重庆大学材料成型技术基础--名词解释
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1、凝固原则分为同时凝固和顺序凝固两种。
2、定向凝固技术中的最重要的两个工艺参数分别为温度梯度和抽拉速度。
3、从原子尺度看,合金固-液界面的微观结构可分为两大类,即粗糙界面和光滑界面。
4、铸件中的气孔分为析出性和反应性气孔。
5、通过激冷法和深过冷两种途径可实现合金的快速凝固。
6、铸件内部柱状晶区的范围取决于稳定凝固壳层和内部等轴晶区的出现。
1.液态金属本身的流动能力主要由液态金属的成分、温度和杂质含量等决定。
2.液态金属或合金凝固的驱动力由过冷度提供。
3.晶体的宏观生长方式取决于固液界面前沿液相中的温度梯度,当温度梯度为正时,晶体的宏观生长方式为平面长大方式,当温度梯度为负时,晶体的宏观生长方式为树枝晶长大方式。
5.液态金属凝固过程中的液体流动主要包括自然对流和强迫对流。
6.液态金属凝固时由热扩散引起的过冷称为热过冷。
7.铸件宏观凝固组织一般包括表层细晶粒区、中间柱状晶区和内部等轴晶区三个不同形态的晶区。
8.内应力按其产生的原因可分为热应力、相变应力和机械应力三种。
9.铸造金属或合金从浇铸温度冷却到室温一般要经历液态收缩、凝固收缩和固态收缩三个收缩阶段。
10.铸件中的成分偏析按范围大小可分为微观偏析和宏观偏析二大类。
2.晶体结晶时,有时会以枝晶生长方式进行,此时固液界面前液体中的温度梯度为负。
3.灰铸铁凝固时,其收缩量远小于白口铁或钢,其原因在于碳的石墨化膨胀作用。
4.孕育和变质处理是控制金属(或合金)铸态组织的主要方法,两者的主要区别在于孕育主要影响生核过程,而变质则主要改变晶体生长方式。
5.液态金属成形过程中在固相线附近产生的裂纹称为热裂纹,而在室温附近产生的裂纹称为冷裂纹。
9.铸件凝固方式有逐层凝固、体积凝固、中间凝固,其中逐层凝固方式容易产生集中性缩孔,一般采用同时凝固原则可以消除;体积凝固方式易产生分散性缩松,采用顺序凝固原则可以消除此缺陷。
10.金属塑性加工就是在外力作用下使金属产生塑性变形加工方法。
材料成型技术基础材料成型技术是一种将材料加工成所需形状和尺寸的制造方法。
它包括热成型、挤压、压缩成型、注塑成型、吹塑成型和复合成型等多种技术。
下面将对材料成型技术的基础知识进行介绍。
首先是热成型技术。
热成型是利用高温将材料加热到一定温度后,通过压力使其成型的一种方法。
常见的热成型方法有热压成型、热拉伸成型和热吹塑成型。
热成型技术可用于金属材料、塑料、橡胶等。
其次是挤压技术。
挤压是指通过将高温的材料推入压模中,利用模具的形状来使材料成型的一种方法。
挤压技术广泛应用于铝合金、铜合金、塑料等材料的生产。
再次是压缩成型技术。
压缩成型是指将粉末或颗粒材料装入压模中,然后通过压力使其成型。
常用的压缩成型方法有冲压、压铸、注射等。
压缩成型技术适用于金属、陶瓷等材料的制造。
注塑成型技术是指通过将熔融的塑料注入模具中,经过冷却凝固后取出成型的方法。
注塑成型技术广泛应用于塑料制品的生产,如塑料盒、塑料管等。
吹塑成型技术是将加热的塑料吹入空气或气体的膨胀中,通过气流的作用使塑料成型。
吹塑成型技术常用于制造塑料瓶、塑料容器等。
最后是复合成型技术。
复合成型是指将多种材料通过压合、热熔等方法使其粘结在一起的一种方法。
常见的复合成型方法有层压、模压和注射等。
复合成型技术可用于制造复合材料、夹层玻璃等产品。
总之,材料成型技术是一种将材料加工成所需形状和尺寸的制造方法。
不同的成型技术适用于不同的材料和产品,对于提高生产效率和产品质量具有重要意义。
了解和掌握这些基础知识对于进行材料成型工作是至关重要的。
材料成型技术基础材料成型技术是指将原材料通过一定的加工方式,制造成为具有特定形状、尺寸和性能的产品的过程。
材料成型技术是现代工业制造的基础,它在各个领域都有着广泛的应用,如汽车、机械、电子、建筑等。
本文将对材料成型技术的基础知识进行介绍。
1. 基本概念材料成型技术包括各种加工方式,如锻造、铸造、挤压、拉伸、滚压、剪切、锯切等。
这些加工方式都是通过对原材料的物理和化学变化,使其得到所需的形状和性能,从而实现产品的制造。
2. 锻造锻造是一种通过对金属材料进行加热和压制,使其改变形状和性能的加工方式。
锻造可以分为自由锻造和模锻造两种。
自由锻造是指将金属材料加热至一定温度后,用锤头或压力机对其进行压制,从而使其改变形状和性能。
模锻造是指将金属材料放入特定的模具中进行加热和压制,从而使其得到所需的形状和性能。
3. 铸造铸造是一种通过将液态金属材料倒入特定的模具中,使其冷却固化后得到所需的形状和性能的加工方式。
铸造可以分为压力铸造和重力铸造两种。
压力铸造是指将液态金属材料通过高压喷射进入模具中,从而得到所需的形状和性能。
重力铸造是指将液态金属材料倒入模具中,通过重力作用使其冷却固化,从而得到所需的形状和性能。
4. 挤压挤压是一种通过将金属材料通过模具中的小孔挤出,从而得到所需的形状和性能的加工方式。
挤压可以分为冷挤压和热挤压两种。
冷挤压是指将金属材料在室温下通过模具中的小孔挤出,从而得到所需的形状和性能。
热挤压是指将金属材料加热至一定温度后,通过模具中的小孔挤出,从而得到所需的形状和性能。
5. 拉伸拉伸是一种通过将金属材料拉伸,使其改变形状和性能的加工方式。
拉伸可以分为冷拉伸和热拉伸两种。
