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第一篇第一章金属材料的主要性能1、金属材料的力学性能包括：强度、硬度、塑形、冲击韧度、疲劳强度2、常用的有布氏硬度和洛氏硬度，压头不同：（1）HBS以淬火钢球为压头（2）HBW以硬质合金球为压头3、韧性ak=AK/S(冲击做的功)ak：冲击韧度AK：冲断试样所消耗的冲击功JS:试样缺口处的横截面积cm2.第二章铁碳合金1、金属的结晶就是金属液态转变为晶体的过程，亦即金属原子由无序到有序的排列过程2、同素异晶转变：随着温度的改变，固态金属的晶格也随之改变的现象，称为同素异晶转变3、铁素体：碳溶解于α-Fe中形成的固溶体称为铁素体，呈体心立方晶格，通常以符号F表示奥氏体：碳溶入γ-Fe中形成的固溶体称为奥氏体，呈面心立方晶格，以符号A表示4、Fe3c硬度最高高温下：A塑性好珠光体P强度最好常温下：F塑形好，Ld硬度较高(1)、铁碳合金中的机械混合物（2）有：珠光体和莱氏体5、纯铁的晶格有体心立方晶格和面心立方晶格两种6、铁碳合金的的组织可分为固溶体，金属化合物和机械混合物三种7、铁碳合金状态图中有四个基本相即（L）奥氏体相（A）铁素体相（F）和渗碳体相Fe3c，它们各有其相应的单相区第三章钢的热处理1、钢的热处理是将钢在固态下，通过加热、保温盒冷却，一获得预期组织和性能的工艺，热处理与其他加工方法（如铸造、锻压、焊接和切削加工等）不同，它只改变金属材料的组织和性能，而不以改变形状和尺寸为目的2、热处理分类（1）普通热处理，包括退火，正火，淬火，回火等（2）表面热处理，包括表面淬火和化学热处理（如渗碳，氮化等）3、退火是将钢加热、保温，然后随炉或埋入灰中使其缓慢冷却的热处理工艺（1）完全退火：它是将亚共析钢加热到Ac3以上30~50°C，保温后缓慢冷却，主要用于铸钢件和重要锻件（2）球化退火主要用于过共析钢件（3）去应力退火它是将钢加热到500~650C°，保温后缓慢冷却，目的是消除内应力4、正火是将钢加热到Ac3以上30~50°C（亚共析钢）或ACcm以上30~50°C（过共析钢），保温后在空中冷却的热处理工艺正火和完全退火的作用相似，也是将钢加热到奥氏体区，使钢进行奥结晶，从而解决铸钢件、铸件的粗大晶粒和组织不均问题。但正火比退火的冷却速度稍快形成了索氏体，索氏体比比珠光体的强度、硬度稍高，但韧性并未下降。5、回火（1）低温回火（2）中温回火（3）高温回火，500°C以上，淬火并高温回火的复合热处理工艺称为调质处理。6、表面淬火是通过快速加热，使钢的表面层很快达到淬火温度，在在热量来不及传到钢件心部时就立即淬火，从而使表层获得马氏体组织，而心不仍保持原始组织。表面淬火的目的是钢件表层获得高硬度和高耐磨性，而信不仍保持原有的良好韧性。表面淬火所采用的快速加热方法:电感应，火焰，电接触，激光工艺要求：淬火前：正火、调质淬火后：低温回火7、渗碳是将钢件置于渗碳介质中加热、保温，使分解出来的活性碳原子渗入钢的表面渗碳是采用密封的渗碳炉，并向炉内通以气体渗碳剂（如：煤油）渗氮又称氮化，它是将钢件置于氮化炉内加热，并通入氨气，使氨气分解出活性氮原子渗入钢件表层，形成氮化物，从而达到工艺要求。