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文檔簡介

1、1.晶體原子(或離子)在三維空間有規律重復排列的物質2.晶格表示晶體中原子排列形式的空間格架3.晶胞組成晶格的基本幾何單元4.晶粒由許多外形不規則的顆粒狀小晶體組成,其中每個小晶體都稱為晶粒5.同素異構轉變同一金屬在一定溫度下發生晶體結構變化的現象6.回復金屬加熱到某一溫度以上時,通過原子的少量擴散而消除晶粒的晶格扭曲,可顯著降低金屬的內應力(強度塑性變化不大)7.再結晶金屬加熱溫度較高時,金屬原子開始以某些碎晶或雜質為核心生長成新的晶粒,從而完全消除加工硬化(強度硬度下降,塑性提高)8.加工硬化金屬材料在再結晶溫度以下塑性變形時強度和硬度升高,而塑性和韌性降低的現象9.液態金屬結晶的必要條件

2、過冷10.獲得細晶粒組織的方法變質處理和振動(或攪動)11.依據變質處理在液態金屬中加入一定量的變質劑促進非自發形移或抑制晶體的長大;振動加強液態金屬的相對運動,從而促進形移,提高形移率,同時能打碎正在生長的枝晶,破碎的枝晶起晶核作用,從而獲得細小晶粒12.影響結晶后晶粒大小的因素形移率N和生長線速度G。二者又與過冷度、變質處理、振動或攪動13.晶粒大小對金屬的力學性能影響晶粒愈細,不僅其強度、硬度愈高,而且塑形和韌性也愈好14.固溶強化通過溶質原子的溶入形成固溶體以提高合金的強度、硬度的現象15.引起固溶強化的原因固溶體雖保持溶劑的晶格類型,但由于溶質與溶劑原子直徑的不同,必將導致溶劑的晶格

3、產生畸變。原子直徑之差愈大,溶質原子融入的量愈多,晶格畸變愈嚴重。晶格畸變增加了位錯運動的阻力,使滑移變形難以進行16.含碳量對碳鋼力學性能的影響隨著C%上升,硬度上升,強度先升后降(0.8%),沖擊韌性下降,塑性上升,17.共析鋼的奧氏體化過程分為哪幾個階段1界面形核2A核長大3未溶滲碳體溶解4A均勻化18.馬氏體的本質馬氏體是碳在Fe中的過飽和固溶體19.過冷奧氏體在不同溫度等溫轉變時分別獲得的產物A1650轉變得到粗片狀珠光體組織;650600索氏體;600550屈氏體;550Ms轉變得到貝氏體;過冷奧氏體迅速冷卻到Ms點得到馬氏體20.指出20mm的45鋼經700760840等溫加熱,

4、保溫后,水冷各獲得什么組織,力學性能差別700出現自由鐵素體,會使鋼的硬度降低;760得到馬氏體組織,硬度和耐磨性提高;840得到粗大的馬氏體,力學性能惡化同時增加淬火應力使變形和開裂的傾向增大21.45鋼經調質處理后硬度為HB240,若再進行200回火,是否可使其硬度提高?如果45鋼經淬火加低溫回火后硬度為HRC57,若再進行560回火,是否可使其硬度降低?為什么?1硬度不會提高。原因調質過程中已經過了高溫回火,溫度大約為600,形成了索氏體,而在600下索氏體是不能進行組織轉變的,但材料的組織應力可進一步減小。2可以,原因加低溫回火溫度約為150250,其獲得組織為馬氏體,回火后馬氏體在某

5、一溫度下進行轉變,可以獲得屈氏體,所以其硬度可以降低22.指出下列工件的淬火及回火溫度范圍,并說明其淬火組織和回火組織,以及大致的硬度(1)45鋼軸(2)60鋼彈簧(3)T12剛銼刀1淬火溫度:Ac3以上3050 回火溫度:高溫回火500650 淬火組織:馬氏體組織 回火產物:回火索氏體 硬度:HB200350之間2淬火溫度:Ac3以上3050 回火溫度:中溫回火350500 淬火組織:細晶粒、高強度高硬度的馬氏體 回火組織:回火屈氏體 硬度:HRC3545以上3淬火溫度:Ac1以上3050 回火溫度:低溫回火150250 淬火組織:細晶粒、高強度高硬度馬氏體 回火組織:回火馬氏體 硬度:HR

