金属工艺学复习课教案.doc

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第一章钢铁材料及热处理 基本知识: 金属及合金的性能、铁碳合金及状态图、钢的热处理、常用的材料牌号及分类 重点与难点:铁碳合金及状态图 钢的热处理 了解:金属及合金的性能 其他常用的材料 一、金属及合金的性能(了解) 使用性能:力学性能(机械性能)、物理性能、化学性能。 工艺性能:热处理性能、铸造性能、焊接性能、锻造性能、切削加工性能等。 1、力学性能 定义:金属及合金在外力的作用下所表现出来的特性。指强度、塑性、弹性、硬度和冲击韧性等 强度: 指金属抵抗永久变形的和断裂的能力。主要指标:抗拉强度、屈服强度、抗压强度等 抗拉强度:断裂前的最大拉应力除以材料原始截面积:Fb/A0 屈服强度:用σs Fs/A0 由于材料的屈服点不容易测量一般用σ0.2表示 塑性:指材料在外力的作用下产生塑性变形而不破坏的能力。主要指标有断后伸长率δ和断面收缩率ψ表示 δ L1-L0/L0 ψ A0-AK/A0 硬度:指材料抵抗局部塑性变形的能力或抵抗被压入的能力 通常用布氏、洛氏及显微硬度表示 冲击韧性:指材料抵抗冲击载荷的能力。 2、物理性能及化学性能 物理性能指材料的密度、熔点、膨胀、导电、导热、磁性等 化学性能指耐腐蚀性 3、工艺性能 是金属材料适应加工工艺要求的能力 热处理性能、铸造性能、焊接性能、锻造性能、切削加工性能等 二、铁碳合金及其状态图(重点) 在了解铁碳合金及其状态图之前的一些基本概念: 钢铁的分类:0.02~2.11℅叫碳钢 小于0.02℅叫工业纯铁 2.11℅~6.69℅叫铸铁及合金钢 在铁碳合金中碳的三种存在形式:石墨、渗碳体、固溶体 铁素体:定义、碳的溶解度及性能 奥氏体:2.11℅ 锻造为什么要加热的原因 渗碳体: 珠光体: 铁碳相图需了解: 结晶过程 共析反应及共晶反应 各临界点的值 室温组织 亚共析钢 共析钢 过共析钢 三、钢的热处理(了解) 热处理:加热、保温、冷却 着重了解退火及正火的定义、目的 淬火及回火的定义,目的 四、常用的材料牌号及分类 碳钢、合金钢及铸铁 碳钢:分法有三种: 含碳量:0.25℅ 0.25~0.6℅ 0.6℅ 用途:工程结构、机械结构及碳素工具钢 钢的质量:普通、优质(以含S、P的量分) 牌号:工程结构Q235 机械结构两位数字 碳素工具钢T加数字表示 合金钢:合金元素的含量 用途;合金结构和合金工具 牌号:数字+化学元素+数字 铸铁: 按碳的存在形式分白口铸铁 以渗碳体形式存在 灰口铸铁 片状石墨形式存在 蠕墨铸铁 蠕状石墨形式存在 球墨铸铁 球状石墨形式存在 含碳量对钢组织及力学性能的影响 第二章:铸造 基本知识: 铸造的基础知识、铸造工艺、铸造的缺陷 重点与难点:砂型铸造工艺、缩松及缩孔产生的原因及防止 铸造的定义:将熔融的金属浇注入铸型,凝固后获得一定形状和性能的铸件的成型方法 铸造的特点: 优点:可以生产复杂的零件 适应性广,工业上常用的金属均可铸造 原料来源广泛,废钢、废铁等,生产成本低 缺点:铸件组织粗大,有缩松、缩孔,力学性能低 质量不稳定,工序多,影响因素多,易产生缺陷,废品率高 只适合小批量生产 一、铸造的基础知识 充型: 液态金属充满铸型的过程 充型能力: 液态金属充满铸型,获得完整铸件的能力 流动性: 好的流动性,易浇出复杂的零件,有利于夹杂物的上浮、有利于补缩 影响因素:主要是化学成分 纯金属,共晶成分的流动性较好 浇注温度: 浇注温度越高,金属的流动性好,充型能力提高,但温度太高,收缩量大易产生缩孔。 铸型条件:铸型结构 导热能力 导热性越高,金属降温越快,流动性降低 铸型温度 温度越高 提高流动性 预热 排气能力 砂型铸造 透气性好 二、铸造工艺 (一)基本概念 1、型砂(石英砂) 强度:为提高强度常加水 透气性: 透气性不好,气体不易排出,易产生气孔 耐高温 退让性 2、模样及芯盒 模样是用来制造型腔的,芯盒制芯的(制造带孔的零件的时)材料主要是木材盒金属 分型面:上型和下性之间的结合面,通常选择在最大截面上(起摸) 起摸斜度: 加工余量:收缩 精加工 3、工具 砂舂 压勺 提钩 水笔等 4、浇注系统 填充铸型的系列通道: 浇口杯、直浇道、横浇道和内浇道 (二)整模两箱造型的工艺 ? 1、设计制造模样和型芯盒,放下型箱

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