哈工大机械工程材料及成形技术基础
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工程材料及成形技术基础 机械零件材料及成形工艺的选用
工程材料及成形技术基础专业知识,内容丰富,知识严谨。对于自学者来说,是绝对有用的一手资料!
机械零件材料及成形工艺的选用10.1工程材料及成形工艺选用的基本原则1)使用性能足够的原则 零件举例 模具 化工机械 受力及环境 高硬、耐磨 腐蚀介质 负荷轻、耐磨 抗弯、高冲击、耐磨 材料与工艺 工具钢、轴承钢 不锈钢、 非不锈钢 + 表面处理 球墨铸铁 渗碳钢、渗碳 调质钢， 高频表面淬火
拖拉机减速齿轮、 内燃机曲轴汽车转动齿轮
一般传动轴
强韧性
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2)工艺性能良好的原则工艺性能 铸造性 锻造性 最优条件 熔点低，共晶成分 Fcc的金属， 第二组元少的合金 ω CE < 0.4% 140 ~ 248 HB 淬火变形小，回火脆性小， 淬透性高
材料性能 从优 劣排列铸铁、黄铜、铝合金、 青铜、铸钢 低、中、高碳钢，高合 金钢、黄铜、青铜、 铝合金 碳钢及低合金结构钢， 防锈铝、青铜、硬铝 不锈钢、30钢、45钢、 铸铁、T8钢、65Mn 低碳钢、低合金钢、高 碳钢、含锰钢、铝合金
焊接性 切削性
热处理性
3)经济性合理的原则
4)结构、材料、成形工艺相适应的原则
工程材料及
工程材料及成形工艺基础
绪论
1材料是指那些能够用于制造结构，器件或其他有用产品的物质，例如金属，陶瓷，聚合物，半导体，超导体介电材料，木材，沙石，复合材料等。
2工程材料根据其组成与结构特点，可分为金属材料，无机非金属材料，有机高分子材料和复合材料。根据材料的性能特征，可分为结构材料和功能材料。根据材料的用途分为建筑材料 能源材料 机械工程材料 电子工程材料。
3材料的主要加工主要指材料的成形加工及强化，改性和表面技术的应用。
第一章 材料的力学行为和性能
1材料的性能包括使用性能和工艺性能。使用性能分为物理性能，化学性能和力学性能。
2力学行为：材料在载荷作用力下的表现
3弹性变形：当物体所受外力不大而变形处于开始阶段时，若去除外力，物体发生的变形会完全消失，并恢复到开始状态。
4塑性变形或残余变形：当外力增加到一定数值时，物体发生的变形不能完全消失，而一部分被保留下来，这时材料进入塑性变形阶段所保留下来的变形。
5韧性断裂：断裂前出现明显宏观塑性变形的断裂
6脆性断裂：在断裂前没有宏观塑性变形的断裂行为
综上所诉，对所有材料而言，在外力作用下虽外力增加 而变形和断裂是普通规律；而对金属等晶体材料而言，该规律是由弹性变形，塑性变形，断裂三个阶段组成。
服役条件：是指零件在工作过程中承
工程材料及成形技术基础作业题库
工程材料及成形技术作业题库
一. 名词解释
1.间隙固溶体：22
3.过冷度：19
4.再结晶：20
5.同素异构性：20
6.晶体的各向异性：17
7.枝晶偏析：
8.本质晶粒度：43
9.淬透性：55
10.淬硬性：55
11.临界冷却速度：53
12.热硬性：
13.共晶转变：26
14.时效强化：
15.固溶强化：22
16.形变强化：
17.调质处理：
18.过冷奥氏体：44
19.变质处理：
20.C曲线：
http://www.77cn.com.cnT曲线：
22.顺序凝固原则：
23.孕育处理：
24.孕育铸铁：
25.冒口：
26.熔模铸造：
27.锻造比：
28.拉深系数：
29.氩弧焊：
30.熔化焊：
31.压力焊：
32.钎焊：
二. 判断正误并加以改正
1.细化晶粒虽能提高金属的强度,但增大了金属的脆性.
2.结构钢的淬透性,随钢中碳含量的增大而增大.
3.普通低合金结构钢不能通过热处理进行强化。
4. 单晶体必有各向异性.
5. 普通钢和优质钢是按其强度等级来区分的.
6. 过热钢经再结晶退火后能显著细化晶粒.
7. 奥氏体耐热钢也就是奥氏体不锈钢。
8. 马氏体的晶体结构和铁素体的相同.
9. 面心立方金属的塑性比体心立方金属的好.
10. 铁素体是置换固溶体.
11. 晶界是金属晶体的常见缺陷.