6、C586423.指出下列工件正火的主要目的及正火后獲得的組織,20鋼齒輪、45鋼小軸、T12鋼銼刀20鋼齒輪:細化晶粒使組織均勻,改善切屑加工性能 獲得索氏體和鐵素體;45鋼小軸:細化晶粒使組織均勻,改善切屑加工性能 獲得索氏體和鐵素體;T12剛銼刀:消除組織中的網狀滲碳體,為球化退火做好組織準備,提高球化效果 獲得索氏體24.擬用T10鋼制造絲錐,其成品硬度要求HRC60以上,加工工藝路線為軋制熱處理機加工熱處理機加工。試問(1)兩次熱處理工序名稱和作用(2)確定最終熱處理的工藝參數,并指出獲得的顯微組織(1)正火和球化退火降低應力和脆性;淬火加低溫回火保持工件具有高的硬度和耐磨性(2)淬火

7、溫度加熱溫度為Ac1以上3050,獲得組織:馬氏體。低溫回火溫度為150250,獲得組織為回火馬氏體25.合金鋼分類1按合金元素含量分高、中、低合金鋼(5%、510%、10%以上)2按用途分合金結構鋼、合金工具鋼、特殊性能鋼26.高速鋼在空氣中能夠淬硬,為什么還要淬火并回火三次?能否用一次長時間回火代替?淬火后獲得大量馬氏體,保持其有足夠高的硬度、耐磨性和熱硬性?;鼗鸾M織是回火馬氏體+碳化物(含二次碳化物)+少量殘余奧氏體。回火次數越多,殘余奧氏體量越少,馬氏體量越多。不能一次代替27.鑄鐵分類、最基本區別1白口鑄鐵:極少數溶于鐵素體,其余都以化合態形式存在,斷口面呈銀白色2灰口鑄鐵:片狀石墨

8、形式存在,斷面呈灰色3球墨鑄鐵:球狀石墨形式存在4可鍛鑄鐵:團絮狀石墨形式存在28.指出鑄鐵種類和熱處理方式、原因1機床床身:灰鑄鐵 承受高負荷、耐磨和高氣密重要鑄件2柴油機曲軸:球墨鑄鐵 彎曲疲勞強度、耐磨性、屈服強度高3犁鏵:可鍛鑄鐵 長時間高溫退火 有一定塑性和較高韌性、質量穩定、機械性能好4汽車后橋殼:可鍛鑄鐵 長時間高溫退火有一定塑性和較高韌性、質量穩定、機械性能好5球磨機襯板:白口鑄鐵 耐磨29.固溶處理將含4%銅的鋁合金加熱到相區中的某一溫度,經過一段時間保溫,獲得單一的固溶體組織。而后投入水中快冷,使次生相(CuAl2)來不及從相中析出。在室溫下獲得過飽和固溶體30.時效處理淬

9、火后鋁合金的強度和硬度隨時間延續而顯著提高的現象31.紫銅工業純銅,為玫瑰紅色,表面形成氧化膜后成紫色黃銅以鋅為主要合金元素的銅青銅除鋅和鎳以外的其他元素作為主要合金元素的銅鋁合金強化途徑時效強化、細化組織強化32.軸承合金特性1良好的減磨性2足夠的抗拉強度和疲勞強度3良好磨合性4良好的耐蝕性、導熱性和較小的膨脹系數5良好的工藝性能33.組織要求具有多相結構,軟基體上分布著硬質點,或硬基體上鑲嵌軟顆粒34.常用巴氏合金的成分、性能和用途鉛基軸承合金,成分以鉛銻為主。但鉛銻二元合金存在密度偏析。加入少量錫、銅、鎘元素 性能高溫強度好,親油性好,有自潤滑性;但硬度、強度、韌性較錫基合金低,且摩擦系

