金属工艺学第五版上册纲要b）。

σ强度：金属材料在里的作用下，抵抗塑性变形和断裂的能力。

指标：屈服点（s）、抗拉强度（σψ）塑性：金属材料在力的作用下产生不可逆永久变形的能力。

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

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：试样单位面积上的拉称为应力，试样单位长度上的伸长量称为应变。

5、下列符号所表示的力学性能指标名称和含义是什么？：抗拉强度，材料抵抗断裂的最大应力。

bσ答：s：屈服强度，塑性材料抵抗塑性变形的最大应力。

σ 0.2：条件屈服强度，脆性材料抵抗塑性变形的最大应力σ -1：疲劳强度，材料抵抗疲劳断裂的最大应力。

σδ：延伸率，衡量材料的塑性指标。

k：冲击韧性，材料单位面积上吸收的冲击功。

α HBW：压头为硬质合金球的布氏硬度。

：洛氏硬度，HBS：压头为淬火钢球的布氏硬度。

HRC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。

纯金属的结晶包括晶核的形成和晶核的长大。

同一成分的金属，晶粒越细气强度、硬度越高，而且塑性和韧性也越好。

原因：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的过度，晶界上的排列是犬牙交错的，变形是靠位错的变移或位移来实现的，晶界越多，要跃过的障碍越多。

1提高冷却速度，以增加晶核的数目。

2在金属浇注之前，向金属液中加入变质剂进行变质处理，以增加外来晶核，还可以采用热处理或塑性加工方法，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：两种或两种以上的金属元素，或金属与非金属元素溶合在一起，构成具有金属特性的新物质。

组成元素成为组员。

——液相线ACD ACEF——固相线﹪的所有合金经过此线都要发生共晶反应。

~6.69﹪12.1——共晶线，含碳量ECF．GS——奥氏体在冷却过程中洗出铁素体的开始线。

（A3线） ES——碳在奥氏体中的溶解曲线。

（Acm线））℃PAsPSK——共析线（A1线，共析反应：≒727﹪）。

﹪）和铸铁（2.11~6.69根据含碳量的不同，可将铁碳合金分为钢（﹤2.11根据成分不同，铁碳合金可分为：工业纯钢，碳钢，白口铸铁。

钢的热处理：将钢在固态下，通过加热、保温和冷却，以获得预期的组织和性能的工艺。

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的热处理工艺。

℃（过共析钢），保温后在空气中冷却的热上30~50℃（亚共析钢）或Acm上30~50正火：将钢加热到Ac3 处理工艺。

1、取代部分完全退火。

用处、用于普通结构件的最终热处理。

2 、用于过共析钢，以减少或消除二次渗碳体呈网状析出。

3 、严格控制淬火加热温度 1 淬火：将钢加热到Ac3或Ac1上2、合理选择淬火介质30~50℃，保温后在淬火介质中快速冷3、正确选择淬火方法却，以获得马氏体的组织的热处理工艺。

表面淬火：通过快速加热，使刚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，从而表层获得马氏体组织，而心部保持原始组织。

（电感应）化学热处理：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。

（渗碳处理）（1Q+三位数字（最低屈服点））碳素结构钢：含碳量小于0.38﹪。

2 （）优质碳素结构钢：两位数字（平均含碳量的万分数）碳素钢：（T+一位或两位数字（平均含碳量的千分数）3）碳素工具钢：1（）合金结构钢（合金钢2）合金工具钢3（）特殊性能钢铸造：将熔炼的金属浇注到相适应的铸型空腔中，一获得一定形状、尺寸和性能的毛坯或零件的成形方法．1 合金的流动性合金的铸造性能：合金在铸造成形时 2 凝固特性获得外形准确、内3收缩性部健全铸件的能力。

4吸气性液态合金的充型：液态合金充满铸型型腔，获得形状准确、轮廓清晰的铸件的能力。

（在常用铸造合金中灰铸铁、硅黄铜的流动性最好，铸1合金的流动性：液态合金本身的流动能力。

钢的流动性最差。

合金成分越远离共晶点，结晶温度范围就越宽，流动性越差）浇注温度：浇注温度越高，合金的粘度下降，且因为过热度高，合金在铸型中保1持流动的时间较长，故充型能力强。

2浇注条件：充型压力：液态合金在流动方向上所受的压力。

2 浇注系统：浇注系统越复杂，则流动阻力越大，充型能力降低3 1、铸型材料2、铸型温度3铸型填充条件3、铸型中的气体4 、铸件结构1、逐层凝固：灰铸铁、铝硅合金，易于获得紧实铸件凝固方式2、糊状凝固：球墨铸铁、锡青铜、铝铜合金等、中间凝固3铸件产生缩孔缩松的根本原因、液态收缩 1 、凝固收缩铸造合金的收缩： 2 ：铸件产生应力、变形的根本原因3、固态收缩顺序凝固：主要用于必须补缩的场合，如铝青铜、硅铝合金和铸钢中。

同时凝固原则：主要用于灰铸铁、锡青铜等内应力的形成：1热应力机械应力2铸件的变形和防止：550~650℃进行去应力退火。

、析出性气孔铸件中的气孔2、浸入性气孔、反应性气孔习题：2、什么是液态合金的充型能力？它与合金的流动性有何关系？不同成分的合金为何流动性不通？答：液态合金充满铸型型腔，获得形状准确、轮廓清晰的铸件的能力。

