工程材料及机械制造基础复习(热加工工艺基础)

工程材料及机械制造基础复习（Ⅱ）

——热加工工艺基础

铸造

1．1 铸造工艺基础

(1)液态金属的充型能力

液态金属充满铸型型腔，获得形状完整、轮廓清晰的铸件的能力，称为液态金属充填铸型的能力。

充型能力好，易获得形状完整、尺寸准确、轮廓清晰的铸件，有利于排气和排渣，有利于补缩。

充型能力不好，铸件易产生浇不足、冷隔、气孔、渣孔等缺陷。

影响液态金属充型能力的因素是：

1)合金的流动性

液态金属的充型能力主要取决于合金的流动性，即合金本身的流动能力。流动性的好坏用螺旋线长度来表示。螺旋线长度越长，流动性越好；反之，则流动性越差。

共晶成分的合金流动性最好，离共晶成分越远，流动性越差。

2)浇注条件

①浇注温度：浇注温度越高，则充型能力越好。因为浇注温度高，金属液的黏度低，同时，因金属液含热量多，能保持液态的时间长，由于过热的金属液传给铸型的热量多，在结晶温度区间的降温速度缓慢。但在实际生产中，常用“高温出炉，低温浇注”的原则，因为浇注温度越高，金属收缩量增加，吸气增多，氧化也严重，铸件容易产生缩孔、缩松、粘砂、气孔等缺陷。

②充型压头。

③浇注系统的结构。

3)铸型填充条件：包括铸型材料、铸型温度和铸型中的气体等。

(2)合金的收缩

1)基本概念

铸件在冷却、凝固过程中，其体积和尺寸减少的现象叫做收缩。铸造合金从浇注温度冷到室温的收缩过程包括液态收缩、凝固收缩和固态收缩三个互相联系的阶段。

总收缩；液态收缩+凝固收缩+固态收缩

∨↓

体积变化尺寸变化

↓↓

产生缩孔、缩松的基本原因产生应力、变形、裂纹的基本原因

影响收缩的因素是：

①化学成分：凡是促进石墨化的元素增加，收缩减少，否则收缩率增大。

②浇注温度：T浇↑→过热度↑→液态收缩↑→总收缩↑。

③铸件结构与铸型条件。

2)缩孔、缩松的形成与防止

3)铸造内应力的产生及防止

铸造内应力按产生原因的不同可分热应力和收缩应力两种。

热应力是由于铸件各部分冷却速度不同，以致在同一时间内铸件各部分收缩不一致，在铸件内部产生了互相制约的内应力，铸件的厚大部分(或心部)受拉应力，薄的部分(或外部)受压应力。

收缩应力是铸件固态收缩时，受到机械阻碍而形成的内应力。

铸造内应力的防止措施有：

①设计上：力求铸件壁厚均匀。

②在工艺上：改善型(芯)砂的退让性；进行时效处理（包括人工时效和自然时效两种）。

4)铸件的变形及防止

由于铸造内应力的存在，铸件将会变形以缓解和消除这种内应力，变形方向是：厚的部分向内凹，薄的部分向外凸。

防止变形的措施有：

①尽量减少铸件内应力；

②使铸件结构对称；

③采用反变形法；

④设拉筋。

5)铸件的裂纹及防止

当铸件内应力超过金属强度极限时，铸件便会产生裂纹，裂纹包括热裂和冷裂两种。1．2 铸造工艺图的绘制

(1)浇注位置的选择

①铸件上的重要加工面应朝下或呈侧立面；

②铸件上的大平面应朝下，以免产生夹砂缺陷；

③大面积的薄壁部分应垂直或倾斜浇注，以免产生浇不足或冷隔缺陷；

④收缩率较大的合金应使之自下而上地进行顺序凝固，便于补缩。

(2)分型面的选择

分型面是指上半铸型和下半铸型的分界面，其选择原则是：

1)应便于起模，使造型工艺简化

①尽量使分型面平直且数量少；

②尽量避免不必要的活块或挖砂造型；

③应使型芯的数量少。

2)应尽量使铸件全部或大部分置于同一砂箱中(以免产生错箱缺陷)，且最好位于下箱（以便检验铸件壁厚及下芯)。

(3)工艺参数的确定

1)机械加工余量

在铸件上为切削加工的方便而加大的尺寸称为机械加工余量。

铸件的孔、槽是否铸出，不仅取决于工艺上的可能性，还必须考虑其必要性。

2)起模(拔模)斜度

凡垂直于分型面的加工表面都应设置拔模斜度，以便起模。

3)收缩率

由于铸件在冷却、凝固时都要产生收缩，为保证铸件的有效尺寸，模样和芯盒的制造尺寸应比铸件放大一个收缩量。

4)芯头：其作用是为了保证型芯在铸型中的定位、固定和通气。

※(4)浇注系统

1)对浇注系统的要求

a．使金属液平稳、连续、均匀地流人铸型，避免对砂型和型芯的冲击。b．防止熔渣、砂粒或其他杂质进入铸型。

c．调节铸件各部分温度分布，控制冷却和凝固顺序，避免缩孔、缩松及裂纹的产生。

2)浇注系统的组成及作用

a．浇口杯：承受金属液的冲击和分离熔渣，避免金属液对砂型的直接冲击。b．直浇道：利用它的高度所产生的静压力，可以控制金属液流人铸型的速度和提高充型能力。

c．横浇道：主要起挡渣作用。

d．内浇道：它是把金属液直接引入铸型的通道。利用它的位置、大小和数量可以控制金属液流人铸型的速度和方向，以及调整铸件各部分的温度分布。1．3铸铁件生产

(1)铸铁种类

(2)石墨对铸铁性能的影响

①力学性能差:由于石墨减少了基体的有效承载面积；在片状石墨的尖角处造成了应力集中。

②工艺性能：

铸造性能好：铸件产生缺陷的可能性小。

切削加工性好：切削加工时呈崩碎切屑。

可锻性差：属脆性材料。

可焊性差；焊接时产生裂纹的倾向大。

焊接区常出现白口组织。

③特殊性能：

减振性好：石墨对机械振动起缓冲作用，阻止了振动能量的传播。

耐磨性好：灰铸铁摩擦面上形成了大量显微凹坑，能起储存润滑油作用

使摩擦副内容易保持油膜的连续性；同时石墨本身也是良好

的润滑剂。

缺口敏感性低：由于石墨已使灰铸铁基体上形成了大量缺口，因此外来

缺口对灰铸铁的疲劳强度影响甚傲。

(3)常用铸铁一览表

注：铸铁的热处理只能改变其基体组织，而不能改变石墨的形态、大小及分布。灰铁的热处理有去应力退火和软化退火。球铁的热处理包括退火(获得铁素体基体)、正火(高温正火获得珠光体基体，低温正火获得珠光体+铁素体基体)、调质(获得回火索氏体基体)和等温淬火(获得下贝氏体基体)。

(4)影响石墨化的因素

1)化学成分

碳、硅是强烈促进石墨化的元素。碳、硅质量分数过低，铸铁易产生白口；碳、硅质量分数高，则析出的石墨数量多且粗大，基体中铁素体质量分数增高，力学性能降低。

铸铁组织图

(铸件壁厚50mm，砂型铸造)

硫是强烈阻碍石墨化的元素，它的存在使铸件的白口倾向增大，并易产生热脆性。锰也是阻碍石墨化的元素，但它与硫可形成MnS，从而降低硫的有害作用。

2)冷却连度

铸件的冷却速度主要取决于铸型散热条件与壁厚。

1．4铸钢件生产

(1)牌号及性能

最低抗拉强度，MPa

最低屈服点数字，MPa

铸钢不仅强度高，并有优良的塑性和韧性，因此适用于制造形状复杂、强度和韧性要求都高的零件。

(2)生产特点

铸钢的熔炼一般采用电弧炉和感应电炉等。

钢的浇注温度高、流动性差，钢水易氧化和吸气，体收缩率大。因此铸造性能差，容易产生浇不足、气孔、缩孔、缩松、热裂、粘砂等缺陷。为防止上述缺陷的产生，必须在工艺上采取相应的措施。

