欧美色欧美亚洲高清在线观看,国产特黄特色a级在线视频,国产一区视频一区欧美,亚洲成a 人在线观看中文

  1. <ul id="fwlom"></ul>

    <object id="fwlom"></object>

    <span id="fwlom"></span><dfn id="fwlom"></dfn>

      <object id="fwlom"></object>

      金屬切學(xué)原理與刀具教案(精選五篇)

      時(shí)間:2019-05-12 19:01:02下載本文作者:會(huì)員上傳
      簡(jiǎn)介:寫(xiě)寫(xiě)幫文庫(kù)小編為你整理了多篇相關(guān)的《金屬切學(xué)原理與刀具教案》,但愿對(duì)你工作學(xué)習(xí)有幫助,當(dāng)然你在寫(xiě)寫(xiě)幫文庫(kù)還可以找到更多《金屬切學(xué)原理與刀具教案》。

      第一篇:金屬切學(xué)原理與刀具教案

      金屬切學(xué)原理與刀具

      【內(nèi)容提要】

      本章主要介紹本課程的基本內(nèi)容、性質(zhì)、特點(diǎn)和學(xué)習(xí)本課程的基本要求。【目的要求】

      1、明確本課程的基本內(nèi)容和性質(zhì);

      2、了解本課程的特點(diǎn);

      3、掌握學(xué)習(xí)本課程的基本要求?!颈菊聝?nèi)容】

      一、本課程的內(nèi)容

      《金屬切學(xué)原理與刀具》這門(mén)課,原理討論的是金屬切削加工過(guò)程中的主要物理現(xiàn)象的變化規(guī)律,以及對(duì)規(guī)律的控制及應(yīng)用;刀具是要我們學(xué)習(xí)常用金屬切削刀具的選擇、使用以及常用非標(biāo)準(zhǔn)刀具的設(shè)計(jì),如成形車(chē)刀、成形銑刀和拉刀等。

      二、本課程的性質(zhì)

      根據(jù)所學(xué)專(zhuān)業(yè)的教學(xué)計(jì)劃基本課程的教學(xué)大綱的規(guī)定,本課程是一門(mén)專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)課,為培養(yǎng)與機(jī)制方面有關(guān)的應(yīng)用型人才服務(wù),為本專(zhuān)業(yè)的其他專(zhuān)業(yè)課如《金屬切削機(jī)床》、《機(jī)械制造工藝學(xué)》及《機(jī)械加工技術(shù)》等提供必要的基礎(chǔ)知識(shí)。

      我國(guó)自1949年以來(lái)各高等工科院校相繼進(jìn)行了金屬切削原理與刀具方面的科學(xué)研究??梢?jiàn)在工科院校與機(jī)制有關(guān)的專(zhuān)業(yè)中本課程占有重要的地位,因此一直列為考試課,在我校的數(shù)控、機(jī)制、機(jī)電等專(zhuān)業(yè)自然也是考試課。

      三、本課程的特點(diǎn)(1)涉及知識(shí)面廣

      本課程是一門(mén)專(zhuān)業(yè)課。在學(xué)習(xí)這門(mén)專(zhuān)業(yè)課之前,應(yīng)先掌握《畫(huà)法幾何》、《機(jī)械制圖》、《金屬工藝學(xué)》、《機(jī)械設(shè)計(jì)》等基本理論及《公差配合與技術(shù)測(cè)量》等基礎(chǔ)知識(shí)。

      (2)實(shí)驗(yàn)理論多 許多公式都是在不同的實(shí)驗(yàn)條件下得出的。如切削力的實(shí)驗(yàn)指數(shù)公式和單位切削力公式,雖都是計(jì)算切削力,但實(shí)驗(yàn)條件不同,則得出的結(jié)論也不同。因此說(shuō)專(zhuān)業(yè)課中沒(méi)有絕對(duì)的理論,或許有些還要做近似處理。

      (3)實(shí)踐性強(qiáng)

      學(xué)習(xí)理論就是為實(shí)踐服務(wù),但經(jīng)過(guò)實(shí)踐又可以提高理論水平。如果學(xué)習(xí)了不會(huì)用,那就是“紙上談兵”,因此,一定要做到理論與實(shí)踐相結(jié)合。

      四、學(xué)習(xí)本課程的要求

      1、具有正確圖示和選擇刀具合理幾何參數(shù)的能力。

      2、基本掌握切削過(guò)程中的主要物理現(xiàn)象的變化規(guī)律和應(yīng)用及控制方法,具有解決實(shí)際生產(chǎn)問(wèn)題的能力。

      3、具有根據(jù)具體要求選擇使用常用刀具,以及設(shè)計(jì)一般非標(biāo)準(zhǔn)刀具的能力。

      4、要求課上認(rèn)真聽(tīng)講,抓住重點(diǎn),做好筆記,課下復(fù)習(xí),輔導(dǎo)與自學(xué)相結(jié)合。

      第一章 刀具材料

      【內(nèi)容提要】

      本章主要介紹刀具材料應(yīng)具備的性能,以及常用刀具材料中高速鋼和硬質(zhì)合金材料的特性及應(yīng)用場(chǎng)合;簡(jiǎn)單介紹了其他刀具材料的性能及應(yīng)用。

      【目的要求】

      1、明確刀具材料應(yīng)具備的性能;

      2、掌握常用刀具材料中高速鋼和硬質(zhì)合金的性能及應(yīng)用場(chǎng)合;會(huì)根據(jù)具體加工工藝情況選擇不同牌號(hào)的刀具材料。

      3、了解其他刀具材料的性能?!颈菊聝?nèi)容】 概 述

      刀具材料是指刀具上參與切削的那部分材料。刀具的切削部分不但要求具有一定的幾何形狀,而且還要求有相應(yīng)的刀具材料。目前廣泛應(yīng)用的刀具材料由高速鋼和硬質(zhì)合金。隨著生產(chǎn)率的不斷提高和難加工材料的日益廣泛應(yīng)用,超硬刀具材料也不斷涌現(xiàn)如陶瓷、立方氮化硼以及金剛石(人造)等。

      時(shí)間 刀具材料 切削速度 1900年以前 碳工鋼 低 1900年左右 高速鋼 提高六倍

      在以后的相繼幾十年里,據(jù)統(tǒng)計(jì),每十年切削速度能提高一倍,耐用度可提高兩倍。高速鋼一般允許切削速度為25~30m/min;硬質(zhì)合金允許的切削速度為100m/min.要提高切削加工的生產(chǎn)率,就需要提高切削速度和刀具耐用度,那末就要求提供切削性能更好的刀具材料,以便進(jìn)一步提高切削加工生產(chǎn)率及加工質(zhì)量。

      由于切削過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生切削抗力、切削熱、沖擊和振動(dòng),那么刀具材料具有哪些性能才能滿足要求呢? §1-1 刀具材料應(yīng)具備的性能

      一、硬度和耐磨性

      刀具材料的硬度一定要大于工件材料的硬度,一般常溫硬度超過(guò)60HRC以上。高速鋼在63~66HRC 以上,硬質(zhì)合金在74~81.5HRC左右,人造金剛石10000HV。

      一般來(lái)說(shuō),刀具材料的硬度越高,耐磨性越好。因?yàn)榫鶆蚍植嫉募?xì)化碳化物數(shù)量越多,顆粒越小,耐磨性就越高。

      二、強(qiáng)度和韌性

      在切削過(guò)程中,刀具承受很大的壓力,只有抗彎強(qiáng)度好,切削用量才不會(huì)發(fā)生變化。粗加工余量不均,切削力發(fā)生變化,對(duì)刀具有沖擊和震動(dòng),如果韌性不好,常會(huì)出現(xiàn)崩刃或折斷。

      硬度和韌性是一對(duì)不可解決的矛盾,如高速鋼的韌性好,而硬質(zhì)合金的硬度高,在下一節(jié)中我們會(huì)講到。

      三、耐熱性 耐熱性是指在高溫下刀具材料保持硬度、耐磨性、強(qiáng)度和韌性的性能。用紅硬性表示。高溫下硬度越高,則紅硬性越好。

      碳素工具鋼的紅硬性200~250℃,高速鋼不超過(guò)650℃,硬質(zhì)合金約800~1000℃。

      四、良好的工藝性

      總之,刀具應(yīng)具備的性能主要就這四個(gè)方面,當(dāng)然還有經(jīng)濟(jì)性、切削性能的可預(yù)測(cè)性等要求,這里不作為講述內(nèi)容。

      §1-2 常用刀具材料

      目前在切削加工中常用的刀具材料有:碳素工具鋼、合金工具鋼、高速鋼、硬質(zhì)合金及陶瓷等。

      一、碳素工具鋼

      碳素工具鋼是一種含C量較高的優(yōu)質(zhì)鋼(含C一般為0.65~1.35%)。

      1、常用牌號(hào)

      T7A、T8A??T13A 其中 T 碳,A 高級(jí)優(yōu)質(zhì)碳素工具鋼

      2、主要性能

      淬火后硬度較高,可達(dá)HRC61~65;紅硬性為200℃~250℃,價(jià)格低廉,不耐高溫,切削速度因此而不能提高,允許切削速度VC≤10m/min,只能制作低速手用刀具,如板牙、鋸條、銼等;優(yōu)點(diǎn):易刃磨,可獲得鋒利的刀刃。

      二、合金工具鋼

      在碳素工具鋼中加入一定量的鉻(Cr)、鎢(W)、錳(Mn)等合金元素,能夠提高材料的耐熱性、耐磨性和韌性,同時(shí)還可以減少熱處理時(shí)的變形。

      1、主要牌號(hào) 9SiCr:9表示平均含C量為0.90%,Si、Cr平均含量均小于1.5%; CrWMn:平均含C量大于1.0%,Cr、W、Mn平均含量均小于1.5%。

      2、主要性能

      淬火后的硬度可達(dá)HRC61~65,紅硬性為300℃~400℃,允許切削速度Vc=10~15m/min,制作低速、形狀比較復(fù)雜、要求淬火后變形小的刀具。如板牙、拉刀、手用鉸刀(孔的精加工)等。

      三、高速鋼

      高速鋼是一種高合金工具鋼,鋼中含有W、Mo、Cr、V等合金元素,這些合金元素的含量較高,主要改變以往工具鋼的性能。

      (一)高速鋼的性能:

      1、具有高的強(qiáng)度和韌性;

      2、良好的耐磨性,63~66HRC(加入V元素的作用);

      3、紅硬性為600℃(加入W元素的作用);

      4、允許切削速度Vc=25~30m/min;

      高速鋼經(jīng)過(guò)適當(dāng)熱處理,可獲得良好的切削性能。用高速鋼制成的刀具,在切削時(shí)顯得比一般低合金工具鋼刀具更加鋒利,因此又俗稱鋒鋼。高速鋼區(qū)別于其他一般工具鋼的主要特性是它具有良好的熱硬性(紅硬性),當(dāng)切削溫度高達(dá)600℃左右時(shí)硬度仍無(wú)明顯下降,能以比合金工具鋼更高的切削速度進(jìn)行切削,高速鋼由此而得名。

      5、具有良好的制造工藝性;

      高速鋼能鍛造,易刃磨,能制造形狀復(fù)雜的及大型成形刀具,如鉆頭、絲錐、成形刀具、拉刀、齒輪刀具、整體銑刀盤(pán)等都用高速鋼。高速鋼的焊接、韌性、熱處理性能好。

      6、可獲得鋒利的刀刃(鋒鋼之稱);

      7、加工范圍較大:鑄鐵、有色金屬、鋼(指正火狀態(tài)下,淬火狀態(tài)不能加工)

      (二)高速鋼的分類(lèi)

      高速鋼按用途來(lái)分可分為普通高速鋼和高性能高速鋼。

      1、普通高速鋼:工藝性好,可滿足一般工程材料的切削加工。又可分為

      2、高性能高速鋼

      通過(guò)調(diào)整基本化學(xué)成分和添加其他合金元素,使其性能比普通高速鋼提高一步,可用于切削高強(qiáng)度鋼,高溫合金、鈦合金等難加工材料。分類(lèi):

      四、硬質(zhì)合金

      指有高硬度、高熔點(diǎn)的碳化物,用金屬粘結(jié)劑,經(jīng)過(guò)高壓成形,在500℃的高溫下燒結(jié)而成的材料為硬質(zhì)合金。

      組成:硬質(zhì)相(TiC或WC)+ 粘結(jié)相(Co、Ni、Mo等,其中Co比較常用)

      (一)主要性能

      1、常溫硬度74~81.5HRC,紅硬性為800℃~1000℃,耐磨性優(yōu)良。

      2、允許切削速度Vc=100m/min以上,最高不能超過(guò)200m/min.硬質(zhì)合金刀具的切削速度比高速鋼提高4~7倍,刀具壽命可提高5~80倍。有的金屬材料如奧氏體耐熱鋼和不銹鋼等用高速鋼無(wú)法切削加工,若用含WC的硬質(zhì)合金就可以切削加工,硬質(zhì)合金還可加工硬度在HRC50左右的硬質(zhì)材料。

      3、脆性較大,怕沖擊和振動(dòng)。容易出現(xiàn)崩刃,因此注意加工條件。

      4、制造工藝性差。由于硬度太高,不能進(jìn)行機(jī)械加工,因而硬質(zhì)合金經(jīng)常制成一定規(guī)格的刀片,焊在刀體上使用。如硬質(zhì)合金端銑刀(非整體式的)

      5、加工范圍較廣。脆性材料、鋼材、有色金屬等均可加工。

      (二)分類(lèi) 硬質(zhì)合金分為

      1、鎢鈷鈦類(lèi)硬質(zhì)合金YG(1)組成:WC+Co(2)常用牌號(hào):YG3、YG6、YG8(3、6、8、代表Co含量占3%、6%、8%)

      當(dāng)Co的含量較多時(shí),WC的含量較小時(shí),則硬度較低,韌性和強(qiáng)度提高,硬度下降,耐磨性降低;反之,韌性和強(qiáng)度下降,硬度提高,耐磨性、耐熱性提高。

      (3)應(yīng)用:

      YG3(精加工)YG6(半精加工)YG8(粗加工)

      Co的含量↑ 韌性↑ 強(qiáng)度↑ HRC↓ 耐磨性↓

      Co的含量↓ 韌性↓ 強(qiáng)度↓ HRC↑ 耐磨性↑ 脆性↑

      主要用于加工鑄鐵、青銅等脆性材料,不適合加工鋼料,因?yàn)樵?40℃時(shí)發(fā)生嚴(yán)重粘結(jié),使刀具磨損,耐用度下降。

      為了適應(yīng)各種加工情況的需要,在含Co量相同的情況下,按WC粉末的不同粒度分為粗晶粒(YG3C)、細(xì)晶粒(YG3X)、中間晶粒(YG3)。一般硬質(zhì)合金為中間晶粒。

      2、鎢鈷鈦類(lèi)硬質(zhì)合金(YT)

      (1)組成:硬質(zhì)相(WC+TiC)+粘結(jié)相(Co)

      (2)常用牌號(hào):YT5、YT14、YT15、YT30(數(shù)字表示TiC的百分含量)(3)應(yīng)用:

      YT5(粗加工)

      YT14、YT15(半精加工)YT30(精加工)

      TiC含量↑ 硬度↑ 耐磨性↑ 脆性↑ 韌性↓

      TiC含量↓ 硬度↓ 耐磨性↓ 脆性↓ 韌性↑

      主要用于加工鋼材及有色金屬,一般不用與加工含Ti的材料,如1Cr15Ni9Ti,Ti與Ti的親合力較大,使刀具磨損較快。

      3、添加稀有金屬硬質(zhì)合金

      鎢鉭(鈮)鈷類(lèi)硬質(zhì)合金(YA)和鎢鈦鉭(鈮)鈷類(lèi)硬質(zhì)合金(YW),是在鎢鈷鈦類(lèi)硬質(zhì)合金(YT)中加入TaC(NbC),可提高其抗彎強(qiáng)度、疲勞強(qiáng)度和沖擊韌性,提高和金的高溫硬度和高溫強(qiáng)度,提高抗氧化能力和耐磨性。這類(lèi)合金可以用于加工鑄鐵及有色金屬,也可用于加工鋼材,因此常成為通用硬質(zhì)合金,他們主要用于加工難加工材料。

      4、碳化鈦基硬質(zhì)合金(YN)

      這種合金有很高的耐磨性,有較高的耐熱性和抗氧化能力,化學(xué)穩(wěn)定性好,與工件材料的親合力小,抗粘結(jié)能力較強(qiáng)。主要用于鋼材、鑄鐵的精加工、半精加工和粗加工。

      (三)涂層硬質(zhì)合金的選用

      涂層硬質(zhì)合金是采用韌性較好的基體(如硬質(zhì)合金刀片或高速鋼等),通過(guò)化學(xué)氣相沉積和真空濺射等方法,對(duì)硬質(zhì)合金表面涂層厚度為5~12μm的涂層材料以提高刀具的抗磨損能力。

      涂層材料為T(mén)iC、TiN、Al2O3等。適合于各種鋼材、鑄鐵的半精加工和精加工,也適合于負(fù)荷較小的精加工。

      §1-2 其他刀具材料

      1、陶瓷材料

      主要是以氧化鋁(Al2O3)或氮化硅(Si3N4)等為主要成分,經(jīng)壓制成型后燒結(jié)而成的刀具材料。陶瓷的硬度高,化學(xué)性能穩(wěn)定,耐氧化,所以被廣泛用于高速切削加工中。但由于其強(qiáng)度低,韌性差,長(zhǎng)期以來(lái)主要用于精加工。近幾年來(lái)采用先進(jìn)的工藝,使其抗彎強(qiáng)度、抗沖擊性能有很大的提高,應(yīng)用范圍在日益擴(kuò)大。除適于一般的精加工和半精加工外,還可用于沖擊負(fù)荷下的粗加工。陶瓷刀具和傳統(tǒng)硬質(zhì)合金刀具相比,具有以下優(yōu)點(diǎn): 1)可加工硬度高達(dá)HRC65的高硬度難加工材料; 2)可用于扒荒粗車(chē)及銑、刨等大沖擊間斷切削; 3)耐用度提高幾倍至幾十倍;

      4)切削效率提高3~10倍,可實(shí)現(xiàn)以車(chē)、銑代磨。

      2、立方氮化硼

      它是70年代才發(fā)展起來(lái)的一種人工合成的新型刀具材料。它是立方氮化硼在高溫、高壓下加入催化劑轉(zhuǎn)變而成的。其硬度很高,可達(dá)8000~9000HV,僅次于金剛石,并具有很好的熱穩(wěn)定性,可承受1000℃以上的切削溫度,它的最大的優(yōu)點(diǎn)是在高溫1200℃~1300℃時(shí)也不會(huì)與鐵族金屬起反應(yīng)。因此既能勝任淬火鋼、冷硬鑄鐵的粗車(chē)和精車(chē),又能勝任高溫合金、熱噴涂材料、硬質(zhì)合金及其他難加工材料的高速切削。

      3、金剛石

      分為人造和天然兩種,是目前已知最硬的,硬度約為HV10000,故其耐磨性好,不足之處是抗彎強(qiáng)度和韌性差,對(duì)鐵的親和作用大,故金剛石刀具不能加工黑色金屬,在800℃時(shí),金剛石中的碳與鐵族金屬發(fā)生擴(kuò)散反應(yīng),刀具急劇磨損。

      金剛石價(jià)格昂貴,刃磨困難,應(yīng)用較少。主要用作磨具及磨料,有時(shí)用于修整砂輪。

      第二篇:木材切削原理與刀具填空總結(jié)

      緒論

      1,木材切削的實(shí)質(zhì):__________________(木材在刀具作用下,切削區(qū)發(fā)生變形的過(guò)程)

      2,木材切削研究的基本問(wèn)題:___________和_________(切屑類(lèi)型;切削區(qū)木材變形)3,木材切削的發(fā)展趨勢(shì):

      (1)___________________(2)___________________(3)____________________(4)_____________________

      (探索新的加工方法;提高刀具耐用度,刀具壽命和加工質(zhì)量;用近現(xiàn)代試驗(yàn)手段深入研究木材切削;加強(qiáng)電子計(jì)算機(jī)在木材切削研究中的應(yīng)用)第一章木材切削的基本原理 1,木材切削(定義):_________________________________________________(dá)__(刀具沿著預(yù)定的工件表面,切開(kāi)木材之間的聯(lián)系,從而獲得要求的尺寸,形狀和粗糙度的制品,此工藝過(guò)程稱為---木材切削)2,切屑(定義):__________________________ 絕大多數(shù)情況下,切屑不是______,但是有特例:________(工件上被切去的相對(duì)變形較大的一層木材;制品;單板旋切)

      3,2種基本的切削方式:__________和__________ _________是________的特例,是刀具半徑_____,切削刃角速度為____的情況。

      (直角自由切削;直齒圓柱銑削;直角自由切削;直齒圓柱銑削;無(wú)限大;零)4,直角自由切削(定義):_______________________________________ 直齒圓柱銑削(定義):_________________________________________

      (指刀刃⊥刀具與工件的相對(duì)運(yùn)動(dòng)方向,且主運(yùn)動(dòng)為直線運(yùn)動(dòng)的切削; 指刀刃⊥刀具與工件的相對(duì)運(yùn)動(dòng)方向,且主運(yùn)動(dòng)為回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的切削)ζ1.1基本概念

      1,木材切削三要素:_________,________,_____(刀具,工件,運(yùn)動(dòng))

      2,刀具作直線運(yùn)動(dòng)的為:_______;刀具作回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的為______(刨削;銑削)

      3,切削運(yùn)動(dòng)是指:_________________________ 包括:________和_________

      (切削運(yùn)動(dòng):指刀具切削木材過(guò)程中刀具和工件之間的相對(duì)運(yùn)動(dòng) 主運(yùn)動(dòng);進(jìn)給運(yùn)動(dòng))4,主運(yùn)動(dòng)(定義):_________________________,用___(符號(hào))表示,通常是速度___,消耗功率___的運(yùn)動(dòng)。

      主運(yùn)動(dòng)方向:___________________________ 主運(yùn)動(dòng)大小:________________(主運(yùn)動(dòng)為回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng))* D應(yīng)?。撸撸撸撸撸撸撸撸撸撸?,原因_______________ 5,進(jìn)給運(yùn)動(dòng)(定義):_________________________,用______(符號(hào))表示

