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第一章晶格类型用以描述原子在晶体中排列形式的空间格架称为晶格。晶格中原子组成的平面称为晶面。晶格中通过两个以上原子震动中心的直线称为晶向。晶格中最简单，最基本，最典型的空间几何体称为晶胞。金属晶体三种基本类型：体心立方晶格，面心立方晶格，密排六方晶格金属内所有原子排列的形式和方位都完全一致的结构称为单晶体，表现出明显的方向性；实际金属固体是由许多小晶体组成，称为多晶体。金属的结构基本是多晶体结构，每个晶粒的尺寸约为10负一次方到10的负三次方毫米金属结构中的缺陷：1点缺陷，在外界条件的干扰下，实际金属的晶格中某些原子会脱离其平衡位置，使该处成为空位状态，在晶格的间隙中也可以滞留多余原子。2线缺陷，指晶格中某一列或若干列原子出现有规错排（位错），破坏了晶格的规则而形成的缺陷。3面缺陷，实际金属是多晶体结构，故有晶界的存在，这就是面缺陷的一种，档晶粒内部存在一系列刃型位错时，就会形成所谓的亚晶界，这也是晶体的面缺陷。合金：两种或以上的元素组成的金属物质。固溶体：固态合金中，各组元相互溶解而形成的均匀物质成为固溶体。（置换式固溶体，间隙式固溶体）合金的组元按固定比例经化合形成的物质成为化合物。合金中的组元以儿子的晶格类型相互掺杂在一起的结构称为机械混合物。铁碳合金的基本组织：1铁素体，是溶解在阿尔法铁中的固溶体，用F表示溶碳能力很有限，强度很低，塑性韧性较好2奥氏体，溶解在伽马铁中的固溶体，用A表示，面心立方结构，溶碳能力较强，，强度不高，塑性很好3渗碳体，是铁和碳形成的金属化合物，用铁三碳表示，含碳分数百分之6.69，强度高，塑性和韧性很差，是脆性组织，4珠光体，奥氏体在恒温条件下分解而获得的机械混合物，由铁素体和渗碳体组成，含碳0.77，层片状结构，中等强度，有一定塑性和韧性。5莱氏体，液态合金在恒温条件下结晶后获得的机械混合物，由奥氏体和渗碳体组成，含碳4.3，温度低于727度时由珠光体和渗碳体组成的机械混合物，脆性组织铁碳合金状态图：ABCD线是液态线，AHJECF线是固态线，ECF线称为共晶线，GS线是铁碳合金在冷却时，从奥氏体中析出铁素体的起始线，ES线是铁碳合金在冷却时从奥氏体中析出二次渗碳体的开始线，PSK线是共析线第二章金属工艺性能平衡加热是指加热速度缓慢，金属发生变化时间足够，不受约束，周围介质不参与变化的加热状态。平衡加热中的严重缺陷是出现过热现象。犹豫奥氏体晶粒有长大的倾向，档金属长时间处于高温状态，特别超过1100摄氏度后，无论哪种钢的奥氏体晶粒都会迅速长大，形成粗晶粒结构，力学性能降低，韧性变化最明显非平衡加热，加热速度快，温度分布不均匀，局部金属温度过高，工件各部分之间或表层与心部之间温差大缺陷：过热和过烧2氧化和脱碳3吸气及蒸发4应力和变形平衡冷却指冷却速度缓慢，各种转变进行得充分，金属各部分之间不存在温差的冷却。分为两个阶段：一是液态转变为固态；一个是固态下的组织转变。液态转变为固态物质的现象称为凝固。凝固时获得晶体结构的过程称为结晶。结晶有两种情况：纯金属和共晶类合金是在恒温下惊醒结晶，大多数合金是在一段温度范围内完成结晶的。金属的结晶都是由形成晶核和晶核的不断长大两个阶段组成非平衡冷却对结晶的影响：1过冷2偏析3晶粒不均匀4缩孔和缩松塑性变形：当外力增大，使金属内部应力超过该金属的屈服强度后，及时外力停止作用，金属的变形也不会消失。单晶体的塑性变形主要是晶粒内部的滑移变形，还有孪晶变形。多晶体的塑性变形包括晶内变形和晶间变形，晶内变形主要是滑移变形，晶间变形包括晶粒间的滑动和转动变形。金属在常温下经过塑性变形后，内部组织发生的变化：1晶粒沿变形最大的方向伸长2晶格和晶粒均发生扭曲，产生内应力3晶粒间产生碎晶。金属的强度和硬度升高，塑性和韧性下降，这种现象称为加工硬化热处理性是指金属材料在改变温度过程中获得所需组织和性能的能力。