【正文】 ）、抗拉強度（ ）、斷后伸長率 ( )。 符號表示： 疲勞強度 δ 1 應(yīng)用條件和范圍： 黑色金屬循環(huán)周 次 10 的 7 次方，有色金屬和某些高強鋼循環(huán)周次 10 的 8 次方。 沖擊韌度 ak。洛氏硬度計可測定軟的金屬材料，也可測定硬的金屬材料。 應(yīng)用條件和范圍： 材料進行壓力加工時 選 材 的主要依據(jù)。 應(yīng)用條件和范圍 ： 設(shè)計機械零 件和選 材 的主要依據(jù)。 符號表示：屈服強度 σ s—— 材料產(chǎn)生屈服時的最小應(yīng)力。 載荷的概念 1）靜載荷：大小不變或變動很慢的載荷。 掌握金屬材料的力學性能各項指標的概念，符號及表示方法，應(yīng)用條件和范圍 。這樣 才能夠良好地完成本課程的學習任務(wù)。閱讀時要注重對基本概念、基本理論的理解，同時要積極開展 理論 與 實踐 的 結(jié)合 。 掌握主要毛坯成形方法的基本原理和工藝特點，具有選擇毛坯及工藝分析的初步能力。 1 《金屬工藝學》 學習包 目 錄 課程的任務(wù)和學習方法 ……………………………………………………………… 2 第一章 金屬材料的性能………………… ………………………………………… 1 習題 ……………………………………………………………………………… 2 第二章 金屬與合金的晶體結(jié)構(gòu)與結(jié)晶…………………………………………… 3 習題 ……………………………………………………………………………… 5 第三章 鐵碳合金…………………… ……………………………………………… 6 習題 ……………………………………………………… ……………………… 7 第四章 鋼的熱處理………………… ……………………………………………… 8 習題 ……………………………………………………………………………… 10 第五章 鋼鐵材料的表面熱處理… ………………………………………………… 習題 ……………………………………………………………………………… 第六章 常用工程材料 ……………………………………………………………… 11 習題 ……………………………………………………………………………… 13 第七章 鑄造成形………… ………………………………………………………… 14 習 題 ……………………………………………………………………………… 15 第八章 鍛壓成形……… …………………………………………………………… 16 習題 ……………………………………………………………………………… 17 第九章 焊接與膠結(jié)成形 …………………………………………………………… 18 習題 ……………………………………………………………………………… 21 第十章 機械零件材料及毛坯的選擇與質(zhì)量檢驗 ………………………………… 22 習題 ……………………………………………………………………………… 24 第十 一章 金屬切削加工的基礎(chǔ)知識……………………………………………… 25 習題 ……………………………………………………………………………… 28 第十二章 切削加工方法…………………………………………………………… 29 2 習題 ……………………………………………………………………………… 31 第十三章 機械加工工藝過程的基礎(chǔ)知識………………………………………… 32 習題 ……………………………………………………………………………… 34 第十四章 零件的結(jié)構(gòu)工藝性………………………………… …………………… 35 習題 ……………………………………………………………………………… 35 第十五章 先進制造技術(shù)…………………………………………………………… 習題 ……………………………………………………………………………… 習題答案 ………………………………………………………………………… 36 3 課程的任務(wù)和學習方法 一、本課程的特點 本課程是一門有關(guān)機械零件制造方法及其用材的綜合性技術(shù)基礎(chǔ)課。 掌握各種主要加工方法的實質(zhì)、工藝特點、基本原理和設(shè)備；了解零件的加工工藝過程，能制定簡單的制造工藝過程。 每章閱讀理解后，要結(jié)合復習思考題進行自檢，看是否初步掌握基本內(nèi)容，并要及時完成習題作業(yè)，以求達到較牢固的掌握基本內(nèi)容。 四、閱讀教材選 用和刪減內(nèi)容 本課程采用 中國機械工業(yè)教育協(xié)會組編，劉會霞主編的 《 金屬工藝學 》教材。 了解金屬材料的物理、化學性能及應(yīng)用。 2）沖擊載荷 ：突然增加或消失的載荷。單位為 Mpa。 2）塑性 概念：金屬材料在載荷作用下產(chǎn)生塑性變形而不斷裂的能力。 3） 硬度 概念：材料表面局部體積內(nèi)抵抗另一物體壓入時變形的能力。