      進(jìn)給運(yùn)動(dòng)的表示分4種:____,_____,_____,_____(1)進(jìn)給速度(__),表示______________________ 單位:_______(2)每轉(zhuǎn)進(jìn)給量(__),表示_____________________ 公式:_____________,單位:_________(3)每齒進(jìn)給量(__),表示____________________ 公式:_____________,單位:_________(4)每雙行程進(jìn)給量(___)

      6,切削運(yùn)動(dòng)是_______和_________的合成。大小為___________,方向________________________ 7,進(jìn)給運(yùn)動(dòng)與主運(yùn)動(dòng)同時(shí)進(jìn)行的運(yùn)動(dòng)(例子):_______ 進(jìn)給運(yùn)動(dòng)和主運(yùn)動(dòng)間隙交替進(jìn)行的運(yùn)動(dòng)(例子):________ 8,運(yùn)動(dòng)后角(___),是____運(yùn)動(dòng)方向和______運(yùn)動(dòng)方向的夾角 運(yùn)動(dòng)遇角(___),是____運(yùn)動(dòng)方向和______運(yùn)動(dòng)方向的夾角 _______是反應(yīng)進(jìn)給速度對(duì)切削速度的影響。圖:

      9,切削運(yùn)動(dòng)的2個(gè)基本運(yùn)動(dòng)元:__________和________ 10,常見(jiàn)的運(yùn)動(dòng)組合:

      刨削,刮削:_________;帶鋸,排鋸鋸切:________ 銑削,圓鋸切削運(yùn)動(dòng),鉆削:__________________ 仿形銑削:_________________

      11,工件的3個(gè)與刀具相關(guān)的表面:_____,_____,______ 12,切削層參數(shù):______,_______,_______

      _________對(duì)切削力的影響最大。

      公式:__________

      13,刀具分為2部分:________,________

      14,坐標(biāo)平面是_______(__)和__________(__)切削平面_基面

      15,測(cè)量平面是_______(__)和_________(__)16,刀具的角度有____,_____,_____,_______

      前角:反應(yīng)________________(前角越大,變形越__)

      前角分___________

      后角:反應(yīng)________________(后角越大,摩擦越__)

      后角__0,(一般后角為___-___之間)

      契角:反應(yīng)______________

      契角越大,_____越大,但刃口_____

      契角越小,_____越小,但刃口______

      切削角:反應(yīng)______________________

      17,工作角度,影響木材切削的是________,而不是_______ 18工作角度與標(biāo)注角度的關(guān)系? ζ1,2木材切削變形

      1,3種切削方向:_______,________,________ 2,縱向切削(90-0),90代表_____________,0代表___________ 3,切屑類(lèi)型:

      (1)縱向切削:________,________,________

      質(zhì)量評(píng)比:______>_______>_____ 縱Ⅱ型切屑形成的條件:(1)(2)(3)

      (2)橫向切削:________,_________,_______

      質(zhì)量評(píng)比:_______>________>______(3)端向切削:______(分______,_______)_______(分______,________)

      質(zhì)量評(píng)比:_____>_____>_____>_____ 4,切削力分析:

      (1)前刀面對(duì)Ⅰ區(qū)的作用力:

      公式:________________ 當(dāng)___________________(2)后刀面對(duì)Ⅱ區(qū)的作用力:

      公式:________________ 5,切削力Fx= 前刀面對(duì)Ⅰ區(qū)木材在切削方向上作用力+后刀面對(duì)Ⅱ區(qū)木材在切削面上作用力 公式:_______________ 當(dāng)切削厚度a=0,F(xiàn)x=_______ 6,切削力的經(jīng)驗(yàn)計(jì)算

      (1)確立單位切削力p與切削厚度a的關(guān)系: A,當(dāng)切削厚度a≥0.1mm,其關(guān)系為: B,當(dāng)切削厚度a<0.1mm,其關(guān)系為: 當(dāng)切削厚度a=0時(shí),刀具對(duì)Ⅰ區(qū)的作用力為__,此時(shí),切削力就是后刀面對(duì)Ⅱ區(qū)的作用力。前刀面的單位切削力隨a 的增大,而__ 切削厚度a對(duì)______無(wú)影響!

      (2)確立單位切削力p與刀具磨損變鈍的關(guān)系:

      刀具磨損與_______有關(guān),與______無(wú)關(guān)

      鈍化系數(shù)___,刀具鋒利,Cp=____,刀具磨損增大,Cp______ 考慮刀具磨損變鈍在內(nèi)的單位切削力p的計(jì)算公式:(1)當(dāng)a≥0.1mm,p=(2)當(dāng)a<0.1mm,p= 7,切削力的影響因素:______,_______,______,______,_______(有時(shí)_________)8,鈍化系數(shù)Cp與后刀面的摩擦系數(shù)的關(guān)系: 表:

      由表知:當(dāng)?shù)毒吣p變鈍厲害,摩擦系數(shù)__,這說(shuō)明后刀面法向力Fay的增加程度____后刀面的切削力Fax?!究肌?第二章木工刀具材料及刀具磨損 ζ2.1木工刀具特點(diǎn)及材料 1,木工刀具的特點(diǎn):

      (1)_________________

      (2)______________________________(3)_____________________ 2,木工刀具切削部分材料應(yīng)具有的性能:【必考】

      (1)________(2)_________(3)________(4)________(5)_________ 3,木工刀具的材料(分類(lèi)):

      (1)_________(2)__________(3)_______(4)_________(5)___________(6)______ 4,高速鋼的主要特性:_______(彌補(bǔ)了______鋼的致命缺點(diǎn))5,硬質(zhì)合金鋼的組成:___________和_________

      6,硬質(zhì)合金鋼的性能:______,_________,_______ 7,硬質(zhì)合金鋼的分類(lèi):________,_______,_______ 代號(hào)分別是____,_____,______ 木工刀具常使用_______,YG6A:__________________________ *細(xì)晶粒硬質(zhì)合金--超細(xì)晶粒硬質(zhì)合金 8,立方氮化硼(______),硬度僅低于__________

      9,超硬刀具材料:______,_________,________ 金剛石刀具的優(yōu)點(diǎn)? 聚晶金剛石刀具的優(yōu)點(diǎn)?

      10,PCD: ________,CBN: _________;PCBN: ______

      CVD: _________ *刀具材料的性能比較?

      11,木工刀具磨損分為3階段:_____;________;______ 12,木工刀具磨損的原因:【考】(1)(2)(3)(4)

      13,提高木工刀具耐磨性技術(shù):(1)(2)(3)(4)

      第三章銑削與銑刀 1,銑削(定義):__________________________ 2,最基本的銑削形式:________ 3,直齒圓柱銑削的銑削要素:

      (1)切削速度:_________

      (2)進(jìn)給速度:__________(包括______,______)(3)切削深度:___(4)切削寬度:___(5)接觸弧長(zhǎng)l,接觸角: 公式:

      (6)運(yùn)動(dòng)遇角,動(dòng)力遇角【不要求】(7)切削厚度a【計(jì)算】 公式:

      瞬時(shí)切削速度:______________ 切屑平均厚度:______________ 切屑最大厚度:______________ 切削平均厚度:______________(8)切屑橫斷面積A:_________ 4,銑削的特點(diǎn)?【看一下】 5,銑刀的分類(lèi)?【重點(diǎn)】 6,銑刀設(shè)計(jì)

      (1)銑刀的主要幾何參數(shù);銑刀直徑D和孔徑d;________,銑刀角度(2)銑刀齒數(shù)計(jì)算:Z=_____________(3)______決定了工件表面的運(yùn)動(dòng)不平度

      ________,工件表面光滑;________,工件表面質(zhì)量中等 ________,工件表面粗糙

      (4)成形刀齒廓形確定原則:_______________________________________

      (5)工件截形分為________,__________(6)刀齒廓形有____,_____,______ 關(guān)系:________________ 公式: A, hw= B, hr= C, hf=(7)刀齒法平面后角___:

      公式:_________________

      當(dāng)λ=0°時(shí),法面后角______,摩擦_____,表面_______ 7,套裝銑刀分為_________,_________

      8,鏟齒銑刀的后刀面為_________或____________ 9,阿基米德螺旋線公式:____________________

      由公式可得:____________________________ 10,尖齒銑刀刃口上選定點(diǎn)的后刀面為_____,是在磨床上磨出的。11,與鏟齒銑刀相比,尖齒銑刀刃磨前刀面后,后角改變_____ 12,尖齒銑刀分為3種:_______;______;_____ 13,裝配銑刀的刀片分為2種:_______,________

      14,組合銑刀的調(diào)節(jié)方法:_______,_______,______ 15,偏心裝夾刃銑刀的后刀面為__________,銑刀以一定的裝刀角偏心固定住裝刀卡頭上,以獲得適當(dāng)?shù)模撸撸撸摺5谒恼落徢泻弯徸?1,鋸切(定義):___________________________ 2,夾鋸現(xiàn)象(原因):________________________ 解決方法:鋸路寬度____鋸身寬度 3,鋸料的方法:

      (1)____________________________(2)____________________________(3)____________________________ 應(yīng)用:小帶鋸使用的方法:________

      4,齒形分為:________和________

      5,鋸切一次可以完成____切削面--鋸路底和兩側(cè)的鋸路壁

      6,木材縱鋸是指________________________ 特點(diǎn):____________________________ 前角________

      7,木材橫鋸是指___________________________ 特點(diǎn):________________________________ 前角:________

      8,縱鋸齒多為________,橫鋸齒都是________

      9,直磨齒以________為主,斜磨齒只能________

      10,鋸切運(yùn)動(dòng):得到一條______________,即________(1)切削厚度a:____________是(常數(shù))(2)切削長(zhǎng)度l:________(3)主運(yùn)動(dòng)速度:________(4)進(jìn)給運(yùn)動(dòng)速度:________

      (5)主運(yùn)動(dòng)與進(jìn)給運(yùn)動(dòng)的關(guān)系:________________

      11,帶鋸條的4個(gè)應(yīng)力____________,____________ ____________,____________

      12,硬質(zhì)合金圓鋸片上的特殊結(jié)構(gòu)有________,________,________,________ 第五章鉆削與鉆頭

      1,鉆削的種類(lèi):________和________

      2,橫紋鉆削:________________________ 弦向鉆削:____________________ 徑向鉆削:____________________ 圖:

      3,縱向鉆削:________________________ 圖:

      4,鉆削時(shí),主運(yùn)動(dòng)和金給運(yùn)動(dòng)是________進(jìn)行,刃口各點(diǎn)的相對(duì)運(yùn)動(dòng)軌跡為________________________

      鉆削時(shí),主刃的運(yùn)動(dòng)后腳的計(jì)算:____________________ 當(dāng)半徑R____,運(yùn)動(dòng)后腳________ 第六章旋切與旋刀

      1,旋切的主運(yùn)動(dòng):___________,進(jìn)給運(yùn)動(dòng):________ 2,旋切工作后角的變化規(guī)律:(后角的變化與旋切的裝刀高度有關(guān))總結(jié):

      (1)________________________________(2)________________________________(3)________________________________ 3,壓尺的種類(lèi):________,________,________ 第七章磨料與磨具

      1,磨削加工在木材加工工業(yè)的用途?【問(wèn)答題】

      (1)____________________________(2)____________________________(3)____________________________(4)____________________________

      2,磨具的磨料分為:________,________,_______ 3,磨具硬度(定義):________________________ 4,帶式砂光機(jī)的功能:________,________ 5,影響磨削表面質(zhì)量的因素?{看一下}(1)(2)(3)(4)(5)(6)

      第三篇:金屬凝固原理復(fù)習(xí)大綱

      金屬凝固原理復(fù)習(xí)大綱

      緒論

      1、凝固定義

      宏觀上:物質(zhì)從液態(tài)轉(zhuǎn)變成固態(tài)的過(guò)程。微觀上:激烈運(yùn)動(dòng)的液體原子回復(fù)到規(guī)則排列的過(guò)程。

      2、液態(tài)金屬凝固的實(shí)質(zhì):原子由近程有序狀態(tài)過(guò)渡為長(zhǎng)程有序狀態(tài)的過(guò)程

      液態(tài)金屬的結(jié)構(gòu)特征:“近程有序”、“遠(yuǎn)程無(wú)序”

      組成:液態(tài)金屬是由游動(dòng)的原子團(tuán)、空穴或裂紋構(gòu)成

      3、液態(tài)金屬的性質(zhì):粘度和表面張力

      粘度的物理意義:?jiǎn)挝唤佑|面積,單位速度梯度下兩層液體間的內(nèi)摩擦力

      粘度的本質(zhì)上是原子間的結(jié)合力

      影響液體金屬粘度的主要因素是:化學(xué)成分、溫度和夾雜物

      表面張力的物理意義:作用于表面單位長(zhǎng)度上與表面相切的力,單位N/m

      影響液體金屬表面張力的主要因素是:熔點(diǎn)、溫度和溶質(zhì)元素。取決于質(zhì)點(diǎn)間的作用力

      4、液體結(jié)構(gòu)的特性:近程有序和遠(yuǎn)程無(wú)序

      晶體:凡是原子在空間呈規(guī)則的周期性重復(fù)排列的物質(zhì)稱為晶體。

      單晶體:在晶體中所有原子排列位向相同者稱為單晶體

      多晶體:大多數(shù)金屬通常是由位向不同的小單晶(晶粒)組成,屬于多晶體。

      吸附是液體或氣體中某種物質(zhì)在相界面上產(chǎn)生濃度增高或降低的現(xiàn)象。

      金屬?gòu)囊簯B(tài)過(guò)渡為固體晶態(tài)的轉(zhuǎn)變稱為一次結(jié)晶

      金屬?gòu)囊环N固態(tài)過(guò)渡為另一種固體晶態(tài)的轉(zhuǎn)變稱為二次結(jié)晶

      當(dāng)向溶液中加入某種溶質(zhì)后,使溶液表面自由能降低,并且表面層溶質(zhì)的濃度大于溶液內(nèi)部深度,則稱該溶質(zhì)為表面活性物質(zhì)(或表面活性劑),這樣的吸附稱為正吸附。反之,如果加入溶質(zhì)后,使溶液的表面自由能升高,并且表面層的溶質(zhì)濃度小于液體內(nèi)部的濃度,則稱該溶質(zhì)為非表面活性物質(zhì)(或非表面活性劑),這樣的吸附為負(fù)吸附

      第一章 凝固過(guò)程的傳熱

      1、凝固過(guò)程的傳熱特點(diǎn):“一熱、二遷、三傳”

      “一熱”指熱量的傳輸是第一重要;

      “二遷”指存在兩個(gè)界面,即固-液相間界面和金屬-鑄型間界面。

      “三傳”指動(dòng)量傳輸、質(zhì)量傳輸和熱量傳輸?shù)娜齻黢詈系娜S熱物理過(guò)程。

      2、金屬型特點(diǎn):具有很高的導(dǎo)熱性能;非金屬型鑄造特點(diǎn):與金屬相比具有非常小熱導(dǎo)率,故凝固速度主要取決于鑄型的傳熱性能。鑄型外表面溫度變化不大,故可把鑄型看成是半無(wú)限厚的。

      第二章 凝固動(dòng)力學(xué)

      1、自發(fā)過(guò)程:從不平衡態(tài)自發(fā)地移向平衡態(tài)的過(guò)程(不可逆過(guò)程)

      2、化學(xué)勢(shì):某一組元的化學(xué)勢(shì)為1mol該組元物質(zhì)的吉布斯自由能,是1mol的恒溫等壓勢(shì)。

      3、公切線原理求相平衡P61.63

      4、判斷平衡相(液相還是固相)P65

      4、溶質(zhì)平衡分配系數(shù)K0:恒溫下固相溶質(zhì)濃度CS與液相溶質(zhì)濃度CL達(dá)到平衡時(shí)的比值。

      K0=CS/CL=mL/mS=

      5、界面曲率對(duì)溶質(zhì)平衡分配系數(shù)k0影響:曲率半徑小的晶體,其固液界面前沿富集起來(lái)的液相溶質(zhì)濃度比曲率半徑大的晶體小。在理想溶液中是均勻向下移動(dòng)相圖中液固相線位置。

      6、壓力對(duì)溶質(zhì)平衡分配系數(shù)k0的影響:均勻地向上移動(dòng)相圖中液固相線位置。

      第三章 凝固動(dòng)力學(xué)

      1、形核:亞穩(wěn)定的液態(tài)金屬通過(guò)起伏作用在某些微觀小區(qū)域內(nèi)生成穩(wěn)定存在的晶態(tài)小質(zhì)點(diǎn)的過(guò)程。

      2、均質(zhì)形核:在沒(méi)有任何外來(lái)的均質(zhì)溶體中,依靠液體金屬內(nèi)部自身結(jié)構(gòu)自發(fā)地形核。均質(zhì)形核在溶體各處概率相同,全部固液界面都由形核過(guò)程提供。因此熱力學(xué)能障大,所需驅(qū)動(dòng)力大。

      異質(zhì)形核:在不均勻的溶體中依靠外來(lái)夾雜或型壁界面所提供的異質(zhì)界面進(jìn)行形核。異質(zhì)形核首先發(fā)生在外來(lái)界面處,因此能障較小,所需的驅(qū)動(dòng)力也較小。

      3、形核相變的驅(qū)動(dòng)力:固液相體積自由能差;阻力:界面能。

      4、形核速率是在單位體積中單位時(shí)間內(nèi)形成的晶核數(shù)目。

      5、在液相中那些對(duì)形核有催化作用的現(xiàn)成界面上形成的晶核稱為非自發(fā)形核

      6、均質(zhì)形核理論的局限性:

      均質(zhì)形核是對(duì)理想純金屬而言的,其過(guò)冷度很大比實(shí)際液態(tài)金屬凝固時(shí)的過(guò)冷度大多了。實(shí)際上金屬結(jié)晶時(shí)的過(guò)冷度一般為幾分之一攝氏度到十幾攝氏度。實(shí)際的液態(tài)金屬(合金)在凝固過(guò)程中多為異質(zhì)形核。

      7、均質(zhì)形核與異質(zhì)形核的異同:

      相同點(diǎn):異質(zhì)形核的臨界晶核半徑在形式上與均質(zhì)形核臨界晶核半徑完全相同

      不同點(diǎn):①均質(zhì)形核臨界晶核是球體,而異質(zhì)形核的晶核為球體的一部分(球冠),因而異質(zhì)晶核中所含原子數(shù)目少,這樣的晶坯易形成。②潤(rùn)濕角θ與均質(zhì)形核無(wú)關(guān),而影響異質(zhì)晶核的體積

      8、形核劑的條件:

      ①適配度小 ②粗糙度大 ③分散性好 ④溫穩(wěn)定性好

      9、當(dāng)晶格點(diǎn)陣適配度δ≤5% 時(shí),通過(guò)點(diǎn)陣畸變過(guò)渡,可以實(shí)現(xiàn)界面兩側(cè)原子之間的一一對(duì)應(yīng)。這種界面稱為完全共格界面,其界面能較低,襯底促進(jìn)非均質(zhì)生核的能力很強(qiáng);當(dāng)5%<δ<25%時(shí)為部分共格界面;當(dāng)δ≥25% 時(shí),為不共格,夾雜物襯底無(wú)形核能力。

      10、界面共格對(duì)應(yīng)原則:固相雜質(zhì)表面的原子排列規(guī)律和原子(晶粒細(xì)化劑的選擇原則)間距與新相晶核相近。(晶粒細(xì)化劑選擇原則)

      11、粗糙界面(非小晶面):微觀粗糙,宏觀光滑。非小晶面長(zhǎng)大。大部分金屬屬于此類(lèi)。

      光滑界面(小晶面):微觀光滑,宏觀粗糙。小晶面長(zhǎng)大。非金屬、類(lèi)金屬(Bi、Sb、Si)屬于此。

      第四章 單相合金的凝固

      1、合金可分為單相合金和多相合金兩大類(lèi)。單相合金是指在凝固過(guò)程中只析出一個(gè)固相的合金,如固溶體、金屬間化合物等。多相合金是指凝固過(guò)程中同時(shí)析出兩個(gè)以上新相的合金如有共晶、包晶或偏晶轉(zhuǎn)變的合金。

      2、溶質(zhì)再分配:合金在凝固過(guò)程中,已析出固相排出多余的溶質(zhì)原子(或溶劑原子),并富集在界面的液體中,造成成分分離的現(xiàn)象。(合金凝固過(guò)程的一大特點(diǎn))

      3、平衡分配系數(shù)Ko實(shí)際上描述了在固、液兩相共存的條件下溶質(zhì)原子在界面兩側(cè)的平衡分配特征。

      4、成分過(guò)冷:合金晶體在長(zhǎng)大過(guò)程中,因溶質(zhì)再分配而引起的過(guò)冷,稱為成分過(guò)冷。其過(guò)冷度稱為成分過(guò)冷的過(guò)冷度。

      5、熱過(guò)冷:金屬凝固過(guò)程中,純粹由熱擴(kuò)散控制形成的過(guò)冷,稱為熱過(guò)冷,其過(guò)冷度稱為熱過(guò)冷的過(guò)冷度。

      6、成分過(guò)冷條件:①合金凝固過(guò)程中溶質(zhì)在固-液界面前沿富集;②滿足成分過(guò)冷判別式。

      7、成分過(guò)冷的過(guò)冷度在生長(zhǎng)著的固-液界面處最小,離開(kāi)界面逐漸增大,因此界面很不穩(wěn)定。

      8、成分過(guò)冷降低了實(shí)際過(guò)冷度,阻礙了晶體的生長(zhǎng)。凡是溶質(zhì)富集的地方,那里成分過(guò)冷就越大,其過(guò)冷度就越小,該處生長(zhǎng)就越慢。

      9、影響成分過(guò)冷的因素:

      由成分過(guò)冷判據(jù)式可知,下列因素有利于成分過(guò)冷: ①液相中溫度梯度小,GL??; ②晶體生長(zhǎng)速度快,v大; ③陡的液相線斜率,mL大; ④原始成分濃度高,C0大; ⑤液相中溶質(zhì)擴(kuò)散慢,DL低; ⑥k0<1時(shí),k0??;k0>1時(shí),k0大

