浙大機(jī)械制造基礎(chǔ)考試復(fù)習(xí)

1、題型：名詞解釋、填空、單選、簡述、看圖、選做題成績：平時30%，考試70%不考：晶體、非鐵金屬、非金屬、表面/化學(xué)熱處理、毛坯選擇（即書上第2,6,7,8,13章）注：這里只整理了老師復(fù)習(xí)課上提到的重點，不代表不考其他內(nèi)容?！镜?章 金屬材料的機(jī)械性能】P15-1：有一緊固螺栓使用后發(fā)現(xiàn)有塑性變形，試分析材料的哪些性能指標(biāo)達(dá)不到要求？屈服強(qiáng)度：產(chǎn)生屈服時(s點)的最小應(yīng)力。表征抗塑性變形的能力。彈性變形：外力去除后能夠自行恢復(fù)的變形。塑性變形：外力去除后不能完全自動恢復(fù)而保留下來的變形，又稱永久變形?？估瓘?qiáng)度：材料能承受的最大應(yīng)力(b點)。表征材料抵抗斷裂的能力。屈服點：材料發(fā)生彈性形變與塑性

2、形變的分界點。鋼的拉伸曲線：oe段：彈性變形階段es段：屈服階段（彈-塑性階段）s點后出現(xiàn)水平段，載荷保持不變，試樣繼續(xù)伸長。sb段：強(qiáng)化階段bk段：縮頸階段k處：斷裂【第4章 鋼的熱處理】P59-1：熱處理加熱時的奧氏體晶粒大小與哪些因素有關(guān)？1.加熱溫度：溫度越高，晶粒長大越明顯。2.保溫時間：保溫時間長，奧氏體晶粒粗大。3.合金元素：阻止奧氏體晶粒長大：能形成穩(wěn)定碳化物元素（鈦、釩、鋯、鎢、鉻等）形成不溶于奧氏體的氧化物及氮化物的元素（鋁）促進(jìn)石墨化的元素（硅、鎳、鈷）在結(jié)構(gòu)自由存在的元素（銅）加速奧氏體長大：錳、磷4.原始組織：接近平衡狀態(tài)的組織有利于獲得細(xì)奧氏體晶粒。過冷奧氏體：因相

3、變和擴(kuò)散都需要時間，過冷到A1線以下的奧氏體不能立即發(fā)生轉(zhuǎn)變，暫時處于不穩(wěn)定狀態(tài)奧氏體。不同過冷度下，過冷奧氏體可能轉(zhuǎn)變?yōu)樨愂象w、馬氏體等介穩(wěn)定組織。P59-2：過冷奧氏體在不同溫度等溫轉(zhuǎn)變時，可獲得哪些轉(zhuǎn)變產(chǎn)物？高溫750(A1)550珠光體(P)實際上還有索氏體(S)和屈氏體(T)中溫550240(Ms)貝氏體(B)低溫240(Ms)-40(Mf)馬氏體(M)退火：將金屬構(gòu)件加熱到高于或低于臨界點（Ac1或Ac3）的某一溫度，保持一定時間，隨后緩慢冷卻，從而獲得接近平衡狀態(tài)的組織與性能的金屬熱處理工藝。特點：冷卻速度慢，得到珠光體。目的：軟化鋼件、消除內(nèi)應(yīng)力、細(xì)化晶粒、改變碳化物的形態(tài)及分

4、布。分類：完全退火：Ac3以上保溫，完全轉(zhuǎn)變?yōu)閵W氏體，然后緩冷。適用對象：亞共析鋼等溫退火：加熱保溫后，快速冷卻至低于Ar1，保溫使奧氏體全部分解，再空冷。適用對象：合金工具鋼、高合金鋼球化退火：使碳化物球化。加熱到Ac1+2030，保溫，各工藝按不同方式冷卻。適用對象：共析鋼、過共析鋼擴(kuò)散退火（均勻化退火）：高溫加熱Ac3+150200，長時間保溫，慢速冷卻。適用對象：合金鋼、重要鑄鋼件應(yīng)用：消除鑄造過程中的組織不均勻性（如枝晶偏析）枝晶偏析：在一個晶粒內(nèi)化學(xué)成份分布不均勻的現(xiàn)象。去應(yīng)力退火（低溫退火）：加熱到Ar1以下某一溫度，緩冷。應(yīng)用：消除鑄件、鍛件、焊接件以及切削加工后的殘余應(yīng)力。正

