工藝。
特點:在冷卻劑中以適當速度冷卻,得到馬氏體(主要)、貝氏體。
目的:使過冷奧氏體轉變為馬氏體或貝氏體,配合不同溫度的回火,以提高鋼的強度、硬度、耐磨性、疲勞強度及韌性等。
淬火方法:
1.單液淬火:加熱、保溫後,在一種冷卻介質中冷卻。
2.雙液淬火:加熱、保溫後,先水冷,溫度降至300℃時再油冷。
3.馬氏體分級淬火:在略高於ms點熱浴中保溫,再放在空氣/油/硝鹽浴中冷卻。
用於:高碳、高合金鋼
4.貝氏體等溫淬火:加熱、保溫後,在高於ms點的鹽浴中使a-體轉變為b下-體。
用於:尺寸不大、形狀複雜、要求高的彈簧、小齒輪、絲錐等
5.冷處理:淬火後,放入更低溫度(<0℃)冷卻。
用於:要求高硬度、高耐磨性的零件
6.區域性淬火:區域性加熱+全部冷卻、或:全部加熱+區域性冷卻
用於:區域性要求高硬度、高耐磨性的零件
7.預冷淬火:加熱、保溫後,先在a1以上空冷,再淬入冷卻介質。
目的:減少淬火變形。
回火:將淬火後的鋼,在ac1以下加熱、保溫後冷卻下來的熱處理工藝。
目的:降低脆性,消除或減少內應力。
獲得工件所要求的機械效能。
穩定工件尺寸。
對退火難以軟化的某些合金鋼,採用高溫回火將硬度降低,以利切削加工。
回火工藝:
1.低溫回火:
溫度:150-250℃
組織:回火馬氏體
硬度:hrc58-64
目的:消除部分應力,獲得回火馬氏體
適用範圍:要求高硬度、高耐磨性的零件
2.中溫回火:
溫度:350-500℃
組織:回火屈氏體(彈性極限和屈服強度高,也具有一定的韌性)
硬度:hrc35-45
目的:①消除內應力;②獲得高的彈性極限、屈服強度及適當的韌性
適用範圍:彈性零件
3.高溫回火(調質處理):
溫度:500-650℃
組織:回火索氏體(綜合機械效能最好,即強度、塑性和韌性都比較好)
硬度:hb200-350(hrc25-35)(0.3-0.5%c)
目的:要求綜合機械效能良好的零件。不能用正火代替。
調質處理:淬火+高溫回火
p60-5:正火與退火相比有何異同?
異: 組織:正火得到索氏體;退火得到珠光體。
加熱溫度:正火加熱到奧氏體化溫度;退火根據目的不同,溫度可高可低。
冷卻速度、冷卻方式:正火空冷;退火緩冷(隨爐冷卻)。
目的:正火消除過熱組織;退火消除成分偏析,去除內應力。
強度、硬度:正火組織的強度和硬度略大於退火組織。
同: 屬於熱處理,細化晶粒,改善材料效能,適用範圍廣。
p60-6:亞共析鋼採用完全退火,過共析鋼採用球化退火,為什麼?等溫退火?