      備注:①和②屬于工藝因素,③-⑥屬于合金方面因素。

      10、強(qiáng)成分過(guò)冷元素(表面活性元素)的選取原則: ①熔點(diǎn)低

      (液相線斜率陡,mL大)

      ②原子半徑大

      (液相中溶質(zhì)擴(kuò)散慢,DL 低)③在合金中的固溶度小

      (k0?。?/p>

      11、成分過(guò)冷的單相合金四種宏觀生長(zhǎng)方式(如右圖):

      ①無(wú)成分過(guò)冷的平面生長(zhǎng)

      (GL1)②窄成分過(guò)冷區(qū)的胞狀生長(zhǎng)

      (GL2)③較寬成分過(guò)冷區(qū)的柱狀樹(shù)枝晶生長(zhǎng)(GL3)④寬成分過(guò)冷區(qū)的自由樹(shù)枝晶生長(zhǎng)

      (GL4)

      12、“外生生長(zhǎng)”與“內(nèi)生生長(zhǎng)”的概念:

      外生生長(zhǎng):晶體自型壁生核,然后由外向內(nèi)單向延伸的生長(zhǎng)方式。平面生長(zhǎng)、胞狀生長(zhǎng)和柱狀枝晶生長(zhǎng)皆屬此類(lèi)。

      內(nèi)生生長(zhǎng):等軸枝晶在熔體內(nèi)部自由生長(zhǎng)的方式。

      13、合金固溶體凝固時(shí)的晶體生長(zhǎng)形態(tài):

      ? 不同的成分過(guò)冷情況(成分過(guò)冷主要結(jié)論?。?/p>

      ①無(wú)成分過(guò)冷——平面晶 ②窄成分過(guò)冷區(qū)間——胞狀晶

      ③成分過(guò)冷區(qū)間較寬——柱狀樹(shù)枝晶 ⑤寬成分過(guò)冷——內(nèi)部等軸晶

      14、平面生長(zhǎng)→胞狀生長(zhǎng)→樹(shù)枝晶生長(zhǎng)演變過(guò)程:

      由大逐漸減小,即隨“成分過(guò)冷”程度增大,固溶體生長(zhǎng)方式變化為:

      平面晶→胞狀晶→胞狀樹(shù)枝晶(柱狀樹(shù)枝晶)→內(nèi)部等軸晶(自由樹(shù)枝晶)

      第五章 多相合金的凝固

      1、共晶組織的分類(lèi):

      ①規(guī)則共晶(金屬一金屬共晶),屬于非小平面—非小平面共晶。? 固一液界面:在原子尺度上是粗糙界面。

      ? 組成:金屬—金屬相或金屬—金屬間化合物相。

      ? 組織形態(tài):層片狀及棒狀(出現(xiàn)哪種結(jié)構(gòu)要取決于:①α與β相間的體積比②第三組元的存在。若某一相體積分?jǐn)?shù)小于1/π時(shí),該相出現(xiàn)棒狀結(jié)構(gòu);若體積分?jǐn)?shù)在1/π-1/2之間時(shí),兩相均以片狀結(jié)構(gòu)出現(xiàn)。造成原因:結(jié)構(gòu)表面能的大小。體積分?jǐn)?shù)小于1/π時(shí),棒狀結(jié)構(gòu)表面能小于片狀結(jié)構(gòu);體積分?jǐn)?shù)在1/π-1/2之間時(shí),片狀結(jié)構(gòu)表面能小于棒狀結(jié)構(gòu))。

      ? 決定共晶兩相長(zhǎng)大的因素:熱流的方向和兩組元在液相中的擴(kuò)散,兩相長(zhǎng)大過(guò)程互相依賴的關(guān)系是界面附近的溶質(zhì)橫向擴(kuò)散。

      ?

      固一液界面形態(tài):將近似地保持著平面,其等溫面基本上也是平直的。(每一相的長(zhǎng)大受著另一相存在的影響,當(dāng)共晶結(jié)晶時(shí),兩相并排地結(jié)晶出來(lái)并垂直于固一液界面長(zhǎng)大)。

      ②非規(guī)則共晶(金屬一非金屬共晶),屬于非小平面一小平面。? 固一液界面:一個(gè)是特定的晶面。

      ? 組織形態(tài):多種多樣,簡(jiǎn)化為片狀與絲狀兩大類(lèi)。

      ? 固一液界面形態(tài):非平面的且是極不規(guī)則的,其等溫面也不是平直的?!鹘饘佟饘俟簿c金屬—非金屬共晶相同點(diǎn):熱力學(xué)原理和動(dòng)力學(xué)原理一樣;不同點(diǎn)如上所述。

      2、共生生長(zhǎng):在共晶合金結(jié)晶時(shí),后析出的相依附于領(lǐng)先相表面而析出,進(jìn)而形成相互交疊的雙相晶核且具有共同的生長(zhǎng)界面,依靠溶質(zhì)原子在界面前沿兩相間的橫向擴(kuò)散,互相不斷地為相鄰的另一相提供生長(zhǎng)所需的組元,彼此偶合的共同向前生長(zhǎng)。

      3、離異生長(zhǎng):兩相沒(méi)有共同的生長(zhǎng)界面,它們各以不同的速度而獨(dú)立生長(zhǎng),在形成的組織中沒(méi)有共生共晶的特征,這種非共生生長(zhǎng)的共晶結(jié)晶方式稱為離異生長(zhǎng),所形成的組織稱為離異共晶。

      4、偏晶合金的最終顯微形貌將要取決于三個(gè)界面能、L1與L2的密度差以及固一液界面的推進(jìn)速度

      5、晶體生長(zhǎng)機(jī)制(方式):

      ? 非小晶面結(jié)構(gòu)——連續(xù)長(zhǎng)大(正常長(zhǎng)大)

      ? 小晶面結(jié)構(gòu)——側(cè)面長(zhǎng)大

      ①二維晶核臺(tái)階

      ②晶體缺陷臺(tái)階:螺位錯(cuò)、孿晶溝槽。

      6、“側(cè)面長(zhǎng)大”方式的三種機(jī)制:

      ? 二維晶核機(jī)制:臺(tái)階在界面鋪滿后即消失,要進(jìn)一步長(zhǎng)大仍須再產(chǎn)生二維晶核。? 螺旋位錯(cuò)機(jī)制:這種螺旋位錯(cuò)臺(tái)階在生長(zhǎng)過(guò)程中不會(huì)消失。? 孿晶面機(jī)制:長(zhǎng)大過(guò)程中溝槽可保持下去,長(zhǎng)大不斷地進(jìn)行。

      7、非平衡狀態(tài)下的共晶生長(zhǎng)區(qū)P173

      第六章 金屬凝固的宏觀組織

      1、澆注及凝固過(guò)程中液體的三種流動(dòng)形式: ①澆注時(shí)存在液流的沖刷——強(qiáng)制對(duì)流。②澆注時(shí)及澆注完畢后液體存在自然對(duì)流。

      ③存在著枝晶間及分枝間的液體流動(dòng)——微觀流動(dòng)。

      2、金屬凝固的典型宏觀組織: ①表層細(xì)晶區(qū)

      ②內(nèi)部柱狀晶區(qū):晶粒垂直于型壁排列,且平行于熱流方向 ③中心等軸晶區(qū):晶粒較為粗大

      3、獲得細(xì)等軸晶的措施:

      ①增大冷卻速度(V冷↑)和降低澆注溫度(t澆↓)

      ②加強(qiáng)液體在澆注和凝固期間的流動(dòng)

      (促使型壁上已凝固層晶體的脫落,分枝的熔斷脫落及脫落晶體的增殖。)③孕育處理 ⑴外加晶核:

      (在澆注時(shí)向液流中加入被細(xì)化相具有界面共格對(duì)應(yīng)的高熔點(diǎn)物質(zhì)或同類(lèi)金屬的碎粒,使之成為異質(zhì)形核的有效襯底,促使異質(zhì)形核,增加晶粒數(shù)而細(xì)化晶粒。)⑵采用生核劑

      (加入的物質(zhì)不一定能作為晶核,但通過(guò)它與液態(tài)金屬的某些元素相互作用,能產(chǎn)生晶核或成為有效襯底,這類(lèi)物質(zhì)稱為生核劑。)⑶采用強(qiáng)過(guò)冷成分元素

      (強(qiáng)成分過(guò)冷元素在Al-Si合金中稱為變質(zhì)劑,生產(chǎn)中稱為變質(zhì)處理)

      孕育處理是指在凝固過(guò)程中,向液態(tài)金屬中添加少量其它物質(zhì),促進(jìn)形核、抑制生長(zhǎng),達(dá)到細(xì)化晶粒的目的。

      ——————————————————————————————————————— 簡(jiǎn)答題目:

      1、純金屬和實(shí)際金屬液態(tài)結(jié)構(gòu)有何異同?

      純金屬的液態(tài)結(jié)構(gòu):接近熔點(diǎn)的液態(tài)金屬是由和原子晶體顯微晶體和“空穴”組成。

      實(shí)際金屬的液態(tài)結(jié)構(gòu):存在著兩種起伏:能量起伏、濃度起伏。微觀上是由結(jié)構(gòu)和成分不同的游動(dòng)原子集團(tuán),空穴和許多固態(tài),氣態(tài),液態(tài)化合物組成,是一種渾濁液體,而從化學(xué)鍵上看除了金屬基體與其合金元素組成的金屬鍵外,還存在著其他化學(xué)健。

      2、液態(tài)金屬的基本特征是什么?

      ①有固定的體積。②有很好的流動(dòng)性。③物理化學(xué)性質(zhì)接近于固態(tài),而遠(yuǎn)離氣態(tài)。

      3、相平衡條件 相平衡時(shí),每一組元在共存的各相中的化學(xué)勢(shì)都必須相等。在k個(gè)元素含有p個(gè)相的體系中,恒溫等壓的化學(xué)平衡條件是:

      4、固液界面在結(jié)構(gòu)上有哪兩種類(lèi)型?他們?cè)谖⒂^和宏觀上的特點(diǎn)是什么?

      光滑界面(小平面)和粗糙界面(非小平面)。粗糙界面:微觀粗糙,宏觀光滑;光滑界面:微觀光滑,宏觀粗糙。

      5、界面類(lèi)型的實(shí)質(zhì)是什么?

      能量最低時(shí)的原子沉積幾率不同。能量最低時(shí)原子沉積幾率近似為0或1,說(shuō)明是光滑界面;能量最低時(shí)原子沉積幾率近似為遠(yuǎn)離0或1,說(shuō)明是粗糙界面。

      6、討論長(zhǎng)大機(jī)制與過(guò)冷度的關(guān)系。

      ①過(guò)冷度小,按螺位錯(cuò)方式長(zhǎng)大;②過(guò)冷度大,連續(xù)長(zhǎng)大;③二維晶核長(zhǎng)大在任何情況下,可能性都不大。

      7、形核的首要條件是什么?

      形核的首要條件是系統(tǒng)必須處于亞穩(wěn)態(tài)提供相變驅(qū)動(dòng)力;其次需要通過(guò)起伏作用克服能障才能形成穩(wěn)定存在的晶核并確保其進(jìn)一步生長(zhǎng)。

      8、為什么自發(fā)形核的臨界形核功等于形成臨界形核表面能的1/3? 見(jiàn)P93

      9、均質(zhì)形核機(jī)制必須具備哪些條件?

      ①冷液體中存在相起伏,以提供固相晶核的晶胚。

      ②形核導(dǎo)致體積自由能降低,界面自由能提高。為此,晶胚需要體積達(dá)到一定尺寸才能穩(wěn)定存在。

      ③過(guò)冷液體中存在能量起伏和溫度起伏,以提供臨界形核功。④為維持形核功,需要一定的過(guò)冷度

      10、即三個(gè)基本條件:過(guò)冷度,能量起伏,結(jié)構(gòu)起伏。為什么過(guò)冷度是液態(tài)金屬凝固的驅(qū)動(dòng)力?

      等壓條件下,體系自由能隨溫度升高而降低,且液態(tài)金屬自由能隨溫度降低的趨勢(shì)大于固態(tài)金屬。在熔點(diǎn)附近凝固時(shí),熱焓和熵值隨溫度的變化可忽略不計(jì),則有相變驅(qū)動(dòng)力:

      過(guò)冷度△T=T-Tm為金屬凝固的驅(qū)動(dòng)力,過(guò)冷度越大,凝固驅(qū)動(dòng)力越大;金屬不可能在T=Tm時(shí)凝固。

      11、為什么說(shuō)異質(zhì)形核比均質(zhì)形核容易?影響異質(zhì)形核的基本因素和其他條件是什么?(1)因?yàn)榫|(zhì)形核在其形核過(guò)程中為克服過(guò)程中的能障,所需要的過(guò)冷度是很大的,而實(shí)際金屬凝固過(guò)程中的過(guò)冷度遠(yuǎn)小于此,所以較難發(fā)生;對(duì)異質(zhì)形核而言,液態(tài)金屬中存在一些微小的固相雜質(zhì)質(zhì)點(diǎn),并且液態(tài)金屬在凝固時(shí)還和型壁相接觸,于是晶核就可以優(yōu)先依附于這些現(xiàn)成的固體表面形核,因此形核所需的過(guò)冷度大大降低,所以異質(zhì)形核比均質(zhì)形核更容易。

      12、界面共格對(duì)應(yīng)原則的實(shí)質(zhì)是什么? 增大固、液兩相界面附著力,減小異質(zhì)形核的形核功,使固相質(zhì)點(diǎn)成為異質(zhì)形核的有效襯底。

      13、成分過(guò)冷的判據(jù)式(有過(guò)冷/無(wú)過(guò)冷)無(wú)成分過(guò)冷判據(jù)式為:

      有成分過(guò)冷判據(jù)式

      為:

      14、成分過(guò)冷的本質(zhì)是什么?

      ①成分過(guò)冷使實(shí)際過(guò)冷度降低,阻礙固液界面的推進(jìn)。②成分過(guò)冷使界面不穩(wěn)定,不能保持平面生長(zhǎng)。

      ③成分過(guò)冷阻止原有界面的生長(zhǎng),促進(jìn)界面前方液相中形核。

      15、共生生長(zhǎng)具備的兩個(gè)基本條件是什么?

      ①兩相生長(zhǎng)能力要相近,且析出相要容易在先析出相上形核和長(zhǎng)大。②A、B兩組元在界面前沿的橫向傳輸能保證兩相等速生長(zhǎng)的需要。期末成績(jī)=考試60%+平時(shí)40%

      一、填空題

      15×1分=15分

      二、名詞解釋題

      5×4分=20分

      三、簡(jiǎn)答題

      5×5分=25分

      四、計(jì)算與證明

      3×10分=30分

      五、論述題

      1×10分=10分

      第四篇:《金屬塑性成形原理》復(fù)習(xí)題

      《金屬塑性成形原理》復(fù)習(xí)題 1.什么是金屬的塑性?什么是塑性成形?塑性成形有何特點(diǎn)? 塑性----在外力作用下使金屬材料發(fā)生塑性變形而不破壞其完整性的能力;

      塑性變形---當(dāng)作用在物體上的外力取消后,物體的變形不能完全恢復(fù)而產(chǎn)生的殘余變形;

      塑性成形----金屬材料在一定的外力作用下,利用其塑性而使其成型并獲得一定力學(xué)性能 的加工方法,也稱塑性加工或壓力加工;

      塑性成形的特點(diǎn):①組織、性能好②材料利用率高③尺寸精度高④生產(chǎn)效率高 2.試述塑性成形的一般分類(lèi)。

      Ⅰ.按成型特點(diǎn)可分為塊料成形(也稱體積成形)和板料成型兩大類(lèi) 1)塊料成型是在塑性成形過(guò)程中靠體積轉(zhuǎn)移和分配來(lái)實(shí)現(xiàn)的??煞譃橐淮纬尚秃投渭庸ぁ?/p>

      一次加工:

      ①軋制----是將金屬坯料通過(guò)兩個(gè)旋轉(zhuǎn)軋輥間的特定空間使其產(chǎn)生塑性變形,以獲得一定截面形狀材料的塑性成形方法。分縱軋、橫軋、斜軋;

      用于生產(chǎn)型材、板材和管材。

      ②擠壓----是在大截面坯料的后端施加一定的壓力,將金屬坯料通過(guò)一定形狀和尺寸的??资蛊洚a(chǎn)生塑性變形,以獲得符合??捉孛嫘螤畹男〗孛媾髁匣蛄慵乃苄猿尚畏椒ā7终龜D壓、反擠壓和復(fù)合擠壓;

      適于(低塑性的)型材、管材和零件。

      ③拉拔----是在金屬坯料的前端施加一定的拉力,將金屬坯料通過(guò)一定形狀、尺寸的??资蛊洚a(chǎn)生塑性變形,以獲得與模孔形狀、尺寸相同的小截面坯料的塑性成形方法。生產(chǎn)棒材、管材和線材。

      二次加工:

      ①自由鍛----是在鍛錘或水壓機(jī)上,利用簡(jiǎn)單的工具將金屬錠料或坯料鍛成所需的形 狀和尺寸的加工方法。精度低,生產(chǎn)率不高,用于單件小批量或大鍛件。

      ②模鍛----是將金屬坯料放在與成平形狀、尺寸相同的模腔中使其產(chǎn)生塑性變形,從 而獲得與模腔形狀、尺寸相同的坯料或零件的加工方法。分開(kāi)式模鍛和閉式模鍛。

      2)板料成型一般稱為沖壓。分為分離工序和成形工序。

      分離工序:用于使沖壓件與板料沿一定的輪廓線相互分離,如沖裁、剪切等工序;

      成型工序:用來(lái)使坯料在不破壞的條件下發(fā)生塑性變形,成為具有要求形狀和尺寸的零件,如彎曲、拉深等工序。

      Ⅱ.按成型時(shí)工件的溫度可分為熱成形、冷成形和溫成形。

      3.試分析多晶體塑性變形的特點(diǎn)。

      1)各晶粒變形的不同時(shí)性。不同時(shí)性是由多晶體的各個(gè)晶粒位向不同引起的。

      2)各晶粒變形的相互協(xié)調(diào)性。晶粒之間的連續(xù)性決定,還要求每個(gè)晶粒進(jìn)行多系滑移;

      每個(gè)晶粒至少要求有?5個(gè)獨(dú)立的滑移系啟動(dòng)才能保證。

      3)晶粒與晶粒之間和晶粒內(nèi)部與晶界附近區(qū)域之間的變形的不均勻性。

      Add:

      4)滑移的傳遞,必須激發(fā)相鄰晶粒的位錯(cuò)源。

      5)多晶體的變形抗力比單晶體大,變形更不均勻。

      6)塑性變形時(shí),導(dǎo)致一些物理,化學(xué)性能的變化。

      7)時(shí)間性。hcp系的多晶體金屬與單晶體比較,前者具有明顯的晶界阻滯效應(yīng)和極高的加工硬化率,而在立方晶系金屬中,多晶和單晶試樣的應(yīng)力—應(yīng)變曲線就沒(méi)有那么大的差別。

      4.試分析晶粒大小對(duì)金屬塑性和變形抗力的影響。

      ①晶粒越細(xì),變形抗力越大。晶粒的大小決定位錯(cuò)塞積群應(yīng)力場(chǎng)到晶內(nèi)位錯(cuò)源的距離,而這個(gè)距離又影響位錯(cuò)的數(shù)目n。晶粒越大,這個(gè)距離就越大,位錯(cuò)開(kāi)動(dòng)的時(shí)間就越長(zhǎng),n也就越大。n越大,應(yīng)力場(chǎng)就越強(qiáng),滑移就越容易從一個(gè)晶粒轉(zhuǎn)移到另一個(gè)晶粒。

      ②晶粒越細(xì)小,金屬的塑性就越好。

      a.一定體積,晶粒越細(xì),晶粒數(shù)目越多,塑性變形時(shí)位向有利的晶粒也越多,變形能較均勻的分散到各個(gè)晶粒上;

      b.從每個(gè)晶粒的應(yīng)力分布來(lái)看,細(xì)晶粒是晶界的影響區(qū)域相對(duì)加大,使得晶粒心部的應(yīng)變與晶界處的應(yīng)變差異減小。這種不均勻性減小了,內(nèi)應(yīng)力的分布較均勻,因而金屬斷裂前能承受的塑性變形量就更大。

      5.什么叫加工硬化?產(chǎn)生加工硬化的原因是什么?加工硬化對(duì)塑性加工生產(chǎn)有何利弊? 加工硬化----隨著金屬變形程度的增加,其強(qiáng)度、硬度增加,而塑性、韌性降低的現(xiàn)象。加工硬化的成因與位錯(cuò)的交互作用有關(guān)。隨著塑性變形的進(jìn)行,位錯(cuò)密度不斷增加,位錯(cuò)反應(yīng)和相互交割加劇,結(jié)果產(chǎn)生固定割階、位錯(cuò)纏結(jié)等障礙,以致形成胞狀亞結(jié)構(gòu),使位錯(cuò)難以越過(guò)這些障礙而被限制在一定范圍內(nèi)運(yùn)動(dòng)。這樣,要是金屬繼續(xù)變形,就需要不斷增加外力,才能克服位錯(cuò)間強(qiáng)大的交互作用力。

      加工硬化對(duì)塑性加工生產(chǎn)的利弊:

      有利的一面:可作為一種強(qiáng)化金屬的手段,一些不能用熱處理方法強(qiáng)化的金屬材料,可應(yīng)用加工硬化的方法來(lái)強(qiáng)化,以提高金屬的承載能力。如大型發(fā)電機(jī)上的護(hù)環(huán)零件(多用高錳奧氏體無(wú)磁鋼鍛制)。

      不利的一面:①由于加工硬化后,金屬的屈服強(qiáng)度提高,要求進(jìn)行塑性加工的設(shè)備能力增加;

      ②由于塑性的下降,使得金屬繼續(xù)塑性變形困難,所以不得不增加中間退火工藝,從而降低了生產(chǎn)率,提高了生產(chǎn)成本。

      6.什么是動(dòng)態(tài)回復(fù)?為什么說(shuō)動(dòng)態(tài)回復(fù)是熱塑性變形的主要軟化機(jī)制? 動(dòng)態(tài)回復(fù)是在熱塑性變形過(guò)程中發(fā)生的回復(fù)(自發(fā)地向自由能低的方向轉(zhuǎn)變的過(guò)程)。