5、火：將鋼件加熱到上臨界點(Ac3或Acm)以上4060或更高的溫度，保溫達(dá)到完全奧氏體化后，在空氣中冷卻的簡便、經(jīng)濟(jì)的熱處理工藝。特點：空冷，得到索氏體。晶粒較細(xì)小，強(qiáng)度、硬度比退火略高。目的：晶粒細(xì)化，均勻組織，調(diào)整硬度。適用范圍：普通結(jié)構(gòu)零件的最終熱處理。亞共析鋼淬火前的預(yù)備熱處理。低碳鋼提高強(qiáng)度與硬度。過共析鋼以消除網(wǎng)狀Fe3C。用于消除魏氏組織（針狀鐵素體）。淬火：將鋼件加熱到奧氏體化溫度（Ac3或Ac1以上）并保持一定時間，然后以大于臨界冷卻速度冷卻，以獲得非擴(kuò)散型轉(zhuǎn)變組織，如馬氏體、貝氏體和奧氏體等的熱處理工藝。特點：在冷卻劑中以適當(dāng)速度冷卻，得到馬氏體(主要)、貝氏體。目的：使過

6、冷奧氏體轉(zhuǎn)變?yōu)轳R氏體或貝氏體，配合不同溫度的回火，以提高鋼的強(qiáng)度、硬度、耐磨性、疲勞強(qiáng)度及韌性等。淬火方法：1.單液淬火：加熱、保溫后，在一種冷卻介質(zhì)中冷卻。2.雙液淬火：加熱、保溫后，先水冷，溫度降至300時再油冷。3.馬氏體分級淬火：在略高于Ms點熱浴中保溫，再放在空氣/油/硝鹽浴中冷卻。用于：高碳、高合金鋼4.貝氏體等溫淬火：加熱、保溫后，在高于Ms點的鹽浴中使A-體轉(zhuǎn)變?yōu)锽下-體。用于：尺寸不大、形狀復(fù)雜、要求高的彈簧、小齒輪、絲錐等5.冷處理：淬火后，放入更低溫度（<0）冷卻。用于：要求高硬度、高耐磨性的零件6.局部淬火：局部加熱+全部冷卻、或：全部加熱+局部冷卻用于：局部要求

7、高硬度、高耐磨性的零件7.預(yù)冷淬火：加熱、保溫后，先在A1以上空冷，再淬入冷卻介質(zhì)。目的：減少淬火變形?；鼗穑簩⒋慊鸷蟮匿?，在AC1以下加熱、保溫后冷卻下來的熱處理工藝。目的：降低脆性，消除或減少內(nèi)應(yīng)力。獲得工件所要求的機(jī)械性能。穩(wěn)定工件尺寸。對退火難以軟化的某些合金鋼，采用高溫回火將硬度降低，以利切削加工?；鼗鸸に嚕?.低溫回火：溫度：150-250組織：回火馬氏體硬度：HRC58-64目的：消除部分應(yīng)力，獲得回火馬氏體適用范圍：要求高硬度、高耐磨性的零件2.中溫回火：溫度：350-500組織：回火屈氏體（彈性極限和屈服強(qiáng)度高，也具有一定的韌性）硬度：HRC35-45目的：消除內(nèi)應(yīng)力；獲得高

8、的彈性極限、屈服強(qiáng)度及適當(dāng)?shù)捻g性適用范圍：彈性零件3.高溫回火（調(diào)質(zhì)處理）：溫度：500-650組織：回火索氏體（綜合機(jī)械性能最好，即強(qiáng)度、塑性和韌性都比較好）硬度：HB200-350（HRC25-35）（0.3-0.5%C）目的：要求綜合機(jī)械性能良好的零件。不能用正火代替。調(diào)質(zhì)處理：淬火+高溫回火P60-5：正火與退火相比有何異同？異：組織：正火得到索氏體；退火得到珠光體。加熱溫度：正火加熱到奧氏體化溫度；退火根據(jù)目的不同，溫度可高可低。冷卻速度、冷卻方式：正火空冷；退火緩冷（隨爐冷卻）。目的：正火消除過熱組織；退火消除成分偏析，去除內(nèi)應(yīng)力。強(qiáng)度、硬度：正火組織的強(qiáng)度和硬度略大于退火組織。同