冷拉伸是指将金属材料在室温下拉伸,从而得到所需的形状和性能。
热拉伸是指将金属材料加热至一定温度后,拉伸,从而得到所需的形状和性能。
6. 滚压滚压是一种通过将金属材料通过辊轮的滚动,使其改变形状和性能的加工方式。
滚压可以分为冷滚压和热滚压两种。
(一)凝固理论部分一、填空题和名词解释(30分)1.液态金属的结构可概括为近程有序,远程无序。
实际金属液中存在能量、浓度、构(相)三种起伏。
2.纯金属的液态结构是由原子集团、游离原子、空穴或裂纹组成的。
3.溶质元素对液态金属表面张力的影响分为两大类,提高表面张力的溶质元素叫非表面活性元素,使表面张力降低的溶质元素叫表面活性元素。
4.流变铸造是金属(合金)在凝固温度区间给以强烈搅拌,破碎枝晶,使其形态发生变化,由枝晶经梅花状最终变为团粒状。
5.金属及合金的结晶包括形核和长大两个过程,完成这两个过程需要热力学过冷度和动力学过冷度两种过冷度。
6.依靠液态金属(合金)内部自身的结构自发地形核,称为均质形核。
依靠外来夹杂所提供的异质界面非自发地形核,称为异质形核,或非均质形核。
7.界面前沿液体中的温度条件有正温度梯度和负温度梯度两种,对纯金属而言,晶体的宏观生长方式有平面生长和树枝状生长,而无胞状生长。
8.固-液界面的微观结构(几个原子层范围内)分为粗糙界面和光滑(平整)界面两类。
纯金属晶体的微观生长方式有晶体的连续(垂直)生长、二维生长和从缺陷处生长。
9.铸件凝固时间“折算厚度法则”公式为t=R2/K2,其中K为凝固系数,R为折算厚度(铸件模数)。
由于折算厚度法则考虑到了铸件形状这个因素,所以它更接近实际。
10.液态金属凝固过程中的液体流动主要包括自然对流和强迫对流。
自然对流是由浮力流和凝固收缩引起的流动。
液体在枝晶间的流动驱动力来自三个方面,即凝固时的收缩、液体成分变化引起的密度改变和液体和固体冷却时各自收缩。
11.成分过冷:由固-液界面前方溶质的再分配引起的过冷,称为成分过冷。
热过冷:金属凝固时所需要的过冷度,若完全由热扩散控制,这样的过冷称为热过冷。
12.成分过冷的判据式是:G L/R<m L C0(1-k)/D L k,当G L/R≥m L C0(1-k)/D L k时,合金界面前沿无成分过冷,此时界面以平面方式生长;当G L/R<m L C0(1-k)/D L k时合金界面前沿有成分过冷,此时界面以胞状方式或树枝状方式生长。
材料成型技术基础材料成型技术基础材料成型技术是现代工业的核心技术之一,是将材料加工成所需形状、结构和性能的过程。
材料成型技术分为传统成型技术和先进成型技术两种。
前者包括热加工、冷加工、焊接等,后者则包括快速成型、激光加工、注塑成型等。
无论是哪种成型技术,都需要掌握材料成型技术基础知识才能熟练地操作和完成任务。
1.材料成型技术原理材料成型技术在原理上是通过施加压力,改变材料外观和性质。
采用不同的成型方法和工艺流程,可获得所需的形态和性能。
例如,金属冷加工依靠的是材料的塑性变形,而激光切割则是利用激光的高能量和热量来割断材料。
因此,不同成型技术的原理不同,工艺流程也不同。
2.材料成型技术分类材料成型技术主要可以分为常规材料成型技术和高级材料成型技术两类。
常规材料成型技术包括热加工、冷加工、铸造、焊接、切削等。
这些技术在工业生产中应用广泛,可以制造出各种形态的零部件和产品。
高级材料成型技术是在常规成型技术基础上,运用现代科技和工程技术发展起来的成型技术。
例如,金属材料的选择性激光烧结技术(SLS)、三维打印技术、激光切割技术和注塑成型技术等。
这些技术通常被用于制造高性能、高单价、高品质的工业产品。
3.常规材料成型技术热加工热加工技术是利用高温对材料进行塑性变形的加工方式。
通过热处理,可以使金属变得更加容易软化和延展。
热加工适合于制造大量的同样尺寸和形状的零件,例如轴、齿轮等机械元件。
冷加工冷加工技术是不需要高温处理的制造加工方法。
冷加工一般用于金属加工,由于没有热变形,冷加工一般具有更好的精度和表面光洁度。
冷加工应用广泛,例如冷拔、冷轧、冷环等。
铸造铸造是利用熔化的金属,将其注入模具中成型制品的加工方法。
铸造可以生产出各种不同尺寸和形状的零件,应用范围广泛,例如钢铁、铝合金、铜、铜合金等材料。
焊接焊接是将两个物体连接在一起的加工方式。
焊接广泛应用在车辆工业、建筑工业、航空航天工业等领域,例如电弧焊、气体保护焊、激光焊等技术。
材料成型原理名词解释第一章2、金属的表面活性物质:使液态金属表面张力降低的溶质元素,称为该金属的表面活性物质。
3、金属的非表面活性物质:使液态金属表面张力增加的溶质元素,称为该金属的非表面活性物质。
4、充型能力:液态金属的充型能力是指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,即液态金属充满铸型的能力,简称充型能力。
5、流动性:液态金属本身的流动能力,称为“流动性”。
6.铸造:铸造是一种用液态金属生产制品的工艺方法。
7.铸件:将金属熔化,成为具有良好流动性的液态,在重力场或其它力(压力、离心力、电磁力等)作用下充满铸型,经凝固和冷却成为具有铸型型腔形状的制品,所铸出的金属制品称为铸件。
8.晶界流动:晶粒间出现相对流动,称为晶界流动。
9.金属的熔点:金属由固态变成液态过程中,在完全熔化前温度维持不变,这时的温度称为金属的熔点。
10.熔化潜热:金属在熔点温度的固态变为同温度的液态时,要吸收大量的热量,称为熔化潜热。
