金属工艺学第五版上册纲要强度：金属材料在里作用下，抵抗塑性变形和断裂能力。

指标：屈服点（σs）、抗拉强度（σb）。

塑性：金属材料在力作用下产生不可逆永久变形能力。

指标：伸长率（δ）、断面收缩率（ψ）硬度：金属材料表面抵抗局部变形，特别是塑性变形压痕、划痕能力。

1布氏硬度：HBS（淬火钢球）。

HBW（硬质合金球）指标：2洛氏硬度：HR（金刚石圆锥体、淬火钢球或硬质和金球）3韦氏硬度习题：1什么是应力，什么是应变？答：试样单位面积上拉称为应力，试样单位长度上伸长量称为应变。

5、下列符号所示力学性能指标名称和含义是什么？答：σb：抗拉强度，材料抵抗断裂最大应力。

σs：屈服强度，塑性材料抵抗塑性变形最大应力。

σ0.2：条件屈服强度，脆性材料抵抗塑性变形最大应力σ-1：疲劳强度，材料抵抗疲劳断裂最大应力。

δ：延伸率，衡量材料塑性指标。

αk：冲击韧性，材料单位面积上吸取冲击功。

HRC：洛氏硬度，HBS：压头为淬火钢球布氏硬度。

HBW：压头为硬质合金球布氏硬度。

过冷度：理论结晶温度与实际结晶温度之差。

冷却速度越快，实际结晶温度越低，过冷度越大。

纯金属结晶涉及晶核形成和晶核长大。

同一成分金属，晶粒越细气强度、硬度越高，并且塑性和韧性也越好。

因素：晶粒越细，晶界越多，而晶界是一种原子排列向另一种原子排列过度，晶界上排列是犬牙交错，变形是靠位错变移或位移来实现，晶界越多，要跃过障碍越多。

1提高冷却速度，以增长晶核数目。

2在金属浇注之前，向金属液中加入变质剂进行变质解决，以增长外来晶核，还可以采用热解决或塑性加工办法，使固态金属晶粒细化。

3采用机械、超声波振动，电磁搅拌等合金：两种或两种以上金属元素，或金属与非金属元素溶合在一起，构成具备金属特性新物质。

构成元素成为成员。

1、固溶体：溶质原子溶入溶剂晶格而保持溶剂晶格类型金属晶体。

铁碳合金组织可分为：2、金属化合物：各成员按一定整数比结合而成、并具备金属性质均匀物质（渗碳体）3、机械混合物：结晶过程所形成两相混合组织。

ACD——液相线ACEF——固相线ECF——共晶线，含碳量2.11﹪~6.69﹪所有合金通过此线都要发生共晶反映。

GS——奥氏体在冷却过程中洗出铁素体开始线。

（A3线）ES——碳在奥氏体中溶解曲线。

（Acm线）PSK——共析线（A1线，共析反映：As≒727℃ P）依照含碳量不同，可将铁碳合金分为钢（﹤2.11﹪）和铸铁（2.11~6.69﹪）。

依照成分不同，铁碳合金可分为：工业纯钢，碳钢，白口铸铁。

钢热解决：将钢在固态下，通过加热、保温和冷却，以获得预期组织和性能工艺。

退火：将钢加热、保温，然后随炉冷却或埋入灰中使其缓慢冷却热解决工艺。

正火：将钢加热到Ac3上30~50℃（亚共析钢）或Acm上30~50℃（过共析钢），保温后在空气中冷却热解决工艺。

1、取代某些完全退火。

用处2、用于普通构造件最后热解决。

3、用于过共析钢，以减少或消除二次渗碳体呈网状析出。

淬火：将钢加热到Ac3或Ac1上1、严格控制淬火加热温度30~50℃，保温后在淬火介质中迅速冷2、合理选取淬火介质却，以获得马氏体组织热解决工艺。

3、对的选取淬火办法回火：将钢加热到Ac1下某个温度，保温后冷却到室温热解决工艺。

表面淬火：通过迅速加热，使刚表层不久达到淬火温度，在热量来不及传到钢件心部时就及时淬火，从而表层获得马氏体组织，而心部保持原始组织。

（电感应）化学热解决：将钢件置于适合化学介质中加热和保温，使介质中活性原子渗入钢件表层，以变化钢件表层化学成分和组织，从而获得所需力学性能或理化性能。

（渗碳解决）（1）碳素构造钢：含碳量不大于0.38﹪。

Q+三位数字（最低屈服点）碳素钢：（2）优质碳素构造钢：两位数字（平均含碳量万分数）（3）碳素工具钢：T+一位或两位数字（平均含碳量千分数）（1）合金构造钢合金钢（2）合金工具钢（3）特殊性能钢锻造：将熔炼金属浇注到相适应铸型空腔中，一获得一定形状、尺寸和性能毛坯或零件成形办法合金锻造性能：1合金流动性合金在锻导致形时2凝固特性获得外形精确、内3收缩性部健全铸件能力。