9、：屬于熱處理，細(xì)化晶粒，改善材料性能，適用范圍廣。P60-6：亞共析鋼采用完全退火，過共析鋼采用球化退火，為什么？等溫退火？球化退火：碳素工具鋼、合金工具鋼、軸承鋼等鋼材經(jīng)軋制、鍛造后空冷，所得組織是片層狀珠光體與網(wǎng)狀滲碳體，硬而脆，難以切削加工，淬火時容易變形和開裂。經(jīng)球化退火，得到球狀珠光體組織，滲碳體呈球狀顆粒，彌散分布在鐵素體基體上，硬度低，便于切削加工，淬火時奧氏體晶粒不易長大，使工件變形和開裂少。完全退火：只適用于亞共析鋼，不宜用于過共析鋼。因為過共析鋼緩冷后會析出網(wǎng)狀二次滲碳體，使鋼的強(qiáng)度、塑性和韌性大大降低。所謂“完全”是指退火時鋼的內(nèi)部組織全部進(jìn)行了重結(jié)晶。通過完全退火來細(xì)化

10、晶粒，均勻組織，消除內(nèi)應(yīng)力，降低硬度，便于切削加工，并為加工后零件的淬火作準(zhǔn)備。等溫退火：與完全退火加熱溫度完全相同，只是冷卻的方式有差別。等溫退火是以較快的速度冷卻到A1以下某一溫度，保溫一定時間使奧氏體轉(zhuǎn)變?yōu)橹楣怏w組織，然后空冷。合金鋼的奧氏體比較穩(wěn)定，采用等溫退火可大大縮短退火周期。【第5章 機(jī)械工程材料】鋼牌號的含義，如：Q235：最低屈服強(qiáng)度為235MPa的碳素結(jié)構(gòu)鋼(Q>300則為低合金高強(qiáng)度鋼)45：含碳量為0.45%的優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼。(數(shù)字表示萬分之幾)T8：含碳量為0.8%的碳素工具鋼。(數(shù)字表示千分之幾)4種鑄鐵(HT、KT、QT、RuT)的形狀結(jié)構(gòu)：灰鑄鐵(HT)：

11、碳以片狀石墨形式存在球墨鑄鐵(QT)：碳以球狀石墨形式存在可鍛鑄鐵(KT)：碳以團(tuán)絮狀石墨形式存在蠕墨鑄鐵(RuT): 碳以蠕蟲狀石墨形式存在合金鋼：為了改善鋼的性能，有意加入一定合金元素的鋼。合金元素對鋼的影響：1.Ni、Co、Mn使A1、A3線下降，奧氏體區(qū)擴(kuò)大；Cr、W、Mo、V、Ti、Al、Si則相反。2.除Mn外，使奧氏體化過程減慢，并阻礙奧氏體晶粒的長大，細(xì)化晶粒。3.除Co外，提高過冷奧氏體穩(wěn)定性，C曲線右移。4.Co、Al使Ms、Mf點下降。5.減慢回火時組織分解和轉(zhuǎn)變的速度、增加回火抗力、回火穩(wěn)定性，回火時硬度下降少。6.產(chǎn)生固溶強(qiáng)化，提高強(qiáng)度硬度、降低塑性韌性。7.沉淀強(qiáng)化

12、（“沉淀型”的“二次硬化”）。8.提高淬透性（主要Cr）。9.提高紅硬性。10.提高耐磨性。11.其他：改善焊接性能、改善切削性能、增加尺寸穩(wěn)定性。了解以下材料在性能與應(yīng)用上的區(qū)別：材料分類合金元素作用應(yīng)用45優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼齒輪、軸65優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼冷成型彈簧60Si2Mn合金彈簧鋼Si/Mn強(qiáng)化鐵素體汽車板彈簧9SiCr合金刀具鋼-低合金工具鋼Cr提高淬透性低速手工刀具W18Cr4V合金刀具鋼-高速鋼V提高耐磨性、熱硬性耐高溫刀具2Cr13不銹鋼Cr防腐蝕受沖擊載荷的零件、盛酸液或食品的容器16Mn低合金鋼Mn提高強(qiáng)度、硬度、淬性無縫鋼管彈簧鋼：要求：具有高的彈性極限(e)，保證彈性變形能力