液态金属充填铸型型腔的能力称为充型能力，影响充型能力的因素有三个方面：1金属成分2温度和压力3铸型填充条件金属的可锻性是衡量材料通过塑性加工获得优质零件的难易程度的工艺性能。可锻性取决于金属的本质和加工条件。金属的本质（化学成分的影响，金属组织的影响）加工条件（变形温度的影响，变形速度的影响，应力状态的影响）金属材料的焊接性是指金属材料在一定的焊接工艺条件下，获得优质焊接接头的难易程度。焊接性包括两个方面：一是工艺焊接性，主要是指焊接接头产生工艺缺陷的倾向，尤其是出现各种裂缝的可能性；二是使用焊接性，主要是指焊接接头在使用中的可靠性，包括焊接接头的力学性能及其他特殊性能。第三章热处理是指金属在固态下通过改变温度，保温和随后调整至室温，改变金属组织，从而获得所需性能的工艺方法整体热处理方法：一，退火，把钢加热到某一温度，经保暖后缓慢冷却，以获得接近平衡组织的工艺方法。目的：降低硬度以便于切削加工；提高塑性以利于塑性加工加工成形；细化晶粒以提高力学性能；消除应力以防止变形或开裂。退火种类：完全退火，球化退火，等温退火，扩散退火，去应力退火，再结晶退火二，正火，正火是指把钢加热到A3线或Acm线以上30~50‘C，保温后，在静止空气中冷却的处理工艺三，淬火，把钢加热到组织转变温度以上30到50摄氏度，保温后快速冷却的处理工艺。目的在于获得马氏体组织，使钢具有高硬度和搞耐磨性。淬火方法：单液淬火法，双液淬火法，分级淬火法，等温淬火法。四，回火，把淬火后的钢加热到A1线以下某一温度，保温后冷却至室温的处理工艺。目的是为了消除淬火时因冷却过快而产生的内应力，降低淬火工件的脆性，稳定工件尺寸和使工件符合工作条件的性能。回火三类（低温，中温，高温回火）表面热处理方法：一、表面淬火1感应加热表面淬火，具有加热快，淬火组织细密，工件表面为残余压应力和生产率高，易实现机械化和自动化生产等优点，但加热需复杂昂贵的设备，形状复杂的零件，所需加热器制造困难，不适合单件，小批量生产。2火焰加热表面淬火，是用高温火焰快速加热工件表面达淬火温度，随即喷水使表面快速冷却，获得所需表面硬层的工艺方法。淬硬层一般2到6毫米，适用于中碳钢，中碳合金钢制成的异型，大型或特大型工件的表面淬火，无需复杂设备，操作简单，但淬火效果不够稳定二、学热处理，是将工件放在一定介质中加热和保温，使介质中的活性原子渗入工件表层，以改变工件表层的化学成分和组织，达到强化工件表面或保护工件表面的处理工艺。1渗碳，提高工件表面含碳质量分数的工艺方法，较为普遍的有固体渗碳和气体渗碳。特点是表层颖，耐磨和心部韧性和塑性好2渗氮，，提高钢件表面含氮质量分数的工艺方法，常用气体渗氮法3碳氮共渗处理第四章铸造是将液体金属浇入铸型中，冷却凝固后获得铸件的工艺方法。铸造方法具有较强的适应性；铸件成本低。铸造是一种液态成形工艺，成形过程中受多种因素的影响，很难精确控制，致使铸生产中存在铸件的机械性能稍低、质量不够稳定、劳动条件较差等缺点。一、选择浇注的位置：1、铸件的重要工作面或主要加工面应朝下或呈侧立状态。2、铸件上的大平面结构或薄壁结构应朝下或呈侧立状态。3、选择浇注位置应有利于补缩，防止在铸件中产生缩孔。二、确定分型面：1、分型面的确定应能方便地取出模样或铸件，为此，分型面一般选在铸件的最大截面处。2、分型面的确定应尽量与浇注位置一致，并应尽量满足浇注位置的要求。3、分型面应避免曲折，数量应少，最好是一个且为平面。铸造方法：砂型铸造，金属型铸造，熔模铸造，压力铸造，低压铸造等。铸造结构设计：一、避免铸造缺陷的合理结构1、铸件壁厚应合理取值2、铸件壁厚力求均匀，避免局部过厚形成热节的结构3、铸件的各壁之间应均匀过渡，两个非加工表面所形成的内角应设计成圆角4、避免铸件产生翘曲文治武功和大的水平平面结构二、简化工艺过程的合理结构1、铸件整体结构应能选出合适的分型面，其数量应少，铸件外形应便于取出模样。