11.近程有序排列:这种仅在原子集团内的有序排列称为“近程有序排列”。
12.近程有序:原子集团由数量不等的原子组成,其大小为10-10m数量级,在此范围内原子排列仍具有一定的规律性,称为“近程有序”。
13.结构起伏:由于能量起伏,液体中大量不停“游动”着的局域有序原子团簇时聚时散、此起彼伏而存在“结构起伏”14.能量起伏:原子集团间的空穴或裂纹内分布着排列无规则的游离原子。
这样的结构不是静止的,而是处于瞬息万变的状态,即原子集团、空穴或裂纹的大小、形态和分布及热运动的状态都处于每时每刻都在变化的状态--液态中也存在着很大的能量起伏。
15.浓度起伏:由于同种元素及不同元素之间的原子间结合力存在差别,相互结合力较强的原子容易聚集在一起,而把别的原子排挤到别处,表现为游动原子团簇之间存在着成分差异;而且这种局域成分的不均匀性随原子热运动在不时发生着变化。
这一现象称为“浓度起伏”。
16.相起伏:存在成分和结构不同的游动原子集团,在一些化学亲和力较强的元素的原子之间还可能形成不稳定的(临时的)或稳定的化合物----相起伏。
名词解释1.固溶强化:晶格畸变使位错运动阻力增大,从而提高了合金的强度和硬度,但塑性下降,此现象称为固溶强化。
2.结晶:金属材料由液态凝固为固态晶体的过程称为结晶3.加工硬化:金属经冷塑性变形后,会使其强度、硬度提高,而塑性、韧性下降4.回火脆性:淬火钢在某些温度区间回火,或从回火温度缓慢冷却通过该温度区间时,冲击韧度会显著降低,此现象称为回火脆性。
5、再结晶:当退火温度足够高、时间足够长时,在变形金属或合金的显微组织中,产生无应变的新晶粒──再结晶核心。
新晶粒不断长大,直至原来的变形组织完全消失,金属或合金的性能也发生显著变化,这一过程称为再结晶。
6.钢的热处理:是指将钢在固态下采用适当的方式进行加热、保温和冷却,从而改变钢的内部组织结构,最终获得所需性能的工艺方法。
8、马氏体:马氏体(martensite)是黑色金属材料的一种组织名称。
马氏体(M)是碳溶于α-Fe的过饱和的固溶体,是奥氏体通过无扩散型相变转变成的亚稳定相。
9、钢的淬火:将钢件加热到Ac3或Ac1以上某一温度,保持一定时间,然后以适当方式较快的冷却而获得马氏体火下贝氏体组织的热处理工艺称为淬火。
10、相:合金中具有相同的化学成分、相同的晶体结构且性能相同的均匀组成部分称为相11.、淬透性:钢的淬透性是指奥氏体化后的钢在淬火时获得淬硬层深度的能力。
12、铸铁:铸铁是碳质量分数大于2.11%,并比碳素钢含有较多的硅锰硫磷等元素的铁碳合金13、同素异构转变:金属Fe在结晶为固体后,随着温度的继续下降,其晶格类型还会发生变化,这种金属在固态下晶格类型随温度发生变化的现象称为通俗异构转变。
14.、淬硬性:淬硬性是钢在理想条件下进行淬火硬化所能达到的最高硬度的能力。
名词解释一、二章(绪论+铸造成型):1缩孔、缩松:液态金属在凝固的过程中,由于液态收缩和凝固收缩,因而在铸件最后凝固部位出现大而集中的孔洞,这种孔洞称为缩孔,细小而分散的孔洞称为缩松。
2顺序凝固:指采用各种措施保证铸件结构各部分,从远离冒口部分到冒口之间建立一个逐渐递增的温度梯度,实现由远离冒口的部分最先凝固再向冒口方向顺序凝固的凝固方式。
3同时凝固:由顺序凝固的定义可得。
4偏析:铸件凝固后截面上不同部位晶粒内部化学成分不均匀的现象称为偏析。
5:宏观偏析:其成分不均匀现象表现在较大尺寸范围,也称为区域偏析。
6微观偏析:指微小范围内的化学成分不均匀现象。
7流动性:液态金属自身的流动能力称为“流动性”。
8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叫充型能力。
9正偏析:当溶质的分配系数K>1的合金进行凝固时,越是后来结晶的固相,溶质的浓度越低,这种成分偏析称之为正偏析。
10逆偏析:当溶质的分配系数K<1的合金进行凝固时,越是后来结晶的固相,溶质的浓度越高,这种成分偏析称之为逆偏析。
11:自由收缩:铸件在铸型中收缩仅受到金属表面与铸型表面的摩擦阻力时,为自由收缩。
12:受阻收缩:如果铸件在铸型中的收缩除了受到金属表面与铸型表面的摩擦阻力,还受到其他阻碍,则为受阻收缩。
13:析出性气孔:溶解于熔融金属中的气体在冷却和凝固的过程中,由于溶解度的下降而从合金中析出,当铸件表面已凝固,气泡来不及排除而保留在铸件中形成的气孔。
14:反应性气孔:浇入铸型的熔融金属与铸型材料、芯撑、冷铁或熔渣之间发生化学反应所产生的气体在、铸件中形成的孔洞,称为反应气孔。
15:侵入性气孔:浇注过程中熔融金属和铸型之间的热作用,使型砂和型芯中的挥发物挥发生成,以及型腔中原有的空气,在界面上超过临界值时,气体就会侵入金属液而不上浮逸出而形成的气孔。
三章(固态材料塑性成型)1金属塑性变形:是指在外力作用下,使金属材料产生预期的变形,以获得所需形状、尺寸和力学性能的毛坯或零件的加工方法。
名词解释:1.均质形核与非均质形核均质形核:均一液相中以自身结构起伏和能量起伏形成新相的核心的方式。
非均质形核:液态金属中新相以外来质点为基底进行形核的方式。
2.沉淀脱氧与扩散脱氧沉淀脱氧:脱氧剂直接加入液态金属内部与FeO 起作用,生成不溶于液态金属的氧化物,并转入熔渣的脱氧方式。
扩散脱氧:利用FeO 在熔渣和钢液中能够相互平衡,相互转移,使FeO 转移到熔渣中的脱氧方式。
3.最小阻力定律最小阻力定律:当变形体质点有可能沿不同方向移动时,则物体各质点将沿着阻力最小的方向移动。