球化退火:
碳素工具鋼、合金工具鋼、軸承鋼等鋼材經軋制、鍛造後空冷,所得組織是片層狀珠光體與網狀滲碳體,硬而脆,難以切削加工,淬火時容易變形和開裂。經球化退火,得到球狀珠光體組織,滲碳體呈球狀顆粒,瀰散分布在鐵素體基體上,硬度低,便於切削加工,淬火時奧氏體晶粒不易長大,使工件變形和開裂少。
完全退火:
只適用於亞共析鋼,不宜用於過共析鋼。因為過共析鋼緩冷後會析出網狀二次滲碳體,使鋼的強度、塑性和韌性大大降低。所謂「完全」是指退火時鋼的內部組織全部進行了重結晶。
通過完全退火來細化晶粒,均勻組織,消除內應力,降低硬度,便於切削加工,並為加工後零件的淬火作準備。
等溫退火:
與完全退火加熱溫度完全相同,只是冷卻的方式有差別。等溫退火是以較快的速度冷卻到a1以下某一溫度,保溫一定時間使奧氏體轉變為珠光體組織,然後空冷。合金鋼的奧氏體比較穩定,採用等溫退火可大大縮短退火週期。
【第5章機械工程材料】
鋼牌號的含義,如:
q235:最低屈服強度為235mpa的碳素結構鋼(q>300則為低合金高強度鋼)
45:含碳量為0.45%的優質碳素結構鋼。(數字表示萬分之幾)
t8:含碳量為0.8%的碳素工具鋼。(數字表示千分之幾)
4種鑄鐵(ht、kt、qt、rut)的形狀結構:
灰鑄鐵(ht):碳以片狀石墨形式存在
球墨鑄鐵(qt):碳以球狀石墨形式存在
可鍛鑄鐵(kt):碳以團絮狀石墨形式存在
蠕墨鑄鐵(rut): 碳以蠕蟲狀石墨形式存在
合金鋼:為了改善鋼的效能,有意加入一定合金元素的鋼。
合金元素對鋼的影響:
使a1、a3線下降,奧氏體區擴大;cr、w、mo、v、ti、al、si則相反。
2.除mn外,使奧氏體化過程減慢,並阻礙奧氏體晶粒的長大,細化晶粒。
3.除co外,提高過冷奧氏體穩定性,c曲線右移。
使ms、mf點下降。
5.減慢回火時組織分解和轉變的速度、增加回火抗力、回火穩定性,回火時硬度下降少。
6.產生固溶強化,提高強度硬度、降低塑性韌性。
7.沉澱強化(「沉澱型」的「二次硬化」)。
8.提高淬透性(主要cr)。
9.提高紅硬性。
10.提高耐磨性。
11.其他:改善焊接效能、改善切削效能、增加尺寸穩定性。
了解以下材料在效能與應用上的區別:
彈簧鋼:
要求:具有高的彈性極限(σe),保證彈性變形能力和承載能力;
具有高的疲勞強度(σ-1),以免在交變應力作用下產生疲勞斷裂,保證壽命;
具有足夠的衝擊韌性,防止受衝擊時發生脆性斷裂。
si、mn、cr:提高淬透性、強化鐵素體
w、v:增加高溫強度、細化晶粒
常用型號:50v:小汽車彈簧;65mn:汽車座墊彈簧;55si2mn、60si2mna:汽車板彈簧
製造方法:冷成型、熱成型
冷成型彈簧:d<7mm,白鋼絲直接冷卷成型;使用65,70,75,85,t8,t9,65mn等,大都用碳鋼;成型後要200-300℃去應力退火。
熱成型彈簧:d>10-14mm,成型後淬火+中溫回火(400-500℃)。
【第6章鑄造、鍛壓與焊接】
p181-2:鑄件產生縮孔、縮松的原因和防止方法:
縮孔的基本原因:液態收縮、凝固收縮(金屬從液態凝固、冷卻時產生體積和尺寸的縮減)。
縮孔:鑄件在凝固中,由於補縮不良而產生的孔洞。逐層凝固易產生縮孔。(左圖)
機械製造重點
刀具幾何引數 三面 前刀面 切屑流經的刀具表面 主後刀面 切削時,與加工表面相對的刀具表面 副後刀面 與已加工表面相對的刀具表面 二刃 主切削刃 前刀面與主後刀面的交線 副切削刃 前刀面與副後刀面的交線 一尖 刀尖 主 副切削刃相交的一小段切削刃 前角 o 在正交平面內測量的前刀面與基面間的夾角 使...
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2416機械製造基礎習題 一 判斷題 總分30分,15題 第1題 2分 通常材料的力學效能是選材的主要指標。第2題 2分 衝擊韌性是指金屬材料在靜載荷作用下抵抗破壞的能力。第3題 2分 正火的目的與退火目的基本相同,正火與退火的區別是正火保溫時間較短,生產周期短,成本低。第4題 2分 純鋁的強度很低...
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