10、數較大 用途制造中、低載荷的中速軸承,如汽車、拖拉機的曲軸、連桿軸承35.常用工程塑料的種類1熱塑性塑料2熱固性塑料36.塑料的組成1樹脂塑料的主要成分,聯系著或膠黏著塑料中的其他一切組成部分,并使其有成型性能2添加劑改善塑料的某些性能37.橡膠的組成1生膠橡膠制品的主要組分,對其他配合劑來說起著粘結劑的作用2橡膠配合劑提高橡膠制品的使用性能或改善加工工藝性能38.塑料與橡膠成型工藝塑料:1注塑成型2擠塑成型3吹塑成型4壓制成型5澆鑄成型6傳遞模塑成型;橡膠:1壓延成型2壓出成型39.常見的造型方法手工造型、機器造型40.合金的流動性液態金屬本身的流動性能。合金的化學成分(C、Si含量)越接近

11、共晶成分的,合金的流動性越好41.影響流動性因素化學成分、澆注溫度、澆注條件42.合金收縮1液態收縮產生縮孔的基本原因之一2凝固收縮產生縮孔、縮松3固態收縮產生鑄造內應力、變形、裂紋的基本原因43.金屬的鍛造性能鍛造金屬材料時獲得合格制品的難易程度44.影響因素1金屬的本質(化學成分、內部組織)2加工條件(加熱溫度、變形速度、應力狀態)45.自由鍛的基本工序鐓粗、拔長、沖孔、彎曲、切割、鍛接、扭轉、錯移。最常見的是鐓粗、拔長、沖孔。(只能鍛造簡單零件)46.焊接熱影響區材料因受熱的影響而發生金相組織和力學性能變化的區域47.低碳鋼熱影響區區分及組織性能、對焊接接頭性能的影響1熔合區:焊縫與熱影

12、響區的過渡區,組織不均勻、晶粒粗大、強度下降,塑性和沖擊韌性很差2過熱區:生成過熱組織,晶粒粗大,使材料的塑性、韌性下降3正火區:金屬組織發生重結晶,組織細化,金屬的力學性能良好4部分相變區:部分組織發生相變,產生晶粒大小不一,力學性能不均勻48.防止或減小焊接變形措施設計方面1合理地選擇焊縫的尺寸和形式2盡可能減少不必要的焊縫3合理地安排焊縫位置;工藝方面1下料時在尺寸上要有一定的余量2采用反變形法3采用剛性固定法4采用合理的焊接規范5選用合理的焊接順序6對變形進行矯正49.防止或減小焊接應力措施1合理選擇焊接順序2錘擊或碾壓焊縫3加熱“減應區”法4焊前預熱5焊后熱處理50.金屬晶格結構體心

13、立方晶格、面心立方晶格、密排六方晶格51.共析反應由一定成分的固相,在一定溫度下同時析出的兩種成分和結構不相同的固相52.共晶反應一定成分的液相在一定溫度下同時析出兩種成分結構均不相同的固相53.合金兩種或兩種以上的金屬或金屬與非金屬元素組成的共有金屬特性的物質54.組元組成合金的最基本的獨立物質相合金中化學成分相同,晶體結構相同并有界面與其它部分分開的均勻組成部分組織用金相觀察法看到的由形態尺寸不同和分布方式不同的一種或多種相構成的總體,以及各種材料的缺陷和損傷55.組織組成物組成合金顯微組織的具有特點形態的獨立組成部分56.固溶體合金的組元之間以不同比例相互混合,混合后形成的固相晶體結構與

14、組成合金的某一組元相同,這種相就稱為固溶體57.置換固溶體溶質原子取代溶劑晶格某些結點上的原子所形成的固溶體58.間隙固溶體溶質原子處于溶劑晶格的間隙中所形成固溶體59.金屬化合物組元相互作用,各元素按一定比例形成的具有金屬特性的新相60.機械化合物兩種固溶體或固溶體加金屬化合物所組成的合金61.勻晶相圖兩組元在液態和固態均無限互溶時所形成的相圖62.共晶相圖兩組元在液態下完全互溶,在固態下有限互溶,并發生共晶反應時所構成的相圖63.相圖用來表示合金系中合金狀態,溫度和成分之間平衡關系的圖形64.過冷度金屬結晶理論溫度或平衡結晶溫度To與金屬結晶實際進行的溫度Tn之差,T=To-Tn過冷奧氏體