2、合理设计凸台和避免侧壁具有妨碍拔模的局部凹陷结构3、设计铸件应合理确定结构斜度4、铸件结构应有利于型芯的固定、排气和清理三、结合铸造方法的合理结构1、熔模铸造成形件的结构2、金属型成型件的结构3、压力铸造成型件的结构第五章塑性加工一、自由锻：自由锻是利用冲击力或压力使金属在上下两个抵铁之间产生塑性变形，从面得到所需锻件的锻造方法。二、模锻：模锻是在高强度金属锻模上预先制出与锻件形状一致的模膛，使坯料在模膛内受压力变形的锻造方法。分类如下：1、锤上模锻（1）锻模结构。1、模锻模膛：终锻模膛、预锻模膛2、制坯模膛：拔长模膛、滚压模膛、弯曲模膛、切断模膛。2、压力机上的模锻5.2板料冲压成形一、分离工序1、冲裁（落料和冲孔）：冲裁是使坯料按封闭轮廓分享的工序2、修整：修整是利用修整模沿冲裁件外缘或内孔刮削一薄层金属，以切掉普通冲裁时在冲裁件断面上存留的剪裂带和毛刺。3、切断：切断是指用剪刃或冲模将板料沿不封闭轮廓进行分享的工序。二、变形工序1、拉深2、弯曲3、胀形4、翻边三、冲模的分类和构造1、简单冲模：****是在冲床的一次行程中只完成一道工序的冲模。2、连续冲模：***是在冲床的一次行程中，在模具不同部位上同时完成数道冲压工序的模具。3、复合冲模：***是在冲床的一次行程中，在模具同一位上同时完成数道冲压工序的模具。5.7塑性加工零件的结构设计一、锻件结构设计1、自由锻件结构设计（1）锻件上具有锥体或斜面的结构，从工艺角度衡量是不合理的。（2）锻件由数个简单几何体构成时，几何体的交接处不应形成空间曲线。（3）自由锻件上不应设计出加强筋、凸台、工字形截面或空间曲线形表面。（4）锻件的黄截面积有急剧变化形状较复杂时，应设计成由几个简单件构成的组合体。2、模锻件结构设计（1）模锻零件必须具有一个合理的分模面，以保证模锻件易于从锻模中取出、敖料最少、锻模容易制造。（2）由于模锻件尺寸精度高和表面粗糙度值低，因此，零件上只有与其他机件配合的表面，才需进行机械加工，其表面均应设计为非加工表面。（3）为了使金属容易充满模膛和减少工序，零件外形力求简单、平直和对称。（4）在零件结构允许的条件下，设计时尽量避免有深孔或多孔结构。（5）在可能条件下，应采用锻-焊组合工艺，以减少熬料、简化模锻工艺。二、冲压件结构设计冲压件的设计不仅应保证它具有良好的使用性能，而且也应具有良好的工艺性能，以减少材料的消耗、延长模具寿命、提高生产率、降低成本及保证冲压件质量等。影响冲压件工艺性的主要因素有：冲压件的形状、尺寸、精度及材料等。1、冲压件的形状与尺寸2、改进结构，可以简化工艺、节省材料3、冲压件的厚度：在条件允许的情况下，尽可能采用较薄的材料来制件零件，以减少金属的消耗。第六章焊接焊接是一种永久性连接金属材料的工艺方法。焊接过程的实质是利用加热或加压力等手段，借助金属原子的结合与扩散作用，是分离的金属材料牢固的连接起来。6.1电弧焊一、焊条电弧焊（即手工电弧焊）。是利用焊条与工件间产生电弧热，将工件和焊条熔化而进行焊接的方法。1.焊接电弧。是在电极与工件之间的气体介质中长时间有力的放电现象，即在局部气体介质中有大量电子流通过的导电现象。产生电弧的电极可以是金属丝，钨丝，碳棒或焊条，一般手工电弧焊都是用焊条。电弧中阳极区和应汲取的温度因点击材料不同而有所不同，用钢焊条焊接钢材时，阳极区温度约为2600K，阴极区约为2400K电弧中心区温度为最高，可达6000~8000K。有正接和反接两种接线方法：正接是将工件接到电源的正极，焊条（或电极）接到负极；反接是将工件接到电源的负极，焊条（或电极）接到正极。正接时温度相对高一些。2.焊条电弧焊的焊接过程：电弧在焊条与被焊工件之间燃烧，电弧热使工件和焊芯同时熔化成熔池，同时也是焊条的药皮熔化和分解。3.电焊条：一般焊条电弧焊所使用的焊条为普通电焊条，由焊芯和药皮（涂料）两部分组成。焊芯起到点和填充焊缝金属的作用，药皮则用于保证焊接顺利进行并使焊缝具有一定得化学成分和力学性能。（1）焊芯。（2）焊条药皮。（3）焊条的种类及型号。（4）焊条的选用原则。二、埋弧焊。也称熔剂层下焊接。1.埋弧焊的焊接过程。焊接时，焊接机头将光汉斯自动送入电