4.溶质再分配合金凝固过程中,随温度的不同,液、固相平衡成分发生改变,溶质在液、固两相重新分布的现象。
5.长渣与短渣长渣:随温度增高粘度下降缓慢的渣。
短渣随温度增高粘度急剧下降的渣6.简述粗糙界面与光滑界面及其判据。
固-液界面固相一侧的点阵位置有一半左右被固相原子所占据,形成凸凹不平的界面结构,称为粗糙界面;固-液界面固相一侧的点阵位置几乎全被固相原子所占据,只留下少数空位或台阶,称为光滑界面。
根据Jackson 因子大小可以判断: a ≤2 的物质,凝固时固-液界面为粗糙面:a>2 的物质,凝固时固-液界面为光滑面。
7.简述铸件的凝固方式及影响因素。
铸件凝固方式:体积凝固,中间凝固和逐层凝固方式影响因素包括:金属的化学成分和结晶温度范围大小、铸件断面上的温度梯度。
8.简述晶体生长形貌随成分过冷大小变化的规律。
合金凝固界面前沿由溶质再分配引起的成分变化进而导致液相线温度变化而形成的过冷。
随“成分过冷”程度的增大,固溶体生长方式由无“成分过冷”时的“平面晶”依次发展为:胞状晶→柱状树枝晶→内部等轴晶。
9.简述缩孔与缩松的形成条件及形成原因。
缩孔形成原因是金属的液态收缩和凝固收缩之各大于固态收缩,产生条件是铸件由表及里的逐层凝固;缩松形成原因与缩孔相同,产生条件是金属的结晶温度范围较宽,倾向于体积凝固或同时凝固方式。
10.粗糙界面与光滑界面粗糙界面:固-液界面固相一侧的点阵位置有一半左右被固相原子所占据,形成凸凹不平的界面结构;光滑界面:固-液界面固相一侧的点阵位置几乎全被固相原子所占据,只留下少数空位或台阶。
重庆大学829/928历年真题大综合第一部分:名词解释(8个x 4分=32分)注:带※和△为必须掌握的※※空间点阵:由这些阵点有规则地周期性重复排列所形成的三维空间阵列称为空间点阵。
※※晶体:原子在三维空间中作有规则的周期性排列的物质。
※※同素异构转变(多晶型转变):当外部条件(如温度和压强)改变时,金属内部由一种晶体结构向另外一种晶体结构的转变。
※※位错:在晶体中某处有一列或若干列原子发生了有规律的错排现象。
※※过冷度:金属的理论结晶温度与实际结晶温度之差,称为过冷度。
※※合金:两种或两种以上的金属,或金属与非金属,经熔炼或烧结,或用其他方法组合而成的具有金属特性的物质。
※※金属化合物:合金组元间发生相互作用而形成一种具有金属特性的物质。
※※固溶体:合金的组元之间以不同比例相互混合后形成的固相,其晶体结构与组成合金的某一组元的相同,这种相就称为固溶体。
※※铁素体:碳原子溶于α-Fe形成的间隙固溶体,体心立方结构。
※※奥氏体:碳原子溶于γ-Fe形成的间隙固溶体,面心立方结构。
※※强度:金属材料在外力作用下抵抗永久变形和断裂的能力。
※※滑移:晶体的塑性变形是晶体的一部分相对于另一部分沿某些晶面和晶向发生滑动的结果,这种变形方式叫滑移。
※※加工硬化:随着变形程度的增加,金属的强度,硬度增加,而塑性、韧性下降的现象即为加工硬化或形变强化。
※※形变织构:当变形量很大时,多晶体中原为任意取向的各个晶粒会逐渐调整其取向而彼此趋于一致,这一现象称为晶粒的择尤取向。
这种由于金属塑性变形使晶粒具有择尤取向的组织称为形变织构。
※※偏析:合金中各组成元素在结晶时分布不均匀的现象。
※※再结晶:冷变形金属加热到一定温度或保温足够时间后,在原来的变形组织中产生了无畸变的新晶粒,使位错密度降低,性能也发生了显著变化,恢复到变形前水平,这一过程称为再结晶。
※※调质处理:将淬火和随后的高温回火相结合的热处理工艺称为调质处理。
※※马氏体:碳在α-Fe中过饱和的间隙固溶体。
●冶炼:将处理好的矿石或其他原料,在高温下通过氧化还原反应,使矿石中金属与杂质分离,形成金属也和熔渣的过程。
●充型能力:液态合金充满型腔形成轮廓清晰、形状完整的铸件的能力。
●正火:将钢加热到ac3或accm以上30-50度,保温一定时间后在空气中冷却的热处理工艺。
●枝晶偏析:在一个晶粒范围内先结晶和后结晶部分的成分不均匀现象。
●松装密度:粉末自然地充填规定容器时,单位容积粉末的质量。
●粒度组成:用粉体中不同粒径的颗粒占全部粉末的百分比。
●工艺焊接性:在一定工艺条件下,焊接接头产生工艺缺陷的倾向,尤其是出现各种裂纹的可能。
●焊接热循环:在焊接加热和冷却的过程中,焊缝及其附近的母材上某点的温度随时间变化的过程。
●淬火:将钢加热到临界点温度(ac1或ac3)以上,保温一段时间后,以大于临界温度vc的速度进行冷却,获得不平衡组织(马氏体或贝氏体)的热处理工艺。
●第一类回火脆性:淬火钢在150-250摄氏度回火时出现的脆性。
第二类回火脆性:淬火钢在350-500摄氏度范围回火后缓冷而出现的脆性。
●等温淬火:将奥氏体化的工件放入Ms点以上某温度的盐浴中等温足够长的时间,使之转变为下贝氏体组织,然后在空气中冷却的淬火方法。
●塑性:物体在外力作用下产生永久变形而不被破坏的特性。
●加工硬化:金属在冷属性变形过程中,随着变形程度的增加,其强度和硬度不断提高,塑性韧性不断降低的现象。
●回磷现象:在炼钢的某一时期,在脱磷的基本条件得不到满足时,已被氧化进入炉渣的磷重新被还原而溶于钢液的过程。
●退火:把钢加热到某一温度,保温一定时间然后缓慢冷却(一般为随炉冷却),获得接近平衡组织的工艺过程。
●再结晶:金属材料产生塑性变形后加热时,在原来的组织中重新产生无畸变的新晶粒的现象。