工程材料及成形技术题库
《工程材料与成形技术》课复习提纲
一、工程材料部分
1.常见金属晶格类型。 2. 三种晶体缺陷。 3. 相的概念。 4.固态合金有哪些相。 5.过冷度的概念。 6.过冷度与晶粒度的关系。 7.结晶过程的普遍规律。 8.控制晶粒度的方法。 9.同素异构转变的概念。
10.绘制铁碳合金相图（各线、特殊点、成份、温度、组织、相）。
11.分析钢从奥氏体缓冷至室温时的结晶过程，画出典型铁碳合金（钢）显微组织示意图。
12.共晶反应式和共析反应式。
13.金属塑性变形的两种方式。 14.加工硬化的概念。
15再结晶温度的计算。 16热加工与冷加工的区别。 17.钢的热处理概念。 18.热处理工艺分类。
19.过冷奥氏体转变的产物。 20.决定奥氏体转变产物的因素。 21.马氏体的概念。
22会分析过冷奥氏体转变曲线。知道淬透性与C曲线的关系。 23.退火和正火的目的。 24.淬火的概念。
25.一般怎样确定碳钢的淬火温度？ 26.影响淬透性的因素。 27.回火的目的。
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工程材料及成形技术作业题库
一. 名词解释
1.间隙固溶体：22
3.过冷度：19
4.再结晶：20
5.同素异构性：20
6.晶体的各向异性：17
7.枝晶偏析：
8.本质晶粒度：43
9.淬透性：55
10.淬硬性：55
11.临界冷却速度：53
12.热硬性：
13.共晶转变：26
14.时效强化：
15.固溶强化：22
16.形变强化：
17.调质处理：
18.过冷奥氏体：44
19.变质处理：
20.C曲线：
T曲线：
22.顺序凝固原则：
23.孕育处理：
24.孕育铸铁：
25.冒口：
26.熔模铸造：
27.锻造比：
28.拉深系数：
29.氩弧焊：
30.熔化焊：
31.压力焊：
32.钎焊：
二. 判断正误并加以改正
1.细化晶粒虽能提高金属的强度,但增大了金属的脆性.
2.结构钢的淬透性,随钢中碳含量的增大而增大.
3.普通低合金结构钢不能通过热处理进行强化。
4. 单晶体必有各向异性.
5. 普通钢和优质钢是按其强度等级来区分的.
6. 过热钢经再结晶退火后能显著细化晶粒.
7. 奥氏体耐热钢也就是奥氏体不锈钢。
8. 马氏体的晶体结构和铁素体的相同.
9. 面心立方金属的塑性比体心立方金属的好.
10. 铁素体是置换固溶体.
11. 晶界是金属晶体的常见缺陷.
12. 渗碳体是钢中常见的固溶体相.
13.
工程材料及成形技术题库
《工程材料与成形技术》课复习提纲
一、工程材料部分
1.常见金属晶格类型。 2. 三种晶体缺陷。 3. 相的概念。 4.固态合金有哪些相。 5.过冷度的概念。 6.过冷度与晶粒度的关系。 7.结晶过程的普遍规律。 8.控制晶粒度的方法。 9.同素异构转变的概念。
10.绘制铁碳合金相图（各线、特殊点、成份、温度、组织、相）。
11.分析钢从奥氏体缓冷至室温时的结晶过程，画出典型铁碳合金（钢）显微组织示意图。
12.共晶反应式和共析反应式。
13.金属塑性变形的两种方式。 14.加工硬化的概念。
15再结晶温度的计算。 16热加工与冷加工的区别。 17.钢的热处理概念。 18.热处理工艺分类。
19.过冷奥氏体转变的产物。 20.决定奥氏体转变产物的因素。 21.马氏体的概念。
22会分析过冷奥氏体转变曲线。知道淬透性与C曲线的关系。 23.退火和正火的目的。 24.淬火的概念。
25.一般怎样确定碳钢的淬火温度？ 26.影响淬透性的因素。 27.回火的目的。
工程材料及成形技术习题答案
《工程材料及成形技术》课程习题集
班级：________________ 姓名：________________ 学号：________________
2013年2月——5月
1
习题一 工程材料的性能
一、名词解释
σs： σb： δ： ψ：E： σ-1： αk： HB： HRC： 二、填空题
1、材料常用的塑性指标有（ δ ）和（ ψ）两种，其中用（ ψ ）表示塑性更接近材料的真实变形。 2、检验淬火钢成品的硬度一般用（洛氏硬度HRC），而布氏硬度是用于测定 （较软）材料的硬度。
