PAGEPAGE1金屬材料材料導(dǎo)論金屬材料的主要性能第一節(jié)金屬材料的力學(xué)性能力學(xué)性能的定義：材料在外力作用下，表現(xiàn)出的性能。一、強(qiáng)度與塑性概念：應(yīng)力；應(yīng)變拉伸實(shí)驗(yàn)F（N）b·Sk·FeeS′O?L（mm）?Le1.強(qiáng)度：定義：塑性變形、斷裂的能力。衡量指標(biāo)：屈服強(qiáng)度、抗拉強(qiáng)度。（1）屈服點(diǎn)：定義：發(fā)生屈服現(xiàn)象時(shí)的應(yīng)力。公式：σs＝Fs/Ao（MPa）（2）抗拉強(qiáng)度：定義：最大應(yīng)力值。公式：σb＝Fb/Ao2.塑性：定義：發(fā)生塑性變形，不破壞的能力。衡量指標(biāo)：伸長(zhǎng)率、斷面收縮率。（1）伸長(zhǎng)率：定義：公式：δ＝（L1－L0）/L0×100％（2）斷面收縮率：定義：公式：Ψ＝（A0－A1）/A0×100％總結(jié)：δ、Ψ越大，塑性越好，越易變形但不會(huì)斷裂。二、硬度硬度：定義：抵抗更硬物體壓入的能力。衡量：布氏硬度、洛氏硬度等。1.布氏硬度：HB（1）應(yīng)用范圍：鑄鐵、有色金屬、非金屬材料。（2）優(yōu)缺點(diǎn)：精確、方便、材料限制、非成品檢驗(yàn)和薄片。2.洛氏硬度：HRC用的最多一定錐形的金剛石（淬火鋼球），在規(guī)定載荷和時(shí)間后，測(cè)出的壓痕深度差即硬度的大?。ū肀P表示）。（1）應(yīng)用范圍：鋼及合金鋼。（2）優(yōu)缺點(diǎn)：測(cè)成品、薄的工件，無(wú)材料限制，但不精確?？偨Y(jié)：數(shù)值越大，硬度越高。 第二章鐵碳合金第一節(jié)純鐵的晶體結(jié)構(gòu)及其同素異晶轉(zhuǎn)變一、金屬的結(jié)晶結(jié)晶：液態(tài)金屬凝結(jié)成固態(tài)金屬的現(xiàn)象。 實(shí)際結(jié)晶溫度－金屬以實(shí)際冷卻速度冷卻結(jié)晶得到的結(jié)晶溫度Tn。一、金屬結(jié)晶的過(guò)冷現(xiàn)象：金屬的實(shí)際結(jié)晶溫度總是低于理論結(jié)晶溫度，Tn<To。過(guò)冷度：To-Tn＝?T（變量）。溫度aTo理論結(jié)晶溫度Tnbc實(shí)際結(jié)晶溫度d1.合金結(jié)構(gòu)鋼起首兩位數(shù)字表示平均含碳量的萬(wàn)分之幾。例：12CrNi3：0.12％C、Cr<1.5％、3％Ni第四章鋼的熱處理要求：1.掌握普通熱處理：退火、正火、淬火、回火的目的、種類、方法及應(yīng)用。熱處理：鋼在固態(tài)范圍內(nèi)，通過(guò)加熱、保溫、冷卻，改變金屬材料的內(nèi)部組織，改變材料的力學(xué)性能。分類：普通熱處理：退火、正火、淬火、回火。熱處理第二節(jié)退火和正火一、退火：把鋼加熱到一定溫度，保溫一定時(shí)間，然后緩慢冷卻（爐冷）的熱處理工藝法。目的：①提高鋼的塑性和韌性；②消除鋼的內(nèi)應(yīng)力；③均勻組織；④為隨后的熱處理做準(zhǔn)備。退火的種類：（1）完全退火：（亞共析鋼）AC3+30～50組織分析：P＋F→A→A′→P＋F（重結(jié)晶退火）。