1．5铸件结构设计

(1)铸件外形设计

①铸件外形要便于造型应尽量避免在铸件外形上沿起模方向的外凸和内凹部分。

②尽量使分型面少而简单。

③凡垂直于分型面的不加工表面，最好具有结构斜度，请注意与拔模斜度的区别。

(2)铸件的内腔设计

①应尽量不用或少用型芯。

②应使铸型中的型芯定位准确、安放稳固、捧气通畅、清理方便。

(3)铸件壁的设计

①铸件的壁厚应适当：铸件壁不宜过厚，否则金属液聚集会引起晶粒粗大，且容易产生缩孔、缩松等缺陷。若壁太薄，则易产生冷隔、浇不足、变形和裂纹等缺陷，如此必须限制一个最小壁厚。

②铸件的壁厚应尽可能均匀，否则在厚壁处因金属聚集易产生缩孔、缩松等缺陷，还因冷速不同而产生热应力，致使薄壁和厚壁的连接处产生裂纹。

③铸件壁的连接。

a．铸件的垂直壁或转弯处应有结构圆角。

b．应避免交叉和锐角连接。

c．厚壁与薄壁间的连接要逐步过渡。

(4)其他：①避免受阻收缩；②应尽量避免过大的水平面。

※1．6 特种铸造

压力加工

2．1金属的塑性变形

单晶体的塑性变形方式有滑移和孪晶两种。

滑移是指晶体在外力作用下，其一部分相对另一部分沿一定的晶面(滑移面)滑动。其特点是：

①只有在剪应力的作用下才能进行；

②滑移后晶体各部分的位向依然一致；

③滑移距离是原子间距的整数倍；

④由于实际晶体存在位错，所以晶体的滑移实质是沿滑移面的位错运动。

多晶体的塑性变形包括晶粒内部的变形与晶粒之间的变形两部分。晶内变形

仍以滑移与孪晶两种基本方式进行，晶间变形包括晶粒之间的微量相互位移与转动。多晶体塑性变形的特点是：变形的不均匀性，变形抗力比单晶体大，形成纤维组织与各向异性。

金属在冷态下塑性变形后其强度和硬度提高、塑性降低的现象称为加工硬化。加工硬化可作为一种强化金属的手段，但它会使塑性下降，给进一步进行压力加工带来困难。要消除加工硬化，必须对冷态下塑性变形的金属加热。随着加热温度的升高，可分为回复、再结晶和晶粒长大三个阶段：

再结晶温度T再=0．4T熔

金属在再结晶温度以下进行的塑性变形称为冷态塑性变形，又称冷加工。其优点是尺寸、形状精度高；表面质量好；金属强度。硬度提高；劳动条件好。但它的变形抗力大，变形程度小，金属内部残余应力大。要想继续进行冷加工，必须进行中间再结晶退火。

金属在再结晶温度以上进行的塑性变形称为热态塑性变形，又称热加工。它对组织结构和性能影响是：消除铸态金属的某些缺陷以提高机械性能；形成纤维组织。纤维组织导致金属材料的力学性能呈现各向异性。沿纤维方向(纵向)较垂直于纤维方向(横向)具有较高的强度、塑性和冲击韧性。因此在设计零件时，应使流线与零件上所受最大正应力方向一致，与零件上所受剪应力或冲击力方向相垂直，且与零件外形相符合，不被切断。

金属的锻造性是指锻造金属材料的难易程度，其衡量指标为塑性和变形抗力。影响锻造性的因素是：

1)金属的本质：包括化学成分和组织结构。

2)变形条件

①变形温度：提高变形温度可有效地提高金属的可锻性。

②变形速度：低速、高速(大于临界速度)都可使锻造性提高。

③应力状态：三个方向中压应力的数目越多，则金属的塑性越好；拉应力的数目越多，则金属的塑性越差。同号应力状态下的变形抗力大于异号应力状态下的变形抗力。

2．2 自由锻

设备

锻锤{空气锤：适于加工小型锻件；蒸气—空气锤：吨位大，适于加工中小型锻件（＜1500kg)。产生冲击力使金属变形，吨位用落下部分质量表示水压机：产生静压力使金属变形，吨位较大，可用来锻造大型锻件

工序

基本工序：包括拔长、镦粗、冲孔、扩孔、错移、弯曲、扭转和切割等8种

辅助工序

精整工序

自由锻的工艺规程包括以下步骤：

①绘制自由锻件图；考虑加工余量、敷料和锻件公差即可绘制锻件图；

②计算坯料的质量和尺寸；

③安排锻造工序；

④选择锻造设备；

⑤确定锻造温度范围；

⑥填写锻造工艺卡。

自由锻的结构工艺性重点是判断结构的合理性。其原则是：

①避免锥面及斜面等；

②避免非平面交接结构；

③避免加强肋及表面凸台等结构；

④对于横截面尺寸变化较大、形状复杂的锻件，可分成几部分分别锻出，然后再机械连接或焊接成整体。

2．3 模锻(重点掌握锤上模锻)

锤上模锻所用的设备主要是蒸汽·空气锤，它与自由锻锤区别是：锤头与导轨之间的间隙比自由锻锤的小，且机架直接与砧座连接。

锻模模膛可分为模馒模膛、制坯模膛两大类。

1)模锻模膛：可分为终锻模膛和预锻模膛两种

终锻模膛是锻件最终成形的模膛，因此它的尺寸皮比锻件尺寸放大一个收缩量。另外，沿模膛四周应设有毛边槽，其作用是：增加金属从模膛中流出的阻力，促进金属充满模膛，容纳多余金属，缓冲冲击。

预锻模膛的作用是使坯料变形成接近锻件的形状和尺寸，使终锻时金属容易充满模膛，以减少终锻模膛的磨损。预锻模膛与终锻模膛的主要区别是：前者的圆角和斜度较大，没有飞边槽。

2)制坯模膛

拔长模膛：减少坯料某一部分的横截面积，以增加其长度

滚挤模膛：减少坯料某部分的横截面积，以增加另一部分的横截面积

弯曲模膛

切断模膛

绘制锻件图时应考虑以下问题：

①选择分模面

a．应保证锻件易于从模膛中取出；

b．应使模膛深度最浅；

c．易于发现错模现象；

d．应使零件上所加的敷料最少；

e．要使锻模制造方便，分模面最好是平面而不是折面。

②机械加工余量、敷料和锻件公差

③冲孔连皮

④模锻斜度

⑤圆角半径

模锻件的结构工艺性应考虑的主要原则：零件上与锤击方向平行的非加工表面，应设计出结构斜度，非加工表面所形成的角都应按模锻圆角设计；零件外形应力求简单、平直和对称，尽量避免零件截面差别过大，或具有薄壁、高筋、凸起等结构。

2．4 板料冲压

冲压工艺

板料冲压的基本工序可以分为分离(落料、冲孔、剪切、修整)和变形(弯曲、拉深、成形、翻边)两大类。

冲裁：使板料沿封闭的轮廓进行分离的工序，包括落料和冲孔两种。落料是被分离的部分为成品，而周边是废料；冲孔是被分离的部分为废料，而周边是成品。在孔上或落件上均有圆角带、光亮带和断裂带三部分。孔的光亮带部分尺寸

决定于凸模尺寸，落件光亮带部分尺寸决定于凹模尺寸，所以冲孔时凸模尺寸应等于孔的尺寸，凹模尺寸应等于凸模尺寸加双边间隙值；落料时，凹模尺寸应等于工件的尺寸，凸模尺寸应等于凹模尺寸减翠边间隙值。冲裁过程包括弹性变形、塑性变形、断裂分离三个阶段。对冲裁件断面质量影响最大的是间隙和凸凹

模刃口的磨损。

弯曲：使板料或坯料弯成一定角度和形状的变形工序。为防止弯裂应限制最小弯曲半径(因弯曲变形量决定于弯曲半径r和板料厚度t之比，r／t愈小，弯曲变形量愈大)，还应尽可能使弯曲线与坯料纤维方向垂直。另外，还应考虑“回弹”现象。

拉深：使平板毛坯变成开口空心零件的变形工序。为防止拉裂甚至拉穿和压褶，应采取如下

措施：①凸、凹模边缘做成圆角；②凸、凹模间应有一定的间隙；③拉深系数m(拉深件内径d与坯料直径D之比)不能太小，若m太小则应进行多次拉深，中间穿插退火以提高塑性；④防止产生皱褶用压边圈；⑤加润滑剂，以减少摩擦。