13、和承載能力；具有高的疲勞強(qiáng)度(-1)，以免在交變應(yīng)力作用下產(chǎn)生疲勞斷裂，保證壽命；具有足夠的沖擊韌性，防止受沖擊時發(fā)生脆性斷裂。Si、Mn、Cr：提高淬透性、強(qiáng)化鐵素體W、V：增加高溫強(qiáng)度、細(xì)化晶粒常用型號：50V：小汽車彈簧；65Mn：汽車座墊彈簧；55Si2Mn、60Si2MnA：汽車板彈簧制造方法：冷成型、熱成型冷成型彈簧：D<7mm，白鋼絲直接冷卷成型；使用65，70，75，85，T8，T9，65Mn等，大都用碳鋼；成型后要200-300去應(yīng)力退火。熱成型彈簧：D>10-14mm，成型后淬火+中溫回火（400-500）?！镜?章 鑄造、鍛壓與焊接】P181-2：鑄件產(chǎn)生縮孔

14、、縮松的原因和防止方法：縮孔的基本原因：液態(tài)收縮、凝固收縮（金屬從液態(tài)凝固、冷卻時產(chǎn)生體積和尺寸的縮減）?？s孔：鑄件在凝固中，由于補(bǔ)縮不良而產(chǎn)生的孔洞。逐層凝固易產(chǎn)生縮孔。（左圖）縮松：鑄件某一區(qū)域中分散而細(xì)小的縮孔。（右圖）防止方法：1.采用順序凝固原則：使鑄件按規(guī)定方向按薄壁-厚壁-到冒口的順序依次凝固，讓縮孔轉(zhuǎn)移到冒口中去，從而獲得致密的鑄件的原則。實施方法：內(nèi)澆道+冒口+冷鐵。2.加壓補(bǔ)縮：鑄型置于壓力罐中，澆注后使鑄件在壓力下凝固，可顯著減少顯微縮松。3.選擇合適的合金：不同成分的合金，凝固方式不同，總體積收縮量不同；共晶成分的鐵碳合金凝固區(qū)間最小，收縮量最小。實際生產(chǎn)中碳、硅含量應(yīng)

15、在4.3附近。分型面的選擇原則：圖見ppt 58-60頁分型面：鑄型組元間的接合面。基本原則：保證質(zhì)量的前提下，盡可能簡化工藝。1.鑄件全部或大部置于下箱：加工面及基準(zhǔn)面應(yīng)盡量放在同一砂箱中，避免錯箱而影響質(zhì)量。2.分型面盡量少而平。3.應(yīng)盡量減少分型面數(shù)量，最好只有一個分型面。4.應(yīng)盡量減少型芯和活塊的數(shù)量，以簡化制模、造型、合箱等工序。5.為便于造型、下芯、合箱及檢驗型腔尺寸，應(yīng)盡量使型腔和主要型芯處于下箱。6.分型面應(yīng)選在鑄件最大截面處、選用平直面作為分型面。P182-5：普通砂型鑄造、壓力鑄造、離心鑄造的原理：砂型鑄造：在砂型中生產(chǎn)鑄件的鑄造方法。造型方法：手工造型、機(jī)器造型手工造型：

16、特點：操作技術(shù)要求高，勞動強(qiáng)度大，生產(chǎn)率低，造型質(zhì)量不穩(wěn)定。應(yīng)用：單件、小批生產(chǎn)，特別是大型復(fù)雜鑄件。機(jī)器造型：特點：生產(chǎn)率高；勞動條件較好；鑄件精度較高；表面質(zhì)量較好；設(shè)備投資較大；產(chǎn)品變換適應(yīng)性差。適用：兩箱造型、成批、大量生產(chǎn)各類鑄件。壓力鑄造：金屬在高壓（5150兆帕）下高速充型，并凝固。優(yōu)點：生產(chǎn)率高，操作簡便；獲得形狀復(fù)雜的薄壁件；鑄件精度高、表面粗糙度低，可少切削、無切削；鑄件晶粒細(xì)小，組織致密，力學(xué)性能好。缺點：設(shè)備投資大。用于鑄鋼、鑄鐵件時，鑄型的壽命很低。內(nèi)部有氣孔和縮松，不宜大余量切削，不宜熱處理。應(yīng)用：鋁、鋅、鎂等非鐵合金，中、小型鑄件的大量生產(chǎn)。離心鑄造：將金屬液澆入