      動(dòng)態(tài)回復(fù)是熱塑性變形的主要軟化機(jī)制,是因?yàn)椋?/p>

      ①動(dòng)態(tài)回復(fù)是高層錯(cuò)能金屬熱變形過(guò)程中唯一的軟化機(jī)制。動(dòng)態(tài)回復(fù)是主要是通過(guò)位錯(cuò)的攀移、交滑移等實(shí)現(xiàn)的。對(duì)于層錯(cuò)能高的金屬,變形時(shí)擴(kuò)展位錯(cuò)的寬度窄,集束容易,位錯(cuò)的交滑移和攀移容易進(jìn)行,位錯(cuò)容易在滑移面間轉(zhuǎn)移,而使異號(hào)位錯(cuò)相互抵消,結(jié)果使位錯(cuò)密度下降,畸變能降低,不足以達(dá)到動(dòng)態(tài)結(jié)晶所需的能量水平。因?yàn)檫@類(lèi)金屬在熱塑性變形過(guò)程中,即使變形程度很大,變形溫度遠(yuǎn)高于靜態(tài)再結(jié)晶溫度,也只發(fā)生動(dòng)態(tài)回復(fù),而不發(fā)生動(dòng)態(tài)再結(jié)晶。

      ②在低層錯(cuò)能的金屬熱變形過(guò)程中,動(dòng)態(tài)回復(fù)雖然不充分,但也隨時(shí)在進(jìn)行,畸變能也隨時(shí)在釋放,因而只有當(dāng)變形程度遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于靜態(tài)回復(fù)所需要的臨界變形程度時(shí),畸變能差才能積累到再結(jié)晶所需的水平,動(dòng)態(tài)再結(jié)晶才能啟動(dòng),否則也只能發(fā)生動(dòng)態(tài)回復(fù)。

      Add:動(dòng)態(tài)再結(jié)晶容易發(fā)生在層錯(cuò)能較低的金屬,且當(dāng)熱加工變形量很大時(shí)。這是因?yàn)閷渝e(cuò)能低,其擴(kuò)展位錯(cuò)寬度就大,集束成特征位錯(cuò)困難,不易進(jìn)行位錯(cuò)的交滑移和攀移;

      而已知?jiǎng)討B(tài)回復(fù)主要是通過(guò)位錯(cuò)的交滑移和攀移來(lái)完成的,這就意味著這類(lèi)材料動(dòng)態(tài)回復(fù)的速率和程度都很低(應(yīng)該說(shuō)不足),材料中的一些局部區(qū)域會(huì)積累足夠高的位錯(cuò)密度差(畸變能差),且由于動(dòng)態(tài)回復(fù)的不充分,所形成的胞狀亞組織的尺寸小、邊界不規(guī)整,胞壁還有較多的位錯(cuò)纏結(jié),這種不完整的亞組織正好有利于再結(jié)晶形核,所有這些都有利于動(dòng)態(tài)再結(jié)晶的發(fā)生。需要更大的變形量上面已經(jīng)提到了。

      7.什么是動(dòng)態(tài)再結(jié)晶?影響動(dòng)態(tài)再結(jié)晶的主要因素有哪些?動(dòng)態(tài)再結(jié)晶是在熱塑性變形過(guò)程中發(fā)生的再結(jié)晶。動(dòng)態(tài)再結(jié)晶和靜態(tài)再結(jié)晶基本一樣,也會(huì)是通過(guò)形核與長(zhǎng)大來(lái)完成,其機(jī)理也是大角度晶界(或亞晶界)想高位錯(cuò)密度區(qū)域的遷移。

      動(dòng)態(tài)再結(jié)晶的能力除了與金屬的層錯(cuò)能高低(層錯(cuò)能越低,熱加工變形量很大時(shí),容易出現(xiàn)動(dòng)態(tài)再結(jié)晶)有關(guān)外,還與晶界的遷移難易有關(guān)。金屬越存,發(fā)生動(dòng)態(tài)再結(jié)晶的能力越強(qiáng)。當(dāng)溶質(zhì)原子固溶于金屬基體中時(shí),會(huì)嚴(yán)重阻礙晶界的遷移、從而減慢動(dòng)態(tài)再結(jié)晶的德速率。彌散的第二相粒子能阻礙晶界的移動(dòng),所以會(huì)遏制動(dòng)態(tài)再結(jié)晶的進(jìn)行。

      9.鋼錠經(jīng)過(guò)熱加工變形后其組織和性能發(fā)生了什么變化?(參見(jiàn)?P27-31)①改善晶粒組織②鍛合內(nèi)部缺陷③破碎并改善碳化物和非金屬夾雜物在鋼中的分布④形成纖維組織⑤改善偏析 10.冷變形金屬和熱變形金屬的纖維組織有何不同? 冷變形中的纖維組織:軋制變形時(shí),原來(lái)等軸的晶粒沿延伸方向伸長(zhǎng)。若變形程度很大,則晶粒呈現(xiàn)為一片纖維狀的條紋,稱為纖維組織。當(dāng)金屬中有夾雜或第二相是,則它們會(huì)沿變形方向拉成細(xì)帶狀(對(duì)塑性雜質(zhì)而言)或粉碎成鏈狀(對(duì)脆性雜質(zhì)而言),這時(shí)在光學(xué)顯微鏡下會(huì)很難分辨出晶粒和雜質(zhì)。在熱塑性變形過(guò)程中,隨著變形程度的增大,鋼錠內(nèi)部粗大的樹(shù)枝狀晶逐漸沿主變形方向伸長(zhǎng),與此同時(shí),晶間富集的雜質(zhì)和非金屬夾雜物的走向也逐漸與主變形方向一致,其中脆性?shī)A雜物(如氧化物,氮化物和部分硅酸鹽等)被破碎呈鏈狀分布;

      而蘇醒夾雜物(如硫化物和多數(shù)硅酸鹽等)則被拉長(zhǎng)呈條狀、線狀或薄片狀。于是在磨面腐蝕的試樣上便可以看到順主變形方向上一條條斷斷續(xù)續(xù)的細(xì)線,稱為“流線?”,具有流線的組織就稱為“纖維組織”。在熱塑性加工中,由于再結(jié)晶的結(jié)果,被拉長(zhǎng)的晶粒變成細(xì)小的等軸晶,而纖維組織卻被很穩(wěn)定的保留下來(lái)直至室溫。所以與冷變形時(shí)由于晶粒被拉長(zhǎng)而形成的纖維組織是不同的。

      12.什么是細(xì)晶超塑性?什么是相變超塑性? ①細(xì)晶超塑性它是在一定的恒溫下,在應(yīng)變速率和晶粒度都滿足要求的條件下所呈現(xiàn)的超塑性。具體地說(shuō),材料的晶粒必須超細(xì)化和等軸化,并在在成形期間保持穩(wěn)定。

      ②相變超塑性要求具有相變或同素異構(gòu)轉(zhuǎn)變。在一定的外力作用下,使金屬或合金在相變溫度附近反復(fù)加熱和冷卻,經(jīng)過(guò)一定的循環(huán)次數(shù)后,就可以獲得很大的伸長(zhǎng)率。相變超塑性的主要控制因素是溫度幅度和溫度循環(huán)率。

      15.什么是塑性?什么是塑性指標(biāo)?為什么說(shuō)塑性指標(biāo)只具有相對(duì)意義? 塑性是指金屬在外力作用下,能穩(wěn)定地發(fā)生永久變形而不破壞其完整性的能力,它是金屬的一種重要的加工性能。

      塑性指標(biāo),是為了衡量金屬材料塑性的好壞而采用的某些試驗(yàn)測(cè)得的數(shù)量上的指標(biāo)。

      常用的試驗(yàn)方法有拉伸試驗(yàn)、壓縮試驗(yàn)和扭轉(zhuǎn)試驗(yàn)。

      由于各種試驗(yàn)方法都是相對(duì)于其特定的受力狀態(tài)和變形條件的,由此所測(cè)定的塑性指標(biāo)(或成形性能指標(biāo)),僅具有相對(duì)的和比較的意義。它們說(shuō)明,在某種受力狀況和變形條件下,哪種金屬的塑性高,哪種金屬的塑性低;

      或者對(duì)于同一種金屬,在那種變形條件下塑性高,而在哪種變形條件下塑性低。

      16.舉例說(shuō)明雜質(zhì)元素和合金元素對(duì)鋼的塑性的影響。(P41-44)①碳:固溶于鐵時(shí)形成鐵素體和奧氏體,具有良好的塑性。多余的碳與鐵形成滲碳體(Fe?3C),大大降低塑性;

      ②磷:一般來(lái)說(shuō),磷是鋼中的有害雜質(zhì),它在鐵中有相當(dāng)大的溶解度,使鋼的強(qiáng)度、硬度提高,而塑性、韌性降低,在冷變形時(shí)影響更為嚴(yán)重,此稱為冷脆性。

      ③硫:形成共晶體時(shí)熔點(diǎn)降得很低(例如?FeS的熔點(diǎn)為?1190℃,而?Fe-FeS的熔點(diǎn)為?985℃)。這些硫化物和共晶體,通常分布在晶界上,會(huì)引起熱脆性。

      ④氮:當(dāng)其質(zhì)量分?jǐn)?shù)較小(0.002%~0.015%)時(shí),對(duì)鋼的塑性無(wú)明顯的影響;

      但隨著氮化物的質(zhì)量分?jǐn)?shù)的增加,鋼的塑性降降低,導(dǎo)致鋼變脆。如氮在α鐵中的溶解度在高溫和低溫時(shí)相 差很大,當(dāng)含氮量較高的鋼從高溫快速冷卻到低溫時(shí),α鐵被過(guò)飽和,隨后在室溫或稍高溫度下,氮逐漸以?Fe?4N形式析出,使鋼的塑性、韌性大為降低,這種現(xiàn)象稱為時(shí)效脆性。

      若在?300℃左右加工時(shí),則會(huì)出現(xiàn)所謂“蘭脆”現(xiàn)象。

      ⑤氫:氫脆和白點(diǎn)。

      ⑥氧:形成氧化物,還會(huì)和其他夾雜物(如?FeS)易熔共晶體(FeS-FeO,熔點(diǎn)為910℃)分布于晶界處,造成鋼的熱脆性。

      合金元素的影響:①形成固溶體;

      ②形成硬而脆的碳化物;

      …… 17.試分析單相與多相組織、細(xì)晶與粗晶組織、鍛造組織與鑄造組織對(duì)金屬塑性的影響。

      ①相組成的影響:?jiǎn)蜗嘟M織(純金屬或固溶體)比多相組織塑性好。多相組織由于各相性能不同,變形難易程度不同,導(dǎo)致變形和內(nèi)應(yīng)力的不均勻分布,因而塑性降低。如碳鋼在高溫時(shí)為奧氏體單相組織,故塑性好,而在?800℃左右時(shí),轉(zhuǎn)變?yōu)閵W氏體和鐵素體兩相組織,塑性就明顯下降。另外多相組織中的脆性相也會(huì)使其塑性大為降低。

      ②晶粒度的影響:晶粒越細(xì)小,金屬的塑性也越好。因?yàn)樵谝欢ǖ捏w積內(nèi),細(xì)晶粒金屬的晶粒數(shù)目比粗晶粒金屬的多,因而塑性變形時(shí)位向有利的晶粒也較多,變形能較均勻地分散到各個(gè)晶粒上;

      又從每個(gè)晶粒的應(yīng)力分布來(lái)看,細(xì)晶粒時(shí)晶界的影響局域相對(duì)加大,使得晶粒心部的應(yīng)變與晶界處的應(yīng)變差異減小。由于細(xì)晶粒金屬的變形不均勻性較小,由此引起的應(yīng)力集中必然也較小,內(nèi)應(yīng)力分布較均勻,因而金屬在斷裂前可承受的塑性變形量就越大。

      ③鍛造組織要比鑄造組織的塑性好。鑄造組織由于具有粗大的柱狀晶和偏析、夾雜、氣泡、疏松等缺陷,故使金屬塑性降低。而通過(guò)適當(dāng)?shù)腻懺旌?,?huì)打碎粗大的柱狀晶粒獲得細(xì)晶組織,使得金屬的塑性提高。

      18.變形溫度對(duì)金屬塑性的影響的基本規(guī)律是什么? 就大多數(shù)金屬而言,其總體趨勢(shì)是:隨著溫度的升高,塑性增加,但是這種增加并不是簡(jiǎn)單的線性上升;

      在加熱過(guò)程中的某些溫度區(qū)間,往往由于相態(tài)或晶粒邊界狀態(tài)的變化而出現(xiàn)脆性區(qū),使金屬的塑性降低。在一般情況下,溫度由絕對(duì)零度上升到熔點(diǎn)時(shí),可能出現(xiàn)幾個(gè)脆性區(qū),包括低溫的、中溫的和高溫的脆性區(qū)。下圖是以碳鋼為例:區(qū)域Ⅰ,塑性極低—可能是由與原子熱振動(dòng)能力極低所致,也可能與晶界組成物脆化有關(guān);

      區(qū)域Ⅱ,稱為藍(lán)脆區(qū)(斷口呈藍(lán)色),一般認(rèn)為是氮化物、氧化物以沉淀形式在晶界、滑移面上析出 所致,類(lèi)似于時(shí)效硬化。區(qū)域Ⅲ,這和珠光體轉(zhuǎn)變?yōu)閵W氏體,形成鐵素體和奧氏體兩相共存有關(guān),也可能還與晶界上出現(xiàn)FeS-FeO低熔共晶有關(guān),為熱脆區(qū)。

      19.什么是溫度效應(yīng)?冷變形和熱變形時(shí)變形速度對(duì)塑性的影響有何不同? 溫度效應(yīng):由于塑性變形過(guò)程中產(chǎn)生的熱量使變形體溫度升高的現(xiàn)象。(熱效應(yīng):塑性變形時(shí)金屬所吸收的能量,絕大部分都轉(zhuǎn)化成熱能的現(xiàn)象)一般來(lái)說(shuō),冷變形時(shí),隨著應(yīng)變速率的增加,開(kāi)始時(shí)塑性略有下降,以后由于溫度效應(yīng)的增強(qiáng),塑性會(huì)有較大的回升;

      而熱變形時(shí),隨著應(yīng)變速率的增加,開(kāi)始時(shí)塑性通常會(huì)有較顯著的降低,以后由于溫度效應(yīng)的增強(qiáng),而使塑性有所回升,但若此時(shí)溫度效應(yīng)過(guò)大,已知實(shí)際變形溫度有塑性區(qū)進(jìn)入高溫脆區(qū),則金屬的塑性又急速下降。

      2.敘述下列術(shù)語(yǔ)的定義或含義:

      ①?gòu)埩浚河扇舾蓚€(gè)當(dāng)坐標(biāo)系改變時(shí)滿足轉(zhuǎn)換關(guān)系的分量所組成的集合稱為張量;

      ②應(yīng)力張量:表示點(diǎn)應(yīng)力狀態(tài)的九個(gè)分量構(gòu)成一個(gè)二階張量,稱為應(yīng)力張量;

      .ζη?η.x?xy?xz ③應(yīng)力張量不變量:已知一點(diǎn)的應(yīng)力狀態(tài) ④主應(yīng)力:在某一斜微分面上的全應(yīng)力S和正應(yīng)力ζ重合,而切應(yīng)力η=0,這種切應(yīng)力為?零的微分面稱為主平面,主平面上的正應(yīng)力叫做主應(yīng)力;

      ⑤主切應(yīng)力:切應(yīng)力達(dá)到極值的平面稱為主切應(yīng)力平面,其面上作用的切應(yīng)力稱為主切應(yīng)力 ⑥最大切應(yīng)力:三個(gè)主切應(yīng)力中絕對(duì)值最大的一個(gè),也就是一點(diǎn)所有方位切面上切應(yīng)力最大的,叫做最大切應(yīng)力ηmax ⑦主應(yīng)力簡(jiǎn)圖:只用主應(yīng)力的個(gè)數(shù)及符號(hào)來(lái)描述一點(diǎn)應(yīng)力狀態(tài)的簡(jiǎn)圖稱為主應(yīng)力圖:

      ⑧八面體應(yīng)力:在主軸坐標(biāo)系空間八個(gè)象限中的等傾微分面構(gòu)成一個(gè)正八面體,正八面體的每個(gè)平面稱為八面體平面,八面體平面上的應(yīng)力稱為八面體應(yīng)力;

      ⑨等效應(yīng)力:取八面體切應(yīng)力絕對(duì)值的3倍所得之參量稱為等效應(yīng)力 ⑩平面應(yīng)力狀態(tài):變形體內(nèi)與某方向垂直的平面上無(wú)應(yīng)力存在,并所有應(yīng)力分量與該方向軸無(wú)關(guān),則這種應(yīng)力狀態(tài)即為平面應(yīng)力狀。實(shí)例:薄壁扭轉(zhuǎn)、薄壁容器承受內(nèi)壓、板料成型的一些工序等,由于厚度方向應(yīng)力相對(duì)很小而可以忽略,一般作平面應(yīng)力狀態(tài)來(lái)處理 11)平面應(yīng)變狀態(tài):如果物體內(nèi)所有質(zhì)點(diǎn)在同一坐標(biāo)平面內(nèi)發(fā)生變形,而在該平面的法線方向沒(méi)有變形,這種變形稱為平面變形,對(duì)應(yīng)的應(yīng)力狀態(tài)為平面應(yīng)變狀態(tài)。實(shí)例:軋制板、帶材,平面變形擠壓和拉拔等。

      12)軸對(duì)稱應(yīng)力狀態(tài):當(dāng)旋轉(zhuǎn)體承受的外力為對(duì)稱于旋轉(zhuǎn)軸的分布力而且沒(méi)有軸向力時(shí),則物體內(nèi)的質(zhì)點(diǎn)就處于軸對(duì)稱應(yīng)力狀態(tài)。實(shí)例:圓柱體平砧均勻鐓粗、錐孔模均勻擠壓和拉拔(有徑向正應(yīng)力等于周向正應(yīng)力)。

      3.張量有哪些基本性質(zhì)? ①存在張量不變量②張量可以疊加和分解③張量可分對(duì)稱張量和非對(duì)稱張量④二階對(duì)稱張量存在三個(gè)主軸和三個(gè)主值 4.試說(shuō)明應(yīng)力偏張量和應(yīng)力球張量的物理意義。

      應(yīng)力偏張量只能產(chǎn)生形狀變化,而不能使物體產(chǎn)生體積變化,材料的塑性變形是由應(yīng)力偏張量引起的;

      應(yīng)力球張量不能使物體產(chǎn)生形狀變化(塑性變形),而只能使物體產(chǎn)生體積變化。

      12.敘述下列術(shù)語(yǔ)的定義或含義 1)位移:變形體內(nèi)任一點(diǎn)變形前后的直線距離稱為位移;

      2)位移分量:位移是一個(gè)矢量,在坐標(biāo)系中,一點(diǎn)的位移矢量在三個(gè)坐標(biāo)軸上的投影稱為改點(diǎn)的位移分量,一般用?u、v、w或角標(biāo)符號(hào)ui?來(lái)表示;

      3)相對(duì)線應(yīng)變:?jiǎn)挝婚L(zhǎng)度上的線變形,只考慮最終變形;

      4)工程切應(yīng)變:將單位長(zhǎng)度上的偏移量或兩棱邊所夾直角的變化量稱為相對(duì)切應(yīng)變,也稱工程切應(yīng)變,即δrt?=?tanθxy?=θxy?=αyx?+αxy(直角∠CPA減小時(shí),θxy取正號(hào),增大時(shí)取負(fù)號(hào));

      5)切應(yīng)變:定義γ?yx?=γ?xy=?1θyx?為切應(yīng)變;

      6)對(duì)數(shù)應(yīng)變:塑性變形過(guò)程中,在應(yīng)變主軸方向保持不變的情況下應(yīng)變?cè)隽康目偤停洖樗从沉宋矬w變形的實(shí)際情況,故稱為自然應(yīng)變或?qū)?shù)應(yīng)變;

      7)主應(yīng)變:過(guò)變形體內(nèi)一點(diǎn)存在有三個(gè)相互垂直的應(yīng)變方向(稱為應(yīng)變主軸),該方向上線元沒(méi)有切應(yīng)變,只有線應(yīng)變,稱為主應(yīng)變,用ε1、ε2、ε3?表示。對(duì)于各向同性材料,可以認(rèn)?為小應(yīng)變主方向與應(yīng)力方向重合;

      8)主切應(yīng)變:在與應(yīng)變主方向成±?45°角的方向上存在三對(duì)各自相互垂直的線元,它們的切?應(yīng)變有極值,稱為主切應(yīng)變;

      9)最大切應(yīng)變:三對(duì)主切應(yīng)變中,絕對(duì)值最大的成為最大切應(yīng)變;

      10)應(yīng)變張量不變量:

      11)主應(yīng)變簡(jiǎn)圖:用主應(yīng)變的個(gè)數(shù)和符號(hào)來(lái)表示應(yīng)變狀態(tài)的簡(jiǎn)圖;

      12)八面體應(yīng)變:如以三個(gè)應(yīng)變主軸為坐標(biāo)系的主應(yīng)變空間中,同樣可作出正八面體,八面體平面的法線方向線元的應(yīng)變稱為八面體應(yīng)變 13)應(yīng)變?cè)隽浚寒a(chǎn)生位移增量后,變形體內(nèi)質(zhì)點(diǎn)就有相應(yīng)無(wú)限小的應(yīng)變?cè)隽?,用dεij?來(lái)表示;

      14)應(yīng)變速率:?jiǎn)挝粫r(shí)間內(nèi)的應(yīng)變稱為應(yīng)變速率,俗稱變形速度,用ε&?表示,其單位為?s-1;

      15)位移速度:

      14.試說(shuō)明應(yīng)變偏張量和應(yīng)變球張量的物理意義。應(yīng)變偏張量εij?/----表示變形單元體形狀的變化;

      應(yīng)變球張量δijεm----表示變單元體體積的變化;

      塑性變形時(shí),根據(jù)體積不變假設(shè),即εm?=?0,故此時(shí)應(yīng)變偏張量即為應(yīng)變張量 15.塑性變形時(shí)應(yīng)變張量和應(yīng)變偏張量有何關(guān)系?其原因何在?塑性變形時(shí)應(yīng)變偏張量就是應(yīng)變張量,這是根據(jù)體積不變假設(shè)得到的,即εm?=?0,應(yīng)變球張量不存在了。