（2）球化退火：（過(guò)共析鋼）AC1+20～30二、正火：AC3線或ACCm線以上30～50℃淬火和回火一、淬火：在固態(tài)范圍內(nèi)，把鋼加熱到一定的溫度保溫一定時(shí)間，以大于或等于臨界冷卻速度冷卻下來(lái)的一種熱處理工藝。）目的：獲得馬氏體組織，從而提高鋼的硬度和耐磨性。二、回火：定義：將淬火后的鋼加熱到Ac1以下某一溫度，保溫一定時(shí)間，然后冷卻的一種工藝。目的：①降低材料的脆性、消除內(nèi)應(yīng)力；②獲得要求的力學(xué)性能；③穩(wěn)定工件尺寸；④降低合金鋼的硬度，使之易被切削。（1）低溫回火（150～250℃）：應(yīng)用于需要高硬度，高耐磨的材料零件。例如：刃具、量具、模具、滾動(dòng)軸承等。（2）中溫回火（350～500℃）：應(yīng)用于需要較高彈性、韌性的材料零件等。例如：彈簧、板簧、發(fā)條、沖擊工具等。（3）高溫回火（500～650℃）組織：應(yīng)用于受交變載荷作用的材料零件等。例如：軸、絲杠、齒輪、連桿等。淬火＋高溫回火：調(diào)質(zhì)處理。第二篇鑄造鑄造工藝基礎(chǔ)第二節(jié)鑄件的凝固與收縮一、鑄件的凝固方式逐層凝固：糊狀凝固：中間凝固：大多數(shù)的凝固均是這樣。二、鑄造合金的收縮合金的收縮經(jīng)歷三階段：每個(gè)收縮階段會(huì)形成什么缺陷液態(tài)收縮凝固收縮固態(tài)收縮三、鑄件中的縮孔與縮松縮孔與縮松的形成縮孔它是集中在鑄件上部或最后凝固部位容積較大的孔洞?？s松分散在鑄件某區(qū)域內(nèi)的細(xì)小縮孔。縮孔和縮松的防止定向凝固：設(shè)置冒口。安放冷鐵。第三節(jié)鑄造內(nèi)應(yīng)力、變形和裂紋一、內(nèi)應(yīng)力的形成1.熱應(yīng)力減少熱應(yīng)力的基本途徑是盡量減少各個(gè)部位間的溫度差，使其均勻地冷卻。2.機(jī)械應(yīng)力它是合金的固態(tài)收縮受到鑄型或型芯的機(jī)械阻礙而形成的內(nèi)應(yīng)力。二、鑄件的變形與防止防止鑄件變形的措施：使鑄件壁厚均勻、形狀對(duì)稱，采用同時(shí)凝固和反變形。也可采用時(shí)效處理：自然時(shí)效和人工時(shí)效。常用合金鑄鐵的生產(chǎn)第一節(jié)鑄鐵件生產(chǎn)灰鑄鐵的分類：②灰口鑄鐵：C以片狀石墨形式存在，G片。③可鍛鑄鐵：C以團(tuán)絮石墨狀形式存在，G絮。④球墨鑄鐵：C以球狀石墨形式存在，G球。⑤蠕墨鑄鐵：一、灰鑄鐵2.影響鑄鐵組織和性能的因素（G＝石墨）（1）化學(xué)成分：（2）冷卻速度：3.灰鑄鐵的孕育處理（變質(zhì)處理）：變質(zhì)劑：硅鐵75％。孕育處理組織性能4.灰鑄鐵的牌號(hào)（1）灰鑄鐵的牌號(hào)HT250：二、可鍛鑄鐵牌號(hào)三、球墨鑄鐵牌號(hào)四、蠕墨鑄鐵牌號(hào)第三章砂型鑄造第一節(jié)造型方法的選擇一、手工造型1.單件、小批生產(chǎn)：2.成批生產(chǎn)二、機(jī)器造型第二節(jié)澆注位置和分型面的選擇澆注位置是指澆注時(shí)鑄型分型面所處的空間位置，而鑄型分型面是指鑄型組元間的結(jié)合面。一鑄件澆注位置選擇原則:

1鑄件重要的加工面應(yīng)朝下，若做不到,可放側(cè)面或傾斜

2鑄件的大平面應(yīng)朝下

3面積大的薄壁部分放下面或側(cè)面有利于金屬充填,防止?jié)膊蛔?/p>

4易形成縮孔的鑄件,厚的部分放在鑄型上部或側(cè)面,便于安置冒口,以補(bǔ)縮.

二鑄型分型面的選擇原則分型面選擇的合理可以簡(jiǎn)化造型操作,提高勞動(dòng)生產(chǎn)率.

1便于起模,故分型面應(yīng)選擇在鑄件最大截面處

2應(yīng)盡量減少分型面和活塊數(shù)量(中小件)

3應(yīng)盡量使鑄件的重要加工面或大部分加工面和加工基準(zhǔn)面位于同一砂型中

4盡量采用平直分型面,以簡(jiǎn)化操作及模型制造

5盡量減少型芯和便于下芯,合型及檢驗(yàn)位置第三節(jié)工藝參數(shù)的選擇二、起模斜度的作用四、型芯（型芯及芯頭的作用）第四章特種鑄造要求：1.熟悉特種鑄造工藝。第一節(jié)熔模鑄造一、熔模鑄造的工藝過(guò)程1.蠟?zāi)Ｖ圃?.型殼制造3.焙燒和澆注二、熔模鑄造的特點(diǎn)和適用范圍優(yōu)點(diǎn)：（1）型腔表面極為光滑（2）能生產(chǎn)高熔點(diǎn)的黑色金屬鑄件（3）生產(chǎn)批量不受限制。第二節(jié)金屬型鑄造金屬壓力加工第二節(jié)塑性變形對(duì)金屬組織和性能的影響1加工硬化：隨變形程度的增大，強(qiáng)度和硬度上升而塑性下降的現(xiàn)象。2冷變形、熱變形：冷變形：在再結(jié)晶溫度以下的變形。熱變形：在再結(jié)晶溫度以上的變形。T再＝0.4T熔加工硬化：塑性變形程度越高，強(qiáng)度和硬度就升高。消除方法：再結(jié)晶退火。3纖維組織：平行纖維方向：塑、韌性↑

垂直纖維方向：塑、韌性↓第三節(jié)金屬的可鍛性金屬的可鍛性是衡量材料在經(jīng)受壓力加工時(shí)獲得優(yōu)質(zhì)制品難以程度的工藝程度。一．可鍛性的衡量指標(biāo)塑性和變形抗力二．影響可鍛性的因素1.變形溫度的影響鍛造溫度：溫度過(guò)低：導(dǎo)致鍛件破裂報(bào)廢。溫度過(guò)高：將產(chǎn)生過(guò)熱、過(guò)燒、脫碳和嚴(yán)重氧化等缺陷。第二章鍛造第一節(jié)鍛造方法一、自由鍛自由鍛工序基本工序鐓粗、拔長(zhǎng)、沖孔、彎曲、扭轉(zhuǎn)、錯(cuò)移。二、模鍛錘上模鍛模鍛模膛制坯模膛第二節(jié)鍛造工藝規(guī)程的制訂一、繪制鍛件圖二、坯料重量和尺寸的確定三、鍛造工序的確定四、鍛造工藝規(guī)程中的其它內(nèi)容

模鍛件

選分模面：原則：a、保證鍛件能完整地從模膛中取出b、使模膛淺而寬，便于加工、利于金屬流動(dòng)c、應(yīng)使上、下模膛沿分模面的輪廓一致，便于檢查上、下模錯(cuò)移d、分模面應(yīng)使鍛件上敷料最少e、分模面盡量選平面第三章板料沖壓板料沖壓是利用沖模使板料產(chǎn)生分離或變形的加工方法。第一節(jié)分離工序一、落料及沖孔（通稱沖裁）沖裁變形過(guò)程凹凸模間隙凹凸模刃口尺寸的確定沖孔模：2）以凸模為基準(zhǔn)，加上間隙，設(shè)計(jì)凹模落料模：

b）以凹模尺寸為基準(zhǔn)，減去間隙，設(shè)計(jì)沖模沖裁件的排樣第二節(jié)變形工序一、拉深拉深中的廢品2.防止拉穿的方法二、彎曲回彈現(xiàn)象第四篇焊接第一章電弧焊焊接：用加熱或加壓的方法，通過(guò)材料的原子擴(kuò)散，使其連接成一個(gè)整體的工藝過(guò)程。焊接分三類：①熔化焊：②壓力焊：③釬焊：第二節(jié)焊接接頭的組織與性能焊接接頭的組織和性能2.焊接熱影響區(qū)（1）熔合區(qū)（2）過(guò)熱區(qū)（3）正火區(qū)（4）部分相變區(qū)第三節(jié)焊接應(yīng)力與變形一產(chǎn)生應(yīng)力與變形原因

根本原因：加熱不均,冷卻速度也不相同。各處熱脹冷縮不同，又是整體，各部分互相限制

二焊接變形基本形式1）收縮變形2）角變形3）彎曲變形4）波浪變形；5）扭曲變形

三防止和減少焊接變形措施1合理結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)1）盡量減少焊縫，焊縫長(zhǎng)度，截面厚的件兩面開(kāi)坡口。2）焊縫對(duì)稱3）