15、當冷卻速度加快時,奧氏體轉變溫度就會下降,即在A溫度以下,奧氏體尚未轉變殘余奧氏體奧氏體被迅速冷卻到Ms一下,未轉變為馬氏體的奧氏體索氏體過冷奧氏體在650600區間轉變,得到較細片狀珠光體組織屈氏體過冷奧氏體在600550區間轉變,得到最細片狀珠光體組織上貝氏體過冷奧氏體在550350區間轉變,羽毛狀組織,強度與塑性都較低,脆性很高下貝氏體過冷奧氏體在350Ms(馬氏體轉變開始溫度)區間轉變,針片狀組織,綜合性能好回火馬氏體在200以下回火后,鋼的組織是由過飽和的固溶體和碳化物組成回火屈氏體在鐵素體基體上彌散的分布著球狀滲碳體的組織回火索氏體在鐵素體基體上分布著球狀滲碳體的組織65.淬透性鋼

16、在淬火后能獲得淬硬層厚度的一種性質淬硬性鋼在淬火后所能達到的最高硬度66.起始晶粒度珠光體剛剛轉變為奧氏體的晶粒大小67.實際晶粒度實際加熱條件下得到奧氏體的晶粒大小68.本質晶粒度鋼加熱930±10保溫3-8小時,冷卻后A晶粒傾向性69.退火將鋼加熱至適當溫度保溫,然后緩慢冷卻,獲得接近平衡組織P的熱處理工藝退火目的細化晶粒,降低硬度,改善鋼的成形和切削加工性能,消除內應力完全退火將亞共析鋼加熱到Ac3線以上30-50,保溫一定時間然后隨爐緩冷 室溫組織F+P不完全退火將共析鋼和過共析鋼加熱到Ac1以上30-50,保溫一定時間,然后隨爐緩冷 室溫組織P+Fe3C等溫退火將加熱到Ac

17、1以上20-50,保溫一定時間,迅速冷卻到Ar1以下某一溫度,待A全部轉變為P組織后出爐空冷 室溫組織P類組織 優點退火時間短,組織均勻球化退火將鋼加熱到Ac3以上20-30,保溫一定時間后以適當的方式冷卻使鋼中的滲碳體變成球形 室溫組織球狀珠光體70.正火將工件加熱到Ac3或Accm以上3050,保溫后從爐中取出空氣中冷卻的熱處理工藝退火與正火的選擇低碳鋼宜采用正火;中碳鋼皆可;過共析鋼在消除網狀滲碳體后采用球化退火。受力不大的工件,性能要求不高,可用正火作為最終熱處理。形狀復雜、尺寸大或重要零件采用退火。在滿足鋼的使用性能和工藝性能的前提下,應盡可能用正火代替退火退火的主要目的均勻鋼的化學

18、成分及組織,細化晶粒,調整硬度,并消除內應力和加工硬化,改善鋼的切削加工性能并為隨后的淬火作好組織準備淬火將鋼加熱到Ac3或Ac1以上3050,保溫一定時間后快速冷卻以獲得馬氏體組織的熱處理工藝淬火目的使奧氏體化后的工件獲得盡量多的馬氏體并配以不同溫度回火獲得各種需要的性能淬火方法1單液淬火法2雙液淬火法3等溫淬火法4分級淬火法71.回火淬火后的工件,再加熱到A1以下某一溫度、保溫一定時間,然后冷卻到室溫的工藝回火對力學性能影響隨回火溫度提高,鋼的強度、硬度下降,塑性、韌性提高回火分類低溫回火(150250)回火馬氏體;中溫回火(350500)回火屈氏體;高溫回火(500650)回火索氏體回火