      16.用主應(yīng)變簡(jiǎn)圖表示塑性變形的類(lèi)型有哪些? 三個(gè)主應(yīng)變中絕對(duì)值最大的主應(yīng)變,反映了該工序變形的特征,稱為特征應(yīng)變。如用主應(yīng)變簡(jiǎn)圖來(lái)表示應(yīng)變狀態(tài),根據(jù)體積不變條件和特征應(yīng)變,則塑性變形只能有三種變形類(lèi)型 ①壓縮類(lèi)變形,特征應(yīng)變?yōu)樨?fù)應(yīng)變(即ε1<0)另兩個(gè)應(yīng)變?yōu)檎龖?yīng)變,ε2?+ε3?=.ε1?;

      ②剪切類(lèi)變形(平面變形),一個(gè)應(yīng)變?yōu)榱?,其他兩個(gè)應(yīng)變大小相等,方向相反,ε2?=0,ε1 =.ε3?;

      ③伸長(zhǎng)類(lèi)變形,特征應(yīng)變?yōu)檎龖?yīng)變,另兩個(gè)應(yīng)變?yōu)樨?fù)應(yīng)變,ε1?=.ε2.ε3。

      17.對(duì)數(shù)應(yīng)變有何特點(diǎn)?它與相對(duì)線應(yīng)變有何關(guān)系? 對(duì)數(shù)應(yīng)變能真實(shí)地反映變形的積累過(guò)程,所以也稱真實(shí)應(yīng)變,簡(jiǎn)稱真應(yīng)變。它具有如下 特點(diǎn):

      ①對(duì)數(shù)應(yīng)變有可加性,而相對(duì)應(yīng)變?yōu)椴豢杉討?yīng)變;

      ②對(duì)數(shù)應(yīng)變?yōu)榭杀葢?yīng)變,相對(duì)應(yīng)變?yōu)椴豢杀葢?yīng)變;

      ③相對(duì)應(yīng)變不能表示變形的實(shí)際情況,而且變形程度愈大,誤差也愈大。

      對(duì)數(shù)應(yīng)變可以看做是由相對(duì)線應(yīng)變?nèi)?duì)數(shù)得到的。

      21.敘述下列術(shù)語(yǔ)的定義或含義:

      Ⅰ屈服準(zhǔn)則:在一定的變形條件(變形溫度、變形速度等)下,只有當(dāng)各應(yīng)力分量之間符合一定關(guān)系時(shí),質(zhì)點(diǎn)才開(kāi)始進(jìn)入塑性狀態(tài),這種關(guān)系稱為屈服準(zhǔn)則,也稱塑性條件,它是描述受力物體中不同應(yīng)力狀態(tài)下的質(zhì)點(diǎn)進(jìn)入塑性狀態(tài)并使塑性變形繼續(xù)進(jìn)行所必須遵守的力學(xué)條件;

      Ⅱ屈服表面:屈服準(zhǔn)則的數(shù)學(xué)表達(dá)式在主應(yīng)力空間中的幾何圖形是一個(gè)封閉的空間曲面稱為屈服表面。假如描述應(yīng)力狀態(tài)的點(diǎn)在屈表面上,此點(diǎn)開(kāi)始屈服。對(duì)各向同性的理想塑性材料,則屈服表面是連續(xù)的,屈服表面不隨塑性流動(dòng)而變化。

      Ⅲ屈服軌跡:兩向應(yīng)力狀態(tài)下屈服準(zhǔn)則的表達(dá)式在主應(yīng)力坐標(biāo)平面上的集合圖形是封閉的曲線,稱為屈服軌跡,也即屈服表面與主應(yīng)力坐標(biāo)平面的交線。

      22.常用的屈服準(zhǔn)則有哪兩個(gè)?如何表述?分別寫(xiě)出其數(shù)學(xué)表達(dá)式。

      常用的兩個(gè)屈服準(zhǔn)則是?Tresca屈服準(zhǔn)則和?Mises屈服準(zhǔn)則,數(shù)學(xué)表達(dá)式分別為max?min Tresca屈服準(zhǔn)則:ηmax?=ζ.ζ?=?C2?式中,ζmax、ζ?min----帶數(shù)值最大、最小的主應(yīng)力;

      C----與變形條件下的材料性質(zhì)有關(guān)而與應(yīng)力狀態(tài)無(wú)關(guān)的常數(shù),它可通過(guò)單向均勻拉伸試驗(yàn)求的。

      Tresca屈服準(zhǔn)則可以表述為:在一定的變形條件下,當(dāng)受力體內(nèi)的一點(diǎn)的最大切應(yīng)力ηmax?達(dá)到某一值時(shí),該點(diǎn)就進(jìn)入塑性狀體。

      Mises屈服準(zhǔn)則:ζ=?1(ζ1.ζ?2)2?+(ζ?2.ζ3)2?+(ζ3.ζ1)2?=ζs2?=?1 ζ)()()()2(s2zx2yz2xy2xz2zy2yx6ζηηηζζζζζ=+++.+.+.所以?Mises屈服準(zhǔn)則可以表述為:在一定的變形條件下,當(dāng)受力體內(nèi)一點(diǎn)的等效應(yīng)力?ζ達(dá)到某一定值時(shí),該點(diǎn)就進(jìn)入塑性狀態(tài)。

      23.兩個(gè)屈服準(zhǔn)則有何差別?在什么狀態(tài)下兩個(gè)屈服準(zhǔn)則相同?什么狀態(tài)下差別最大? Ⅰ共同點(diǎn):

      ①屈服準(zhǔn)則的表達(dá)式都和坐標(biāo)的選擇無(wú)關(guān),等式左邊都是不變量的函數(shù);

      ②三個(gè)主應(yīng)力可以任意置換而不影響屈服,同時(shí),認(rèn)為拉應(yīng)力和壓應(yīng)力的作用是一樣的;

      ③各表達(dá)式都和應(yīng)力球張量無(wú)關(guān)。

      不同點(diǎn):①Tresca屈服準(zhǔn)則沒(méi)有考慮中間應(yīng)力的影響,三個(gè)主應(yīng)力的大小順序不知道時(shí),使用不方便;

      而?Mises屈服準(zhǔn)則則考慮了中間應(yīng)力的影響,使用方便。

      Ⅱ兩個(gè)屈服準(zhǔn)則相同的情況在屈服軌跡上兩個(gè)屈服準(zhǔn)則相交的點(diǎn)表示此時(shí)兩個(gè)屈服準(zhǔn)則相同,有六個(gè)點(diǎn),四個(gè)單向應(yīng)力狀態(tài),兩個(gè)軸對(duì)稱應(yīng)力狀態(tài)。

      Ⅲ兩個(gè)屈服準(zhǔn)則差別最大的情況:在屈服軌跡上連個(gè)屈服準(zhǔn)則對(duì)應(yīng)距離最遠(yuǎn)的點(diǎn)所對(duì)應(yīng)的情況,此時(shí)二者相差最大,也是六個(gè)點(diǎn),四個(gè)平面應(yīng)力狀態(tài)(也可是平面應(yīng)變狀態(tài)),兩個(gè)純切應(yīng)力狀態(tài),相差為?15.5%。

      28.敘述下列術(shù)語(yǔ)的定義或含義:

      1)增量理論:又稱流動(dòng)理論,是描述材料處于塑性狀態(tài)時(shí),應(yīng)力與應(yīng)變?cè)隽炕驊?yīng)變速率之間關(guān)系的理論,它是針對(duì)加載過(guò)程中的每一瞬間的應(yīng)力狀態(tài)所確定的該瞬間的應(yīng)變?cè)隽?,這樣就撇開(kāi)了加載歷史的影響;

      2)全量理論:在一定條件下直接確定全量應(yīng)變的理論,也叫形變理論,它是要建立塑性變形全量應(yīng)變和應(yīng)力之間的關(guān)系。

      3)比例加載:外載荷的各分量按比例增加,即單調(diào)遞增,中途不卸載的加載方式,滿足Ti?=CT?i?0?;

      4)標(biāo)稱應(yīng)力:也稱名義應(yīng)力或條件應(yīng)力,是在拉伸機(jī)上拉伸力與原始橫斷面積的比值;

      5)真實(shí)應(yīng)力:也就是瞬時(shí)的流動(dòng)應(yīng)力,用單向均勻拉伸(或壓縮)是各加載瞬間的載荷?P與該瞬間試樣的橫截面積A之比來(lái)表示;

      6)拉伸塑性失穩(wěn):拉伸過(guò)程中發(fā)生縮頸的現(xiàn)象 7)硬化材料:考慮在塑性變形過(guò)程中因形狀變化而會(huì)發(fā)生加工硬化的材料;

      8)理想彈塑性材料:在塑性變形時(shí),需考慮塑性變形之前的彈性變形,而不考慮硬化的材料,也即材料進(jìn)入塑性狀態(tài)后,應(yīng)力不在增加可連續(xù)產(chǎn)生塑性變形;

      9)理性剛塑性材料:在研究塑性變形時(shí),既不考慮彈性變形,又不考慮變形過(guò)程中的加工硬化的材料;

      10)彈塑性硬化材料:在塑性變形時(shí),既需要考慮塑性變形前的彈性變形,又要考慮加工硬化的材料;

      11)剛塑性硬化材料:在研究塑性變形時(shí),不考慮塑性變形前的彈性變形,但需要考慮變形過(guò)程中的加工硬化的材料。

      29.塑性變形時(shí)應(yīng)力應(yīng)變關(guān)系有何特點(diǎn)?為什么說(shuō)塑性變形時(shí)應(yīng)力和應(yīng)變之間的關(guān)系與加載歷史有關(guān)? 在塑性變形時(shí),應(yīng)力應(yīng)變之間的關(guān)系有如下特點(diǎn):

      ①應(yīng)力與應(yīng)變之間的關(guān)系時(shí)非線性的,因此,全量應(yīng)變主軸與應(yīng)力主軸不一定重合;

      ②塑性變形時(shí)可以認(rèn)為體積不變,即應(yīng)變球張量為零,泊松比?υ=0.5;

      ③對(duì)于應(yīng)變硬化材料,卸載后在重新加載時(shí)的屈服應(yīng)力就是卸載時(shí)的屈服應(yīng)力,比初始屈服應(yīng)力要高;

      ④塑性變形時(shí)不可逆的,與應(yīng)變歷史有關(guān),即應(yīng)力-應(yīng)變關(guān)系不在保持單值關(guān)系。塑性變形應(yīng)力和應(yīng)變之間的關(guān)系與加載歷史有關(guān),可以通過(guò)單向拉伸時(shí)的應(yīng)力應(yīng)變曲線和不同加載路線的盈利與應(yīng)變圖來(lái)說(shuō)明?P120 30.全量理論使用在什么場(chǎng)合?為什么? 全量理論適用在簡(jiǎn)單加載的條件下,因?yàn)樵诤?jiǎn)單加載下才有應(yīng)力主軸的方向固定不變,也就是應(yīng)變?cè)隽康闹鬏S是和應(yīng)力主軸是重合的,這種條件下對(duì)勞斯方程積分得到全量應(yīng)變和應(yīng)力之間的關(guān)系,就是全量理論。

      31.在一般情況下對(duì)應(yīng)變?cè)隽糠e分是否等于全量應(yīng)變?為什么?在什么情況下這種積分才能成立? 一般情況下是對(duì)應(yīng)變?cè)隽糠e分是不等于全量應(yīng)變的,因?yàn)橐话闱闆r下塑性變形時(shí)全量應(yīng)變主軸與與應(yīng)力主軸不一定重合。在滿足簡(jiǎn)單加載的的條件下,這種積分才成立。一般情況下很難做到比例加載,但滿足幾個(gè)條件可實(shí)現(xiàn)比例加載??蓞⒖吹谌碌谖骞?jié)中全量理論的部分內(nèi)容。

      1.對(duì)塑性成形件進(jìn)行質(zhì)量分析有何重要意義? 對(duì)塑性成形件進(jìn)行質(zhì)量分析,是檢驗(yàn)成形件的質(zhì)量的一種手段,能夠?qū)Τ尚渭鞒鲚^為全面的評(píng)估,指明成形件能否使用和在使用過(guò)程中應(yīng)該注意的問(wèn)題,可有效防止不必要的安全事故和經(jīng)濟(jì)損失。

      2.試述對(duì)塑性成形件進(jìn)行質(zhì)量分析的一般過(guò)程即分析方法。

      一般過(guò)程:調(diào)查原始情況→弄清質(zhì)量問(wèn)題→試驗(yàn)研究分析→提出解決措施;

      分析方法:低倍組織試驗(yàn)、金相試驗(yàn)及金屬變形金屬變形流動(dòng)分析試驗(yàn)。

      3.試分別從力學(xué)和組織方面分析塑性成形件中產(chǎn)生裂紋的原因。

      ①力學(xué)分析:能否產(chǎn)生裂紋,與應(yīng)力狀態(tài)、應(yīng)變積累、應(yīng)變速率及溫度等很多因素有關(guān)。其中應(yīng)力狀態(tài)主要反映力學(xué)的條件。

      物體在外力的作用下,其內(nèi)部各點(diǎn)處于一定的應(yīng)力狀態(tài),在不同的方位將作用有不同的正應(yīng)力及切應(yīng)力。材料斷裂(產(chǎn)生裂紋)形式一般有兩種:一是切斷,斷裂面是平行于最大切應(yīng)力或最大切應(yīng)變方向;

      另一種是正斷,斷裂面垂直于最大正應(yīng)力或正應(yīng)變方向。塑性成形過(guò)程中,材料內(nèi)部的應(yīng)力除了由外力引起外,還有由于變形不均勻而引起的附加應(yīng)力。由于溫度不均而引起的溫度應(yīng)力和因組織轉(zhuǎn)變不同時(shí)進(jìn)行而產(chǎn)生的組織應(yīng)力。這些應(yīng)力超過(guò)極限值時(shí)都會(huì)使材料發(fā)生破壞(產(chǎn)生裂紋)。

      1)由外力直接引起的裂紋;

      2)由附加應(yīng)力及殘余應(yīng)力引起的裂紋;

      3)由溫度應(yīng)力(熱應(yīng)力)及組織應(yīng)力引起的裂紋。

      ②組織分析:塑性成形中的裂紋一般發(fā)生在組織不均勻或帶有某些缺陷的材料中,同時(shí),金屬的晶界往往是缺陷比較集中的地方,因此,塑性成形件中的裂紋一般產(chǎn)生于晶界或相界處。

      1)材料中由冶金和組織缺陷處應(yīng)力集中而產(chǎn)生裂紋;

      2)第二相及夾雜物本身的強(qiáng)度低和塑性低而產(chǎn)生裂紋:a晶界為低熔點(diǎn)物質(zhì);

      b晶界存在脆性的第二相或非金屬夾雜物;

      c第二相為強(qiáng)度低于基體的韌性相;

      3)第二相及非金屬夾雜與基體之間的力學(xué)性能和理化性能上有差異而產(chǎn)生裂紋。

      4.防止產(chǎn)生裂紋的原則措施是什么? 1)增加靜水壓力;

      2)選擇和控制合適的變形溫度和變形速度;

      3)采用中間退火,以便消除變形過(guò)程中產(chǎn)生的硬化、變形不均勻、殘余應(yīng)力等;

      4)提高原材料的質(zhì)量。

      5.什么是鋼的奧氏體本質(zhì)晶粒度和鋼的奧氏體實(shí)際晶粒度? 鋼的奧氏體本質(zhì)晶粒度是將鋼加熱到?930℃,保溫一段時(shí)間(一般?3—8h),冷卻后在室溫下放大?100倍觀察到的晶粒大小。鋼的本事晶粒度一般反映鋼的冶金質(zhì)量,它表征鋼的工藝特性;

      鋼的奧氏體實(shí)際晶粒度是指鋼加熱到某一溫度下獲得奧氏體晶粒大小。奧氏體實(shí)際晶粒度則影響零件的使用性能。

      6.晶粒大小對(duì)材料的力學(xué)性能有何影響? 一般情況下,晶粒細(xì)化可以提高金屬材料的屈服強(qiáng)度、疲勞強(qiáng)度、塑性和沖擊韌度,降低鋼的脆性轉(zhuǎn)變溫度。

      7.影響晶粒大小的主要因素有哪些?這些因素是如何影響晶粒大小的? 對(duì)于熱加工過(guò)程來(lái)說(shuō),變形溫度、變形程度和機(jī)械阻礙物是影響形核速度和長(zhǎng)大速度的三個(gè)基本參數(shù)。下面討論這三個(gè)基本參數(shù)對(duì)晶粒大小的影響。

      1)加熱溫度(包括塑性變形前的加熱溫度和固溶處理時(shí)的加熱溫度)溫度對(duì)原子的擴(kuò)散能力有重要影響。隨著溫度的升高,原子(特別是晶界原子)的移動(dòng)、擴(kuò)散能力不斷增強(qiáng),晶粒之間并吞速度加劇,晶粒的這種長(zhǎng)大可以在很短的時(shí)間內(nèi)完成。所以晶粒隨溫度升高而長(zhǎng)大是一種必然現(xiàn)象。

      2)變形程度:熱變形的晶粒大小與變形程度之間的關(guān)系和?5-17相似。

      第一個(gè)大晶粒區(qū),叫臨界變形區(qū)。臨界變形區(qū)是屬于一種小變形量范圍。因?yàn)槠渥冃瘟啃。饘賰?nèi)部只是局部地區(qū)受到變形。在再結(jié)晶時(shí),這些受到變形的局部地區(qū)會(huì)產(chǎn)生再結(jié)晶核心,由于產(chǎn)生的核心數(shù)目不多,這些為數(shù)不多的核心將不斷長(zhǎng)大直到它們互相接觸,結(jié)果獲得了粗大晶粒。當(dāng)變形量大于臨界變形程度時(shí),金屬內(nèi)部均產(chǎn)生了較大的塑性變形,由于具有了較高的畸變能,因而再結(jié)晶能同時(shí)形成較多的再結(jié)晶核心,這些核心稍微長(zhǎng)大就相互解除了,所以再結(jié)晶后獲得了細(xì)晶粒。當(dāng)變形量足夠大時(shí),出現(xiàn)了第二個(gè)大晶粒區(qū)。該區(qū)的粗大晶粒與臨界變形時(shí)所產(chǎn)生的大晶粒不同。一般認(rèn)為,該區(qū)是在變形時(shí)先形成變形織構(gòu),經(jīng)再結(jié)晶后形成了織構(gòu)大晶粒所致??赡艿脑蜻€可能是:

      ①由于變形程度大(90%以上),內(nèi)部產(chǎn)生很大的熱效應(yīng),引起鍛件實(shí)際變形溫度大幅度升高;

      ②由于變形程度大,使那些沿晶界分布的雜質(zhì)破碎并分散,造成變形的晶粒與晶粒之間局部地區(qū)直接接觸(與織構(gòu)的區(qū)別在于這時(shí)相互接觸的晶粒位向差可以是比較大的),從而促使形成大晶粒。

      3)機(jī)械阻礙物:機(jī)械阻礙物的存在形式分兩類(lèi):一類(lèi)是鋼在冶煉凝固時(shí)從液相直接析出的,顆粒比較大,成偏析或統(tǒng)計(jì)分布;

      另一類(lèi)是鋼凝固后,在繼續(xù)冷卻過(guò)程中從奧氏體晶粒內(nèi)析出的,顆粒十分細(xì)小,分布在晶界上。后一類(lèi)比前一類(lèi)的阻礙作用大得多。機(jī)械阻礙物的作用主要表現(xiàn)在對(duì)晶界的釘扎作用上。一旦機(jī)械阻礙物溶入晶內(nèi)時(shí),晶界上就不存在機(jī)械阻礙作用了,晶粒便可立即長(zhǎng)大到與所處溫度對(duì)應(yīng)的晶粒大小。對(duì)晶粒的影響,除以上三個(gè)基本因素外,還有變形速度、原始晶粒度和化學(xué)成分等。

      8.細(xì)化晶粒的主要途徑有哪些? ①在原材料冶煉時(shí)加入一些合金元素(如鉭、鈮、鋯、鉬、鎢、釩、鈦等)及最終采用鋁、鈦等作脫氧劑。它們的細(xì)化作用主要在于:當(dāng)液態(tài)金屬凝固時(shí),那些高熔點(diǎn)化合物起彌散的結(jié)晶核心作用,從而保證獲得極細(xì)晶粒。此外這些化合物同時(shí)又都起到機(jī)械阻礙的作用,是已形成的細(xì)晶粒不易長(zhǎng)大。

      ②采用適當(dāng)?shù)淖冃纬潭群妥冃螠囟?。塑性變形時(shí)應(yīng)恰當(dāng)控制最高變形溫度(既要考慮加熱溫度,也要考慮到熱效應(yīng)引起的升溫),以免發(fā)生聚集再結(jié)晶。如果變形量較小時(shí),應(yīng)適當(dāng)降低變形溫度。

      ③采用鍛后正火(或退火)等相變重結(jié)晶的方法。必要時(shí)利用奧氏體再結(jié)晶規(guī)律進(jìn)行高溫正火來(lái)細(xì)化晶粒。

      11.什么是塑性失穩(wěn)?拉伸失穩(wěn)與壓縮失穩(wěn)有什么本質(zhì)區(qū)別? 塑性失穩(wěn):在塑性加工中,當(dāng)材料所受載荷達(dá)到某一臨界值后,即使載荷下降,塑性變形還會(huì)繼續(xù),這種現(xiàn)象稱為塑性失穩(wěn)。壓縮失穩(wěn)的主要影響因素是剛度參數(shù),它在塑性成形中主要表現(xiàn)為坯料的彎曲和起皺,在彈性和塑性變形范圍內(nèi)都可能產(chǎn)生;

      拉伸失穩(wěn)的主要影響因素是強(qiáng)度參數(shù),它主要表現(xiàn)為明顯的非均勻伸長(zhǎng)變形,在坯料上產(chǎn)生局部變薄或變細(xì)的現(xiàn)象,其進(jìn)一步發(fā)展是坯料的拉斷和破裂,它只產(chǎn)生于塑性變形范圍內(nèi)。