渗氮主要用于制造耐磨性和尺寸精度要求均高的零件，如：排气阀，精密机床丝杠，齿轮等第四章工业用钢1、工业用钢分为：碳素钢,合金钢碳素钢分为：碳素结构钢，优质碳素钢，碳素工具钢低碳钢：Wc=0.08%~0.25%中碳钢Wc=0.25%~0.60%高碳钢Wc=0.60%~1.4%2、未完全脱氧的沸腾钢标以符号“F”，半镇静钢标以符号“b”，对已完全脱样的镇静钢标以符号“Z”或不标符号3、碳素结构钢：Q215，塑性好，通常轧制成薄板、钢管、型材制造结构，也用于制造铆钉、螺钉、冲压件、开口销等。Q235，强度较高，塑性也好，常轧制成各种型钢、钢管、钢筋等制成各种钢构件、冲压件、焊接件及不重要的轴类、螺钉、螺母等Q255，强度更高，用做键、轴、销、齿轮、拉杆、销钉等4、碳素工具钢的牌号以”T”，其后面的一位或两位数字表示钢中平均含碳量的千分数。例：T10A表示平均含碳量为1.0%的高级优质碳素工具钢T8冲头，锻工工具、木工工具，台钳钳口等T10A/T10硬度较高，且所要求一定韧性的工具如：手锯条，小冲模，丝锥，板牙等T12适用于不受冲击而耐磨工具，如：钢锉，刮刀，铰刀等5、W18Cr4v-高速钢（钻头，铣刀，拉刀）3Cr13-不锈钢（耐蚀工具，医疗工具，滚动轴承）ZGMn13耐磨（破碎机齿板，坦克、拖拉机履带等）合金钢：钢中的含硅量大于0.5%，或含锰量大于1.0%。高速工具钢：含W、Mo、V、Cr第二篇铸造木模图1、液态合金的充型过程中，若充型能力不足，铸件格产生浇不到或冷隔等缺陷2、铸件的凝固方式：逐层凝固、糊状凝固、中间凝固3、合金收缩经历的三个阶段：液态收缩、凝固收缩、固态收缩4、缩孔与缩松的异同点:缩孔：它是集中在铸件上部或最后凝固部位容积较大的孔洞。缩孔多呈倒锥形，内表面粗糙，通常隐藏在铸件的内层，但在某些情况下，可暴露在铸件的上表面，呈明显的凹坑（合金的液态收缩和凝固收缩越大，浇注温度越高，铸件越厚，缩孔的容积越大）缩松:分散在铸件某区域内的细小缩孔，称为缩松。当缩松与缩孔的容积相等时，缩松的分布面积要比缩孔大得多。缩松的形成原因也是由于铸件最后凝固区域的收缩未能得到补足，或者因合金成糊状凝固，被树枝状晶体分隔开的小液体区难以得到补缩所致。不同铸造合金的缩孔和缩松的倾向不同。逐层凝固合金的缩孔倾向大，缩松倾向小，反之，糊状凝固的合金缩孔缩孔倾向虽小，但极易产生缩松。5、缩孔和缩松的防止只要能使铸件实现“顺序凝固”，尽管合金的收缩较大，也可获得没有缩孔的致密铸件为了使铸件实现顺序凝固，在安放冒口的同时，还可在某些厚大部位增设冷铁。冷铁通常用钢或铸铁制成6、内应力：（1）热应力（2）机械应力7、热应力使铸件的厚壁或心部受拉伸，薄壁或表层受压缩。铸件的壁厚差别越大，合金线收缩率越高，弹性模量越大，产生的热应力越大预防：尽量减少铸件各部位间的温度差，使其均匀的冷却。8、裂纹：（1）热裂（2）冷裂9、热裂是在高温下形成的裂纹。其形状的特征是：缝隙宽、形状曲折，缝内呈氧化色影响热裂的性质：合金性质（灰铸铁和球墨铸铁热裂倾向小，铸钢、铸铝、可锻铸铁倾向大），铸型阻力。冷裂是在较低温度下形成的裂纹。其形状特征是：裂纹细小，呈连续直线状，有时缝内呈轻微氧化色。冷裂常出现在形状复杂铸件的受拉伸部位，特别是应力集中处。塑性好的合金，可通过塑性变形使内应力自行缓解，故冷裂倾向小，反之，脆性大的合金较易产生冷裂。10.灰铸铁性能特点：抗拉强度低，塑性、韧性差，受石墨影响较小，焊接性能很差，易出现白口组织，裂纹倾向大。石墨的优越性能：①优良减振性②耐磨性能好③缺口敏感性小④性能优良，切削加工性能好。11.影响铸铁石墨化的主要因素是化学成分和冷却速度。