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1、,第一部分 工程材料与热处理 第一章 材料的性能 1、材料的性能包括哪两面的内容？ 使用性能、工艺性能 2、分别表示四项力学性能的指标。 强度（b)、硬度（ HBS 、 HRC ）、塑性（、 ） 冲击韧度（ ） 第二章 鉄碳合金 1、常见金属的晶体结构有哪三种？ 体心立方晶格、面心立方晶格、密排六方晶格 2、什么是过冷度？其表示符号是什么？ 3、细化晶粒可以通过什么途径实现？ 增大金属的过冷度、变质处理、振动 4、什么是金属的同素异晶转变？ 金属在固态下随温度的改变，由一种晶格转变为另一种晶格的现象,5、金属产生固熔强化的原因是什么？,6、鉄碳合金的基本组织有哪些？说明铁素体、奥氏体、渗碳体的
2、主要性能，常温下综合机械性能最好的组织是什么？ 7、标出鉄碳相图各区域的组织（P28页 图217），并能说明举例说明亚共析钢、共析钢、过共析钢的冷却结晶过程。 8、说明室温下亚共析钢、共析钢、过共析钢的相各是什么，组织各是什么。 9、什么是共晶反应，发生共晶反应的条件。,第三节 铁碳合金相图,铁素体（用F 或 表示）,一、铁碳合金的基本组织,奥氏体，（用A或 表示）,第三节 铁碳合金相图,渗碳体 （ Fe 3C ）,珠光体 （ P ）,第三节 铁碳合金相图,莱氏体 （ Ld ）,1500 1400 1300 1200 1100 1000 900 800 700 600 500 400 300
3、200 100 0,D F,K,E,S,P,G,Q,1148,1227,727,0.77,0.0218,A,1538,L,L+ A,L+ Fe3C,A,F+A,F,A+Fe3C,P+ Fe3C,Fe3C,Fe,2.11,温度,C,4.3,A+Fe3C+Ld,Fe3C+ Ld,Ld,Ld,Fe3C+Ld,P+Fe3C+Ld,F+P,F+Fe3C,1.0 1.5 2.0 3.0 4.0 5.0 6.0 6.69,P,912,D F,K,E,S,P,G,Q,1148,1227,727,0.77,0.0218,A,1538,L,L+ A,L+ Fe3C,A,F+A,F,A+Fe3C,P+ Fe3C,F
4、e3C,Fe,2.11,温度,C,4.3,A+Fe3C+Ld,Fe3C+ Ld,Ld,Ld,Fe3C+Ld,P+Fe3C+Ld,F+P,F+Fe3C,1.0 1.5 2.0 3.0 4.0 5.0 6.0 6.69,P,912,五、典型铁碳合金的结晶过程,1、共析钢的结晶过程,D F,K,E,S,P,G,Q,1148,1227,727,0.77,0.0218,A,1538,L,L+ A,L+ Fe3C,A,F+A,F,A+Fe3C,P+ Fe3C,Fe3C,Fe,2.11,温度,C,4.3,A+Fe3C+Ld,Fe3C+ Ld,Ld,Ld,Fe3C+Ld,P+Fe3C+Ld,F+P,F+Fe3
5、C,1.0 1.5 2.0 3.0 4.0 5.0 6.0 6.69,P,912,五、典型铁碳合金的结晶过程,2、亚共析钢的结晶过程,D F,K,E,S,P,G,Q,1148,1227,727,0.77,0.0218,A,1538,L,L+ A,L+ Fe3C,A,F+A,F,A+Fe3C,P+ Fe3C,Fe3C,Fe,2.11,温度,C,4.3,A+Fe3C+Ld,Fe3C+ Ld,Ld,Ld,Fe3C+Ld,P+Fe3C+Ld,F+P,F+Fe3C,1.0 1.5 2.0 3.0 4.0 5.0 6.0 6.69,P,912,五、典型铁碳合金的结晶过程,3、过共析钢的结晶过程,第三章 钢