●钎焊:采用比母材熔点低的金属材料作为钎料,将焊件与钎料加热,只使钎料熔化而焊件不熔化,利用液态钎料填充间隙,浸润母材并与母材相互扩散,实现连接的方法。
材料成型技术基础材料成型技术是现代制造业中非常重要的一部分,它涉及到各种材料的加工和成型,包括金属、塑料、陶瓷等。
在制造业中,材料成型技术的应用非常广泛,它可以用于生产各种产品,如汽车零部件、家电产品、建筑材料等。
本文将介绍一些材料成型技术的基础知识,希望能对读者有所帮助。
首先,材料成型技术包括许多不同的方法,其中最常见的包括压力成型、热成型和注塑成型。
压力成型是通过施加压力将材料压制成所需形状的方法,常见的压力成型方法包括锻造、冷挤压和热挤压等。
热成型是利用高温将材料加工成所需形状的方法,常见的热成型方法包括热轧、热挤压和热压铸等。
注塑成型是将熔化的材料注入模具中,经冷却后得到所需形状的方法,这种方法常用于塑料制品的生产。
其次,材料成型技术的选择取决于材料的性质和所需产品的形状。
不同的材料有不同的成型特点,例如金属材料通常适合采用压力成型方法,而塑料材料则适合采用热成型或注塑成型方法。
此外,产品的形状和尺寸也会影响成型技术的选择,有些产品需要复杂的形状和细小的尺寸,这就需要采用精密的成型技术,如精密压铸和注塑成型。
再次,材料成型技术的发展对制造业的发展起到了重要的推动作用。
随着科学技术的进步,材料成型技术不断得到改进和创新,新的成型方法不断涌现,使得制造业能够生产出更加复杂和精密的产品。
同时,材料成型技术的发展也促进了材料的发展,新型材料的出现为成型技术的应用提供了更多可能,使得制造业能够生产出更加轻量化、高强度和耐用的产品。
最后,材料成型技术在未来的发展趋势是多样化和智能化。
随着科学技术的不断进步,新的成型方法和设备将不断涌现,使得成型技术更加多样化和灵活化。
同时,智能制造技术的应用也将使得成型过程更加智能化和自动化,提高生产效率和产品质量。
综上所述,材料成型技术是现代制造业中不可或缺的一部分,它的发展对制造业的发展起到了重要的推动作用。
随着科学技术的不断进步,材料成型技术将不断得到改进和创新,为制造业的发展提供更多可能。
材料成型原理名词解释材料成型原理名词解释滑移:指晶体在外力(切应力)的作用下,晶体的一部分沿一定的晶面和晶向,相对于另一部分发生相对移动或切变。
加工硬化:随着变形程度的增加,金属的强度硬度增加,而塑性韧性相对下降的现象。
塑性:指金属材料在外力作用下发生变形而破坏其完整性的能力。
P214变形抗力:金属在发生塑性变形时产生抵抗变形的能力,称为变形抗力,一般用接触面上平均单位面积变形力表示。
P230张量:满足一定的坐标转换关系的分量所组成的集合。
p241应力偏张量:由原应力张量减去应力球张量后得到的,不使物体产生体积变化,产生形状变化。
应力球张量:在任何切平面上都没有切应力,不使物体产生形状变化,只产生体积变化。
等效应力:将复杂应力状态的应力值折合成的单向应力状态的应力值。
P250 理想塑性:在产生塑性变形过程中几乎不发生加工硬化的塑性状态。
主应力:主平面上的正应力。
(主应力:切应力为0的微分面)p246主切应力:主切应力平面上的切应力(主切应力平面:使切应力数值达到极大值的的平面。
主轴空间中,垂直一个主平面而与另外两个成45°)主应变:在任何应变状态下,存在三个垂直主方向,在该方向仅有正应变而切应变为0,该方向的应变称为主应变。
工程应变:真实应变(即对数应变):P267真实应力(流动应力):式样瞬时横截面A上所作用的应力Y称为真实应力,亦称流动应力。
主切应变:在与主应变方向成45°方向上存在的'主切应变。
弹塑性硬化:在塑性变形时,既要考虑塑性变形之前的弹性变形,又要考虑加工硬化。
屈服轨道:在主应力空间中,屈服表面与一个平面的交线。
π平面:在主应力空间中,通过坐标原点并垂直于等倾线的平面。
简单加载:在加载过程中各应力分量按同一比例增加,应力主轴方向固定不变。
中性加载:对于硬化材料,既不产生塑性流动,也不发生弹性卸载。
最小阻力定律:当变形体质点有可能沿不同方向移动时,则物体各质点将沿着阻力最小的方向移动。
材料成型原理名词解释及分析名词解释能量起伏:原⼦能量存在不均匀性。
结构起伏:原⼦时聚时散。
浓度起伏:同种原⼦在不同原⼦团的分布量不同。
表⾯张⼒:⼀⼩部分液体单独在⼤⽓中出现时,⼒图保持球状形态,说明总有⼀个⼒的作⽤使其趋向球状,这个⼒为表⾯张⼒。
传热的基本⽅式:传到传热、对流换热和辐射换热。
三种计算凝固时间的⽅法:1理论计算法;2平⽅根定律;3折算厚度法。
匀质形核:在没有任何外来界⾯的均匀熔体的形核过程。
⾮均质形核:在不均匀的熔体中依靠外来杂质或型壁界⾯提供的衬底进⾏形核的过程。
粗糙界⾯:界⾯固相⼀侧的点阵位置只有50%左右被固相原⼦所占据,这些原⼦散乱的随机分布在界⾯上,形成⼀个坑坑洼洼,凹凸不平的界⾯。
平整界⾯:固相表⾯的点阵位置⼏乎全部被固相原⼦所占据,只留下少数空位;或者是在充满固相原⼦的界⾯上存在少数不稳定的孤⽴的固相原⼦,从⽽形成了⼀个总体上的平整光滑界⾯。
溶质再分配:从形核开始到凝固结束,在整个结晶过程中固液两相内部将不断进⾏着溶质元素的重新分布过程,称为合⾦结晶过程中的溶质再分配平衡凝固:在⼀定压⼒条件下,凝固体系的温度和成分完全由相应合⾦系的平衡相图所规定,这种理想状态下的凝固过程称为平衡凝固。
近平衡凝固过程:在固液界⾯处合⾦成分符合平衡相图,这种情况称为界⾯平衡,相应的凝固过程称为近平衡凝固过程,也成为正常凝固过程。