4吸气性液态合金充型：液态合金布满铸型型腔，获得形状精确、轮廓清晰铸件能力。

1合金流动性：液态合金自身流动能力。

（在惯用锻造合金中灰铸铁、硅黄铜流动性最佳，铸钢流动性最差。

合金成分越远离共晶点，结晶温度范畴就越宽，流动性越差）1浇注温度：浇注温度越高，合金粘度下降，且由于过热度高，合金在铸型中保持流动时间较长，故充型能力强。

2浇注条件：2充型压力：液态合金在流动方向上所受压力。

3浇注系统：浇注系统越复杂，则流动阻力越大，充型能力减少1、铸型材料3铸型填充条件2、铸型温度3、铸型中气体4、铸件构造凝固方式1、逐级凝固：灰铸铁、铝硅合金，易于获得紧实铸件2、糊状凝固：球墨铸铁、锡青铜、铝铜合金等3、中间凝固1、液态收缩铸件产生缩孔缩松主线因素锻造合金收缩：2、凝固收缩3、固态收缩：铸件产生应力、变形主线因素顺序凝固：重要用于必要补缩场合，如铝青铜、硅铝合金和铸钢中。

同步凝固原则：重要用于灰铸铁、锡青铜等内应力形成：1热应力2机械应力铸件变形和防止：1自然时效：将铸件置于露天场地半年以上。

2人工时效：将铸件加热到550~650℃进行去应力退火。

1、析出性气孔铸件中气孔2、浸入性气孔3、反映性气孔习题：2、什么是液态合金充型能力？它与合金流动性有何关系？不同成分合金为什么流动性不通？答：液态合金布满铸型型腔，获得形状精确、轮廓清晰铸件能力。

液态合金流动性越好充型能力越强，越便于浇注出轮廓清晰，薄而复杂铸件。

化学成分不同，凝固方式不同。

5、缩孔和缩松有何不同？为什么缩孔比缩松容易防止？答：缩孔和缩松使铸件力学性能下降，缩松还也许使铸件因渗漏而报废。

缩孔集中在铸件上部或者最后凝固部位，而缩松分布在整个铸件中因此缩孔比缩松容易防止。

铸铁：灰铸铁、可锻铸铁、球墨铸铁、蠕墨铸铁。

灰铸铁：1、优良减震性，2、耐磨性好，3、缺口敏感性小，4、锻造性能优良。

（受化学成分和冷却速度影响）HT+三位数字（最低抗拉强度）可锻铸铁：将白口铸铁坯件经高温依照黑心可锻铸铁KTH+两位数石墨化退火而形成一退火方白心可锻铸铁字（最低抗拉种铸铁。

（玛铁或玛钢）方式珠光可锻铸铁强度和伸长率球墨铸铁：向出炉铁液中加入球化剂和孕育剂而得到球状石墨铸铁。

（力学性能在在铸铁中最佳）QT+两组数字表达最低抗拉强度和伸长率。

蠕墨铸铁：炉前解决时，先向铁液中冲入蠕化剂（稀土硅铁合金、稀土硅钙合金或镁钛合金）。

力学性能介于灰铸铁和球墨铸铁之间。

RuT+三位数字（最低抗拉强度）按照化学成分铸钢可分为锻造碳钢和锻造合金刚纯铜俗称紫铜。

机械上广泛应用是铜合金。

三箱造型适合于两端界面大中间界面小造型整模造型适合最大界面在其端面零件分模造型适合形状对称最大截面在其中间零件型砂和芯沙统称造型材料，必要具备一定强度、耐火性、透气性、退让性。