2．5 轧制、挤压和拉拔

辊锻的实质是纵向轧制。它是使坯料(热态或冷态)在装有扇形模块的一对旋转的轧辊中通过，模块上的模槽使坯料受压塑性变形，从而获得所需锻件或毛坯的一种先进工艺。

辊锻主要用于生产长轴、长杆类锻件或锻坯。

轧制是生产板材、型材和管材的主要方法，目前有横轧、斜轧和楔横轧三种。横轧是轧辊轴线与坯料轴线平行的一种轧制方式，可用来制造正齿轮、斜齿轮和人宇齿轮等。斜轧是轧辊轴线与坯料轴线在空间相夹一定角度的一种轧制方式，可用来轧制钢球、麻花钻螺旋槽等。楔横轧适用于大量生产、热轧各种成形阶梯轴毛坯。

挤压的基本方式：

按照挤压时坯料温度不同，挤压可分为热挤压、冷挤压和温挤压。

拉拔是金属坯料从模孔中拉出，使其横截面减小，获得与模孔尺寸、形状相同的制晶的塑性变形加工方法。拉拔一般在室温下进行，可获得精度较高、粗糙度值较低的产品。它主要用于生产各种钢、有色金属及其合金的棒材、线材和管材。

焊接

焊接是一种永久性连接金属材料的工艺方法。焊接的实质是用加热、加压或两者并用手段，借助于金属原子的结合与扩散作用，使分离的金属材料牢固地连

接起来。

焊接方法的种类很多，通常按焊接过程的特点分熔化焊、压力焊和钎焊三大类。

焊接与其他加工方法相比，具有以下特点：节省材料和工时；能拼小为大，简化铸、锻、冲压工艺；便于制造双层金属结构。

3．1 手工电弧焊

(1)焊接电弧

焊接电弧是在电极与工件间的气体介质中强烈而持久的放电现象。它通过接触短路引弧法和高频高压引弧法引燃。

电弧由三部分组成：阳极区、阴极区和弧柱区。由于电弧产生的热量阳极和阴极上有一定差异，在使用直流电焊接时有两种接法：直流正接和直流反接。直流正接是将工件接正极，焊条接负极，主要用于厚板、难熔金属等的焊接；直流反接是将工件接负极，焊条接正极，主要用于薄板、有色金属等的焊接。

(2)电焊条

1)手工电弧焊的冶金特点

①焊接电源和金属熔池的温度高于一般的冶金温度，因而使金属元素强烈蒸发、烧损，并使高温区的气体分解为原子态，从而使一系列物理化学反应更加激烈。

②金属熔池的体积小，冷却快，熔池处于液态时间很短，致使各种化学反应难于达到平衡状态，造成化学成分不够均匀。有时还会使金属熔池中的气体及杂质来不及逸出，而在焊缝中造成气孔、夹渣等缺陷。

2)电焊条的组成及各部分的作用

电焊条由焊芯和药皮两部分组成。

焊芯的作用是导电和填充金属，焊芯材料有H08等。

药皮的作用是：稳定电弧燃烧；形成气·渣联合保护，防止空气中有害物质侵入；脱硫并参与合金元素，以提高焊缝力学性能。

3)焊条分类：按熔渣酸碱性可将焊条分为酸性焊条和碱性焊条两大类。

酸性焊条的特点是：焊缝力学性能不高，抗裂缝性差；焊接工艺性好；交、直流均可用。因此，它仅用于一般钢结构的焊接

碱性焊条的特点是：焊缝力学性能好，特别是抗裂缝性好，冲击韧性高；焊接工艺性差，使用焊条要严格烘干、保温，焊件坡口处要清理油、水、锈和赃物；会产生有害气体HF；采用直流焊接。因而它常用于焊接重要结构。

4)焊条牌号

国家规定的型号表示法如下：

E ××××－(字母)

--

表示熔敷金属化学成分分类代号

表示焊条药皮类型、电源种类

表示焊接位置，“1”及“0”全位置，“2”平焊、横焊和角焊

表示熔敷金属最低抗拉强度，MPa

表示焊条

原机械工业部的牌号表示如下：

J ×××

药皮类型和电源种类

机械制造基础课堂习题(热加工工艺基础)参考答案20120410

《机械制造基础》课堂习题参考答案 （热加工工艺基础——第一章铸造） 一、选择题 1、 D 2、B 3、A 4、A 5、B 6、C 7、B 8、A 9、B 10、D 11、C 12、B 13、B 14、B 15、C 16、A17、C 18、B 19、C 20、B 21、B 22、A23、B 24、B 25、A 二、判断题 1、╳常见的铸件缺陷砂眼产生的原因是型砂和芯砂的强度不够；砂型和型芯的紧实度不够；合型时局部损坏，浇注系统不合理，冲坏了砂型。 2、╳易形成缩孔，共晶成分合金一般在恒温下结晶，是逐层凝固方式，易形成集中孔洞，即缩孔。 3、╳应改为：要适中，因紧实度太高，易出现气孔，退让性又不好，易产生铸造应力等。 4、√ 5、√影响铸件凝固方式的因素：合金的结晶温度范围、铸件的温度梯度等。 6、√铸钢件均需经过热处理后才能使用。因为在铸态下的铸钢件内部存在气孔、裂纹、缩孔和缩松、晶粒粗大、组织不均及残余内应力等缺陷，这些缺陷大大降低了其力学性能，因此铸钢件必须进行正火或退火。 7、╳浇注时铸件朝上的表面因产生缺陷的机率较大，其余量应比底面和侧面大。 8、√有色金属铸件，由于表面光洁平整，其加工余量应比铸铁小。 9、√为使砂型易于从模样内腔中脱出，铸孔内壁起模斜度比外壁拔模斜度大，通常为3~10°。 10、╳因为共晶合金是在恒温下结晶其凝固方式为逐层凝固，容易形成缩孔。 11、√ 12、√ 13、╳确定铸件的浇注位置的重要原则是使其重要受力面朝下. 14、╳铸件的所有表面不一定应留有加工余量。 15、√ 三、填空题 1、逐层凝固；糊状凝固；中间凝固 2、缩孔；裂缝 3、合金的流动性；浇注条件；铸型的结构 4、液态收缩；凝固收缩；固态收缩 5、充型能力（流动性） 6、收缩性 7、冷却速度 8、拔模斜度；角度或宽度 9、立式；卧式

机械工程材料及热加工工艺试题及答案

一、名词解释： １、固溶强化：固溶体溶入溶质后强度、硬度提高，塑性韧性下降现象。 ２、加工硬化：金属塑性变形后，强度硬度提高的现象。 ２、合金强化：在钢液中有选择地加入合金元素，提高材料强度和硬度 ４、热处理：钢在固态下通过加热、保温、冷却改变钢的组织结构从而获得所需性能的一种工艺。５、细晶强化：晶粒尺寸通过细化处理，使得金属强度提高的方法。 二、选择适宜材料并说明常用的热处理方法 三、（20分）车床主轴要求轴颈部位硬度为HRC54—58，其余地方为HRC20—25，其加工路线为：