6、的热处理 1、钢的热处理工艺由哪三个阶段组成？ 加热、保温和冷却 2、钢在加热时由P转变为A经历的4个过程是什么？,奥氏体晶核的形成 奥氏体晶核的长大 剩余渗碳体的溶解 奥氏体的均匀化。,3、说明共析钢过冷A在冷却过程中在各温度区间的等温转变产物。,二、共析钢过冷奥氏体等温转变的产物,C,高温转变: 温度：A1550C组织：珠光体型,中温转变 温度：550CMS 组织：贝氏体,低温转变 温度：MS Mf 组织：马氏体,共析钢过冷奥氏体的等温转变曲线（TTT曲线）,P,S,上B,下B,T,M+A残,4、共析钢从A随炉缓冷得到的产物是什么？空冷得到的产物是什么？以大于VK冷却至室温得到的产物是什么
7、？,T,炉冷,空冷,油冷,水冷,5、什么是钢的退火？完全退火主要适用于什么钢？ 6、什么是钢的正火、淬火、回火？ P4347 钢经淬火+低温回火后的组织是什么？ 回火马氏体 淬火+中温回火后的组织是什么？ 回火托氏体 淬火+高温回火后的组织是什么？ 回火索氏体,第四章 碳钢及合金钢 1、碳钢 1）碳素结构钢、优质碳素结构钢、碳素工具钢中典型钢种的牌号及主要用途。 碳素结构钢：Q195Q275，Q235 优质碳素结构钢： 10 20 35 40 45 50 60 65 正火、（淬火+回火） 碳素工具钢： T7 T8 T9T 10 T11 T12 T13 预备热处理：球化退火，最终热处理：淬火+低
8、温回火 2）优质碳素结构钢、碳素工具钢常用的热处理方法是什么？,2、合金钢 1）低合金结构钢、合金调质钢、合金渗碳钢 、合金弹簧钢、低合金刃具钢、高速钢、不锈钢、铸铁中典型钢种的牌号及主要用途 低合金结构钢： Q295 Q345 Q390 Q420 Q460 主要用于制造桥梁、船舶、车辆、锅炉、高压容器、输油输气管道、大型钢结构等。 合金调质钢：40Cr 40MnB 38CrMoAl 40CrMnMo 40CrNiMoA 广泛用于制造要求综合机械性能好的零件 如：机床主轴及各种轴类、齿轮等。 热处理：调质 合金渗碳钢：20Cr 20MnV 20CrMnTi 20SiMnVB 18Cr2Ni4W
9、AA 常用于受冲击和强烈的摩擦磨损条件下工作的机械零件。 热处理：渗碳+淬火+低温回火 合金弹簧钢：65Mn 60Si2Mn 50CrVA 主要用于制造各种弹簧和弹性元件。,低合金刃具钢：9SiCr 用于低速刃具、量具也常用做冷冲模 高速钢：W18Cr4V 主要用来制作各种复杂刀具，如钻头、拉刀、成形刀具、齿轮刀具等。与合金刃具钢相比要求更高的热硬性。 不锈钢： M 型 1Cr13 F 型 1Cr17 A 型 1Cr18Ni9Ti 要求耐腐蚀零件：如化工装置中的各种管道、阀门和泵，热裂设备零件，医疗手术器械，防锈刃具和量具，等等。,铸铁 灰口铸铁：HT200 主要用于基础件，如：机床床身、立柱
10、、导轨， 热处理：去应力退火，表面淬火 球墨铸铁：QT400-17 要求综合性能好，且有良好的铸造性能 热处理：调质。 可锻铸铁：KT 300-6或KTZ 500-4 制造形状复杂、承受冲击和振动载荷的零件，如汽车拖拉机的后桥外壳、管接头、低压阀门等。 蠕墨铸铁：RuT420 高层建筑中高压热交换器、汽缸和缸盖、汽缸套、钢锭模、液压阀等铸件。,1,3、选材 能够按使用要求选出合适的材料 例如：要求好的塑韧性，好的焊接性和足够的强度，用于桥梁、井架、压力容器等 要求好的综合机械性能及良好的淬透性 要求能承受冲击载荷、且表面高硬度、高耐磨，同时要求一定的淬透性。 要求高硬度、高耐磨及一定的淬透性，
11、用于刀具 要求良好的抗腐蚀性，用于化工设备 要求良好的铸造性能，用于机床床身。,第二部分 毛坯成形方法 第八章 铸造 1、什么是收缩现象，收缩的三个阶段？避免缩孔与缩松的措施,2、收缩性, 收缩的概念,铸造合金从液态冷却到室温的过程中，其体积和尺寸缩小的现象, 收缩的三个阶段： 液态收缩：浇注温度 凝固开始温度 凝固收缩：凝固开始温度凝固结束温度, 固态收缩；凝固终止温度室温,外形尺寸减小, 顺序凝固 只要能使铸件实现向着冒口的 “顺序凝固”，尽管合金的收缩较大也可获得没有缩孔的致密铸件。,在某些厚大部位增设冷铁,在铸件上可能出现缩孔的厚大部位开设冒口, 避免缩孔与缩松的措施, 顺序凝固原则的