19、的組織變化100回火時,鋼的組織無變化;100200馬氏體分解;200300殘余奧氏體分解;300400滲碳體形成;400以上滲碳體聚集長大;450以上鐵素體發生回復和再結晶72.變質處理向金屬液體中加入一定量的某些物質,以獲得細小晶粒的操作73.調制處理將淬火加高溫回火相結合的熱處理工藝74.冷卻方式連續冷卻、等溫冷卻75.細化晶粒方法快速加熱、短時間保溫20CrMnTi加工工序下料鍛造正火機加工滲碳,淬火低溫回火其它加工影響奧氏體晶粒度因素加熱溫度和保溫時間(溫度高,保溫時間長,晶粒粗大)加熱速度(速度快,過冷度大,細化晶粒)鋼的組織及成分(原始組織細,利于獲得細晶粒組織)76.合成高分子

20、材料橡膠、纖維、塑料77.工程材料分為金屬材料、高分子材料、陶瓷材料、復合材料78.塑料分類按受熱時行為分熱塑性、熱固性;按使用范圍分通用、工程和特種塑料 79.橡膠分類按原料分天然和合成;按應用范圍分通用和特種橡膠80.常用工程塑料熱塑性塑料:聚乙烯(PE)聚氯乙烯(PVC)聚丙烯(PP)聚苯乙烯(PS)聚酰胺(PA)聚甲醛(POM)聚碳酸酯(PC)聚四氟乙烯(PTFE)聚砜(PSF)ABS材料;熱固性塑料:酚醛塑料(PF)環氧塑料(EP)氨基塑料(UF,MF)81.常用合成纖維滌綸、錦綸、腈綸、維綸、丙綸和氯綸(通稱六大綸)82.流動性測試方法螺旋形式樣法83.機器造型整模造型、挖沙造型、

21、假箱造型、分模造型、活塊造型、刮板造型84.特種鑄造金屬型鑄造、壓力鑄造、離心鑄造、熔模鑄造85.壓力加工方法鍛造、軋制、拉拔、擠壓、沖壓86.冷變形在某一溫度(再結晶溫度)以下進行的塑性變形(強度硬度增高,塑性韌性下降)87.鑄件結構工藝性要求外形設計1盡量使分型面少且平2外形簡單、平直3避免活塊和凸臺4鑄件要有結構斜度;內腔設計1盡量減少型芯2有利于砂芯的固定和排氣88.鑄件結構鑄造性能要求1壁厚合理2壁厚均勻3鑄件壁相交一定要用圓角連接,可減少應力集中,使造型簡單,減少掉砂等缺陷4不同壁厚連接應逐漸過度5壁避免交叉和銳角連接6鑄件收縮受阻7鑄件應避免多大的水平面8應用鑄件防裂筋,筋的厚度

22、為鑄件厚度的131489.鍛造工藝規程制定避免1盡量避免錐體或斜面結構2避免圓柱面之間、圓柱面與棱柱面相交3避免加強筋、凸臺等結構4合理采用組合結構90.自由鍛設備1空氣錘2蒸汽-空氣錘3水壓機91.沖壓基本工序分離工序(剪切、落料、沖孔)變形工序(拉伸、彎曲、翻邊、成型)92.沖模分類 簡單、連續、復合沖模93.焊接方法分類 熔化焊(電弧焊、電渣焊、等離子焊、電子束焊、激光焊)壓力焊(電阻焊、摩擦焊、超聲波焊、爆炸焊、擴散焊、高頻焊)釬焊(軟、硬)釬焊構件接頭形式 板料搭接和套件鑲裝焊接性 金屬材料對焊接加工的適應性。主要指被焊材料在采用一定的焊接方法、焊接材料、工藝參數及結構形式條件下,獲