下料锻造正火机加工调质机加工（精） 轴颈表面淬火低温回火磨加工 指出：1、主轴应用的材料：45钢 2、正火的目的和大致热处理工艺细化晶粒，消除应力；加热到Ac3＋50℃保温一段时间空冷 3、调质目的和大致热处理工艺强度硬度塑性韧性达到良好配合淬火＋高温回火 4、表面淬火目的提高轴颈表面硬度 5．低温回火目的和轴颈表面和心部组织。去除表面淬火热应力，表面M＋A’心部S回 四、选择填空（20分） １．合金元素对奥氏体晶粒长大的影响是（d） （a）均强烈阻止奥氏体晶粒长大（b）均强烈促进奥氏体晶粒长大 （c）无影响（d）上述说法都不全面 ２．适合制造渗碳零件的钢有（c）。 （a）16Mn、15、20Cr、1Cr13、12Cr2Ni4A （b）45、40Cr、65Mn、T12 （c）15、20Cr、18Cr2Ni4WA、20CrMnTi ３．要制造直径16mm的螺栓，要求整个截面上具有良好的综合机械性能，应选用（c ）（a）45钢经正火处理（b）60Si2Mn经淬火和中温回火（c）40Cr钢经调质处理 4．制造手用锯条应当选用（a ） （a）T12钢经淬火和低温回火（b）Cr12Mo钢经淬火和低温回火（c）65钢淬火后中温回火 5．高速钢的红硬性取决于（b ） （a）马氏体的多少（b）淬火加热时溶入奥氏体中的合金元素的量（c）钢中的碳含量6．汽车、拖拉机的齿轮要求表面高耐磨性，中心有良好的强韧性，应选用（c ）（a）60钢渗碳淬火后低温回火（b）40Cr淬火后高温回火（c）20CrMnTi渗碳淬火后低温回火 7．65、65Mn、50CrV等属于哪类钢，其热处理特点是（c ） （a）工具钢，淬火+低温回火（b）轴承钢，渗碳+淬火+低温回火（c）弹簧钢，淬火+中温回火 8. 二次硬化属于（d） （a）固溶强化（b）细晶强化（c）位错强化（d）第二相强化 9. 1Cr18Ni9Ti奥氏体型不锈钢，进行固溶处理的目的是（b） （a）获得单一的马氏体组织，提高硬度和耐磨性

机械制造基础课程设计

课程设计说明书 系别机电工程系 专业机械设计制造及其自动化 方向机电一体化 课程名称《制造技术基础课程设计》 学号 06080729 姓名张森 指导教师 题目名称 CA6140车床拨叉 设计时间 2011年3-6月 2011 年 5 月日

目录 一、序言 (1) 二、零件的工艺分析及生产类型的确定 (2) 三、选择毛坯，确定毛坯尺寸，设计毛坯图 (4) 四、选择加工方法，制定工艺路线 (8) 五、工序设计 (10) 六、确定切削用量及基本时间 (12) 七、专用机床夹具设计 (15) 八、设计心得 (17) 九、参考文献 (18) 十、附图 (19)

序言 一、序言 机械制造技术基础课程设计在学完了机械制造基础和大部分专业课，并进行了生产实习的基础上进行的又一次实践性教学环节。这次课程程设计是我们能综合运用机械制造技术基础中的基本理论，并结合生产实习中学到的实践知识，独立地分析和解决了机械制造工艺问题，设计了机床专用夹具这一典型的工艺装备，提高了结构设计能力，为今后的毕业设计及未来从事的工作打下了良好基础。 由于能力有限，经验不足，设计中还有血多不足之处，希望各位老师多加指教。

二、零件的工艺分析及生产类型的确定 1.零件的作用 本次设计所给的零件是CA6140车床变速齿轮拨叉，用于双联变换齿轮的啮合，输出不同的转速，已达到变速的目的。该拨叉应用在CA6140车船的变速箱变速机构中机构中。拨 孔与变速叉轴联结，拨叉脚则夹在双叉头以φ22mm孔套在变速叉轴上，并用销钉经8mm 联变换齿轮的槽中。当需要变速时，操纵变速杆，变速操纵机构就通过拨叉头部的操纵槽带动拨叉与变速叉轴一起在变速箱中滑动，拨叉脚拨动双联变换齿轮在花键轴上滑动以改换转速，从而改变车床的主轴转度。 该拨叉在改换转速时要承受弯曲应力和冲击载荷的作用，因此该零件应具有足够的强度、刚度和韧性，以适应拨叉的工作条件。该零件的主要工作表面为拨叉脚两端面、叉轴孔mm（H7）和锁销孔φ8mm，在设计工艺规程时应重点予以保证。 图1-1 拨叉零件图 2.零件的技术要求 CA6140车床拨叉技术要求表1-1

ca6140车床套机械制造基础课程设计工序卡片【6张】

机械加工工序卡片生产类型大批生产工序号 2 零件名称车床套零件号 零件重量同时加工零件 数 1 材料毛坯 牌号硬度型式重量 45 HB190～ 210 圆钢 设备夹具和辅助工具名称型号 三爪卡盘 车床CA6140 工序工 步 工步说明 刀 具 量 具 走刀 长度 （mm） 走刀 次数 切削 深度 (mm) 进给量 (mm/z) 主轴 转速 （r/ min） 切削 速度 (mm/s ) 基本工 时min 2 1 2 3 夹φ75外圆，粗车一端面，车 外圆φ42.4，长43，外圆φ45.4， 长41，外圆φ70，长5 钻内孔φ23 扩孔φ24.8 掉头装夹，粗车相同参数 切断 45°硬质合金 车刀 Φ23麻花钻 Φ24.8扩孔钻 切断刀 游标卡尺43 45 5 90 90 35 6 4 2 1 1 1 3 3 2 0.6 0.6 0.6 0.20 0.56 500 500 560 200 250 117.8 117.8 122.1 14.45 17.85 1.92 1.60 0.06 2.65 0.714 10.1

卧式铣床X62W 工序工 步 工步说明 刀 具 量 具 走刀 长度 （mm） 走刀 次数 切削 深度 (mm) 进给量 (mm/r) 主轴转 速 （r/mi n） 切削 速度 (m/mi n) 基本工 时min 5 1 铣开挡5H9，保证尺寸2 6 φ63三面 刃铣刀游标 卡尺 9 1 4 0.06 750 148 0.04 机械加工工序卡片生产类型大批生产工序号 6 零件名称车床套零件号

零件重量同时加工零件数 1 材料毛坯 牌号硬度型式重量 45 HB190～ 210 圆钢 设备夹具和辅助工具名称型号 专用钻床夹具摇臂钻床Z35 工序工 步 工步说明 刀 具 量 具 走刀 长度 （mm） 走刀 次数 切削 深度 (mm) 进给量 (mm/r) 主轴转 速 （r/mi n） 切削 速度 (mm/r ) 基本工 时min 6 1 钻孔φ7，钻锥孔φ13 φ7麻花 钻 φ13x90 度锪钻游标 卡尺 4.5 2 1 1 4.5 2 0.20 0.20 530 530 11.65 11.65 0.108 0.047 0.155 机械加工工序卡片生产类型大批生产工序号7 零件名称车床套零件号

熔炼工初级职业技能鉴定考试题库{大纲 试题 答案}

[熔炼工（初级）]考试考核大纲 本大纲依据《熔炼工职业标准》规定的基础理论知识部分和对初级工工作要求（技能要求、相关知识）部分制定。 一、考核内容 (一) 基础理论知识 1.职业道德：（1）诚实守信的基本内涵；（2）企业员工遵纪守法的具体要求。 2.质量管理：（1）全面质量管理的基本方法；（2）关键工序的管理。 3.合金材料：（1）汽车常用的金属材料种类（铸铁、铝合金）； （2）合金的牌号，性能与选用。 4.机械识图：（1）表面粗糙度；（2）位置公差的定义；（3）识图知识。 5.电工基本知识：(1)熔炼设备常用电器及电气传动知识； (2)安全用电知识。 （二）熔炼理论 1.铸铁及其熔炼：（1）影响铸铁铸态组织的因素；（2）铸铁的结晶及组字形成； （3）特种性能铸铁； （4）铸铁的熔炼。 2.铸钢及其熔炼:（1）铸钢分类；（2）铸钢熔炼。 3.铸造非铁特合金及其熔炼：（1）铸造铝合金；（2）铸造铝合金熔炼。 （三）熔炼操作技能 1.常用铸造合金材料的牌号及特性。 2.常用炉衬材料及保温知识。 （四）熔炼工艺 1.熔炼工具：（1）装配工具种类；（2）工具适用范围。 2.铝合金熔炼及精炼设备设备选择。 3.熔炼工艺参数选择。 4.精炼工艺参数选择。 二、考试题型及题量 1、理论（120分钟）： ①单项选择题（40题，共40分）； ②判断题（35题，共35分）； ③简答题（3题，15分）； ④计算题（2题，共10分）。 2、实作（100分）： 工具涂料配置、涂刷及密度当量分析（时间120分钟）。 三、推荐教材目录 1《铸造合金及其熔炼》机械工业出版社