17、繞水平、傾斜或立軸旋轉(zhuǎn)的鑄型中，在離心力作用下凝固成鑄件。特點：鑄件多是簡單的圓筒體，不用型芯即可形成圓筒內(nèi)孔。優(yōu)點：生產(chǎn)管、筒狀鑄件，成本低；生產(chǎn)率高；鑄件組織致密，力學(xué)性能高；能生產(chǎn)雙金屬鑄件。缺點：成分偏析，內(nèi)表面粗糙且尺寸不易控制，設(shè)備投資大。應(yīng)用：各類鑄造合金及各種尺寸鑄件的成批、大量生產(chǎn)，尤其適于空心回轉(zhuǎn)體類鑄件。常用鑄造方法比較：砂型鑄造：工藝適應(yīng)性最強(qiáng)、設(shè)備費用和鑄件成本較低，應(yīng)用最廣泛。特種鑄造：適合于特定場合，如薄壁件、精密件鑄造或大批量生產(chǎn)。P211-7：自由鍛造、錘上模鍛、胎膜鍛的工藝特點、應(yīng)用、選擇原因：自由鍛造：利用沖擊力或壓力使金屬在鍛造設(shè)備的上下砧鐵間產(chǎn)生自由變

18、形的方法。特點：加工適應(yīng)性較廣，但對技術(shù)水平要求高，勞動條件差，金屬損耗大，生產(chǎn)率低。是制造大型鍛件的唯一方法。手工鍛造：適用于單件、要求不高的小型鍛件。機(jī)器鍛造：適用于小批量生產(chǎn)、大型鍛件。模鍛：將金屬坯料放在鍛模模膛內(nèi)，在鍛壓沖擊力或壓力下變形而獲得鍛件的方法。特點：模型鍛造的生產(chǎn)率高，鍛件形狀準(zhǔn)確，可獲得形狀復(fù)雜的鍛件，切削加工余量小。但需要專門模鍛設(shè)備，故成本較高。適用于中小型、批量生產(chǎn)。錘上模鍛：在專用的模鍛空氣錘或模鍛蒸汽錘的鍛錘和模墊上分別固定上下模，上下模經(jīng)錘擊合攏，而獲得鍛件的方法。特點：具有一般模鍛的優(yōu)點，但沖擊大、震動大、噪聲大、效率低。一般僅用于中小噸位的鍛錘。壓力機(jī)上

19、模鍛：在壓力機(jī)上的滑塊和底座上分別固定上下模，上下模經(jīng)下壓合攏，而獲得鍛件的方法。特點：沖擊小、噪聲小、操作安全，但生產(chǎn)率低。一般適用于中小批量生產(chǎn)。胎模鍛：在自由鍛造的設(shè)備上用胎膜生產(chǎn)鍛件的方法。與錘上模鍛和壓力機(jī)模鍛不同的是，胎膜不與錘頭和下模座連在一起（需要手工輔助夾持）。特點：工藝靈活，可提高鍛件的精度和形狀的復(fù)雜程度，減少加工余量，提高生產(chǎn)率。P211-8：落料與沖孔的區(qū)別：落料：利用沖裁取得一定外形的制件或坯料的沖壓方法。（沖裁掉落的是需要的部分）沖孔：把坯料內(nèi)的材料以封閉的輪廓和坯料分離開來，得到帶孔制件的沖壓方法。（沖裁掉落的是不要的部分）電弧焊：利用電弧作為熱源的熔焊方法。焊

