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机械制造基础复习主要内容
第一篇 金属材料知识
金属材料的主要性能
力学性能、强度、塑性、硬度的概念? 表示方法?
力学性能 —— 材料在外力作用下所表现出的特性
e — 弹性极限点 K — 断裂点 S — 屈服点 b — 极限载荷点
强度:材料在外力作用下,抵抗塑性变形和断裂的能力
(1) 屈服强度(σS)是塑性材料选材和评定的依据。
(2)抗拉强度(σb )是脆性材料选材的依据
塑性:材料在外力作用下,产生永久变形而不引起破坏的能力
伸长率:δ 断面收缩率:ψ δ和ψ值越大,塑性越好
硬度:是材料抵抗更硬的物体压入其内的能力 HRC:HB=1:10
(1)布氏硬度(HB):布氏硬度适用HB450
优点:精确方便 缺点:测量费时,压痕大,不适于成品检验
(2)洛氏硬度(HRC):洛氏硬度一般用于HB450
优点: 测试简便、迅速 用于成品检验
缺点:测得的硬度值重复性差,需在不同的部位测试数次
布氏和洛氏硬度法各有什么优缺点?下列情况应采用哪种硬度法来检查其硬度?
库存钢材 HB 硬质合金刀头 HRA
锻件 HR 台虎钳钳口 HR
下列符号所表示的力学性能指标的名称和含义是什么?
σb 抗拉强度 σs 屈服强度 δ 伸长率 HRC 洛氏硬度 HBS 布氏硬度
铁碳合金
金属的结晶过程,金属的晶粒粗细对其力学性能有什么影响?如何细化铸态晶粒?
金属是由许多大小、形状、晶格排列方向均不相同的晶粒所组成的多晶体。一般金属的晶粒越细小,其力学性能越好。
细化晶粒的方法
1)变质处理 2)增大过冷度 3)机械的振动和搅拌 4)热处理 5)压力加工再结晶
什么是同素异晶转变?室温和1100℃时的纯铁晶格有什么不同?
在固态下,随着温度的变化,金属的晶体结构从一种晶格类型转变为另一种晶格类型的过程。
室温下 体心立方晶格
1100℃ 面心立方晶格
铁素体 F
奥氏体 A
金属的晶体结构类型? 铁碳合金的基本组织 A、F、M、P
体心立方晶格 面心立方晶格 密排六方晶格
奥氏体(A)— 碳(C)溶入γ-Fe中所形成的固溶体
铁素体(F)— 碳(C)溶入α-Fe中所形成的固溶体。
马氏体(M)----碳在铁素体 中的过饱和固溶体
珠光体(P= F+ Fe3C )— 是铁素体和渗碳体组成的机械混合物
渗碳体(Fe3C)— 是金属化合物。 6.67%C
莱氏体(Le)— 是奥氏体和渗碳体组成的机械混合物。
莱氏体(Le)1147℃ 4.3%C 727℃以上为高温Le (A+ Fe 3C); 727℃以下为低温Le’( P+ Fe 3C );
试绘简化的铁碳合金状态图中钢的部分,标出各特性点的符号,填写个区组织名称。
A—纯铁的熔点
D—Fe3C的熔点。
E—C在γ-Fe中的最大溶解度点。
1147℃ 2.06%C 钢和铁的分界点
C—共晶点,1147℃ 4.3%C
G — 纯铁的同素异晶转变点。 912℃
P —C在α-Fe中的最大溶解度点727℃ 0.02%C
S —共析点。 727℃ 0.77%℃
ACD线—液相线 AC—析出奥氏体(A) CD—析出 Fe3C
AECF线—固相线 AE—奥氏体(A)析出终了线 ECF—共晶线 1147℃
ES线 — C在γ-Fe中的溶解度曲线。
GS线 — 奥氏体中析出铁素体的开始线A→F
GP线 — F析出终了线。
PQ线 — 碳在α-Fe中的溶解度曲线
PSK线 — 共析线 727℃
(1)???单相区:L、F、A、Fe3C
(2)???两相区:L+A、L+ Fe3C、A+F、F+ Fe3C
(3)?? 三相区:L+A+ Fe3C、A+F+ Fe3C
共析钢T8钢 室温组织: P
亚共析钢 45钢 室温组织:F+P
过共析钢T10钢 P+Fe3C(网状)
共晶反应 — 在一定的温度下,由一定成分的液体
同时结晶出一定成分的两个固相的反应。
Le
共析反应—在一定的温度下,由一定成分的固相
同时结晶出不同成分的另外两个固相的反应。
分析在缓慢冷却条件下,45钢和T10钢的结晶过程和室温组织。
共析钢:
亚共析钢:
过共析钢:
钢的热处理
钢的分类及表示方法?
按化学成分分类:1)碳素钢 2)合金钢
按质量分类 :S:使合金产生热裂、热脆缺陷 P:使合金产生冷裂、冷脆
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