⾮平衡凝固过程:即使在固液界⾯处也不符合平衡相图的规定,产⽣所谓的溶质捕获现象,这类凝固过程称为⾮平衡凝固过程溶质平衡分配系数:平衡固相溶质浓度Cs与液相溶质浓度Cl之⽐为溶质平衡分配系数热过冷——液态凝固时所需过冷完全由传热所提供。
成分过冷:凝固时由于溶质再分配造成固液界⾯前沿溶质浓度变化,引起理论凝固温度的改变⽽在液固界⾯前液相内形成的过冷。
⾮⼩平⾯-⾮⼩平⾯共晶合⾦(⼜称规则共晶合⾦):该类合⾦在结晶过程中,共晶两相α和β具有⾮⼩平⾯⽣长的粗糙界⾯,组成相的形态为规则的棒状或层⽚状。
材料成型技术基础材料成型技术是指通过一系列的加工方法,将原材料加工成所需形状和尺寸的工件的技术。
它是制造业中最基础、最重要的一环,直接影响着产品的质量、成本和生产效率。
材料成型技术包括铸造、锻造、焊接、切削加工、塑性加工等多种加工方法,本文将对这些方法进行简要介绍。
首先,铸造是指将金属或非金属熔化后,借助重力或压力,注入模具中,冷却后得到所需形状的工件的一种加工方法。
铸造方法简单、成本低,适用于制造大型、复杂形状的零件,但其工件的力学性能一般较差。
其次,锻造是指将金属加热至一定温度后,放入模具中进行挤压、冲击或冲裁等加工方法,得到所需形状的工件。
锻造工件的晶粒结构致密,力学性能优良,适用于制造高强度、高耐磨的零件。
接下来,焊接是指利用高温将金属或非金属熔化,使两个或多个工件连接在一起的方法。
焊接方法种类繁多,包括电弧焊、气体保护焊、激光焊等。
焊接工艺灵活,适用于各种形状、材质的工件连接,但焊接工件的热影响区较大,容易产生焊接变形和裂纹。
再者,切削加工是指利用刀具对工件进行切削、镗削、铣削等加工方法,得到所需形状和尺寸的工件。
切削加工精度高,表面质量好,适用于制造高精度、复杂形状的零件,但加工过程中产生的废屑多,效率较低。
最后,塑性加工是指利用金属材料的塑性变形特性,通过压力、拉力或弯曲力等加工方法,将金属板材或棒材加工成所需形状的工件。
塑性加工适用范围广泛,适用于各种形状、材质的工件加工,但工件的尺寸精度和表面质量较难控制。
总的来说,不同的材料成型技术各有优势和局限,应根据具体的工件要求和生产条件选择合适的加工方法。
在实际生产中,还可以通过组合应用多种加工方法,充分发挥各种加工方法的优点,实现工件的高效加工和优质制造。
希望本文对材料成型技术有所帮助,谢谢阅读。
名词解释: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2、平衡分配系数L :一定温度下熔渣中的(FeO )与液态金属中的[FeO ]达到平衡时的比 值()[]FeO FeO L O F =e 3、延迟裂纹:是在氢、钢材淬硬组织和拘束应力的共同作用下产生的,其形成温度一般在 Ms 以下200℃至室温范围,由于氢的作用而具有明显的延迟特征4、溶质平衡分配常数0K :特定温度*T 下固相合金成分浓度*S C 与液相合金成分浓度*L C 达到平衡时的比值:**0L S C C K = 5、逐层凝固:固液两相区很窄时的凝固方式6、糊状凝固(体积凝固):凝固过程中固液两相区很宽或整个断面处于固液两相区7、中间凝固:固液两相区宽度介于逐层凝固与糊状凝固之间8、均质形核:形核前液相金属或合金中无外来固相质点而液相自身发生形核的过程9、异质形核:依靠外来质点或型壁界面提供的衬底进行生核过程称为异质形核10、形核率:单位体积中单位时间内形成的晶核数目11、粗糙界面:界面固相一侧的点阵位置只有约50%被固相原子占据,形成坑坑洼洼、凹 凸不平的界面结构(非小平面)12、光滑界面:界面固相一侧的点阵位置几乎全部为固相原子所占满,只留下少数空位或台 阶而形成整体平整光滑的界面结构(小平面)13、过冷度:理论结晶温度与实际结晶温度之差14、动态过冷度:晶体长大所需要的界面过冷度称为动态过冷度15、溶质再分配:合金凝固过程中,随温度的不同,凝固相平衡成分发生改变,由于固液相原始成分不同,排出的溶质在固液界面前沿富集并形成浓度梯度,这种在整个凝固过程 中,固液两相内部不断进行着的溶质元素的重新分布过程叫溶质再分配16、成分过冷:凝固过程中由于溶质再分配导致界面前沿溶质富集,改变了界面前方熔体成分,导致界面前沿熔体液相线变化而引起的过冷,它不仅受实际温度梯度的影响同时受 到界面前沿熔体化学成分的影响17、成分过冷判据:LL L L D T K K D C m R G ∆=-<0001 18、外生生长:晶体自型壁生核,然后由外向内单向延伸的生长方式19、内生生长:等轴枝晶在熔体内部自由生长得方式20、共生生长:规则共晶长大时,两相彼此紧密相连,相互依赖生长,两相前方的液体区域 中存在溶质的运动21、离异生长:共晶两相没有共同生长得界面,它们各自以不同的速度而独立地生长,即两相的析出在时间上和空间上都是彼此分离的,因而形成的组织中没有共生的特征,这种 非共生生长得共晶结晶方式叫离异生长22、晶间偏析型离异共晶:当一相大量析出,而另一相尚未开始结晶,将形成晶间偏析型离 异共晶23、晕圈型离异共晶:由于两相在生核能力和生长速度上的差别,第二相环绕着领先相表面 生长而形成一种镶边外围层的情况,此外围层称为晕圈24、共生协同生长:两相各向其界面前沿排出另一组元的原子,由于α前沿富集B ,β前富集A ,扩散速度正比于溶质的浓度梯度,故横向扩散速度比纵向大,共晶两相通过横 向扩散不断排走界面前沿积累的溶质,且又互相提供生长所需的组元,彼此合作,齐头 并进的向前生长25、铸件的宏观组织:铸件的宏观组织指的是铸态晶粒的形态、大小、取向和分布情况26、孕育处理:浇注之前或浇注过程中向液态金属中添加少量物质(孕育剂)以达到细化晶 粒,改善宏观组织的目的27、孕育衰退:孕育效果减弱的现象28、联生结晶:非自发形核依附在熔池边界未熔母材晶粒表面,在较小的过冷度下以柱状晶 的形态向焊缝中心生长,称为联生结晶(外延生长)29、变质处理:焊接时,通过焊接材料向熔池加入一定量的合金元素作为非自发晶核的质点。