职业技能鉴定理论考试复习题 熔炼工（初级） 一、单选题（100题）： 1．在市场经济条件下职业道德具有（ C ）的社会功能。 A鼓励人们自由择业 B遏制牟利最大化 C 促进人们的行为规范 D 最大限度地克服人们受到利益驱动 2．职业道德通过（ A ）起着增强企业凝聚的作用。 A 协调员工之间的关系 B 增加职工福利 C 为员工创造发展空间 D 调节企业与社会关系 3．为了促进企业的规范化发展，需要发挥企业文化的（ D ）功能。 A 娱乐 B 主导 C 决策 D 自律 4．文明礼貌的职业道德规范要求员工做到（ B ）。 A 忠于职守 B 待人热情 C 办事公道 D 讲究卫生 5．对待职业和岗位，（ D ）并不是爱岗敬业所要求的。 A 树立职业理想 B 干一行爱一行专一行 C 遵守企业规章制度 D 一职定终身 6．下列关于诚信的表述，不恰当的一项是（ B ）。 A 诚信是市场经济的基础 B商品交换的目的就是诚实守信 C 重合同就是守信用 D 诚信是职业道德的根本 7．下列选项中不是办事公道具体要求的一项是（ B ）。 A 热爱、坚持真理 B 服从上级 C 不谋私利 D 公平公正 8．下列选项中，（ C ）是团结互相道德规范要求的中心环节。 A 平等尊重 B 顾全大局 C 互相学习 D 加强协作 9．职工对企业诚实守信应该做到的是（ B ）

热加工工艺基础论文

热加工工艺基础（论文） 题目：爆炸焊接技术的展望 专业名称：机械设计制造及其自动化 指导老师：樊老师 学院：船山学院 班级：09机械01班 学号：20099410102 学生姓名：X X 2011年12月6日 论铸造与焊接工艺的优劣 摘要：铸造和焊接的工艺是机械工业中不可或缺的加工方式，可以根据两工艺的应用种类、范围、力学分析、工序及缺陷分析和控制综合对比两种工艺的特点，以便更好地了解这两种工艺，为以后的学习奠定基础。 本人通过查阅大量文献资料和实验结论总结了以上两种工艺的特点以及分析两种工艺的优劣。总结分析表明：其中铸造的原材料大都来源广泛，价格较低，工艺装备及设备的投资费用较低，在各类机械产品中，铸件质量占整机质量的比重很大；焊接应用几乎不受限制，主要用来制造机器零件、部件和工具等，有连接性能好，省料、省工、成本低，重量轻，简化工艺。主要缺点是：铸造的铸件组织疏松，力学性能较差；铸造工序多，难以精确控制；焊接的结构是不可拆卸的，不便更换、修理部分零件，接头的力学性能不如母材，而且会产生残余应力和焊接变形等缺陷。 Abstract：casting and welding processes is indispensable in the mechanical industry, processing methods can be applied in accordance with the two types of processes, scope, mechanics analysis, processes and error control integrated seamless and compares the two craft character in order to better understand how the two craft, lay the foundation for future learning. I passed a substantial literature information available and experimental conclusions summarized above two technics characterized by two technics of analysis as well as disadvantages. Summary: the casting of raw materials analysis shows that most widely, sources at a lower price, technical equipment and equipment investment in low-cost, quality castings in all types of machinery products accounted for a great proportion of the whole machine quality; welding applications, which are used for virtually unrestricted manufacturing machine parts, components and tools, such as good performance, and materials that are linked up and low-cost, light weight, and streamline processes. The main disadvantage is that foundry casting organizations: Osteoporosis is a relatively poor performance, and mechanics; casting process, it will be difficult to control the exact structure; welding of inconvenience which can not be demolished, replacement, repair part of the joints, spare parts and materials, and mechanical performance rather than a residual stress and welding deformation such deficiencies. 关键词：铸造；焊接；工艺种类；加工工艺；应用范围；力学分析；误差分析与控制Keywords：Casting; welding; technology types; processing technology; application; mechanical analysis; error analysis and control 一、焊接与铸造工艺的种类

机械制造基础课程设计夹具设计工艺设计要点

机械制造基础课程设计 设计题目：制订轴承端盖工艺及直径为10mm孔夹具设计 班级： 学生： 指导教师：

目录 设计任务书 一、零件的分析……………………………………… 二、工艺规程设计…………………………………… （一）、确定毛坯的制造形式…………………… （二）、基面的选择……………………………… （三）、制订工艺路线…………………………… （四）、机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺 才的确定…………………………………………… （五）、确定切削用量及基本工时……………… 三、夹具设计………………………………………… 四、参考文献………………………………………… 订做机械制造基础课程设计工艺及夹具设计- 1 -

一、零件的分析 （一）零件的工艺分析 轴承端盖具有密封，定位的作用，因此结合面要有比较高的表面质量，孔系加工也要求有比较高位置精度和形状精度，这个零件从零件图上可以看出，所有加工表面是以?16mm为中心的，包括：?32H7mm及倒角，尺寸为?11mm，?7mm的沉头孔及螺纹孔，M5螺纹底孔，?11mm，?10mm进油孔，以及?56mm圆柱面，?16mm孔与?56mm柱面同心度为0.025； 由以上分析可知，对于这些加工表面而言，我们首先加工出?56mm外圆柱面，并以此为粗基准加工出关键部分孔?16mm，并以此为基准加工其它表面，并且保证其它表面与孔之间的位置精度要求。 二、工艺规程设计 （一）确定毛坯的制造形式 零件材料为HT200，考虑到该零件在车床中的受力并保证零件的工作可靠性，零件为中批生产，而且零件的尺寸不大，因此，毛坯可采用金属模砂型铸造。 （二）基面的选择 1 基准选择原则 ①粗基准的选择 选择粗基准时，主要要求保证各加工面有足够的余量，使加工面与不加工面间的位置符合图样要求，并特别注意要尽快获得精基面。具体选择时应考虑下列原则： 1) 选择重要表面为粗基准 2) 选择加工余量最小的表面为粗基准 3) 选择较为平整光洁、加工面积较大的表面为粗基准以便工件定位可靠、夹紧方便。 4) 粗基准在同一尺寸方向上只能使用一次因为粗基准本身都是未经机械加工的毛坯面，其表面粗糙且精度低，若重复使用将产生较大的误差。 订做机械制造基础课程设计工艺及夹具设计- 2 -

机械制造基础习题集(热加工工艺基础习题与答案)20111030

机械制造基础习题集（热加工工艺基础） 专业班级：______________学生姓名：______________成绩：______________ 一、选择题1、D 2、C 3、D 4、 B 5、D 6、C 7、A 8、A 9、A 10、A 11、B 12、C 13、A 14、C 15、B 16、A 17、B 18、D 19、B 20、A 1、阶梯轴在直径相差不大时，应采用的毛坯是（）。 A、铸件 B、焊接件 C、锻件 D、型材 2、卡车驾驶室的外壳应选用（）。 A、锻件和型材 B、铸件和冲压件 C、焊接件和冲压件 D、型材和焊接件 3、滑动轴承生产时，采用的铸造方法应是（）。 A、溶模铸造 B、压力铸造 C、金属型铸造 D、离心铸造 4、铸件缩孔常产生的部位是（）。 A、冒口 B、最后凝固区 C、浇口 5、采用一般的工艺方法，下列金属材料中，焊接性能较好的是（）。 A、铜合金 B、铝合金 C、可锻铸件 D、低碳钢 6、板料在冲压弯曲时，弯曲圆弧的弯曲方向应与板料的纤维方向（）。 A、垂直 B、斜交 C、一致 7、合金液体的浇注温度越高，合金的流动性（）。 A、愈好 B、愈差 C、愈小 D、愈大 8、为下列批量生产的零件选择毛坯：小轿车的偏心轴应选（）。 A、锻件 B、铸件 C、焊接件 D、冲压件 E、型材 9、在铸造生产的各种方法中，最基本的方法是（）。 A、砂型铸造 B、金属型铸造 C、离心铸造 D、熔模铸造 10、缝焊接头型式一般多采用（）。 A、对接 B、角接 C、T字接 D、搭接 11、在下列合金中，流动性最差的合金是（）。 A、灰铸铁 B、铸钢 C、铜合金 D、铝合金 12、铸件的壁或肋的连接应采用（）。 A、锐角连接 B、直角连接 C、圆角连接 D、交叉连接 13、下列冲压基本工序中，属于变形工序的是（）。 A、拉深 B、落料 C、冲孔 D、切口 14、对铝合金最合适的焊接方法是（）。 A、电阻焊 B、电渣焊 C、氩弧焊 D、手工电弧焊 15、在铸铁的熔炼设备中，应用最为广泛的是（）。 A、电弧炉 B、冲天炉 C、工频炉 D、反射炉 16、影响铸铁性能最主要的因素是（）。