HRA 主要用于測量硬質(zhì)合金、表面淬火鋼； HRB 主要用于測量軟鋼、退火鋼、銅合金等； HRC 主要用于測量一般淬火鋼。 應(yīng)用條件和范圍：沖擊韌度值一般只作為選 材時的 參考，不能作為計算依據(jù)。 三、 本章重點 金屬材料的力學性能各項指標的概念，符號及表示方法，應(yīng)用條件和范圍。 二、判斷題 塑性變形隨 載荷的去除而消失。 掌握金屬晶體的三種常見晶格類型：面心立方、體心立方和密排 六 方晶 格 。 了解二元合金相圖的建立，了解合金結(jié)晶的過程 。 3） 金屬的實際晶體結(jié)構(gòu) ： 實際金屬的 晶體結(jié)構(gòu) 是 多晶體結(jié)構(gòu) ； 實際金屬的晶體結(jié)構(gòu) 內(nèi)部存在晶體缺陷。晶 4 體缺陷是強化金屬的手段之一 金屬的結(jié)晶 ： 1） 純金屬 的結(jié)晶過程。 2）金屬結(jié)晶后的 晶粒大小 。 合金的晶體 結(jié)構(gòu) 1）合金的基本概念： 合金： 一種金屬元素與其它金屬元素和非金屬元素 ，經(jīng)熔煉、燒結(jié)或其他方法結(jié)合成具有金屬特性的物質(zhì)。 組織：用肉眼或借助顯微鏡觀察到材料晶粒內(nèi)部組成相的數(shù)量、形態(tài)、大小和分布狀態(tài)。由于溶質(zhì)原子的融入，容劑晶格發(fā)生畸變，使塑性變形阻力增加，導致金屬的強度、硬 度提高， 塑性、韌性有所下降，這種現(xiàn)象稱為固溶強化。通過調(diào)整固溶體中容質(zhì)含量和金屬間化合物數(shù)量、大小、形態(tài)和分布狀況，可以改變合金的力 5 學性能。二元合金結(jié)晶過程： 液相線以上溫度，合金為液相 —— 到達液相線，合金開始結(jié)晶 —— 液相線、固相線之間，合金液相、固相共存 —— 到達固相線及一下，合金為固相。 金屬晶格 常見 的基本類型有（ ）、（ ）、（ ）三種 。（ ） 金屬結(jié)晶的過程 是晶核形成和晶核長大的過程 。 A 高于 B 低于 C 等于 四、名詞解釋 晶體 晶體缺陷 結(jié)晶 合金 固溶體 金屬間化合物 五 、簡答題 6 實際金屬中存在的晶體缺陷對金屬的力學性能有何影響 ？ 為什么希望得到細小晶粒組織？如何細化晶粒？ 第 3 章 鐵碳合金 一、 學習目標 熟悉 鐵碳合金的基本組織 的特點。 二、基本內(nèi)容 鐵碳合金基本組織 1） 純鐵的同素異構(gòu)轉(zhuǎn)變 ： δ Fe： 1394186。С固態(tài)鐵，面心立方晶格， 。 力學性能：塑性、韌性較好，強度、硬度低。力學性能：塑性 、韌性幾乎為零 ，硬度 很高 。С — 727186。 鐵碳合金相圖 7 1） 相圖分析 ： 鐵碳合金 相圖 中的相： 液相、 δ 鐵素體、 鐵素體、奧氏體和 滲碳體 。 亞共析鋼：含碳量 %—— %，室溫平衡組織 F+P。 共晶白口鑄鐵：含碳量 %，室溫平衡組織 Ld’。 三、本章重點 含碳量對鐵碳合金組織轉(zhuǎn)變和力學性能的影響。 二、判斷題 碳溶于α Fe 中形成的間隙固溶體，稱為奧氏體 。 A 體心立方 B 面心立方 C 密排六方 奧氏 體為（ ）晶格。 二、基本內(nèi)容 鋼在加熱和冷卻時 的組織轉(zhuǎn)變 1） 鋼在加熱時的組織轉(zhuǎn)變： 鋼的奧氏體化：把鋼加熱到臨界溫度以上，由室溫下組織轉(zhuǎn)變?yōu)?奧氏體。 2） 鋼在冷卻時的組織轉(zhuǎn)變： 等溫冷卻轉(zhuǎn)變：將奧氏體化的鋼迅速冷卻到臨界溫度以下的給定溫度等溫保持，使過冷奧氏體 發(fā)生組織轉(zhuǎn)變，待轉(zhuǎn)變完成后再冷卻到室溫。 連續(xù)冷卻轉(zhuǎn)變 ：將奧氏體化的鋼在溫度連續(xù)下降過程中使過冷奧氏體發(fā)生組織轉(zhuǎn)變， 冷卻速度不同，轉(zhuǎn)變產(chǎn)物也不同 。 2）鋼的正火 ：將鋼加熱到 Ac3 或 Acm 以上 30— 50186。 鋼的淬火和回火 1）鋼的淬火：將鋼加熱到 Ac3 或 Ac1 以上 30— 50186。 2）淬火鋼的回火：將鋼加熱到 Ac1 以下某一溫度，保溫一定時間后冷卻到室溫的熱處理工藝。С ）目的是提高韌性和彈性，保持一定硬度，常用于 彈簧、熱模具等 件。 10 鋼的表面熱處理 1）鋼的表面淬火： 僅對工件表層進行淬火的工藝，稱為表面淬火?；鹧婕訜岜砻娲慊鹗怯糜趩渭蛐∨a(chǎn)的大型零件和需要局部淬火的工具和零件。常用材料為低碳鋼或低碳合金鋼。 四、習題 一、填空題 鋼的整體熱處理分為（ ）、（ ）、（ ）、 （ ）。 表面淬火的方法有（ ）表面淬火、（ ）表面淬火。（ ） 低碳鋼可用正火代替淬火，以改善其切削加工性能。 A 亞共析鋼 B 過共析鋼 C 合金鋼 低溫回火的目的是（ ），中溫回火的目的是（ ），高溫回火的目的是（ ）。 A 加熱溫度 B 組織變化