材料成形技术基础材料成形技术是将原材料通过加工和加热等方式进行形状改变的一种工艺技术。
它是现代工业生产中最为基础的一种技术,广泛应用于汽车制造、航空航天、电子设备、建筑等众多领域。
材料成形技术的基础包括材料性质、成形工艺、模具设计和材料成型设备等方面。
首先,了解材料的性质对于材料成形技术至关重要。
不同的材料在成形过程中的行为和特性会有所不同,因此在进行材料成形之前,首先需要对材料进行分析和测试,了解其力学性能、热学性能以及变形性能等方面的特点。
这些性能对于选择适当的成形工艺和加工参数具有重要影响。
其次,成形工艺是材料成形技术的关键。
成形工艺是指通过施加力和温度等条件改变材料形状的过程。
常见的成形工艺包括铸造、锻造、轧制、挤压、拉伸、剪切等。
不同的成形工艺适用于不同类型的材料和形状要求,因此需要根据具体的情况选择适当的成形工艺。
第三,模具设计是材料成形技术中的重要环节。
模具是将材料成形成所需形状的关键工具。
模具设计需要根据材料性质、成形工艺和产品要求等因素合理设计模具的结构和形状。
同时,模具的加工精度和表面光洁度对于成形工艺的控制也具有重要影响,因此在模具设计中需要考虑这些因素。
最后,材料成型设备是实施材料成形技术的基础。
不同的材料成形工艺需要相应的设备,如高温炉、锻压机、挤压机、轧机等。
这些设备需要具备相应的功率、控制精度和稳定性,以保证材料能够按照预定的工艺要求进行成形。
总结起来,材料成形技术基础包括材料性质、成形工艺、模具设计和材料成型设备等方面。
了解材料性质、选择适当的成形工艺、合理设计模具和使用符合要求的成型设备是确保材料成形质量的关键。
随着科学技术的发展,材料成形技术的研究不断推进,使得各种新材料和新工艺得以应用,推动了工业生产的进一步发展。
材料成形技术基础材料成形技术是指通过对材料进行加工、变形或组装,使其得到所需形状和性能的一种技术。
在现代制造业中,材料成形技术占据着非常重要的地位,它涉及到诸多工业领域,如航空航天、汽车制造、电子设备等。
因此,对材料成形技术的基础知识有着深入的了解,对于从事相关行业的人员来说至关重要。
首先,材料成形技术的基础包括材料的性能和特性。
不同的材料具有不同的物理、化学性质,这决定了它们在成形过程中的行为。
例如,金属材料通常具有较好的塑性和导热性,适合进行锻造、压铸等成形工艺;而塑料材料则具有良好的可塑性和耐腐蚀性,适合注塑、挤出等成形工艺。
因此,了解材料的性能和特性对于选择合适的成形工艺至关重要。
其次,材料成形技术的基础还包括成形工艺的原理和方法。
成形工艺是指利用机械设备对材料进行加工、变形或组装的方法。
常见的成形工艺包括锻造、压铸、注塑、挤出等。
每种成形工艺都有其独特的原理和方法,需要根据不同的材料和产品要求进行选择。
同时,了解成形工艺的原理和方法,能够帮助我们更好地掌握成形过程中的关键技术和要点,提高产品质量和生产效率。
另外,材料成形技术的基础还包括成形设备和工具的选择和运用。
不同的成形工艺需要配备相应的设备和工具,如锻造需要锻压机、冲压需要冲床、注塑需要注塑机等。
选择合适的成形设备和工具,并正确地进行操作和维护,对于保证成形过程的稳定性和产品质量至关重要。
最后,材料成形技术的基础还包括对成形过程中可能出现的问题和缺陷的分析和解决方法。
在实际生产中,成形过程中可能会出现各种问题和缺陷,如气孔、裂纹、变形等。
了解这些问题和缺陷的成因,以及采取相应的解决方法,能够帮助我们及时发现和解决问题,提高产品质量和生产效率。
综上所述,材料成形技术的基础知识包括材料的性能和特性、成形工艺的原理和方法、成形设备和工具的选择和运用,以及对成形过程中可能出现的问题和缺陷的分析和解决方法。
这些基础知识对于从事相关行业的人员来说至关重要,能够帮助他们更好地掌握成形技术,提高产品质量和生产效率。
材料成型基础名词解释冒口为避免铸件出现缺陷而附加在铸件上方或侧面的补充部分,能向铸件最后凝固部分提供不错金属液,有防止缩孔、缩松、排气和集渣的作用,而冒口的主要作用是补缩。
机械加工余量在机械加工过程中,为改变工件的尺寸和形状而切除的金属厚度成为机械加工余量。
芯头砂芯中伸出铸件以外的不与金属液接触的部分。
浇不足是由于金属液冷却太快,无法充满型腔的结果。
其表现为整块或整片的铸件金属缺失。
本质上是参与成型的液态金属的量不足。
冷隔金属液充型后,在金属液的交接处融合不好,而且在铸件中产生穿透或穿不透的缝隙称为冷隔,多出现在远离流道的铸件表面或薄壁上。
本质上是液态金属在成型过程中融合不好。
起模斜度为使模样容易从铸型中取出或型芯自芯盒中脱出,平行于起模方向在模样或芯盒壁上的斜度称为起模斜度。
缩孔合金液在凝固冷却过程中,其液态收缩和凝固收缩如不能得到补偿,则在铸件最后凝固处形成孔洞,容积大而集中者为缩孔。
冷铁为增加铸件局部冷却速度,在砂型、砂芯表面或型腔内安放金属激冷物。