3、零件的表面加工质量对其（ 疲劳 ）性能有很大影响。
4、表征材料抵抗冲击载荷能力的性能指标是（ak ），其单位是（ J/cm2 ）。
5、在外力作用下，材料抵抗（ 塑性变形 ）和（断裂）的能力称为强度。屈服强度与（ 抗拉强度 ）比值，工程上成为（屈强比）。 三、选择题
1、在设计拖拉机缸盖螺钉时，应选用的强度指标是（ A ）
A．σs b．σb c．σ-1 2、有一碳钢支架刚性不足，解决办法是（ C ） A．用热处理方法强化 b．另选合金钢 c．增
2
加截面积
3、材
贵州大学机械工程材料及其成型技术基础复习资料
09级工程材料及成形技术基础课复习资料 第1章 零部件对材料性能的要求
⒈ 零件在工作条件下所受力学负荷、热负荷和环境介质的作用。
⒉ 力学负荷分静载荷（拉、压、弯、扭等）和动载荷（交变载荷与冲击载荷）。力学负荷使零件产生变形或断裂；热负荷使零件产生热应力，交变热应力引起材料的热疲劳，温度升高材料的强度硬度下降、塑性韧性升高，高温使材料产生氧化，温度超过0.3Tm时产生高温蠕变；环境介质使金属产生腐蚀和摩擦磨损、使高分子材料产生老化。
⒊ 在弹性变形范围内，△L﹦PL0/EA0，E↑或A0↑→△L↓，即提高材料的弹性模量E或增加零件的横截面积A0均能减少弹性变形。E主要取决于材料的本性，与显微组织关系较小，加工处理对它的影响很小。
⒋ 强度—材料在外力作用下抵抗变形和断裂的能力。强度是应力值（MPa），应力极限。强度与组织的关系密切，用于零件的设计计算。 常用的强度指标有屈服强度ζs（适用于
塑性好材料）、条件屈服强度ζ
0.2（适用于塑性差的材料）、抗拉
强度ζb等。
⒌ 比刚度（比模量）—E/ρ；比强度—ζb/ρ。比刚度、比强度大的材料能减轻零件的重量。屈强比—ζs/ζb,表征材料强度的利用程度和工作的安全程度，屈强比高材料
贵州大学机械工程材料及其成型技术基础复习资料
09级工程材料及成形技术基础课复习资料 第1章 零部件对材料性能的要求
⒈ 零件在工作条件下所受力学负荷、热负荷和环境介质的作用。
⒉ 力学负荷分静载荷（拉、压、弯、扭等）和动载荷（交变载荷与冲击载荷）。力学负荷使零件产生变形或断裂；热负荷使零件产生热应力，交变热应力引起材料的热疲劳，温度升高材料的强度硬度下降、塑性韧性升高，高温使材料产生氧化，温度超过0.3Tm时产生高温蠕变；环境介质使金属产生腐蚀和摩擦磨损、使高分子材料产生老化。
⒊ 在弹性变形范围内，△L﹦PL0/EA0，E↑或A0↑→△L↓，即提高材料的弹性模量E或增加零件的横截面积A0均能减少弹性变形。E主要取决于材料的本性，与显微组织关系较小，加工处理对它的影响很小。
⒋ 强度—材料在外力作用下抵抗变形和断裂的能力。强度是应力值（MPa），应力极限。强度与组织的关系密切，用于零件的设计计算。 常用的强度指标有屈服强度ζs（适用于
塑性好材料）、条件屈服强度ζ
0.2（适用于塑性差的材料）、抗拉
强度ζb等。
⒌ 比刚度（比模量）—E/ρ；比强度—ζb/ρ。比刚度、比强度大的材料能减轻零件的重量。屈强比—ζs/ζb,表征材料强度的利用程度和工作的安全程度，屈强比高材料
机械工程材料基础
题型与复习思考题
一、 填空（共 18 分，每空 1分）
1. HBS、Ak、б0.2分别表示材料的力学性能 布氏硬度、冲击韧度、 屈服强度 。
2、纯铁加热，在912℃时，由 —Fe转变成 —Fe，其晶体结构由 转变为 ，其体积将产生 。 3、所有的固态物质就其原子（或分子）排列的规则性来分类，可分为两大类，其中把内部原子（或分子）呈周期性规则排列的物质称为 ，否则称为 。
4、常见的金属晶体结构有 、 和 。 5、细化晶粒的方法主要有 、 和机械方法。
6、金属材料热加工和冷加工的界限是以再结晶温度为界限的。已知铁的T再=600℃，铅的T再=-33℃，那么在室温下，铁的变形加工称为 加工，铅的变形加工称为 加工。
7、钢的淬透性越高，则其C曲线的位置越向 （填“左或右”）。 说明临界