23、得優質焊接接頭難易程度影響焊接性因素 1焊接方法2材料3工藝4使用條件焊接應力與變形產生原因焊接過程中,對工件施加局部加熱焊接方法的選擇 1高合金鋼、不銹鋼或銅及其合金可用手工電弧焊,若質量要求較高可采用氬弧焊2鋁合金及其應采用氬弧焊,質量要求不高或無氬弧焊設備時,可采用氣焊3銅與鋁異種金屬焊接時可采用壓力焊4薄板或細絲也可以采用釬焊5鋁與鋼焊接只能用壓力焊6若為棒料或絲材,摩擦焊則是較為理想的焊接方法焊接設計原則 1焊縫位置應便于操作2自動焊應考慮接頭處便于存放焊劑3電焊或縫焊應考慮電極深入方便4焊縫位置有利于減少應力與變形,避免密集或交叉5盡量減少焊縫數量6焊縫盡量對稱布置7焊縫端部銳角處

24、應去掉8焊縫盡量避開最大應力或應力集中處9不同厚度焊接時,接頭處應平滑過渡10焊縫應避開加工表面94.零件失效形式 1過量變形2斷裂3表面損傷4裂紋零件失效原因 1結構設計不合理2材料選取不當3加工工藝不當4使用和維護不正確95.材料選擇的一般原則 1使用性能2工藝性能3經濟性96.毛坯的種類鑄件、鍛件、焊接件、沖壓件、型材97.加工硬化在實際生產中利弊 加工硬化給金屬件的進一步加工帶來困難但有利的一面是,它可提高金屬的強度、硬度和耐磨性,特別是對于那些不能以熱處理方法提高強度的純金屬和某些合金尤為重要98.纖維組織形成 沿晶粒邊界分布的夾雜物會沿著晶粒的變形方向被拉長或壓扁,形成化學穩定性很

25、高的纖維組織99.生產中纖維組織的分布 纖維組織難以用熱處理或其他加工方法消除,只能用鍛造的方法改變其方向和分布。纖維的分布應盡量與零件的輪廓一致,盡量使纖維組織不被切斷應盡量使零件所承受的最大正應力方向與纖維一致,最大切應力方向與纖維方向垂直100.鐵碳合金相圖在生產中意義 1在鋼鐵材料選用方面的應用:Fe-Fe3C相圖所表明的成分-組織-性能的規律,為鋼鐵材料的選用提供了依據2在鑄造工藝方面的應用:根據Fe-Fe3C相圖可以確定合金的澆注溫度3在熱鍛、熱軋工藝方面的應用:鋼處于奧氏體狀態時強度較低,塑性較好,因此鍛造或軋制選在單相奧氏體區內進行4在熱處理工藝方面的應用:Fe-Fe3C相圖對

26、于制定熱處理工藝有著特別總要的意義101.局限性 1、Fe-Fe3C相圖只反映鐵碳二元合金中相的平衡狀態,如含有其他元素,相圖將發生變化2、Fe-Fe3C相圖反映的是平衡條件下鐵碳合金中相得狀態,若冷卻或加熱速度較快時,其組織轉變就不能只用相圖來分析了ZHSi80-3-3含銅80%硅3%的鑄造黃銅ZHMn58-2含銅58%含Mn2%鋅40%的鑄造黃銅(錳黃銅)ZQSn6-6-9-3錫6%鋅6%鉛3%其余為銅的鑄造錫青銅QAl7鋁青銅,鋁7%QBe2鈹青銅,鈹2%ZQPb30鑄造鉛青銅,鉛30%ZChSnSb11-6含銻11%含銅6%的錫基軸承合金ZChPbSn10-6 含錫10%含銅6%的鉛基

27、軸承合金Q235普通碳結鋼鋼 屈服強度數值235Mpa45平均含碳量0.45%的優質碳素結構鋼20Mn平均含碳量0.2%錳含量較高的優質碳素結構鋼40Cr平均含碳量0.4%鉻含量較高的優質碳素結構鋼20CrMnTi平均含碳量為0.2%的合金滲碳鋼T10A平均含碳量為1%的高級優質碳素工具鋼T12平均含碳量為1.2%的碳素工具鋼ZG200400屈服強度值為200Mpa抗拉強度值為400Mpa的鑄鋼Y20含碳量為0.2%的易切削結構鋼Y40Mn含碳量為0.4%且錳含量較高的易切削結構鋼HT250抗拉強度不小于250Mpa的灰鑄鐵QT400-10抗拉強度不小于400Mpa延伸率不小于10%的球墨鑄鐵