第二章常用合金铸件的生产1、球化剂的作用是使石墨呈球状析出，我国广泛采用的球化剂是稀土镁合金。常用的导育剂为含硅量75%的硅铁合金。第三章砂型铸造1、砂型铸造是传统的铸造方法，它适用于各种形状、大小、批量及各种合金铸件的生产2、浇注位置选择原则：（1）铸件重要的加工面应朝下（2）铸件的大平面应朝下（3）为防止铸件薄壁部分产生浇不到或冷隔缺陷，应将面积较大的薄壁部分朝下或使其处于垂直或倾斜位置。（4）若铸件圆周表面要求高，应进行立浇，以便于补缩。应将厚的部分放在铸型上部，以便于安置冒口，实现顺序凝固浇注条件：①浇注温度：温度升高，能力越强②充型压力：提高直浇道高度，压力越大，能力越强。铸件填充条件：①材料：导热系数越大，微冷能力越强，充型降低②温度③气体：设法减少气体来源，并在远离浇道的最高部位开设出气口④结构：最小允许壁厚3mm3、分型面的选择原则：（1）应尽量使分型面平直，数量少（2）应避免不必要的型芯和活块，以简化造型工艺（3）应尽量使铸件全部或大部分置于下箱第四章（76必看）第五章特种铸造（溶模铸造、金属型铸造、压力铸造、离心铸造和消失模铸造1、铸造方法：低压铸造（金属利用率90~95）压力铸造75~80砂型铸造70金属型铸造50~60线收缩率：铁1%钢2%2、金属型铸造是将液态金属浇入液态金属的铸型中，并在重力作用下凝固成形以获得铸件压力铸造：高压下将液态或半液态合金快速的压入金属铸型中，并在压力下凝固以获得铸件的方法离心铸造：将液态合金浇入高速旋转的铸型中使其在离心作用下充填造型并结晶。低压铸造特点：铸件气密性好，轮廓清晰，金属利用率高，工作条件好。离心铸造特点：可获得无缩孔、气孔、夹渣的铸件，组织细密，机械性能好。铸造圆形中空零件时，可以省去型芯且不需要浇注系统，减少金属的消耗。第三篇金属的塑形加工第一章金属的塑形变形1、金属在常温下经过塑形变形后，内部组织将发生变化：1.晶粒沿最大变形的方向伸长，2.晶格与晶粒均发生扭曲产生内应力，3.晶粒间残生碎晶。2、在冷变形时随着变形程度的增加，金属材料的所有强度指标和硬度都有所提高，但塑形和韧性有所下降，这种现象称为变形强化或加工硬化。3、可锻性的优劣常用金属的塑形和变形抗力来综合衡量，（塑形越好，可锻性越好。变形抗力越小可锻性越好）4、按使用设备的不同，模锻可分为锤上模锻，曲柄压力机上模锻，摩擦螺旋压力机上模锻，胎模锻。5、根据其功用的不同，模膛分为模锻模膛和制胚模膛，模锻模膛分为：终锻模膛和预锻模膛。其区别是：预锻模膛的圆角和斜度大，没有飞边槽。6、胎膜的种类很多，主要有扣模，筒模和合模。筒模主要用于锻造齿轮，法兰盘等盘类锻件。7、分模面是上下模或凹凸模的分界面，分模面尽量选用平面，8、G胚料=G锻件+G烧损+G料头G~重量烧损~加热中胚料表面因氧化而烧损的重量，料头：在锻造过程中冲掉或被切掉的那部分金属重量，9、长轴类模锻件锻件的长度约宽度之比较大。第三章1、冲压产生的基本工序有：分离工序和变形工序。2、分离工序是使胚料的一部分与另一部分相互分离的工序，如落料冲孔，切断和修正，静冲等，3、设计落料模时，应先按落料件确定凹模刃口尺寸，取凹模做设计基准件，然后根据间隙确定凸模尺寸，即用缩小凸模刃口尺寸来保证间隙值。设计冲孔模时，先按冲孔件确定凸模刃口尺寸取凸模做设计基准件，然后根据间隙确定凹模尺寸，即用扩大凹模刃口尺寸来保证间隙值，4、切向受压应力作用，径向受拉应力作用