      13.桿件的塑性壓縮失穩(wěn)與板料的塑性壓縮失穩(wěn)其表現(xiàn)形式有何不同? 桿件的壓縮失穩(wěn)表現(xiàn)為彎曲;

      板料的壓縮失穩(wěn)表現(xiàn)為起皺 14.塑性壓縮失穩(wěn)的臨界壓應(yīng)力與那些因素有關(guān)?(P180-184)15.在板料拉深中,引起法蘭變形區(qū)起皺的原因是什么?在生產(chǎn)實(shí)踐中,如何防止法蘭變形區(qū)的起皺? 原因:壓縮力引起的失穩(wěn)起皺。成形過(guò)程中變形區(qū)坯料的徑向拉應(yīng)力ζ1和切向壓應(yīng)力ζ3?的平面應(yīng)力狀態(tài)下變形,當(dāng)切向壓應(yīng)力ζ3?達(dá)到失穩(wěn)臨界值時(shí),坯料將產(chǎn)生失穩(wěn)起皺。

      防止方法:加設(shè)壓邊圈 一、填空題 1.衡量金屬或合金的塑性變形能力的數(shù)量指標(biāo)有 伸長(zhǎng)率 和 斷面收縮率。

      2.所謂金屬的再結(jié)晶是指 冷變形金屬加熱到更高的溫度后,在原來(lái)變形的金屬中會(huì)重新形成新的無(wú)畸變的等軸晶,直至完全取代金屬的冷變形組織 的過(guò)程。

      3.金屬熱塑性變形機(jī)理主要有:

      晶內(nèi)滑移、晶內(nèi)孿生、晶界滑移 和 擴(kuò)散蠕變 等。

      4.請(qǐng)將以下應(yīng)力張量分解為應(yīng)力球張量和應(yīng)力偏張量 = + 5.對(duì)應(yīng)變張量,請(qǐng)寫(xiě)出其八面體線變 與八面體切應(yīng)變 的表達(dá)式。

      = ;

      =。

      6.1864 年法國(guó)工程師屈雷斯加(H.Tresca)根據(jù)庫(kù)倫在土力學(xué)中研究成果,并從他自已所做的金屬擠壓試驗(yàn),提出材料的屈服與最大切應(yīng)力有關(guān),如果采用數(shù)學(xué)的方式,屈雷斯加屈服條件可表述為。

      7.金屬塑性成形過(guò)程中影響摩擦系數(shù)的因素有很多,歸結(jié)起來(lái)主要有 金屬的種類(lèi)和化學(xué)成分、工具的表面狀態(tài)、接觸面上的單位壓力、變形溫度、變形速度 等幾方面的因素。

      8.變形體處于塑性平面應(yīng)變狀態(tài)時(shí),在塑性流動(dòng)平面上滑移線上任一點(diǎn)的切線方向即為該點(diǎn)的最大切應(yīng)力方向。對(duì)于理想剛塑性材料處于平面應(yīng)變狀態(tài)下,塑性區(qū)內(nèi)各點(diǎn)的應(yīng)力狀態(tài)不同其實(shí)質(zhì)只是平均應(yīng)力 不同,而各點(diǎn)處的 最大切應(yīng)力 為材料常數(shù)。

      9.在眾多的靜可容應(yīng)力場(chǎng)和動(dòng)可容速度場(chǎng)中,必然有一個(gè)應(yīng)力場(chǎng)和與之對(duì)應(yīng)的速度場(chǎng),它們滿足全部的靜可容和動(dòng)可容條件,此唯一的應(yīng)力場(chǎng)和速度場(chǎng),稱之為 真實(shí) 應(yīng)力場(chǎng)和 真實(shí) 速度場(chǎng),由此導(dǎo)出的載荷,即為 真實(shí) 載荷,它是唯一的。

      10.設(shè)平面三角形單元內(nèi)部任意點(diǎn)的位移采用如下的線性多項(xiàng)式來(lái)表示:

      ,則單元內(nèi)任一點(diǎn)外的應(yīng)變可表示為 =。

      11、金屬塑性成形有如下特點(diǎn):

      、、、。

      12、按照成形的特點(diǎn),一般將塑性成形分為 和 兩大類(lèi),按照成形時(shí)工件的溫度還可以分為、和 三類(lèi)。

      13、金屬的超塑性分為 和 兩大類(lèi)。

      14、晶內(nèi)變形的主要方式和單晶體一樣分為 和。

      其中 變形是主要的,而 變形是次要的,一般僅起調(diào)節(jié)作用。

      15、冷變形金屬加熱到更高的溫度后,在原來(lái)變形的金屬中會(huì)重新形成新的無(wú)畸變的等軸晶,直至完全取代金屬的冷變形組織,這個(gè)過(guò)程稱為金屬的。

      16、常用的摩擦條件及其數(shù)學(xué)表達(dá)式。

      17、研究塑性力學(xué)時(shí),通常采用的基本假設(shè)有、、、體積力為零、初應(yīng)力為零、。

      19.塑性是指:

      在外力作用下使金屬材料發(fā)生塑性變形而不破壞其完整性的能力。

      20.金屬單晶體變形的兩種主要方式有:

      滑移 和 孿生。

      21.影響金屬塑性的主要因素有:

      化學(xué)成分、組織、變形溫度、變形速度、應(yīng)力狀態(tài)。

      22.等效應(yīng)力表達(dá)式:

      23.一點(diǎn)的代數(shù)值最大的 __ 主應(yīng)力 __ 的指向稱為 第一主方向,由 第一主方向順時(shí)針轉(zhuǎn) 所得滑移線即為 線。

      24.平面變形問(wèn)題中與變形平面垂直方向的應(yīng)力 σ z =。

      25.塑性成形中的三種摩擦狀態(tài)分別是:

      干摩擦、邊界摩擦、流體摩擦。

      26.對(duì)數(shù)應(yīng)變的特點(diǎn)是具有真實(shí)性、可靠性和可加。

      27.就大多數(shù)金屬而言,其總的趨勢(shì)是,隨著溫度的升高,塑性 提高。

      28.鋼冷擠壓前,需要對(duì)坯料表面進(jìn)行磷化皂化 潤(rùn)滑處理。

      29.為了提高潤(rùn)滑劑的潤(rùn)滑、耐磨、防腐等性能常在潤(rùn)滑油中加入的少量活性物質(zhì)的總稱叫添加劑。

      30.材料在一定的條件下,其拉伸變形的延伸率超過(guò) 100% 的現(xiàn)象叫超塑性。

      31.韌性金屬材料屈服時(shí),密塞斯(Mises)準(zhǔn)則較符合實(shí)際的。

      32.硫元素的存在使得碳鋼易于產(chǎn)生熱脆。

      33.塑性變形時(shí)不產(chǎn)生硬化的材料叫做理想塑性材料。

      34.應(yīng)力狀態(tài)中的壓 應(yīng)力,能充分發(fā)揮材料的塑性。

      35.平面應(yīng)變時(shí),其平均正應(yīng)力sm 等于 中間主應(yīng)力s2。

      36.鋼材中磷使鋼的強(qiáng)度、硬度提高,塑性、韌性 降低。

      37.材料經(jīng)過(guò)連續(xù)兩次拉伸變形,第一次的真實(shí)應(yīng)變?yōu)閑1=0.1,第二次的真實(shí)應(yīng)變?yōu)閑2=0.25,則總的真實(shí)應(yīng)變e=0.35。

      38.塑性指標(biāo)的常用測(cè)量方法 拉伸試驗(yàn)法與壓縮試驗(yàn)法。

      39.彈性變形機(jī)理 原子間距的變化;

      塑性變形機(jī)理 位錯(cuò)運(yùn)動(dòng)為主。

      二、下列各小題均有多個(gè)答案,選擇最適合的一個(gè)填于橫線上 1.塑性變形時(shí),工具表面的粗糙度對(duì)摩擦系數(shù)的影響A工件表面的粗糙度對(duì)摩擦系數(shù)的影響。

      A、大于;

      B、等于;

      C、小于;

      2.塑性變形時(shí)不產(chǎn)生硬化的材料叫做 A。

      A、理想塑性材料;

      B、理想彈性材料;

      C、硬化材料;

      3. 用近似平衡微分方程和近似塑性條件求解塑性成形問(wèn)題的方法稱為 B。

      A、解析法;

      B、主應(yīng)力法;

      C、滑移線法;

      4. 韌性金屬材料屈服時(shí),A準(zhǔn)則較符合實(shí)際的。

      A、密席斯;

      B、屈雷斯加;

      C密席斯與屈雷斯加;

      5.由于屈服原則的限制,物體在塑性變形時(shí),總是要導(dǎo)致最大的 A 散逸,這叫最大散逸功原理。

      A、能量;

      B、力;

      C、應(yīng)變;

      6. 硫元素的存在使得碳鋼易于產(chǎn)生 A。

      A、熱脆性;

      B、冷脆性;

      C、蘭脆性;

      7. 應(yīng)力狀態(tài)中的B 應(yīng)力,能充分發(fā)揮材料的塑性。

      A、拉應(yīng)力;

      B、壓應(yīng)力;

      C、拉應(yīng)力與壓應(yīng)力;

      8.平面應(yīng)變時(shí),其平均正應(yīng)力smB中間主應(yīng)力s2。

      A、大于;

      B、等于;

      C、小于;

      9. 鋼材中磷使鋼的強(qiáng)度、硬度提高,塑性、韌性 B。

      A、提高;

      B、降低;

      C、沒(méi)有變化;

      10.多晶體經(jīng)過(guò)塑性變形后各晶粒沿變形方向顯著伸長(zhǎng)的現(xiàn)象稱為 A。

      A、纖維組織;

      B、變形織構(gòu);

      C、流線;

      三、判斷題 1.按密塞斯屈服準(zhǔn)則所得到的最大摩擦系數(shù)μ=0.5。

      (×)2.塑性變形時(shí),工具表面的粗糙度對(duì)摩擦系數(shù)的影響小于工件表面的粗糙度對(duì)摩擦系數(shù)的影響。

      (×)3.靜水壓力的增加,對(duì)提高材料的塑性沒(méi)有影響。(×)4.在塑料變形時(shí)要產(chǎn)生硬化的材料叫理想剛塑性材料。

      (×)5.塑性變形體內(nèi)各點(diǎn)的最大剪應(yīng)力的軌跡線叫滑移線。(√)6.塑性是材料所具有的一種本質(zhì)屬性。

      (√)7.塑性就是柔軟性。

      (×)8.合金元素使鋼的塑性增加,變形拉力下降。

      (×)9.合金鋼中的白點(diǎn)現(xiàn)象是由于夾雜引起的。

      (×)10.結(jié)構(gòu)超塑性的力學(xué)特性為,對(duì)于超塑性金屬m =0.02-0.2。

      (×)11.影響超塑性的主要因素是變形速度、變形溫度和組織結(jié)構(gòu)。

      (√)12.屈雷斯加準(zhǔn)則與密席斯準(zhǔn)則在平面應(yīng)變上,兩個(gè)準(zhǔn)則是一致的。

      (×)13.變形速度對(duì)摩擦系數(shù)沒(méi)有影響。

      (×)14.靜水壓力的增加,有助于提高材料的塑性。(√)15.碳鋼中冷脆性的產(chǎn)生主要是由于硫元素的存在所致。(×)16.如果已知位移分量,則按幾何方程求得的應(yīng)變分量自然滿足協(xié)調(diào)方程;

      若是按其它方法求得的應(yīng)變分量,也自然滿足協(xié)調(diào)方程,則不必校驗(yàn)其是否滿足連續(xù)性條件。

      (×)17.在塑料變形時(shí)金屬材料塑性好,變形抗力就低,例如:不銹鋼(×)四、簡(jiǎn)答題 1.純剪切應(yīng)力狀態(tài)有何特點(diǎn)? 答:純剪切應(yīng)力狀態(tài)下物體只發(fā)生形狀變化而不發(fā)生體積變化。

      純剪應(yīng)力狀態(tài)下單元體應(yīng)力偏量的主方向與單元體應(yīng)力張量的主方向一致,平均應(yīng)力。

      其第一應(yīng)力不變量也為零。

      3.塑性變形時(shí)應(yīng)力應(yīng)變關(guān)系的特點(diǎn)? 答:在塑性變形時(shí),應(yīng)力與應(yīng)變之間的關(guān)系有如下特點(diǎn):

      (1)應(yīng)力與應(yīng)變之間的關(guān)系是非線性的,因此,全量應(yīng)變主軸與應(yīng)力主軸不一定重合。

      (2)塑性變形時(shí),可以認(rèn)為體積不變,即應(yīng)變球張量為零,泊松比。

      (3)對(duì)于應(yīng)變硬化材料,卸載后再重新加載時(shí)的屈服應(yīng)力就是報(bào)載時(shí)的屈服應(yīng)力,比初始屈服應(yīng)力要高。

      (4)塑性變形是不可逆的,與應(yīng)變歷史有關(guān),即應(yīng)力-應(yīng)變關(guān)系不再保持單值關(guān)系。

      1.試簡(jiǎn)述提高金屬塑性的主要途徑。

      答:可通過(guò)以下幾個(gè)途徑來(lái)提高金屬塑性:

      (1)提高材料的成分和組織的均勻性;

      (2)合理選擇變形溫度和變形速度;

      (3)選擇三向受壓較強(qiáng)的變形方式;

      (4)減少變形的不均勻性。

      2.請(qǐng)簡(jiǎn)述應(yīng)變速率對(duì)金屬塑性的影響機(jī)理。

      答:應(yīng)變速度通過(guò)以下幾種方式對(duì)塑性發(fā)生影響:

      (1)增加應(yīng)變速率會(huì)使金屬的真實(shí)應(yīng)力升高,這是由于塑性變形的過(guò)程比較復(fù)雜,需要有一定的時(shí)間來(lái)進(jìn)行。

      (2)增加應(yīng)變速率,由于沒(méi)有足夠的時(shí)間進(jìn)行回復(fù)或再結(jié)晶,因而軟化過(guò)程不充分而使金屬的塑性降低。

      (3)增加應(yīng)變速率,會(huì)使溫度效應(yīng)增大和金屬的溫度升高,這有利于金屬塑性的提高。

      綜上所述,應(yīng)變速率的增加,既有使金屬塑性降低的一面,又有使金屬塑性增加的一面,這兩方面因素綜合作用的結(jié)果,最終決定了金屬塑性的變化。

      3.請(qǐng)簡(jiǎn)述彈性變形時(shí)應(yīng)力-應(yīng)變關(guān)系的特點(diǎn)。

      答:彈性變形時(shí)應(yīng)力-應(yīng)變關(guān)系有如下特點(diǎn):

      (1)應(yīng)力與應(yīng)變完全成線性關(guān)系,即應(yīng)力主軸與全量應(yīng)變主軸重合。

      (2)彈性變形是可逆的,與應(yīng)變歷史(加載過(guò)程)無(wú)關(guān),即某瞬時(shí)的物體形狀、尺寸只與該瞬時(shí)的外載有關(guān),而與瞬時(shí)之前各瞬間的載荷情況無(wú)關(guān)。

      (3)彈性變形時(shí),應(yīng)力球張量使物體產(chǎn)生體積的變化,泊松比。

      三、計(jì)算題 1.對(duì)于直角坐標(biāo)系 Oxyz 內(nèi),已知受力物體內(nèi)一點(diǎn)的應(yīng)力張量為,應(yīng)力單位為 Mpa,(1)畫(huà)出該點(diǎn)的應(yīng)力單元體;

      (2)求出該點(diǎn)的應(yīng)力張量不變量、主應(yīng)力及主方向、最大切應(yīng)力、八面體應(yīng)力、應(yīng)力偏張量及應(yīng)力球張量。

      解:

      (1)該點(diǎn)的應(yīng)力單元體如下圖所示(2)應(yīng)力張量不變量如下 故得應(yīng)力狀態(tài)方程為 解之得該應(yīng)力狀態(tài)的三個(gè)主應(yīng)力為(Mpa)設(shè)主方向?yàn)?,則主應(yīng)力與主方向滿足如下方程 即,解之則得,解之則得,解之則得 最大剪應(yīng)力為:

      八面體正應(yīng)力為:

      Mpa 八面體切應(yīng)力為:

      應(yīng)力偏張量為:,應(yīng)力球張量為:

      2.已知金屬變形體內(nèi)一點(diǎn)的應(yīng)力張量為 Mpa,求:

      (1)計(jì)算方向余弦為 l=1/2,m=1/2,n= 的斜截面上的正應(yīng)力大小。

      (2)應(yīng)力偏張量和應(yīng)力球張量;

      (3)主應(yīng)力和最大剪應(yīng)力;

      解:

      (1)可首先求出方向余弦為(l,m,n)的斜截面上的應(yīng)力()進(jìn)一步可求得斜截面上的正應(yīng)力 :

      (2)該應(yīng)力張量的靜水應(yīng)力 為 其應(yīng)力偏張量 應(yīng)力球張量(3)在主應(yīng)力面上可達(dá)到如下應(yīng)力平衡 其中 欲使上述方程有解,則 即 解之則得應(yīng)力張量的三個(gè)主應(yīng)力:

      對(duì)應(yīng)地,可得最大剪應(yīng)力。

      3.若變形體屈服時(shí)的應(yīng)力狀態(tài)為:-30 0 0 15 0 23 ′ ÷ ÷ ÷ ? ? ? ? ? è ? × × × = ij s MPa 試分別按Mises和Tresca塑性條件計(jì)算該材料的屈服應(yīng)力及值,并分析差異大小。

      解:,Tresca準(zhǔn)則:

      MPa 而==1 Mises準(zhǔn)則:

      MPa 而==1.07 或者:,4.某理想塑性材料,其屈服應(yīng)力為100(單位:10MPa),某點(diǎn)的應(yīng)力狀態(tài)為:

      MPa 將其各應(yīng)力分量畫(huà)在如圖所示的應(yīng)力單元圖中,并判斷該點(diǎn)處于什么狀態(tài)(彈性/塑性)? 答:=-300MPa =230MPa =150MPa =-30 MPa ====0 根據(jù)應(yīng)力張量第一、第二、第三不變量公式:

      =++-=++ = 將、、、、、、、、代入上式得:

      =8,=804,=-10080(單位:10MPa)將、、代入--б-=0,令>>解得:

      =24 =14 =-30(單位:10MPa)根據(jù)Mises屈服準(zhǔn)則:

      等效應(yīng)力 = =49.76(單位:10MPa)(單位:10MPa)因此,該點(diǎn)處于彈性狀態(tài)。

      一、填空題 1.設(shè)平面三角形單元內(nèi)部任意點(diǎn)的位移采用如下的線性多項(xiàng)式來(lái)表示:

      ,則單元內(nèi)任一點(diǎn)外的應(yīng)變可表示為 =。

      2.塑性是指:

      在外力作用下使金屬材料發(fā)生塑性變形而不破壞其完整性的能力。

      3.金屬單晶體變形的兩種主要方式有:

      滑移 和 孿生。

      4.等效應(yīng)力表達(dá)式:。

      5.一點(diǎn)的代數(shù)值最大的 __ 主應(yīng)力 __ 的指向稱為 第一主方向,由 第一主方向順時(shí)針轉(zhuǎn) 所得滑移線即為 線。

      6.平面變形問(wèn)題中與變形平面垂直方向的應(yīng)力 σ z =。

      7.塑性成形中的三種摩擦狀態(tài)分別是:

      干摩擦、邊界摩擦、流體摩擦。

      8.對(duì)數(shù)應(yīng)變的特點(diǎn)是具有真實(shí)性、可靠性和可加性。

      9.就大多數(shù)金屬而言,其總的趨勢(shì)是,隨著溫度的升高,塑性 提高。

      10.鋼冷擠壓前,需要對(duì)坯料表面進(jìn)行磷化皂化 潤(rùn)滑處理。

      11.為了提高潤(rùn)滑劑的潤(rùn)滑、耐磨、防腐等性能常在潤(rùn)滑油中加入的少量活性物質(zhì)的總稱叫添加劑。

      12.材料在一定的條件下,其拉伸變形的延伸率超過(guò) 100% 的現(xiàn)象叫超塑性。

      13.韌性金屬材料屈服時(shí),密席斯(Mises)準(zhǔn)則較符合實(shí)際的。

      14.硫元素的存在使得碳鋼易于產(chǎn)生熱脆。

      15.塑性變形時(shí)不產(chǎn)生硬化的材料叫做理想塑性材料。

      16.應(yīng)力狀態(tài)中的壓 應(yīng)力,能充分發(fā)揮材料的塑性。

      17.平面應(yīng)變時(shí),其平均正應(yīng)力sm  等于 中間主應(yīng)力s2。

      18.鋼材中磷使鋼的強(qiáng)度、硬度提高,塑性、韌性 降低。

      19.材料經(jīng)過(guò)連續(xù)兩次拉伸變形,第一次的真實(shí)應(yīng)變?yōu)閑1=0.1,第二次的真實(shí)應(yīng)變?yōu)閑2=0.25,則總的真實(shí)應(yīng)變e=0.35。

      20.塑性指標(biāo)的常用測(cè)量方法 拉伸試驗(yàn)法與壓縮試驗(yàn)法。

      21.彈性變形機(jī)理 原子間距的變化;

      塑性變形機(jī)理 位錯(cuò)運(yùn)動(dòng)為主。

      二、下列各小題均有多個(gè)答案,選擇最適合的一個(gè)填于橫線上 1.塑性變形時(shí),工具表面的粗糙度對(duì)摩擦系數(shù)的影響A工件表面的粗糙度對(duì)摩擦系數(shù)的影響。

      A、大于;

      B、等于;

      C、小于;

      2.塑性變形時(shí)不產(chǎn)生硬化的材料叫做 A。

      A、理想塑性材料;

      B、理想彈性材料;

      C、硬化材料;

      3. 用近似平衡微分方程和近似塑性條件求解塑性成形問(wèn)題的方法稱為 B。

      A、解析法;

      B、主應(yīng)力法;

      C、滑移線法;

      4. 韌性金屬材料屈服時(shí),A準(zhǔn)則較符合實(shí)際的。

      A、密席斯;

      B、屈雷斯加;

      C密席斯與屈雷斯加;

      5.由于屈服原則的限制,物體在塑性變形時(shí),總是要導(dǎo)致最大的 A 散逸,這叫最大散逸功原理。

      A、能量;

      B、力;

      C、應(yīng)變;