28、YG3含鈷3%的鎢鈷類硬質合金YT15含碳化鈦15%的鎢鈦鈷類硬質合金第一章1.金屬液態成形優點:1.最適合鑄造形狀復雜、特別是復雜內腔的鑄件。2.適應性廣,工藝靈活性大 3.成本低(是非)流動性概念:熔融合金的流動性指其自身的流動能力充型能力的概念:充型能力是指熔融合金充滿型腔,獲得輪廓清晰、形狀完整的優質鑄件的能力。影響流動性與充型能力的主要因素:1. 化學成分 成分不同的合金具有不同的結晶特性嗎,對合金流動性的影響最大2. 澆注條件 包括澆注溫度、澆注速度、充型壓力等條件3. 鑄型條件 熔融合金充型時,鑄型的阻力及鑄型對合金的冷卻作用,將影響合金的充型能力合金收縮階段:1.液態收縮 2.

29、凝固收縮 3.固態收縮縮孔的形成:恒溫或很窄的溫度范圍內結晶的和合金,鑄件壁以逐層凝固方式進行凝固的條件下,容易產生縮孔??s松的形成:結晶溫度范圍寬的合金,以糊狀凝固方式進行凝固的條件下,容易產生縮松。定向凝固原則:在熔模鑄造型殼中建立特定方向的溫度梯度,使熔融合金沿著與熱流相反的方向按照要求的結晶取向凝固的一種鑄造工藝 主要用于體收縮大的合金,如鑄鋼、球墨鑄鐵、鋁青銅和鋁硅合金等同向凝固原則:是盡量減少鑄件間的溫度差異,使鑄件各部位同時冷卻凝固,從而減小因冷卻不一、收縮不一引起的熱應力。適用于凝固收縮小的合金(灰鑄鐵),以及壁厚均勻、結晶溫度寬(如鑄造錫青銅),但對致密性要求不高的鑄件等鑄造

30、內應力的形成:由于鑄造壁厚不均勻,各部分冷卻速度不同,以致在同一時期鑄件各部分收縮不一致而相互約束引起是內應力結論:不均勻冷卻使鑄件緩冷處受拉應力,使鑄件快冷處受壓應力。鑄件冷卻時各處溫差愈大,定向凝固越明顯,合金固態收縮率愈大。材料彈性模量越大,則熱應力也愈大鑄件變形的防止:1.減少鑄造內應力或平衡內應力 2.反變形法 3.設變形拉筋 4.去應力退火P17-22 p26-35鑄件結構工藝性-鑄件結構工藝性是指在設計時,不僅要保證其使用性能,還必須考慮鑄造工藝和合金鑄造性能對鑄件結構的要求一鑄造結構應使鑄造工藝簡化1. 鑄造結構要求外形簡單 盡量鑄造表面側凹,減少分型面 盡量使鑄件分型面平直

31、鑄件外表加強肋、凸臺設計便于起模 鑄件側壁應具有結構斜度2. 鑄件內腔結構應簡單適用,避免不必要的復雜結構 應盡量少用或不用型腔 應便于型芯的固定、排氣、定位和清理二,鑄件結構應適應合金鑄造性能的要求 1. 鑄件的壁厚 鑄件的最小壁厚 鑄件壁厚不宜過厚 應盡可能均勻 實現定向凝固的壁厚設計 2. 鑄件壁之間的連接 要考慮減少熱節和應力集中 不同壁厚要逐步過渡 壁間連接避免交叉和銳角 輪輻設計應避免收縮受阻3. 盡可能避免鑄件上的過大水平面 4.采用對稱或強肋結構熔模鑄造特點:1.因鑄造精密又無分型面嗎,鑄造尺寸精度高,表面質量好,是少、無切削加工工藝重要方法之一 2.可鑄造形狀復雜的鑄件 3.

