第一篇金属材料导论
金属材料力学性能指标的含义、表示方法（符号） 强度包括抗拉强度σb、屈服点（或屈服强度）σs 。 塑性：定义，表征塑性好坏的指标→伸长率（δ）、断面收缩率（）。 硬度：布（HB）、洛（HR系列，最常用的为HRC）、维氏硬度(HV) 材料的力学性能指标
? 冲击韧性：冲击韧度（ak） ? 疲劳强度：σ-1 纯铁的晶体结构
? 常见金属的晶体结构有体心立方(fcc)、面心立方（bcc）、密排六方（hcp）。 ? 纯铁的晶体结构有体心立方（α-Fe、δ-Fe）面心立方（γ-Fe）。 实际金属的晶体缺陷
? 点缺陷，包括空位、间隙原子、置换原子。 ? 线缺陷，主要是位错。
? 面缺陷，主要有金属晶体表面，晶界、相界、亚晶界等。 金属的结晶
? 结晶速度与过冷度（△T）的关系：△T↑，结晶速度↑，晶粒越细。 ? 金属结晶过程→形核和长大。 ? 晶粒对金属材料力学性能的影响：
? 晶粒越细，金属材料的强度、硬度越高，塑性、韧性越好。 纯金属结晶过程中细化晶粒的方法
? ⑴增大冷却速度，增大过冷度 ? ⑵进行变质处理，增加外来晶核
? ⑶采用机械、超声波振动、电磁搅拌等。 铁碳合金及二元相图
? 合金、组元、相的基本概念
? 铁碳合金基本组成相：F、A、Fe3C。
? 按溶质原子在溶剂晶格中所处的位置，固溶体分为间隙固溶体、置换固溶体 ? 铁碳合金基本组织：
? 固溶体：铁素体（α或F）、奥氏体（γ或A）； ? 混合物：珠光体（P）、莱氏体（Ld） ? 化合物：渗碳体（Fe3C） 钢的分类
? 按含碳量高低：低碳钢（ wc≤0.25% ）、中碳钢（ 0.25%≤wc≤0.60% ）、高碳钢（ wc≥0.60% ）
? 工具钢属于高碳钢。常用碳素工具钢： T10A 平均含碳量为1%的优质碳素工具
钢。
? 钢中杂质元素：Si、Mn（有益元素），S、P（有害元素） 零件选材的一般原则：
? 满足使用性能要求 ? 满足工艺性能要求 ? 满足经济性要求 钢的热处理
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? 钢的热处理：是指在固态将钢加热到一定温度，保温一段时间，而后冷却，以获得
所需组织和性能的工艺方法。
? 钢热处理过程三阶段：加热、保温和冷却。 ? 马氏体：C在α-Fe中过饱和固溶体。
? 钢的普通热处理工艺：退火、正火、淬火、回火。 ? 退火、回火的目的
? 淬火目的：获得硬度高的马氏体，提高钢的强度和硬度。 ? 调质处理：淬火+高温回火
? 钢表面热处理的目的：改变工件表面层组织，提高其表面的硬度、耐磨性。 ? 表面淬火的方法有：
? 感应加热、火焰加热、激光加热表面淬火
第二篇铸造篇
? 铸造：是指将熔融的金属液浇注入铸型内，待冷却凝固后获得所需形状和性能的毛
坯或零件的工艺过程。 ? 铸造优点：
? （1）原材料来源广。 ? （2）生产成本低。
? （3）铸件形状与零件接近，尺寸不受限制 铸造
? 合金铸造性能包括合金的流动性、收缩性、偏析和吸气性能等。
? 合金的充型能力：是指液态合金充满铸型型腔，获得形状完整、轮廓清晰铸件的能力。
? 充型能力不足会产生浇不足、冷隔等缺陷。 ? 液态合金流动性与合金的充型能力间的关系 合金的流动性
? 影响合金流动性的因素有哪些？
? 常用合金中铸铁和硅黄铜的流动性最好，铝硅合金次之，铸钢最差。共晶成分的合
金流动性最好。
合金的流动性
? 影响合金流动性的因素有哪些？
? 常用合金中铸铁和硅黄铜的流动性最好，铝硅合金次之，铸钢最差。共晶成分的合金流动性最好。
合金的凝固方式
? 逐层凝固、糊状凝固、中间凝固方式。 ? 金属凝固方式与铸件质量间的关系
? 逐层凝固方式——合金的充型能力强，补缩性能强，便于防止缩孔和缩松，铸件质
量高。
? 糊状凝固方式——合金液流动性差，不易补缩，铸件在铸造工程中所产生的缺陷较
多，难以获得结晶坚实的铸件，铸件质量差。
铸造合金的收缩
? 合金收缩的三个阶段：
? 液态收缩、凝固收缩、固态收缩
? 铸件产生缩孔、缩松的主要原因：液态收缩、凝固收缩
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? 合金产生应力、变形和开裂的主要原因：固态收缩 铸件内应力
? 铸造应力大致可分为热应力和机械应力。
? 热应力：由于铸件壁厚不均匀或各部分冷却速度不同，致使铸件各部分的收缩不同
步而引起的应力。
? 消除或减小热应力的措施：铸件壁厚均匀，凝固方式采用同时凝固。 ? 机械应力：铸件的固态收缩受铸型或型芯的机械阻碍而形成的应力。 ? 防止机械应力的措施：改善铸型和型芯的退让性 石墨在灰口铸铁中存在的形态
? 灰铸铁：片状 ? 可锻铸铁：团絮状 ? 蠕墨铸铁：蠕虫状 ? 球墨铸铁：球状 灰铸铁
? 灰铸铁常用的孕育剂：含硅75%的硅铁合金 ? 灰铸铁牌号表示法及意义： HTXXX
? 其中“HT” 表示灰铸铁；“XXX”表示其最小抗拉强度值。 ? 应用：机床床身、机床导轨 ? 灰铸铁综合性能最好。 砂型铸造
? 整模造型：适用于铸件最大截面靠一端且为平面的铸件。 ? 分模造型：常用于生产最大截面在中部（或圆形）的铸件。 ? 挖砂造型：主要用于分型面不是平面的单件、小批铸件的生产。 ? 假箱造型：用于成批生产需要挖砂造型的铸件。
? 活块造型：主要用于生产带有突出部分且难以起模的、单件、小批铸件的生产。 砂型铸造
? 造型方法按自动化程度可分手工造型、机器造型。 ? 砂型铸造最基本的工序→造型。 特种铸造及铸件中的气孔
? 主要包括熔模铸造、压力铸造、金属型铸造、离心铸造等。 ? 熔模铸造的工艺过程。
? 压型制造→型壳制造→焙烧、浇注等。
析出性气孔、侵入性气孔、反应性气孔。
铸件结构设计工艺性 1.避免外形侧凹
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金属工艺学复习资料