      6. 硫元素的存在使得碳鋼易于產(chǎn)生 A。

      A、熱脆性;

      B、冷脆性;

      C、蘭脆性;

      7. 應(yīng)力狀態(tài)中的B 應(yīng)力,能充分發(fā)揮材料的塑性。

      A、拉應(yīng)力;

      B、壓應(yīng)力;

      C、拉應(yīng)力與壓應(yīng)力;

      8.平面應(yīng)變時(shí),其平均正應(yīng)力smB中間主應(yīng)力s2。

      A、大于;

      B、等于;

      C、小于;

      9. 鋼材中磷使鋼的強(qiáng)度、硬度提高,塑性、韌性 B。

      A、提高;

      B、降低;

      C、沒(méi)有變化;

      10.多晶體經(jīng)過(guò)塑性變形后各晶粒沿變形方向顯著伸長(zhǎng)的現(xiàn)象稱為 A。

      A、纖維組織;

      B、變形織構(gòu);

      C、流線;

      三、判斷題 1.按密席斯屈服準(zhǔn)則所得到的最大摩擦系數(shù)μ=0.5。

      (×)2.塑性變形時(shí),工具表面的粗糙度對(duì)摩擦系數(shù)的影響小于工件表面的粗糙度對(duì)摩擦系數(shù)的影響。

      (×)3.靜水壓力的增加,對(duì)提高材料的塑性沒(méi)有影響。(×)4.在塑料變形時(shí)要產(chǎn)生硬化的材料叫理想剛塑性材料。

      (×)5.塑性變形體內(nèi)各點(diǎn)的最大剪應(yīng)力的軌跡線叫滑移線。(√)6.塑性是材料所具有的一種本質(zhì)屬性。

      (√)7.塑性就是柔軟性。

      (×)8.合金元素使鋼的塑性增加,變形拉力下降。

      (×)9.合金鋼中的白點(diǎn)現(xiàn)象是由于夾雜引起的。

      (×)10.結(jié)構(gòu)超塑性的力學(xué)特性為,對(duì)于超塑性金屬m =0.02-0.2。

      (×)11.影響超塑性的主要因素是變形速度、變形溫度和組織結(jié)構(gòu)。

      (√)12.屈雷斯加準(zhǔn)則與密席斯準(zhǔn)則在平面應(yīng)變上,兩個(gè)準(zhǔn)則是一致的。

      (×)13.變形速度對(duì)摩擦系數(shù)沒(méi)有影響。

      (×)14.靜水壓力的增加,有助于提高材料的塑性。(√)15.碳鋼中冷脆性的產(chǎn)生主要是由于硫元素的存在所致。(×)16.如果已知位移分量,則按幾何方程求得的應(yīng)變分量自然滿足協(xié)調(diào)方程;

      若是按其它方法求得的應(yīng)變分量,也自然滿足協(xié)調(diào)方程,則不必校驗(yàn)其是否滿足連續(xù)性條件。

      (×)17.在塑料變形時(shí)金屬材料塑性好,變形抗力就低,例如:不銹鋼(×)四、名詞解釋 1.上限法的基本原理是什么? 答:按運(yùn)動(dòng)學(xué)許可速度場(chǎng)來(lái)確定變形載荷的近似解,這一變形載荷它總是大于真實(shí)載荷,即高估的近似值,故稱上限解。

      2.在結(jié)構(gòu)超塑性的力學(xué)特性中,m值的物理意義是什么? 答:為應(yīng)變速率敏感性系數(shù),是表示超塑性特征的一個(gè)極重要的指標(biāo),當(dāng)m值越大,塑性越好。

      3.何謂冷變形、熱變形和溫變形? 答:冷變形:在再結(jié)晶溫度以下(通常是指室溫)的變形。

      熱變形:在再結(jié)晶溫度以上的變形。

      溫變形:在再結(jié)晶溫度以下,高于室溫的變形。

      4.何謂最小阻力定律? 答:變形過(guò)程中,物體質(zhì)點(diǎn)將向著阻力最小的方向移動(dòng),即做最少的功,走最短的路。

      5.何謂超塑性? 答:延伸率超過(guò)100%的現(xiàn)象叫做超塑性。

      五、簡(jiǎn)答題 1.請(qǐng)簡(jiǎn)述有限元法的思想。

      答:有限元法的基本思想是:

      (1)把變形體看成是有限數(shù)目單元體的集合,單元之間只在指定節(jié)點(diǎn)處鉸接,再無(wú)任何關(guān)連,通過(guò)這些節(jié)點(diǎn)傳遞單元之間的相互作用。如此離散的變形體,即為實(shí)際變形體的計(jì)算模型;

      (2)分片近似,即對(duì)每一個(gè)單元選擇一個(gè)由相關(guān)節(jié)點(diǎn)量確定的函數(shù)來(lái)近似描述其場(chǎng)變量(如速度或位移)并依據(jù)一定的原理建立各物理量之間的關(guān)系式;

      (3)將各個(gè)單元所建立的關(guān)系式加以集成,得到一個(gè)與有限個(gè)節(jié)點(diǎn)相關(guān)的總體方程。

      解此總體方程,即可求得有限個(gè)節(jié)點(diǎn)的未知量(一般為速度或位移),進(jìn)而求 得整個(gè)問(wèn)題的近似解,如應(yīng)力應(yīng)變、應(yīng)變速率等。

      所以有限元法的實(shí)質(zhì),就是將具有無(wú)限個(gè)自由度的連續(xù)體,簡(jiǎn)化成只有有限個(gè)自由度的單元集合體,并用一個(gè)較簡(jiǎn)單問(wèn)題的解去逼近復(fù)雜問(wèn)題的解。

      2.Levy-Mises 理論的基本假設(shè)是什么? 答:

      Levy-Mises 理論是建立在以下四個(gè)假設(shè)基礎(chǔ)上的:

      (1)材料是剛塑性材料,即彈性應(yīng)變?cè)隽繛榱悖苄詰?yīng)變?cè)隽烤褪强偟膽?yīng)變?cè)隽浚?/p>

      (2)材料符合 Mises 屈服準(zhǔn)則,即 ;

      (3)每一加載瞬時(shí),應(yīng)力主軸與應(yīng)變?cè)隽恐鬏S重合;

      (4)塑性變形時(shí)體積不變,即,所以應(yīng)變?cè)隽繌埩烤褪菓?yīng)變?cè)隽科珡埩?,? 3.在塑性加工中潤(rùn)滑的目的是什么?影響摩擦系數(shù)的主要因素有哪些? 答:(1)潤(rùn)滑的目的是:減少工模具磨損;

      延長(zhǎng)工具使用壽命;

      提高制品質(zhì)量;

      降低金屬變形時(shí)的能耗。

      (2)影響摩擦系數(shù)的主要因素:

      答:1)金屬種類(lèi)和化學(xué)成分;

      2)工具材料及其表面狀態(tài);

      3)接觸面上的單位壓力;

      4)變形溫度;

      5)變形速度;

      6)潤(rùn)滑劑 4.簡(jiǎn)述在塑性加工中影響金屬材料變形抗力的主要因素有哪些? 答:(1)材料(化學(xué)成分、組織結(jié)構(gòu));

      (2)變形程度;

      (3)變形溫度;

      (4)變形速度;

      (5)應(yīng)力狀態(tài);

      (6)接觸界面(接觸摩擦)5.為什么說(shuō)在速度間斷面上只有切向速度間斷,而法向速度必須連續(xù)? 答:現(xiàn)設(shè)變形體被速度間斷面SD分成①和②兩個(gè)區(qū)域;

      在微段dSD上的速度間斷情況如下圖所示。

      根據(jù)塑性變形體積不變條件,以及變形體在變形時(shí)保持連續(xù)形,不發(fā)生重疊和開(kāi)裂可知,垂直于dSD上的速度分量必須相等,即,而切向速度分量可以不等,造成①、②區(qū)的相對(duì)滑動(dòng)。其速度間斷值為 6.何謂屈服準(zhǔn)則?常用屈服準(zhǔn)則有哪兩種?試比較它們的同異點(diǎn)? 答:(1)屈服準(zhǔn)則:只有當(dāng)各應(yīng)力分量之間符合一定的關(guān)系時(shí),質(zhì)點(diǎn)才進(jìn)入塑性狀態(tài),這種關(guān)系就叫屈服準(zhǔn)則。

      (2)常用屈服準(zhǔn)則:密席斯屈服準(zhǔn)則與屈雷斯加屈服準(zhǔn)則。

      (3)同異點(diǎn):在有兩個(gè)主應(yīng)力相等的應(yīng)力狀態(tài)下,兩者是一致的。對(duì)于塑性金屬材料,密席斯準(zhǔn)則更接近于實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。在平面應(yīng)變狀態(tài)時(shí),兩個(gè)準(zhǔn)則的差別最大為15.5% 7.簡(jiǎn)述塑性成形中對(duì)潤(rùn)滑劑的要求。

      答:(1)潤(rùn)滑劑應(yīng)有良好的耐壓性能,在高壓作用下,潤(rùn)滑膜仍能吸附在接觸表面上,保持良好的潤(rùn)滑狀態(tài);

      (2)潤(rùn)滑劑應(yīng)有良好耐高溫性能,在熱加工時(shí),潤(rùn)滑劑應(yīng)不分解,不變質(zhì);

      (3)潤(rùn)滑劑有冷卻模具的作用;

      (4)潤(rùn)滑劑不應(yīng)對(duì)金屬和模具有腐蝕作用;

      (5)潤(rùn)滑劑應(yīng)對(duì)人體無(wú)毒,不污染環(huán)境;

      (6)潤(rùn)滑劑要求使用、清理方便、來(lái)源豐富、價(jià)格便宜等。

      8.簡(jiǎn)述金屬塑性加工的主要優(yōu)點(diǎn)? 答:(1)結(jié)構(gòu)致密,組織改善,性能提高。

      (2)材料利用率高,流線分布合理。

      (3)精度高,可以實(shí)現(xiàn)少無(wú)切削的要求。

      (4)生產(chǎn)效率高。

      六、計(jì)算題 1.圓板坯拉深為圓筒件如圖1所示。

      假設(shè)板厚為t , 圓板坯為理想剛塑性材料,材料的真實(shí)應(yīng)力為S,不計(jì)接觸面上的摩擦 ,且忽略凹模口處的彎曲效應(yīng) , 試用主應(yīng)力法證明圖示瞬間的拉深力為:

      (a)拉深示意圖(b)單元體 圖1 板料的拉深 答:在工件的凸緣部分取一扇形基元體,如圖所示。沿負(fù)的徑向的靜力平衡方程為:

      展開(kāi)并略去高階微量,可得:

      由于是拉應(yīng)力,是壓應(yīng)力,故,得近似塑性條件為:

      聯(lián)解得:

      式中的 2.如圖2所示,設(shè)有一半無(wú)限體,側(cè)面作用有均布?jí)簯?yīng)力,試用主應(yīng)力法求單位流動(dòng)壓力p。

      圖2 解:

      取半無(wú)限體的半剖面,對(duì)圖中基元板塊(設(shè)其長(zhǎng)為 l)列平衡方程:

      (1)其中,設(shè),為摩擦因子,為材料屈服時(shí)的最大切應(yīng)力值,、均取絕對(duì)值。

      由(1)式得:

      (2)采用絕對(duì)值表達(dá)的簡(jiǎn)化屈服方程如下:

      (3)從而(4)將(2)(3)(4)式聯(lián)立求解,得:

      (5)在邊界上,由(3)式,知,代入(5)式得:

      最后得:

      (6)從而,單位流動(dòng)壓力:

      (7)3.圖3所示的圓柱體鐓粗,其半徑為re,高度為h,圓柱體受軸向壓應(yīng)力sZ,而鐓粗變形接觸表面上的摩擦力t=0.2S(S為流動(dòng)應(yīng)力),sze為鍛件外端(r=re)處的垂直應(yīng)力。

      (1)證明接觸表面上的正應(yīng)力為:

      (2)并畫(huà)出接觸表面上的正應(yīng)力分布;

      (3)求接觸表面上的單位流動(dòng)壓力p,(4)假如re=100MM,H=150MM,S=500MPa,求開(kāi)始變形時(shí)的總變形抗力P為多少噸? 解:

      (1)證明 該問(wèn)題為平行砧板間的軸對(duì)稱鐓粗。設(shè)對(duì)基元板塊列平衡方程得:

      因?yàn)?,并略去二次無(wú)窮小項(xiàng),則上式化簡(jiǎn)成:

      假定為均勻鐓粗變形,故:

      圖3 最后得:

      該式與精確平衡方程經(jīng)簡(jiǎn)化后所得的近似平衡方程完全相同。

      按密席斯屈服準(zhǔn)則所寫(xiě)的近似塑性條件為:

      聯(lián)解后得:

      當(dāng)時(shí),最后得:

      (3)接觸表面上的單位流動(dòng)壓力為:

      =544MP(4)總變形抗力: =1708T 4.圖4所示的一平?jīng)_頭在外力作用下壓入兩邊為斜面的剛塑性體中,接觸表面上的摩擦力忽略不計(jì),其接觸面上的單位壓力為q,自由表面AH、BE與X軸的夾角為,求:

      (1)證明接觸面上的單位應(yīng)力q=K(2++2);

      (2)假定沖頭的寬度為2b,求單位厚度的變形抗力P;

      圖4 解:

      (1)證明 1)在AH邊界上有:

      故,屈服準(zhǔn)則:

      得:

      2)在AO邊界上:

      根據(jù)變形情況:

      按屈服準(zhǔn)則:

      沿族的一條滑移(OA1A2A3A4)為常數(shù)(2)單位厚度的變形抗力:

      5.圖5所示的一尖角為2j的沖頭在外力作用下插入具有相同角度的缺口的剛塑性體中,接觸表面上的摩擦力忽略不計(jì),其接觸面上的單位壓力為p,自由表面ABC與X軸的夾角為d,求:

      (1)證明接觸面上的單位應(yīng)力p=2K(1+j+d);

      (2)假定沖頭的寬度為2b,求變形抗力P。

      圖5 答:

      (1)證明 1)在AC邊界上:

      2)在AO邊界上:

      3)根據(jù)變形情況:

      4)按屈服準(zhǔn)則:

      5)沿族的一條滑移(OFEB)為常數(shù)(2)設(shè)AO的長(zhǎng)度為L(zhǎng),則變形抗力為:

      6.模壁光滑平面正擠壓的剛性塊變形模型如圖6所示,試計(jì)算其單位擠壓力的上限解 P,設(shè)材料的最大切應(yīng)力為常數(shù)K。

      圖6 解:首先,可根據(jù)動(dòng)可容條件建立變形區(qū)的速端圖,如圖7所示:

      圖7 設(shè)沖頭的下移速度為。由圖7可求得各速度間斷值如下:

      ;;由于沖頭表面及模壁表面光滑,故變形體的上限功率僅為各速度間隔面上消耗的剪切功率,如下式所示:

      又沖頭的功率可表示為:

      故得:

      7.一理想剛塑性體在平砧頭間鐓粗到某一瞬間,條料的截面尺寸為 2a × 2a,長(zhǎng)度為 L,較 2a 足夠大,可以認(rèn)為是平面變形。變形區(qū)由 A、B、C、D 四個(gè)剛性小塊組成(如圖8所示),此瞬間平砧頭速度為 ú i =1(下砧板認(rèn)為靜止不動(dòng))。試畫(huà)出速端圖并用上限法求此條料的單位變形力 p。

      圖8 解:根據(jù)滑移線理論,可認(rèn)為變形區(qū)由對(duì)角線分成的四個(gè)剛性三角形組成。剛性塊 B、D 為死區(qū),隨壓頭以速度 u 相向運(yùn)動(dòng);

      剛性塊 A、C 相對(duì)于 B、D有相對(duì)運(yùn)動(dòng)(速度間斷),其數(shù)值、方向可由速端圖(如圖9所示)完全確定。

      圖9 u * oA = u * oB = u * oC = u * oD =u/sin θ = 根據(jù)能量守恒:

      2P · 1 = K(u * oA + u * oB + u * oC + u * oD)又 = = = = a 所以單位流動(dòng)壓力:P = = 2K

      第五篇:金屬教案

      第1節(jié)課(緒論)

      一、教學(xué)目的和要求

      1.掌握金屬工藝學(xué)的概念; 2.了解主要的工藝方法;

      3.知道本課程的重要性和學(xué)習(xí)方法。

      二、教學(xué)內(nèi)容綱要 1.課程的性質(zhì)與任務(wù); 2.主要內(nèi)容及研究方法; 3.發(fā)展現(xiàn)狀和趨勢(shì); 4.本課程的特點(diǎn);5.學(xué)習(xí)方法; 6.重要性。

      三、重點(diǎn)、難點(diǎn) 1.主要的工藝方法; 2.研究方法。

      四、教學(xué)方法,實(shí)施步驟

      根據(jù)本章課的內(nèi)容特點(diǎn),運(yùn)用啟發(fā)式原則、案例分析式教學(xué)方法講授本緒論課程內(nèi)容。

      五、時(shí)間分配

      1.課程的性質(zhì)與任務(wù);2.主要內(nèi)容及研究方法;10 3.發(fā)展現(xiàn)狀和趨勢(shì);4.本課程的特點(diǎn);5.學(xué)習(xí)方法;6.重要性。

      六、布置思考題

      1.試述金屬成形的主要方法。

      第2節(jié)課

      (第一章 工程材料基礎(chǔ)知識(shí) §1 材料的力學(xué)性能)

      一、教學(xué)目的和要求

      1.掌握強(qiáng)度和塑性指標(biāo)的符號(hào)、單位及意義;

      2.掌握布氏硬度和洛氏硬度的測(cè)定原理、方法、符號(hào)及應(yīng)用。3.了解拉伸試驗(yàn)方法和拉伸曲線圖; 4..了解多沖擊韌性和疲勞強(qiáng)度的概念。

      二、教學(xué)內(nèi)容綱要 1.強(qiáng)度指標(biāo); 2.塑性指標(biāo); 3.硬度; 4.沖擊韌性; 5.疲勞強(qiáng)度。

      三、重點(diǎn)、難點(diǎn)

      重點(diǎn):金屬主要力學(xué)性能指標(biāo)強(qiáng)度、塑性、硬度、韌性和疲勞強(qiáng)度的概念 難點(diǎn):疲勞強(qiáng)度

      四、教學(xué)方法,實(shí)施步驟

      根據(jù)本章課的內(nèi)容特點(diǎn),運(yùn)用講解式、問(wèn)題探究式教學(xué)方法講授本課程內(nèi)容。

      五、時(shí)間分配 1.強(qiáng)度指標(biāo);15 2.塑性指標(biāo);10 3.硬度;10 4.沖擊韌性;5 5.疲勞強(qiáng)度。5

      六、布置思考題

      1.一銅棒的最大拉應(yīng)力為70MPa,若要承受2000kg的載荷,它的直徑是多少?

      第3節(jié)課

      (第一章 工程材料的基礎(chǔ)知識(shí) §2 金屬的晶體結(jié)構(gòu))

      一、教學(xué)目的和要求

      1.掌握純金屬結(jié)晶過(guò)程,過(guò)冷度與晶粒大小對(duì)機(jī)械性能的影響,細(xì)化晶粒的措施,純鐵的同素異構(gòu)轉(zhuǎn)變。

      2掌握鐵碳合金的基本組織(鐵素體、奧氏體、滲碳體、珠光體、萊氏體)。3.掌握簡(jiǎn)化的鐵碳合金狀態(tài)圖;分析不同成分的鐵碳合金的結(jié)晶過(guò)程;

      4.了解鐵碳合金狀態(tài)圖各相區(qū)的組織及性能,以及鐵碳合金狀態(tài)圖的實(shí)際應(yīng)用。

      二、教學(xué)內(nèi)容綱要 1.純金屬的結(jié)晶過(guò)程; 2.同素異晶轉(zhuǎn)變; 3.鐵碳合金狀態(tài)圖;

      三、重點(diǎn)、難點(diǎn)

      重點(diǎn):鐵碳合金狀態(tài)圖。

      難點(diǎn):鐵碳合金的凝固過(guò)程分析。

      四、教學(xué)方法,實(shí)施步驟

      根據(jù)本章課的內(nèi)容特點(diǎn),運(yùn)用講授式、討論式教學(xué)方法講授本課程內(nèi)容。

      五、時(shí)間分配

      1.純金屬的結(jié)晶過(guò)程;10 2.純鐵的晶體結(jié)構(gòu)5 3.同素異晶轉(zhuǎn)變;5 4.鐵碳合金狀態(tài)圖;25

      六、布置思考題

      1.分析在緩慢冷卻條件下,45鋼和T10鋼的結(jié)晶過(guò)程和室溫組織。

      2.過(guò)冷度與冷卻速度有何關(guān)系,它對(duì)金屬結(jié)晶過(guò)程有何影響?對(duì)鑄件晶粒大小有何影響?

      第4節(jié)課

      (第一章金屬材料的基礎(chǔ)知識(shí) §3 工業(yè)用鋼)

      一、教學(xué)目的和要求

      1..掌握碳鋼中常存元素對(duì)碳鋼性能的影響; 2..基本掌握碳鋼的分類(lèi)、牌號(hào)、性能和用途。3.了解選材的一般原則。

      二、教學(xué)內(nèi)容綱要 1.鋼的分類(lèi); 2.碳素鋼; 3.合金鋼;

      三、重點(diǎn)、難點(diǎn)

      重點(diǎn):鋼的分類(lèi)及牌號(hào) 難點(diǎn):合金鋼的牌號(hào)

      四、教學(xué)方法,實(shí)施步驟

      根據(jù)本章課的內(nèi)容特點(diǎn),運(yùn)用講解式、討論式、提問(wèn)式教學(xué)方法講授本節(jié)課程內(nèi)容。

      五、時(shí)間分配

      1.鋼的分類(lèi);

      2.碳素鋼;

      3.合金鋼

      4.零件選材原則。10

      六、布置思考題

      倉(cāng)庫(kù)中混存了相同規(guī)格的20鋼、45鋼和T10鋼,請(qǐng)?zhí)岢鲆环N最為簡(jiǎn)便的區(qū)分方法。

      第5節(jié)課

      (第一章金屬材料的基礎(chǔ)知識(shí) §4 鋼的熱處理

      一、整體熱處理)

      一、教學(xué)目的和要求

      1.要求掌握退火、正火、淬火、回火等普通熱處理的工藝特點(diǎn); 2.掌握防止淬火開(kāi)裂和減少變形的措施;

      二、教學(xué)內(nèi)容綱要 1.熱處理概念; 2.退火和正火; 3.淬火和回火。

      三、重點(diǎn)、難點(diǎn)

      1.退火、正火、淬火和回火方法; 2.幾種熱處理方法的應(yīng)用。

      四、教學(xué)方法,實(shí)施步驟

      根據(jù)本章課的內(nèi)容特點(diǎn),運(yùn)用講解式、討論式、提問(wèn)式教學(xué)方法講授本課程內(nèi)容。

      五、時(shí)間分配 1.熱處理概念;5 2.退火和正火;20 3.淬火和回火。20

      六、布置思考題

      1在普通熱處理中,加熱后進(jìn)行保溫的作用是什么?