1应尽量使分型面平直、数量少分型面选取2应避免不必要型芯和活块，以简化造型工艺3应尽量使铸件所有或大某些置于下箱1规定机械加工余量和最小铸孔：设计锻造工艺图时，为铸件预先增长要切去金属层厚度工艺参数选取2起模斜度：为了便于模样从砂型中取出，凡平行起模方向模样表面上所增长斜度3收缩率：为保证铸件应有尺寸，模样尺寸必要比铸件放大一种该合金收缩量4型芯头：型芯定位、支撑和排气某些。

熔模锻造：用易熔材料制成模样，在模样表面包覆耐火涂料制成型壳，再将模样熔化排出型壳，从而获得无分型面铸型，经高温焙烧后即可填沙浇注特金属型锻造：将液态金属浇入合金铸型中，并在重力下凝固成型以获得铸件办法种易产生浇局限性、冷隔裂纹及白口等缺陷。

1喷刷涂料，2金属型应保持一定工作温度，3适合出型时间。

铸压力锻造：高温高压下降液态或半液态合金迅速压入金属铸型中，并在压力下凝固以造获得铸件。

不适合钢铁铸铁件等高熔点金属。

离心锻造金属塑性加工：运用金属塑性，使其变化形状、尺寸和改进性能，获得型材、棒材、线材或锻压件加工办法。

金属塑性变形实质是：晶体内部产生滑移成果。

在切应力作用下，晶体一某些相对另一某些沿着一定晶面产生相对滑动，（位错运动）导致晶体塑性变形晶粒内部缺陷：位错对塑性变形影响最为明显。

普通使用金属都是由大量微小晶粒构成多晶体，其塑性变形后可以当作是由构成多晶体许多单个晶粒产生变形（称为晶内变形）综合效果。

同步，晶粒之间也有滑动和转动（称为晶间变形）。

每个晶粒内部均有许多滑移面，因而整块金属变形量可以比较大。

低温时，多晶体晶间变形不可过大，够则将引起金属破坏。

金属在常温下进过塑性变形后，内部组织将发生变化1：晶粒沿最大变形方向伸长；2晶格与晶粒均发生扭曲，产生内应力；3晶粒间产生碎晶。

变形强化（加工硬化）：金属力学性能将随其内部变化而发生明显变化。

变形限度增长时，金属强度及硬度升高，而塑性和韧性下降。

其因素是由于滑移面上碎晶块和附近晶格强烈扭曲，增大了滑移阻力，使继续滑移难以进行所致。

在冷变形时，随着变形限度增长，金属材料所有强度指标和强敌均有所提高，但塑性和韧性有所下降。

回答：冷变形强化是一种不稳定现象，将冷变形后金属加热至一定温度后，因原子活动能力增强，使原子回答平衡位置，晶内残存应力大大减小。

T回=（0.25~0.3）T熔再结晶：当温度继续升高到该金属熔点0.4倍时，金属原子获得更过热能，使塑性变形后金属被拉长晶粒重新生核、结晶，变为与变形前晶格构造相似新等轴晶粒。

T再=0.4T熔。

化学成分影响：纯金属比合金好，碳钢中含碳量越金属本质：低可锻性越好，钢中具有形成碳化物元素可锻性：材料在金属组织影响：纯金属及固溶体可锻性好，而碳锻造过程中经受化物可锻性差，铸态柱状组织和塑性变形而不开粗晶粒构造可锻性不如晶粒细小裂能力。

而均匀组织可锻性好。

加工条件：1变形温度影响：提高金属变形时温度是改进金属锻性有效办法。

但加热温度过高必将产生过热、过烧、脱碳和严重氧化等缺陷2 应变速率影响：应变对时间变化率3应力状态影响：压应力数目越多，则金属塑性越好：拉应力数目越多，则金属塑性越差。

可锻性优劣惯用金属塑性和变形抗力来综合衡量。

合金成分越复杂，可锻性越差。

锻造自由锻：只用简朴通用性工具，或在锻造设备上、下砧间直接是坯料变形而获得所需要几何形状及内部质量锻件办法。

自由锻工序：基本工序：镦粗（使坯料高度减小、横截面积增大）、拔长（使坯料横截面积减小、长度增长）、冲孔（在坯料上冲出透孔或不透孔）、扭转（将坯料一某些相对另一某些绕轴线旋转一定角度）、错移（将坯料一某些相对另一某些错移开，但仍保持轴心平行）、切割（将坯料提成几某些或某些地割开，或从坯料外部隔掉一某些）辅助工序：进行基本工序之前预变形工序精整工序：在完毕基本工序之后，用以提高锻件尺寸及位置精准工序。