液态合金的流动性越好充型能力越强，越便于浇注出轮廓清晰，薄而复杂的铸件。

化学成分不同，凝固方式不同。

5、缩孔和缩松有何不同？为何缩孔比缩松容易防止？答：缩孔和缩松使铸件的力学性能下降，缩松还可能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，而缩松分布在整个铸件中所以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、优良的减震性，2、耐磨性好，3、缺口敏感性小，4、铸造性能优良。

（受化学成分和冷却速度的影响）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根据黑心可锻铸铁KTH+两位数石墨化退火而形成的一退火方白心可锻铸铁字（最低抗拉强度和伸长率珠光可锻铸铁方式种铸铁。

（玛铁或玛钢）．两QT+球墨铸铁：向出炉的铁液中加入球化剂和孕育剂而得到的球状石墨铸铁。

（力学性能在在铸铁中最好）组数字表示最低抗拉强度和伸长率。

蠕墨铸铁：炉前处理时，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）。

三位数字（最低抗拉强度）力学性能介于灰铸铁和球墨铸铁之间。

RuT+按照化学成分铸钢可分为铸造碳钢和铸造合金刚纯铜俗称紫铜。

机械上广泛应用的是铜合金。

三箱造型适合于两端界面大中间界面小的造型整模造型适合最大界面在其端面的零件分模造型适合形状对称的最大截面在其中间的零件型砂和芯沙统称造型材料，必须具有一定强度、耐火性、透气性、退让性。

1应尽量使分型面平直、数量少分型面的选择2应避免不必要的型芯和活块，以简化造型工艺3应尽量使铸件全部或大部分置于下箱1要求的机械加工余量和最小铸孔：设计铸造工艺图时，为铸件预先增加要切去的金属层厚度工艺参数的选择2起模斜度：为了便于模样从砂型中取出，凡平行起模方向的模样表面上所增加的斜度3收缩率：为保证铸件应有的尺寸，模样尺寸必须比铸件放大一个该合金的收缩量4型芯头：型芯的定位、支撑和排气的部分。

熔模铸造：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，从而获得无分型面的铸型，经高温焙烧后即可填沙浇注特金属型铸造：将液态金属浇入合金的铸型中，并在重力下凝固成型以获得铸件的方法种易产生浇不足、冷隔裂纹及白口等缺陷。

1喷刷涂料，2金属型应保持一定的工作温度，3适合的出型时间。

铸压力铸造：高温高压下降液态或半液态合金快速压入金属铸型中，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。

离心铸造金属的塑性加工：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、线材或锻压件的加工方法。

金属塑性变形的实质是：晶体内部产生滑移的结果。

在切应力的作用下，晶体的一部分相对另一部分沿着一定的晶面产生相对滑动，（位错运动）造成晶体的塑性变形晶粒内部缺陷：位错对塑性变形影响最为显着。

通常使用的金属都是由大量微小晶粒组成的多晶体，其塑性变形后可以看成是由组成多晶体的许多单个晶粒产生的变形（称为晶内变形）的综合效果。

同时，晶粒之间也有滑动和转动（称为晶间变形）。

每个晶粒内部都有许多滑移面，因此整块金属的变形量可以比较大。

低温时，多晶体的晶间变形不可过大，够则将引起金属的破坏。

金属在常温下进过塑性变形后，内部组织将发生变化1：晶粒沿最大变形的方向伸长；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）：金属的力学性能将随其内部的改变而发生明显变化。

变形程度增加时，金属的强度及硬度升高，而塑性和韧性下降。

其原因是由于滑移面上的碎晶块和附近的晶格的强烈扭曲，增大了滑移阻力，使继续滑移难以进行所致。

在冷变形时，随着变形程度的增加，金属材料的所有强度指标和强敌都有所提高，但塑性和韧性有所下降。

回复：冷变形强化是一种不稳定的现象，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，使原子回复平衡位置，晶内残余应力大大减小。

T回=（0.25~0.3）T熔再结晶：当温度继续升高到该金属熔点的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。

T再=0.4T熔。

化学成分的影响：纯金属比合金好，碳钢中含碳量越金属的本质：低可锻性越好，钢中含有形成碳化物的元素可锻性：材料在金属组织的影响：纯金属及固溶体的可锻性好，而碳锻造过程中经受化物的可锻性差，铸态柱状组织和塑性变形而不开粗晶粒结构的可锻性不如晶粒细小裂的能力。

而均匀组织的可锻性好。

加工条件：1变形温度的影响：提高金属变形时的温度是改善金属锻性的有效措施。

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 应变速率的影响：应变对时间的变化率3应力状态的影响：压应力的数目越多，则金属的塑性越好：拉应力的数目越多，则金属的塑性越差。

可锻性的优劣常用金属的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：只用简单的通用性工具，或在锻造设备上、下砧间直接是坯料变形而获得所需要的几何形状及内部质量锻件的方法。

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、长度增加）、冲孔（在坯料上冲出透孔或不透孔）、扭转（将坯料一部分相对另一部分绕轴线旋转一定角度）、错移（将坯料一部分相对另一部分错移开，但仍保持轴心平行）、切割（将坯料分成几部分或部分地割开，或从坯料的外部隔掉一部分）辅助工序：进行基本工序之前的预变形工序精整工序：在完成基本工序之后，用以提高锻件尺寸及位置精确的工序。