机械制造基础(热加工工艺基础)复习题

《机械制造基础（热加工工艺基础）》复习题 一．选择题（每小题5|分） 1.铸件缩孔常产生的部位是（）。 A 冒口 B 最后凝固区 C 浇口 2．在铸造生产的各种方法中，最基本的方法是（）。 A.砂型铸造 B金属型铸造 C 离心铸造 D熔模铸造 3.下列冲压基本工序中，属于变形工序的是（）。 A 拉深 B 落料 C 冲孔 D 切口 4.机床床身的成形方法通常为（）。 A 锻压 B 焊接 C 冷冲压 D 铸造 5.减速器箱体的成形方法通常为（）。 A 锻压 B 焊接 C 铸造 D冷冲压 6．为防止铸件产生内应力，型砂应具有一定的（）。 A.透气性 B耐火性 C 强度 D退让性 7.板料在冲压弯曲时，弯曲园弧的弯曲方向应与板料的纤维方向（）。 A 垂直 B斜交 C 一致 8.焊采用一般的工艺方法，下列金属材料中焊接性能较好的是（）。 A 铜合金 B铝合金 C 可锻铸铁 D 低碳钢 二.填空题（每小题5分） 1.拉深变形后制件的直径与其毛坯直径之比称作。 2.手工电弧焊焊条焊芯的作用是和。 3.皮带轮在批量生产时应采用毛坯。 4.金属的焊接方法主要可分为、和三大类。 5.影响铸铁石墨化及组织、性能的因素是和。 62拉深工艺的主要缺陷是和。 7.生产机床床身一般应采用毛坯。 8.超塑性成型的主要工艺方法有、、和等。三．名词解释（每个5分） 1.落料 2.拔模斜度

3.最小弯曲半径 4.离心铸造 5.爆炸成形 6.烙铁钎焊 四.简答题（每题10分） 1.在落料和冲孔等冲裁工序中，凹模和凸模之间的间隙主要取决于什么？ 2.缩孔和缩松是怎么形成的？如何防止？ 3.什么叫碳当量？它有何作用？ 4.什么叫铸造应力？减少和消除铸造应力的方法有哪些？ 5.在板料的拉深工艺中，如何防止拉穿和起皱褶这样的缺陷？ 6.什么叫焊接性？影响焊接性的因素有哪些？ 五．综合题（15分） 1.试指出图中哪种焊接方案是合理的，说明理由。 2.试编制图中冲压零件的工艺规程。

(完整版)金属工艺学题库及答案

金属材料热处理与加工应用题库及答案 目录 项目一金属材料与热处理 (2) 一、单选（共46题） (2) 二、判断（共2题） (4) 三、填空（共15题） (4) 四、名词解释（共12题） (5) 五、简答（共6题） (5) 项目二热加工工艺 (7) 一、单选（共32题） (7) 二、判断（共18题） (8) 三、填空（共16题） (9) 四、名词解释（共5题） (9) 五、简答（共14题） (10) 项目三冷加工工艺 (13) 一、填空（共3题） (13) 二、简答（共2题） (13)

项目一金属材料与热处理 一、单选（共46题） 1.金属α－Ｆｅ属于（A）晶格。 A.体心立方 B.面心立方 C.密排六方晶格 D.斜排立方晶格 2.铁与碳形成的稳定化合物Fe3C称为:（C） A.铁素体 B.奥氏体 C.渗碳体 D.珠光体 3.强度和硬度都较高的铁碳合金是：（A ）。 A.珠光体 B.渗碳体 C.奥氏体 D.铁素体 4.碳在γ－Ｆｅ中的间隙固溶体，称为：（B）。 A.铁素体 B.奥氏体 C.渗碳体 D.珠光体 4.硬度高而极脆的铁碳合金是：（C）。 A.铁素体 B.奥氏体 C.渗碳体 D.珠光体 5.由γ－Ｆｅ转变成α－Ｆｅ是属于：（D ）。 A.共析转变 B.共晶转变 C.晶粒变 D.同素异构转变 6.铁素体（Ｆ）是：（D）。 A.纯铁 B.混合物 C.化合物 D.固溶体 7.金属结晶时，冷却速度越快，其实际结晶温度将：（B）。 A.越高 B.越低 C.越接近理论结晶温度 D.固溶体 8.为细化晶粒，可采用：（B）。 A.快速浇注 B.加变质剂 C.以砂型代金属型 D.固溶体 9.晶体中的位错属于：（C）。 A.体缺陷 B.面缺陷 C.线缺陷 D.点缺陷 10.下列哪种是高级优质钢：（C）。 A.10号钢 B.Ｔ7 C.Ｔ8Ａ D.30Ｃｒ 11.优质碳素结构钢“４５”，其中钢的平均含碳量为：（C ）。 A.45％ B.0.045％ C.0.45％ D.4.5％ 12.优质碳钢的钢号是以（A ）命名。 A.含碳量 B.硬度 C.抗拉强度 D.屈服极限 13.优质碳素钢之所以优质，是因为有害成分（B ）含量少。 A.碳 B.硫 C.硅 D.锰 14.碳素工具钢的钢号中数字表示钢中平均含碳量的（C）。 A.十分数 B.百分数 C.千分数 D.万分数 15.碳钢中含硫量过高时，将容易引起（B）。 A.冷脆 B.热脆 C.氢脆 D.兰脆 16.选用钢材应以（C）为基础。 A.硬度 B.含碳量 C.综合机械性能 D.价格 17.属于中碳钢的是（B ）。 A.20号钢 B.30号钢 C.60号钢 D.70号钢 18.下列金属中，焊接性最差的是（D ）。 A.低碳钢 B.中碳钢 C.高碳钢 D.铸铁

金属工艺学热加工工艺基础部分作业题

金属工艺学热加工工艺基础部分作业题 铸造部分 1、什么是合金的铸造性能？它可以用哪些性能来衡量？铸造性能不好，会引起哪些缺陷？合金的流动性受到哪些因素影响？ 2、铸件的凝固方式有哪些？合金的收缩经历哪几个阶段？缩孔和缩松的产生原因是什么？防止缩孔和缩松的方法有哪些？ 3、热应力和机械应力产生的原因是什么？什么是顺序凝固原则？什么是同时凝固原则？各有何应用？热裂和冷裂的特征是什么？ 4、机器造型的工艺特点是什么？铸造方法分为哪几类？ 5、什么是浇注位置？什么是分型面？选择浇注位置的原则及其原因？什么是起模斜度？ 6、常见特种铸造方法有哪些？熔模铸造、金属型铸造、压力铸造、低压铸造和离心铸造都主要适合生产哪些合金铸件？ 金属塑性加工部分 1、什么是始锻温度？什么是终锻温度？什么是锻造温度范围？ 2、什么是锻造比？纤维组织有何特点？影响金属可锻性的因素有哪些？ 3、自由锻的工序有哪些？基本工序有哪些？ 4、自由锻、模锻设备主要有哪些？各有何应用？分模面选择原则是什么？ 5、怎样确定落料模和冲孔模刃口尺寸？ 6、拉深时的废品有哪些？如何防止？什么是拉深系数？有何意义？ 7、弯曲的最小弯曲半径是多少？如何控制弹复现象保证弯曲精度？ 焊接部分 1、按焊接过程的特点不同，焊接方法分为哪几类？ 2、焊接接头由哪些部分组成，各有何特点？ 3、焊条药皮有哪些作用？焊芯和焊丝有哪些作用？如何正确选用焊条？下列焊条型号或牌号的含义是什么？E4303，J422，J507 4、点焊和缝焊各有哪些用途？闪光对焊和电阻对焊有什么相同点和不同点？ 5、钎焊时，钎剂的作用是什么？什么是软钎焊？什么是硬钎焊？各有哪些用途？ 6、埋弧焊、氩弧焊、CO2气体保护焊、电阻焊各有何应用？ 7、什么是金属焊接性？间接评价金属焊接性的方法有哪些？ 铸造部分 一、判断题： 1、铸造的实质使液态金属在铸型中凝固成形。………………………………………（） 2、随着铸造生产的发展，砂型铸造将逐步被特种铸造所取代。……………………（） 3、活块造型、三箱造型也适用于机器造型。…………………………………………（） 4、为了提高铸件的刚度和强度，通常采用的措施是：增设加强肋而不是增加壁厚。（） 5、铸件加工余量完全取决于铸造合金的种类和铸件的最大尺寸。…………………（） 6、当浇注条件和铸件结构相同时，同一化学成分的液态合金在金属型和砂型中具有相同的充型能力。…………………………………………………………………………………（） 7、型芯只能确定铸件的内部形状。………………………………………………………（） 8、铸造合金固态收缩是引起铸件产生缩孔的根本原因。………………………………（） 9、离心铸造只能生产空心铸件。…………………………………………………………（） 10、砂型铸造时，分型面只能有一个。………………………………………………（） 11、浇注位置是指造型时模样在铸型中所处的位置，它影响铸型的质量。…………（） 12、在同一合金系中，共晶合金的流动性最好。…………………………………………（） 13、从凝固机理上看，铸件产生缩孔和缩松的主要原因是合金液态收缩量与凝固收缩量之