20、接過程：引弧形成熔池形成焊縫焊接電?。涸诤笚l末端和工件兩極之間的氣體介質(zhì)中，產(chǎn)生強(qiáng)烈而持久的放電現(xiàn)象。焊接接頭：焊縫區(qū)：熔池金屬冷卻結(jié)晶所形成的鑄態(tài)組織。焊接熱影響區(qū)：由于焊接熱的作用，焊縫兩側(cè)母材的組織和性能發(fā)生變化的區(qū)域。1.熔合區(qū)：強(qiáng)度、塑性、韌性極差；裂紋和局部脆斷發(fā)源地2.過熱區(qū)：塑性和韌性很低；裂紋發(fā)源地3.正火區(qū)：力學(xué)性能優(yōu)于母材4.部分相變區(qū)：力學(xué)性能較母材稍差主要缺陷：氣孔：焊接時熔池中的氣泡在焊縫凝固時未能逸出而形成的空穴。夾渣：焊后殘留在焊縫中的熔渣。焊接裂紋：由于焊接殘余應(yīng)力較大而在焊縫或熱影響區(qū)產(chǎn)生的裂紋。未焊透：焊接接頭根部未完全熔透的現(xiàn)象。焊接應(yīng)力：焊縫區(qū)域的拉應(yīng)

21、力。焊接變形：焊接構(gòu)件由于焊接而產(chǎn)生的變形。焊接應(yīng)力與變形的根本原因：焊件在焊接過程中受到局部加熱和快速冷卻。焊接應(yīng)力及變形的預(yù)防、消除措施：焊縫不交叉，截面和長度盡可能?。缓侠淼暮附禹樞?；采用反變形法；焊前預(yù)熱；焊后熱處理：去應(yīng)力退火焊接變形的矯正：機(jī)械矯正、火焰矯正焊條電弧焊：用手工操作焊條進(jìn)行焊接的電弧焊方法焊接過程：用途：適用于各種金屬材料、各種厚度、各種結(jié)構(gòu)形狀的焊接。電焊條：電焊時熔化填充在焊接工件的接合處的金屬條。藥皮：是礦石粉末、鐵合金粉、有機(jī)物和化工制品等原料按一定比例配制后壓涂在焊芯表面上的一層涂料埋弧焊：是一種電弧在焊劑層下燃燒進(jìn)行焊接的方法。其固有的焊接質(zhì)量穩(wěn)定、焊接生

22、產(chǎn)率高、無弧光及煙塵很少等優(yōu)點，使其成為壓力容器、管段制造、箱型梁柱等重要鋼結(jié)構(gòu)制作中的主要焊接方法。特別適用于焊接大型工作的直縫和環(huán)縫。P235-6：工字梁的焊接（上課講過答案）【第7章 金屬切削加工的基礎(chǔ)知識】P305-4：積屑瘤是如何產(chǎn)生的？積屑瘤的優(yōu)缺點。積屑瘤：在加工中碳鋼時，在刀尖處出現(xiàn)的小塊且硬度較高的金屬粘附物。積屑瘤的形成：切削過程中，由于金屬的擠壓和強(qiáng)烈摩擦，使切屑與前刀面之間產(chǎn)生很大的應(yīng)力和很高的切削溫度。當(dāng)應(yīng)力和溫度條件適當(dāng)時，切屑底層與前刀面之間的摩擦力很大，使得切屑底層流出速度變得緩慢，形成一層很薄的“滯流層”，當(dāng)滯流層與前刀面的摩擦阻力超過切屑內(nèi)部的結(jié)合力時，滯流層的金屬與切屑分離而粘附在切削刃附近形成積屑瘤。優(yōu)點：保護(hù)刀具：積屑瘤硬度很高，可代替切削刃進(jìn)行切屑，減少刀具的磨損。增加工作前角：使刀具的實際工作前角增大，可減小切削變形和切削力，使切削輕快。缺點：影響工件尺寸精度：1.時大時小，時有時無，使切削力產(chǎn)生波動而引起振動。2.積屑瘤的頂端突出于切削刃之外，使實際的切削深度不斷變化。影響工件表面粗造度：1.積屑瘤破裂后會劃傷表面，加快刀具磨損。2.會形成硬點和毛刺，使工件表面粗造度值增大。【第8章 機(jī)械加工工藝的基本知識】P299頁的軸（加工的要求、材料選擇、尺寸