避免密集交叉4）

利用型材、沖壓件代替，減少焊縫。2

工藝措施2)

反變形法:焊前使焊件處于反變形位置,以抵消焊后變形.3)

剛性固定法:將工件固定夾緊,或點(diǎn)焊在工作臺(tái)上,焊后變形大大減少，這種方法適于塑性好的低碳鋼件.4)

選擇合理的焊接順序:對(duì)稱兩側(cè)都有焊縫,盡量使收縮能互相抵消.5)

焊前預(yù)熱:

第四節(jié)焊條電弧焊二、電焊條1.焊條芯：導(dǎo)電、填充焊縫。2.藥皮：穩(wěn)定電弧、保護(hù)、排除渣子。3.焊條的種類、型號(hào)和牌號(hào)第五節(jié)埋弧焊二、埋弧焊的特點(diǎn)（1）生產(chǎn)率高（2）焊接質(zhì)量高而且穩(wěn)定（3）節(jié)省金屬材料（4）改善了勞動(dòng)條件三、埋弧焊的應(yīng)用第六節(jié)氣體保護(hù)焊一、氬弧焊1.不熔化極氬弧焊2.熔化極氬弧焊二、二氧化碳?xì)怏w保護(hù)焊CO2氣體保護(hù)焊應(yīng)用第二章其它常用焊接方法第一節(jié)電阻焊一、點(diǎn)焊二、縫焊三、對(duì)焊第三節(jié)釬焊一、硬釬焊二、軟釬焊第三章常用金屬材料的焊件 金屬材料的焊件性二、鋼材焊接性的估算方法根據(jù)經(jīng)驗(yàn)：W（C）當(dāng)量<0.4％時(shí)，鋼材塑性良好W（C）當(dāng)量＝0.4％～0.6％時(shí)，鋼材塑性下降，淬硬傾向明顯，焊接性能相對(duì)較差。碳鋼的焊接一、低碳鋼的焊接二、中、高碳鋼的焊接焊接的特點(diǎn)：第五篇金屬切削加工第一章金屬切削的基礎(chǔ)知識(shí)第一節(jié)切削運(yùn)動(dòng)及切削要素一、零件表面的形狀及切削要素切削運(yùn)動(dòng)包括主遠(yuǎn)動(dòng)和進(jìn)給運(yùn)動(dòng)二、切削用量切削速度進(jìn)給量背吃刀量第二節(jié)刀具材料及刀具構(gòu)造一、刀具材料對(duì)刀具材料的基本要求（1）較高的硬度（2）足夠的強(qiáng)度和韌度（3）較好的耐磨性（4）較高的耐熱性（5）較好的工藝性常用的刀具材料高速鋼硬質(zhì)合金第三節(jié)金屬切削過(guò)程一、切屑種類切屑種類帶狀切屑節(jié)狀切屑崩碎切屑五、切削液的選用切削液的作用和種類常用的切削液有以下兩大類：水基切削液：主要起冷卻作用，也有一定的潤(rùn)滑作用。油基切削液：主要起潤(rùn)滑作用，也有一定的冷卻作用。第三章常用加工方法綜述車削的加工特點(diǎn)及其應(yīng)用一、車削的工藝特點(diǎn)1.易于保證工件各加工面的位置精度2.切削過(guò)程比較平穩(wěn)3.適用于有色金屬零件的加工4.刀具簡(jiǎn)單二、車削的應(yīng)用加工精度可達(dá)IT8～I(xiàn)T7，表面粗糙度Ra值為1.6～0.8μm。普通車床的工藝：1.打中心孔；2.車外圓；3.車端面；4.鉆孔；5.鏜孔；6.鉸孔；7.切槽、切斷；8.車螺紋；9.車錐體；10.滾花；11.車成形面；鉆、鏜削的工藝特點(diǎn)及其應(yīng)用一、鉆削的工藝特點(diǎn)1容易產(chǎn)生“引偏）：指加工時(shí)由于鉆頭彎曲而引起的孔徑擴(kuò)大、孔不圓或孔的軸線歪斜等。預(yù)鉆錐形定心坑用鉆套為鉆頭導(dǎo)向鉆頭的主切削刃刃磨對(duì)稱二、鉆削的應(yīng)用三、擴(kuò)孔和鉸孔擴(kuò)孔鉸孔四、鏜孔刨、拉削的加工特點(diǎn)及其應(yīng)用刨削的工藝特點(diǎn)通用性好生產(chǎn)率較低刨削的應(yīng)用牛頭刨床的工藝范圍：