32、鑄造合金種類不受限制 4.生產批量不受限制 主要用于生產汽輪機的葉片,泵的葉輪,切削刀具,以及飛機、汽車、拖拉機、風動工具和機床上的小零件。金屬型鑄造的不足1. 金屬型制造成本高; 2.金屬型不透氣,而且無退讓性,易造成鑄件洗不足、開裂或鑄鐵件白日等缺陷; 3. 金屬型鑄造時,鑄型的工作溫度、合金的澆注溫度和澆注速度,鑄件在鑄型中停留的時間,以及所用的涂料等,對鑄件的質量的影響甚為敏感,需要嚴格控制。壓力鑄造廣泛用于生產鋅合金、鋁合金、鎂合金和銅合金等鑄件低壓鑄造廣泛用于鋁合金鑄件的生產臥式離心鑄造機主要用于制造高度小于直徑的圓環類鑄件HT100 低負荷 HT150 中等負荷 HT 200 H

33、T 250 較大負荷 HT300 HT350 高負荷第二章金屬塑性成形是利用金屬所具有的塑性變形規律,在外力作用下通過塑性變形,獲得具有一定形狀、尺寸、精度和力學性能的零件或毛坯的加工方法 通??煞譃?、自由鍛、模鍛、板料沖壓、擠壓、拉拔、扎制等金屬塑性是指金屬材料在外力作用下,發生永久變形而不斷開裂的能力 伸長率和斷面收縮率 加工硬化:金屬在常溫下隨著變形量的增加,強度、硬度增加,塑性和韌度下降影響塑性成形的內在因素:1.化學成分 2.金屬組織 加工條件:1.變形溫度 2.變形速度 3.應力狀態鍛造比:鍛造比是鍛造時金屬變形程度的一種表示方法 拔長時,鍛造比為y=S0/S 鐓粗時的鍛造比H0/

34、H確定鍛造溫度范圍:鋼、Mn1200800 Cr1180850 40CrMn 1150800 銅合金800900 650700 鋁合金450500 350380自由鍛結構工藝性,1.盡量避免椎體或斜面結構 2.避免幾何體的交界處形成空間曲線 3.避免加強肋、凸臺,工字型、橢圓形或其他非規則及外形 4.合理采用組合結構結構工藝性圖P75模鍛是在高強度鍛模上預先制出與零件形狀一致的模膛,鍛造時使金屬坯料在模膛內受壓產生塑性變形而獲得所需形狀、尺寸以及內部質量鍛件加工方法設置飛邊槽:鍛造時部分金屬先壓入飛邊槽內形成毛邊,毛邊很薄最先冷卻,可以阻礙金屬從模膛中流出,促使金屬充滿整個模膛,同時容納多余金

35、屬,還可以換乘作用,減弱對上下模的打擊,防止模鍛開裂。飛邊在鍛后利用壓力機上的切邊模去除。分模面的選擇原則:1.保證模鍛件能從模膛中順利取出,最基本原則 2.分模面應盡量選在能使模膛深度最淺的位置上,以使金屬容易充滿模膛,并有利于鍛模制造 3.應盡量使上下兩模沿分模面的模膛輪廓一致,以便在鍛模安裝及鍛造中容易發現錯模現象,及時予以調整,保證鍛件質量。 4.分模面盡量采用平面,并使上下鍛模模膛深度基本一致,以便均勻充型,并利于鍛模制造。5.使鍛件上的敷料最少,鍛件形狀形狀盡可能與零件形狀一致,以降低材料消耗,并減少切削加工工作量。利用沖模在壓力機上使板料分離或變形,從而獲得沖壓件的加工方法稱為板料沖壓。分為分離工序和變形工序。沖裁是利用沖模使部分材料或工序件與另一部分材料、工(序)件或廢料分離的一種沖壓工序變形工序是使坯料產生塑性變形而不破裂的工序,主要包括彎曲、拉深、翻邊、縮孔、壓筋、脹形等其他塑性方法,應用場合:擠壓:用沖頭或凸模對放置在凹模中的坯料加壓,使之產生塑性流動,從而獲得相應于模具的型孔或凹凸模形狀的制件的鍛壓方法拉拔是在壓力作用下,迫使金屬坯料通過拉拔???/p>

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