孕育处理在浇注前往铁液中加入孕育剂,以促进碳元素石墨化,减少白口倾向,使石墨片细化并分布均匀,细化基体组织,改善厚大断面组织和性能的均匀性,从而提高铸铁力学性能和硬度的一种处理工艺。
内浇道内浇道将横浇道中的金属液导入型腔,可控制金属液进入型腔的速度和方向,调节铸件各部分的温度分布和控制铸件的凝固顺序,也具有一定的补缩作用。
其位置、数量、大小对铸件质量有很大影响。
加工硬化金属材料在再结晶温度以下塑性变形时强度和硬度升高,而塑性和韧性降低的现象。
滑移系晶体中一个滑移面及该面上一个滑移方向的组合称一个滑移系。
锻造比锻造比是锻造时金属变形程度的一种表示方法。
锻造比以金属变形前后的横断面积的比值来表示。
不同的锻造工序,锻造比的计算方法各不相同。
拉深用平面板坯制作杯形件的冲压成形工艺飞边模锻时终锻模膛内多余的金属流入飞边槽而形成围绕锻件四周的一圈金属。
具有保证金属填满模膛的作用。
名词解释
一、二章(绪论+铸造成型):
1缩孔、缩松:液态金属在凝固的过程中,由于液态收缩和凝固收缩,因而在铸件最后凝固部位出现大而集中的孔洞,这种孔洞称为缩孔,细小而分散的孔洞称为缩松。
2顺序凝固:指采用各种措施保证铸件结构各部分,从远离冒口部分到冒口之间建立一个逐渐递增的温度梯度,实现由远离冒口的部分最先凝固再向冒口方向顺序凝固的凝固方式。
3同时凝固:由顺序凝固的定义可得。
4偏析:铸件凝固后截面上不同部位晶粒内部化学成分不均匀的现象称为偏析。
5:宏观偏析:其成分不均匀现象表现在较大尺寸范围,也称为区域偏析。
6微观偏析:指微小范围内的化学成分不均匀现象。
7流动性:液态金属自身的流动能力称为“流动性”。
8冲型能力: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叫冲型能力。
9正偏析:当溶质的分配系数K>1的合金进行凝固时,越是后来结晶的固相,溶质的浓度越低,这种成分偏析称之为正偏析。
10逆偏析:当溶质的分配系数K<1的合金进行凝固时,越是
后来结晶的固相,溶质的浓度越高,这种成分偏析称之为逆偏析。
11:自由收缩:铸件在铸型中收缩仅受到金属表面与铸型表面的摩擦阻力时,为自由收缩。
12:受阻收缩:如果铸件在铸型中的收缩除了受到金属表面与铸型表面的摩擦阻力,还受到其他阻碍,则为受阻收缩。
13:析出性气孔:溶解于熔融金属中的气体在冷却和凝固的过程中,由于溶解度的下降而从合金中析出,当铸件表面已凝固,气泡来不及排除而保留在铸件中形成的气孔。
14:反应性气孔:浇入铸型的熔融金属与铸型材料、芯撑、冷铁或熔渣之间发生化学反应所产生的气体在、铸件中形成的孔洞,称为反应气孔。
15:侵入性气孔:浇注过程中熔融金属和铸型之间的热作用,使型砂和型芯中的挥发物挥发生成,以及型腔中原有的空气,在界面上超过临界值时,气体就会侵入金属液而不上浮逸出而形成的气孔。
三章(固态材料塑性成型)
1金属塑性变形:是指在外力作用下,使金属材料产生预期的变形,以获得所需形状、尺寸和力学性能的毛坯或零件的加工方法。
2加工硬化:金属材料在再结晶温度以下塑性变形时强度和硬
度升高,而塑性和韧性降低的现象。
又称冷作硬化。
3自由锻:将加热后的金属坯料置于上下砧鉄间受冲击力或压力而变形的加工方法。
4模型锻造(模锻):将加热后的金属坯料置于具有一定形状的锻模模膛内受冲击力或压力而变形的加工方法。
5胎膜锻造:是在自由锻造设备上使用不固定在设备上的各种称为胎膜的单膛磨具,用胎膜终锻成型的锻造方法。
6落料:把板材冲压出所需外轮廓坯料的过程。
其剪切下来的材料为工序所需的部分。
7冲孔:把坯料内的材料以封闭的轮廓和坯料分离开来,得到带孔制件的冲压方法。
8冷变形:是指金属在进行塑形变形时的温度低于该金属的再结晶温度。
9热变形:是指金属材料在其再结晶温度以上进行的塑形变形。
10板料成型:是利用压力装置和模具使板材产生分离或塑形变形,从而获得成型件或制品的成形方法。
11板料分离过程:是使坯料一部分相对于另一部分产生分离而得到工件或者坯料。
12金属的可锻性:金属塑形变形的能力。
四章(粉末压制)
1粉末压制(主要指粉末冶金):是用金属粉末(或金属和非金属粉末的混合物)做原料,经压制成形后烧结而制造各种类型的零件和产品的方法。
2:电解法:是采用金属盐的水溶液电解析出或熔盐电解析出金属颗粒或海绵状金属块,再用机械法进行粉碎。
3:雾化法:是将熔化的金属液通过喷射气流、水蒸气或水的机械力和急冷作用使金属熔液雾化,而得到金属粉末。
五章(固态材料的连接)
1焊接:将分离的金属用局部加热或加压,或两种方法兼而使用等手段,借助于金属内部原子的结合与扩散作用牢固地连接起来,形成永久性接头的过程。
2熔化焊接:在液态下进行焊接时,母材接头被加热到熔化温度以上,它们在液态下相互熔合,冷却时便凝固在一起,这就是熔化焊接。
3压力焊接:在固态下进行焊接时,利用压力将母材接头焊接,加热只起着辅助作用,有时不加热,有时加热到接头的高塑形状态,甚至使接头的表面薄层熔化,这便是压力焊接。
4钎焊:在接头之间加入熔点远比母材低的合金,局部加热使这些合金熔化,借助于液态合金与固态接头的物理化学作用而达到焊接的目的,这便是钎焊。
5摩擦焊:利用摩擦热使接触面加热到高塑形状态,然后施加压
力的焊接。
6电阻焊:利用电阻加热的方法,将焊件加热到高塑形或局部熔化状态,然后施加压力的焊接方法。
7直流正接:将焊件接电焊机的正极,焊条接其负极。
8直流反接:将焊件接电焊机的负极,焊条接其正极。