12、具体措施,1、手工造型, 造型方法,一、砂型铸造,2、常用手工造型的方法,手工造型方法 根据铸件的形状、大小和生产批量选择,1、手工造型, 造型方法,一、砂型铸造,3、常用特种铸造的方法及主要用途。, 金属型铸造, 压力铸造, 离心铸造, 熔模铸造,第九章 锻压 1、什么是加工硬化现象？ 加工硬化（形变强化） 金属发生塑性变形，随变形度的增大，金属的强度和硬度显著提高，塑性和韧性明显下降。 2、回复和再结晶对金属组织和性能有哪些影响？在生产中如何利用？,此时材料的强度和硬度只略有降低，塑性有增高，但残余应力则大大降低。 工业上常利用回复过程对变形金属进行去应力退火、以降低残余内应力，保留加工硬
13、化效果。,2、塑性变形后的金属在加热时组织和性能的变化,再结晶后，加工硬化现象完全消除，金属的强度和硬度明显降低，而塑性和韧性大大提高此时内应力全部消失，物理、化学性能基本上恢复到变形以前的水平。 生产中常用再结晶退火工艺来恢复金属塑性变形的能力，以便继续进行形变加工。,2、塑性变形后的金属在加热时组织和性能的变化,3、什么是金属的锻造性能？影响金属锻造性能的主要因素有哪些？,衡量指标,塑性,变形抗力,塑性,变形抗力,锻造性能,影响因素,1. 化学成分,金属的可锻性：衡量材料经受压力加工难易程度的工艺性能。,锻造性能,纯金属及单相固溶体合金：,锻造性能,碳化物弥散程度越高、晶粒越细小,锻造性能
14、,2. 金属组织,比AE线低200左右,约为800,第一节 锻压工艺基础,四、金属的锻造性能,3. 变形温度,单位时间内的变形量。,当变形速度临界值C: 变形速度越小，金属的锻造性能越好。 当变形速度临界值C； 变形速度越大，金属的锻造性能越好。,对塑性差的金属锻件坯 料宜用较小的变形速度.,4.变形速度,第一节 锻压工艺基础,四、金属的锻造性能,4、自由段、模锻、板料冲压的主要应用。,第十章 焊接 1、什么是直流弧焊机的正接法、反接法？应如何应用？,正接 焊件接正极，焊条接负极。一般用于厚板的焊接。 反接 焊件接负极，焊条接正极。一般用于薄板、铸铁及 有色金属等焊件的焊接。,2、焊芯、药皮的
15、作用,3、焊条电弧焊、埋弧焊、氩弧焊、电阻焊的主要用途。 焊条电弧焊:焊接方法灵活，应用最广 埋弧焊:适于大批量生产，可焊接中、厚钢板的直焊缝 或大直径环缝，只适于平焊位置的焊接。 氩弧焊：氩气价格较高，一般仅用于不锈钢、耐热钢以及铝、镁、铜、钛等有色金属的焊接。 电阻焊： 点焊：只适用于薄板的搭接，主要适用于焊接薄板壳体或型钢构件 缝焊：只适用于薄板的搭接，主要用于焊接要求气密性或液密性的薄壁容器 对焊：管类结构的对接 4、预防焊接应力的主要措施 最有效：焊前预热,第三部分公差配合与测量基准 第十二章 尺寸公差与配合 计算题 掌握关于尺寸、偏差和公差、配合、基准制方面的基本概念和计算公式，能
16、熟练计算P173174页的1、2题。,第十三章 形状和位置公差 形位公差的正确标注 将下列各项要求标注在下图上 16H6孔圆柱度公差为0.008mm。 48H9孔轴线对16H6和30G7孔的公共轴线及右端面的位置度公差为0.1mm。 右端面对16H6和30G7孔的公共轴线的垂直度公差为0.02mm。 35g7圆柱面对16H6和30G7孔的公共轴线的径向全跳动公差为0.05mm。,第四部分 传统机械加工基础 第十七章 金属切削加工基础知识 1、什么是切削运动？切削用量三要素指的是什么？ 切削运动：刀具与工件之间的相对运动,单位： m/s，或m/min,f,单位：mm/r或mm/min,单位：mm,