(完整word版)工程材料及热处理(完整版)

工程材料及热处理 一、名词解释（20分）8个名词解释 1.过冷度：金属实际结晶温度T和理论结晶温度、Tm之差称为过冷度△T，△T=Tm-T。 2.固溶体：溶质原子溶入金属溶剂中形成的合金相称为固溶体。 3.固溶强化：固溶体的强度、硬度随溶质原子浓度升高而明显增加，而塑、韧性稍有下降，这种现象称为固溶强化。 4.匀晶转变：从液相中结晶出单相的固溶体的结晶过程称匀晶转变。 5.共晶转变：从一个液相中同时结晶出两种不同的固相 6.包晶转变：由一种液相和固相相互作用生成另一种固相的转变过程，称为包晶转变。 7.高温铁素体：碳溶于δ-Fe的间隙固溶体，体心立方晶格，用符号δ表示。 铁素体：碳溶于α－Fe的间隙固溶体，体心立方晶格，用符号α或F表示。 奥氏体：碳溶于γ-Fe的间隙固溶体，面心立方晶格，用符号γ或 F表示。 8.热脆（红脆）：含有硫化物共晶的钢材进行热压力加工，分布在晶界处的共晶体处于熔融状态，一经轧制或锻打，钢材就会沿晶界开裂。这种现象称为钢的热脆。 冷脆：较高的含磷量，使钢显著提高强度、硬度的同时，剧烈地降低钢的塑、韧性并且还提高了钢的脆性转化温度，使得低温工作的零

件冲击韧性很低，脆性很大，这种现象称为冷脆。 氢脆：氢在钢中含量尽管很少，但溶解于固态钢中时，剧烈地降低钢的塑韧性增大钢的脆性，这种现象称为氢脆。 9.再结晶：将变形金属继续加热到足够高的温度，就会在金属中发生新晶粒的形核和长大，最终无应变的新等轴晶粒全部取代了旧的变形晶粒，这个过程就称为再结晶。 10.马氏体：马氏体转变是指钢从奥氏体状态快速冷却，来不及发生扩散分解而产生的无扩散型的相变，转变产物称为马氏体。 含碳量低于0.2%，板条状马氏体；含碳量高于1.0%，针片状马氏体；含碳量介于0.2%-1.0%之间，马氏体为板条状和针片状的混合组织。 11.退火：钢加热到适当的温度，经过一定时间保温后缓慢冷却，以达到改善组织提高加工性能的一种热处理工艺。 12.正火：将钢加热到3c A或ccm A以上30-50℃，保温一定时间，然后在空气中冷却以获得珠光体类组织的一种热处理工艺。 13.淬火：将钢加热到3c A或1c A以上的一定温度，保温后快速冷却，以获得马氏体组织的一种热处理工艺。 14.回火：将淬火钢加热到临界点1c A以下的某一温度，保温后以适当方式冷却到室温的一种热处理工艺。（低温回火-回火马氏体；中温回火-回火托氏体；高温回火-回火索氏体） 15.回火脆性：淬火钢回火时，其冲击韧性并非随着回火温度的升高而单调地提高，在250-400℃和450-650℃两个温度区间内出现明显下降，这种脆化现象称为钢的回火脆性。

机械制造基础课程设计

机械制造基础课程设计书明书 课程名称：机械制造基础课程设计 题目名称：设计“阶梯轴”的机械加工工艺班级： 姓名： 学号： 指导老：

工序号工序名称工序内容 1 备料锻造 2 车 1 三爪卡盘夹持工件，车端面见平，钻中心孔。 用尾顶尖顶住，粗车三个台阶，直径、长度均 留2mm余量. 2调头，三爪卡盘夹持工件另一端，车端面， 保证总长259mm，钻中心孔。用尾顶尖顶住， 粗车另外四个台阶，长度、直径均留2mm余 量 3 热处理调质处理硬度24~28HRC 4 钳修研中心孔 5 粗车 1 双顶尖装夹半精车三个台阶，长度达到尺 寸要求，螺纹大径车到 mm，其余两个台阶直径上留 0.5mm余量，切槽三个，倒角三个 2调头，双顶尖装夹半精车余下的五个台阶。 mm及mm 台阶车到图样规

定的尺寸。螺纹大径车到mm， 其余两个台阶直径上留0.5mm余量，切槽三 个，倒角四个 6 修中心孔用金刚石或硬质合金顶尖加压修研 7 精车双顶尖装夹，车一端螺纹M24×1.6-6g 调头，车另一端M24×1.6-6g 8 划线划出键槽及?5位置 9 铣铣两个键槽及一个止动垫圈槽，键槽深度比图 样规定尺寸大0.25mm，作为外圆磨削的余量 10 磨磨外圆Q、M并用砂轮端面靠磨台肩H、I 调头，磨外圆N、P，靠磨台肩G 11 检验按图纸检验 工序说明： 1、该零件先以外圆作为粗基准，车端面和钻中心孔，再以中心孔为定位基准粗车外又以粗车外圆为定位基准加工孔，此即为互为基准原则，使加工有一次比一次精度更高的定位基准面。

2、螺纹因淬火后，在车床上无法加工，如先车好螺纹后再淬火，会使螺纹产生变形。因此，螺纹一般不允许淬硬，所以在工件的螺纹部分的直径和长度上必须留去碳层。 3、为保证中心孔精度，工件中心孔也不允许淬硬。 4、为保证工件外圆的磨削精度，热处理后需安排研磨中心孔的工序，并要求达到较细的表面粗糙度。 5、为消除磨削应力，磨后安排低温时效工序。

工程材料和热加工工艺基础客观题(机制11)

第一篇工程材料 一、判断题（对的在题前的括号中打“√”，错的打“×”） （）1. 奥氏体的晶粒大小除了与加热温度和保温时间有关外，还与奥氏体中碳的质量分数及合金元素的质量分数有关。 （）2. 马氏体的硬度主要取决于马氏体中的碳的质量分数。 （）3. 固溶强化是指因形成固溶体而引起合金强度、硬度升高的现象。“√” （）4. 奥氏体中碳的质量分数愈高，淬火后残余奥氏体的量愈多。（）5. 同一钢材在相同加热条件下水淬比油淬的淬透性好。 （）6. 感应加热时的淬硬层深度主要取决于电流频率。频率愈高，则淬硬层愈浅。“√” （）7. 钢的表面淬火和表面化学热处理，本质上都是为了改变表面的成分和组织，从而提高其表面性能。 （）8. 钢的含碳量越高，则其淬火加热温度越高。 （）9. 金属多晶体是由许多内部晶格位向相同，而相互间位向不同的小晶体组成的。 （）10. 因为单晶体具有各向异性的特征，所以实际应用的金属晶体在各个方向上的性能也是不相同的。“×” （）11. 在其它条件相同时，金属模浇注的铸件晶粒比砂模浇注的铸件晶粒更细。“√” （）12. 在其它条件相同时，高温浇注的铸件晶粒比低温浇注的铸件晶粒更细。“×” （）13. 在其它条件相同时，铸成薄件的晶粒比铸成厚件的晶粒更细。“×” （）14. 在其它条件相同时，浇注时采用振动的铸件晶粒比不采用振动的

铸件晶粒更细“√” （）15. 铸造合金常用共晶或接近共晶成分的合金，要进行塑性变形的合金常用具有单相固溶体成分的合金。 （）16. 合金中的固溶体一般说塑性较好，而金属化合物的硬度较高。（）17. 过冷奥氏体的冷却速度越快，钢冷却后的硬度越高。 （）18. 第一类回火脆性是可逆的，第二类回火脆性是不可逆的。 （）19. 随奥氏体中碳的质量分数的增高，马氏体转变后，其中片状马氏体增加，板条状马氏体减少。 （）20. 孕育铸铁的强度、硬度比普通灰铸铁明显提高。 （）21. 凡是由液体凝固成固体的过程都是结晶。“×” （）22. 灰铸铁经过球化退火可获得球墨铸铁。 （）23. 为了提高硬铝的强度和硬度，应进行淬火加时效处理。 （）24. 除钴以外，大多数合金元素都使C曲线右移，从而提高钢的淬透性。 （）25. 奥氏体中的碳的质量分数愈高，则马氏体转变的开始温度和终止温度愈低。 （）26. 机械零件在承受交变应力时，只要该应力的绝对值小于它的屈服强度，就不会发生疲劳破坏。× （）27. 金属的同素异晶转变过程也是一种再结晶的过程。“×” （）28. 灰口铸铁件壁越厚，强度愈高。 （）29. 灰口铸铁的机械性能主要取决于石墨，而球墨铸铁的性能主要取决于基体。 （）30. 渗C和渗N都是常用的化学热处理都是要改变零件表面的化学成份，都需安排后续热处理。 （）31. 所有加入钢中的合金元素都可以不同程度地细化晶粒。“×”

工程材料及热处理期末A

班级（学生填写） ： 姓名： 学号： 命题： 审题： 审批： ----------------------------------------------- 密 ---------------------------- 封 --------------------------- 线 ------------------------------------------------------- （答题不能超出密封线）

班级（学生填写）： 姓名： 学号： ------------------------------------------------ 密 ---------------------------- 封 --------------------------- 线 ------------------------------------------------ （答题不能超出密封线） 9. 碳钢的塑性和强度都随着含碳量的增加而降低。 ( ) 10. 感应加热表面淬火一般只改变钢件表面层的组织，而不改变心部组织。( ) 三、选择题：(每题1分，共10分) 1. 钢中加入除Co 之外的其它合金元素一般均能使其C 曲线右移，从而（ ） A 、增大VK B 、增加淬透性 C 、减小其淬透性 D 、增大其淬硬性 2. 高碳钢淬火后回火时，随回火温度升高其（ ） A 、强度硬度下降，塑性韧性提高 B 、强度硬度提高，塑性韧性下降 C 、强度韧性提高，塑性韧性下降 D 、强度韧性下降，塑性硬度提高 3. 常见的齿轮材料20CrMnTi 的最终热处理工艺应该是（ ） A 、调质 B 、淬火+低温回火 C 、渗碳 D 、渗碳后淬火+低温回火 4. 某工件采用单相黄铜制造，其强化工艺应该是（ ） A 、时效强化 B 、固溶强化 C 、形变强化 D 、热处理强化 5. 下列钢经完全退火后，哪种钢可能会析出网状渗碳体（ ） A 、Q235 B 、45 C 、60Si2Mn D 、T12 6. 下列合金中，哪种合金被称为巴氏合金（ ） A 、铝基轴承合金 B 、铅基轴承合金 C 、铜基轴承合金 D 、锌基轴承合金 7. 下列钢经淬火后硬度最低的是（ ） A 、Q235 B 、40Cr C 、GCr15 D 、45钢 8. 高速钢淬火后进行多次回火的主要目的是（ ） A 、消除残余奥氏体，使碳化物入基体 B 、消除残余奥氏体，使碳化物先分析出 C 、使马氏体分解，提高其韧性 D 、消除应力，减少工件变形 9. 过共析钢因过热而析出网状渗碳体组织时，可用下列哪种工艺消除（ ） A 、完全退火 B 、等温退火 C 、球化退火 D 、正火 10. 钢的淬透性主要决定于其（ ）

机械工程材料与热加工工艺-(1)

机械工程材料与热加工工艺 -⑴ 第一章金属材料的力学性能 1.什么是应力？什么是应变？ 2.缩颈现象在力一拉伸图上哪一点？如果没有出现缩颈现象，是否表示该试样 没发生塑性变形？ 3.将钟表发条拉直是弹性变形还是塑性变形？怎样判断它的变形性质？ 4.布氏和洛氏硬度各有什么优缺点？下列情况采用哪种硬度法来检查其硬度： 库存钢材，硬质合金刀头，锻件，台虎钳钳口。 5.下列符号所代表的力学性能指标的名称和含义是什么： E, 6,6,6.2,二」，、,'一，:k,HRC, HBS,HBW ,HV . 洛氏硬度的测试规范 标尺压头 总载荷 / N 适用测 试材料 有效值 HRA 1200金刚石 圆锥体 600 硬质合 金，表面 淬火钢 70-85

HRB?1.588mm 淬火 钢球1000 退火钢， 非铁合金25-100 HRC 120°金刚石 圆锥体 1500 般淬 火钢件 20-67第二章金属及合金的结构与结晶 1.名词解释：金属键，晶体，晶格，配位数，致密度，单晶体，多晶体，晶体 缺陷，相，固溶体，金属化合物，相图。 2.简述金属的结晶过程。 3.金属的晶粒粗细对其力学性能有什么影响。 4.典型金属铸锭组织有哪几部分组成？影响金属铸锭组织的因素有哪些？

第三章铁碳合金相图 1.什么是同素异构转变？室温和110C°C时纯铁晶格有什么不同? 填表： 3■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，填写各区相和组织名称。 4.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。 5.含碳量对碳钢组织与性能有哪些影响？ 第四章钢的热处理 1.什么叫热处理？常用热处理的方法大致分为哪几类？ 2.简述钢在加热时奥氏体的形成过程，影响奥氏体晶粒长大的因素有哪些？ 3.简述过冷奥氏体等温转变产物的组织和性能？影响过冷奥氏体转变的因素 有哪些？ 4.在连续冷却转变中如何应用过冷奥氏体等温转变？ 5.什么叫退火？什么叫正火？两者的特点和用途有什么不同？ 6.亚共析钢的淬火为何是A c「(30 -50 C) ?过高或过低有什么弊端? 7.什么叫钢的淬透性和淬硬性？影响钢的淬透性的因素有哪些？ &碳钢在油中淬火的后果如何？为什么合金钢可以在油中淬火？ 9.钢在淬火后为什么要回火？三种类型回火的用途有什么不同？汽车发动机

机械制造基础课程设计--一阶梯状轴

机械制造基础课程设计--一阶梯状轴

1序言------------------------------------------（1） 2机械加工工艺规程设计步骤---------------------（2-7) 2.1 生产类型及零件分析-------------------------------------- (2) 2.2确定毛坯及各表面加工方法--------------------------------（2-3） 2.3确定定位基准及划分加工阶段------------------------------（3-4） 2.4热处理及工艺路线----------------------------------------（4-5） 2.5工序设计及加工余量选择----------------------------------（6） 3工艺说明----------------------—-------------（7-17） 3.1 工序一 --------------------------------------------(7) 3.2 工序二 --------------------------------------------(7) 3.3 工序三 --------------------------------------------(7-17) 塞规 -------------------------------------------（7-14）深浅样板 -------------------------------------------（15-16）成型车刀 -------------------------------------------（16-17） 3.4 工序四 -------------------------------------------（17） 4课设总结-------------------------------------（18）