      第6節(jié)課

      (第一章金屬材料的基礎(chǔ)知識(shí) §5 鋼的熱處理

      二、表面熱處理)

      一、教學(xué)目的和要求

      1.了解鋼的表面淬火的工藝特點(diǎn)及應(yīng)用范圍; 2.了解表面化學(xué)熱處理的工藝特點(diǎn)及應(yīng)用范圍。

      二、教學(xué)內(nèi)容綱要 1.表面淬火; 2.化學(xué)熱處理。

      三、重點(diǎn)、難點(diǎn)

      1.感應(yīng)加熱表面淬火; 2.鋼的滲碳。

      四、教學(xué)方法,實(shí)施步驟

      根據(jù)本章課的內(nèi)容特點(diǎn),運(yùn)用講解式、討論式、提問(wèn)式教學(xué)方法講授本課程內(nèi)容。

      五、時(shí)間分配

      1.表面淬火;2.化學(xué)熱處理。25

      六、布置思考題

      感應(yīng)加熱表面淬火是否需要保溫?化學(xué)熱處理的保溫有何特點(diǎn)?為什么?

      (第二章 鑄造生產(chǎn) §1鑄造工藝基礎(chǔ))

      一、教學(xué)目的和要求

      1.掌握影響充型能力的各種因素;

      2.了解凝固與收縮、內(nèi)應(yīng)力、變形和裂紋產(chǎn)生的原因及防止措施; 3.了解鑄件質(zhì)量控制的方法。

      二、教學(xué)內(nèi)容綱要 1.液態(tài)合金的充型; 2.鑄件的凝固與收縮;

      3.鑄造內(nèi)應(yīng)力、變形與裂紋; 4.鑄件質(zhì)量控制。

      三、重點(diǎn)、難點(diǎn) 1.充型能力。2.內(nèi)應(yīng)力的形成。

      四、教學(xué)方法,實(shí)施步驟 根據(jù)本章課的內(nèi)容特點(diǎn),運(yùn)用啟發(fā)式原則、講解式、案例分析式等教學(xué)方法講授本課程內(nèi)容。

      五、時(shí)間分配

      1.液態(tài)合金的充型;15 2.鑄件的凝固與收縮;10 3.鑄造內(nèi)應(yīng)力、變形與裂紋。15 4.鑄件質(zhì)量控制。5

      六、布置思考題

      1.提高澆注溫度可以提高液態(tài)合金的充型能力,但實(shí)際中為什么又要防止?jié)沧囟冗^(guò)高?。2.試述防止鑄件變形應(yīng)采取哪些措施?

      第8節(jié)課

      (第二章 鑄造生產(chǎn) §2常用合金的鑄件生產(chǎn)

      一、鑄鐵件生產(chǎn))

      一、教學(xué)目的和要求 1.要求掌握鑄鐵的分類(lèi);

      2.了解鑄鐵的石墨化過(guò)程及其影響因素;

      3.基本掌握灰鑄鐵、可鍛鑄鐵、球墨鑄鐵的成分、組織、性能、牌號(hào)及用途。

      二、教學(xué)內(nèi)容綱要 1.鑄鐵的分類(lèi); 2.鑄鐵的石墨化; 3.灰鑄鐵; 4.可鍛鑄鐵; 5.球墨鑄鐵;

      三、重點(diǎn)、難點(diǎn) 1.灰口鑄鐵;

      2.石墨化及影響因素;

      四、教學(xué)方法,實(shí)施步驟

      根據(jù)本章課的內(nèi)容特點(diǎn),運(yùn)用講解式、討論式、案例分析式教學(xué)方法講授本課程內(nèi)容。

      五、時(shí)間分配 1.鑄鐵的分類(lèi);5 2.鑄鐵的石墨化;10 3.灰鑄鐵;10 4.可鍛鑄鐵;10 5.球墨鑄鐵。10

      六、布置思考題

      影響石墨化的因素?并說(shuō)明石墨形態(tài)對(duì)鑄鐵的性能影響?

      第9節(jié)課

      (第二章 鑄造生產(chǎn) §2 常用合金的鑄件生產(chǎn)

      二、鑄鋼及銅鋁合金的生產(chǎn))

      一、教學(xué)目的和要求

      1.了解鑄鋼的分類(lèi)及牌號(hào); 2.了解鑄鋼的生產(chǎn)特點(diǎn);

      3.了解鑄造銅、鋁合金的分類(lèi)及牌號(hào); 4.了解銅、鋁合金的生產(chǎn)特點(diǎn)。

      二、教學(xué)內(nèi)容綱要

      1.鑄鋼的分類(lèi)及牌號(hào); 2.鑄鋼的生產(chǎn)特點(diǎn);

      3.鑄造銅、鋁合金的分類(lèi)及牌號(hào); 4.銅、鋁合金的生產(chǎn)特點(diǎn)。

      三、重點(diǎn)、難點(diǎn) 1.分類(lèi)及牌號(hào); 2.鑄造工藝。

      四、教學(xué)方法,實(shí)施步驟

      根據(jù)本章課的內(nèi)容特點(diǎn),運(yùn)用講解式、討論式、案例分析式教學(xué)方法講授本課程內(nèi)容。

      五、時(shí)間分配

      1.鑄鋼的分類(lèi)及牌號(hào);5 2.鑄鋼的生產(chǎn)特點(diǎn); 15 3.鑄造銅、鋁合金的分類(lèi)及牌號(hào);10 4.銅、鋁合金的生產(chǎn)特點(diǎn)。15

      六、布置思考題

      制造鑄鐵件、鑄鋼件和鑄鋁件所用的熔爐有何不同?所用的砂型又有何不同?為什么 ?

      第10節(jié)課

      (第二章 鑄造生產(chǎn) §3砂型鑄造常用方法)

      一、教學(xué)目的和要求

      1.了解手工造型和機(jī)械造型的常用方法; 2..了解澆、冒口按放方法。

      二、教學(xué)內(nèi)容綱要 1.手工造型方法; 2.簡(jiǎn)介機(jī)械造型方法; 3.澆、冒口的設(shè)制。

      三、重點(diǎn)、難點(diǎn)

      1.常用手工造型方法; 2.澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì)。

      四、教學(xué)方法,實(shí)施步驟

      根據(jù)本章課的內(nèi)容特點(diǎn),運(yùn)用講解式、討論式、案例分析式教學(xué)方法講授本課程內(nèi)容。

      五、時(shí)間分配

      1.簡(jiǎn)介手工造型方法;25 2.簡(jiǎn)介機(jī)械造型方法;10 3.澆、冒口的設(shè)制;10

      六、布置思考題

      1.請(qǐng)說(shuō)明模型、鑄件、零件三者之間的關(guān)系。

      第11節(jié)課

      (第二章 鑄造生產(chǎn) §4 砂型鑄造工藝

      一、澆注位置和分型面的選擇)

      一、教學(xué)目的和要求

      1.掌握澆注位置、分型面的選擇原則并靈活運(yùn)用。

      二、教學(xué)內(nèi)容綱要 1.澆注位置的選擇; 2.分型面的選擇;

      三、重點(diǎn)、難點(diǎn) 工藝條件的確定;

      四、教學(xué)方法,實(shí)施步驟

      根據(jù)本章課的內(nèi)容特點(diǎn),運(yùn)用講解式、討論式、案例分析式教學(xué)方法講授本課程內(nèi)容。

      五、時(shí)間分配

      1.澆注位置的選擇;20 2.分型面的選擇;

      六、布置思考題

      1.試述澆注位置和分型面的選擇原則。

      第12節(jié)課

      (第二章 鑄造生產(chǎn) §4 砂型鑄造工藝

      二、鑄造工藝圖的繪制)

      一、教學(xué)目的和要求

      1.了解鑄造工藝圖的繪制及標(biāo)注方法;

      2.較熟練地運(yùn)用澆注位置、分型面的選擇原則和工藝參數(shù)的確定原則來(lái)分析實(shí)際問(wèn)題。

      二、教學(xué)內(nèi)容綱要

      1.鑄造工藝圖的繪制方法; 2.鑄造工藝圖的標(biāo)注方法。

      三、重點(diǎn)、難點(diǎn) 工藝條件的確定;

      四、教學(xué)方法,實(shí)施步驟

      根據(jù)本章課的內(nèi)容特點(diǎn),運(yùn)用講解式、討論式、案例分析式教學(xué)方法講授本課程內(nèi)容。

      五、時(shí)間分配

      1.鑄造工藝圖的繪制方法;25 2.鑄造工藝圖的標(biāo)方法。20

      六、布置思考題

      圖示鑄件有哪幾種分型方案?在大批量生產(chǎn)中該選擇哪種?(P69 C圖)

      第13節(jié)課

      (第二章 鑄造生產(chǎn) §5 特種鑄造

      一、熔模、金屬型、壓力和低壓鑄造方法及應(yīng)用)

      一、教學(xué)目的和要求

      1.了解熔模鑄造、金屬型鑄造工藝方法及應(yīng)用; 2.了解壓力鑄造、低壓鑄造工藝方法及應(yīng)用。

      二、教學(xué)內(nèi)容綱要 1.熔模鑄造; 2.金屬型鑄造; 3.壓力鑄造; 4.低壓鑄造。

      三、重點(diǎn)、難點(diǎn) 1.熔模鑄造原理。

      四、教學(xué)方法,實(shí)施步驟

      根據(jù)本章課的內(nèi)容特點(diǎn),運(yùn)用講解式、討論式、案例分析式教學(xué)方法講授本課程內(nèi)容。

      五、時(shí)間分配 1.熔模鑄造;15 2.金屬型鑄造;10 3.壓力鑄造;10 4.低壓鑄造。10

      六、布置思考題

      什么是熔模鑄造?試用方框圖表示其大致工藝過(guò)程。

      第14節(jié)課

      (第二章 鑄造生產(chǎn) §5 特種鑄造

      二、離心鑄造和其它特種鑄造方法及常用鑄造方法的比較)

      一、教學(xué)目的和要求

      1.了解離心鑄造工藝方法及應(yīng)用; 2.了解其它特種鑄造工藝方法及應(yīng)用; 3.掌握常用鑄造方法的優(yōu)缺點(diǎn)及適用范圍。

      二、教學(xué)內(nèi)容綱要 1.離心鑄造

      2.其它特種鑄造方法; 3.常用鑄造方法的比較。

      三、重點(diǎn)、難點(diǎn)

      1.常用鑄造方法的比較

      四、教學(xué)方法,實(shí)施步驟

      根據(jù)本章課的內(nèi)容特點(diǎn),運(yùn)用講解式、討論式、案例分析式教學(xué)方法講授本課程內(nèi)容。

      五、時(shí)間分配 1.離心鑄造;15 2.其它特種鑄造方法;15 3.常用鑄造方法的比較。15

      六、布置思考題

      下列鑄件在大批量生產(chǎn)時(shí),以什么鑄造方法為宜?

      鋁活塞

      縫紉機(jī)頭

      汽輪機(jī)葉片

      氣缸套

      車(chē)床床身

      摩托車(chē)氣缸體

      汽車(chē)?yán)?/p>

      大口徑鑄鐵污水管

      大模數(shù)齒輪滾刀

      第15節(jié)課

      (第二章 鑄造生產(chǎn) §6 鑄件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì))

      一、教學(xué)目的和要求

      1.掌握鑄造工藝對(duì)鑄件結(jié)構(gòu)的要求;

      2.了解鑄件結(jié)構(gòu)的合理與否對(duì)其質(zhì)量與成本的影響。3.掌握鑄件壁厚對(duì)鑄件質(zhì)量的影響;

      4.了解鑄件結(jié)構(gòu)的合理與否對(duì)其性能的影響。

      二、教學(xué)內(nèi)容綱要

      1.如何使鑄件結(jié)構(gòu)便于起模; 2.分型面盡量為平面; 3.少用型芯。

      4.合理設(shè)計(jì)鑄件壁厚; 5.鑄件壁的聯(lián)接; 6.防裂筋的正確應(yīng)用。

      三、重點(diǎn)、難點(diǎn)

      1.結(jié)構(gòu)與鑄造工藝的關(guān)系; 2.結(jié)構(gòu)與鑄件性能的關(guān)系。

      四、教學(xué)方法,實(shí)施步驟

      根據(jù)本節(jié)課的內(nèi)容特點(diǎn),運(yùn)用講解式、討論式、案例分析式教學(xué)方法講授本課程內(nèi)容。

      五、時(shí)間分配

      1.如何使鑄件結(jié)構(gòu)便于起模;7 2.分型面盡量為平面;8 3.少用型芯。5 4.合理設(shè)計(jì)鑄件壁厚;10 5.鑄件壁的聯(lián)接;7 6.防裂筋的正確應(yīng)用。8

      六、布置思考題

      1.為什么進(jìn)行鑄件設(shè)計(jì)時(shí),就要初步考慮出大致分型面?

      第16節(jié)課

      (第三章 金屬壓力加工 §1 金屬的塑性變形)

      一、教學(xué)目的和要求 1.了解變形機(jī)理;

      2.掌握金屬常溫下塑性變形時(shí)組織性能變化,3.掌握加工硬化現(xiàn)象的利與弊及如何消除; 4.了解影響可鍛性的因素。

      二、教學(xué)內(nèi)容綱要

      1.金屬塑性變形的實(shí)質(zhì);

      2.塑性變形對(duì)金屬組織和性能的影響; 3.金屬的可鍛性。

      三、重點(diǎn)、難點(diǎn)

      1.加工硬化、再結(jié)晶; 2.纖維組織。

      四、教學(xué)方法,實(shí)施步驟

      根據(jù)本章課的內(nèi)容特點(diǎn),運(yùn)用講解式、討論式、案例分析式教學(xué)方法講授本課程內(nèi)容。

      五、時(shí)間分配

      1.金屬塑性變形的實(shí)質(zhì);15 2.塑性變形對(duì)金屬組織和性能的影響;15 3.金屬的可鍛性。15

      六、布置思考題

      1.為什么鐵絲能在反復(fù)彎曲后而折斷?

      第17節(jié)課

      (第三章 金屬壓力加工 §2 鍛造)

      一、教學(xué)目的和要求

      1.基本掌握自由鍛造主要幾種工序的定義和應(yīng)用; 2.能合理地確立鍛造零件的結(jié)構(gòu)工藝性;

      3.了解自由鍛造工藝規(guī)程的編制,錘上模鍛、胎模鍛造工藝方法。

      二、教學(xué)內(nèi)容綱要 1.自由鍛; 2.模鍛; 3.胎模鍛;

      4.鍛造工藝規(guī)程的制訂; 5.鍛件結(jié)構(gòu)工藝性。

      三、重點(diǎn)、難點(diǎn) 1.鍛造方法;

      2.鍛件結(jié)構(gòu)工藝性。

      四、教學(xué)方法,實(shí)施步驟

      根據(jù)本章課的內(nèi)容特點(diǎn),運(yùn)用講解式、討論式、案例分析式教學(xué)方法講授本課程內(nèi)容。

      五、時(shí)間分配 1.自由鍛;10 2.模鍛;10 3.胎模鍛;5 4.鍛造工藝規(guī)程的制訂;10 5.鍛件結(jié)構(gòu)工藝性。10

      六、布置思考題

      1.“趁熱打鐵”的含義何在?碳鋼的始鍛溫度和終鍛溫度是如何確定的?

      第18節(jié)課

      (第三章 金屬壓力加工 §3 板料沖壓)

      一、教學(xué)目的和要求

      1.基本掌握板料沖壓的基本工序;

      2.掌握凸凹模間隙及凸凹模刃口尺寸的確定; 3.了解拉伸系數(shù)的應(yīng)用; 4.掌握沖壓件的結(jié)構(gòu)工藝性。

      二、教學(xué)內(nèi)容綱要 1.分離工序; 2.變形工序; 3.沖模簡(jiǎn)介;

      4.沖壓件的結(jié)構(gòu)工藝性。

      三、重點(diǎn)、難點(diǎn) 1.分離與變形機(jī)理; 2沖壓件結(jié)構(gòu)工藝性。

      四、教學(xué)方法,實(shí)施步驟

      根據(jù)本章課的內(nèi)容特點(diǎn),運(yùn)用講解式、討論式、案例分析式教學(xué)方法講授本課程內(nèi)容。

      五、時(shí)間分配 1.分離工序;15 2.變形工序;15 3.沖模簡(jiǎn)介;5 4.沖壓件的結(jié)構(gòu)工藝性。10

      六、布置思考題 1.什么是沖壓?

      2.沖壓用的原材料是什么? 3.沖壓屬于熱變形嗎?。

      第19節(jié)課

      (第四章 焊接 §1 電弧焊)

      一、教學(xué)目的和要求

      1.了解手工電孤焊電孤的產(chǎn)生、構(gòu)造、極性及應(yīng)用; 2.基本掌握焊條的要求、組織、分類(lèi)、牌號(hào)及選用; 3.掌握手工電孤焊工藝參數(shù)的選擇原則。

      二、教學(xué)內(nèi)容綱要 1.焊接電弧;

      2.焊接接頭的組織與性能; 3.焊接應(yīng)力與變形; 4.焊條電弧焊; 5.埋弧焊; 6.氣體保護(hù)焊。

      三、重點(diǎn)、難點(diǎn) 1.電弧焊;

      2.焊接應(yīng)力及變形的分析。

      四、教學(xué)方法,實(shí)施步驟

      根據(jù)本章課的內(nèi)容特點(diǎn),運(yùn)用講解式、討論式、案例分析式教學(xué)方法講授本課程內(nèi)容。

      五、時(shí)間分配 1.焊接電弧;5 2.焊接接頭的組織與性能;10 3.焊接應(yīng)力與變形;10 4.焊條電弧焊;10 5.埋弧焊;5 6.氣體保護(hù)焊。5

      六、布置思考題

      1.焊接電弧是怎樣的一種現(xiàn)象?電弧中各區(qū)的溫度多高?用直流和交流電焊接效果一樣嗎?

      第20節(jié)課

      (第四章 焊接 §2 常用金屬材料的焊接)

      一、教學(xué)目的和要求

      1.了解金屬的可焊性概念及金屬材料的可焊性;

      2.了解焊接缺陷種類(lèi)、特征、產(chǎn)生原因及焊接質(zhì)量檢驗(yàn)方法; 3.了解鑄鐵、銅、鋁及其合金的焊接。

      二、教學(xué)內(nèi)容綱要 1.金屬材料的可焊性; 2.碳鋼的焊接;

      3.合金結(jié)構(gòu)鋼的焊接; 4.鑄鐵的補(bǔ)焊;

      5.非鐵金屬及其合金的焊接。

      三、重點(diǎn)、難點(diǎn)

      1.金屬材料的可焊性; 2.鑄鐵的焊接。

      四、教學(xué)方法,實(shí)施步驟

      根據(jù)本章課的內(nèi)容特點(diǎn),運(yùn)用講解式、討論式、案例分析式教學(xué)方法講授本課程內(nèi)容。

      五、時(shí)間分配

      1.金屬材料的可焊性;10 2.碳鋼的焊接;10 3.合金結(jié)構(gòu)鋼的焊接;10 4.鑄鐵的補(bǔ)焊;8 5.非鐵金屬及其合金的焊接。7

      六、布置思考題

      1.某種鋼材的主要化學(xué)成分為C=0.12%,Mn=1.5%,V=0.15%,Mo=0.5%,試分析其焊接性及焊接時(shí)應(yīng)采取的工藝措施。

      第21節(jié)課

      (第四章 焊接 §3 焊接結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì))

      一、教學(xué)目的和要求

      1.了解接頭型式和接頭位置; 2.基本掌握焊接結(jié)構(gòu)的工藝性。

      二、教學(xué)內(nèi)容綱要

      1.焊接結(jié)構(gòu)件材料的選擇; 2.焊縫的布置;

      3.接頭形式的選擇與設(shè)計(jì); 4.坡口形式; 5.接頭過(guò)渡形式。

      三、重點(diǎn)、難點(diǎn)

      1.焊接件材料的選擇;

      2.接頭形式的選擇與設(shè)計(jì)。

      四、教學(xué)方法,實(shí)施步驟

      根據(jù)本章課的內(nèi)容特點(diǎn),運(yùn)用講解式、討論式、案例分析式教學(xué)方法講授本課程內(nèi)容。

      五、時(shí)間分配

      1.焊接結(jié)構(gòu)件材料的選擇10; 2.焊縫的布置;10 3.接頭形式的選擇與設(shè)計(jì);10 4.坡口形式;10 5.接頭過(guò)渡形式。5

      六、布置思考題

      1.如圖所示三種焊件,其焊縫布置是否合理?或不合理,請(qǐng)加以改正。(圖P169)

      第22節(jié)課

      (第五章 切削加工 §1 金屬切削的基礎(chǔ)知識(shí))

      一、教學(xué)目的和要求

      1.了解切削加工的基本原理和刀具的結(jié)構(gòu)與材料; 2.了解刀具角度與切削加工的關(guān)系。

      二、教學(xué)內(nèi)容綱要 1.切削運(yùn)動(dòng); 2.切削用量; 3.切削層參數(shù); 4.刀具材料; 5.刀具角度; 6.刀具結(jié)構(gòu)。

      三、重點(diǎn)、難點(diǎn) 1.切削用量; 2.刀具角度。

      四、教學(xué)方法,實(shí)施步驟

      根據(jù)本章課的內(nèi)容特點(diǎn),運(yùn)用講解式、討論式、案例分析式教學(xué)方法講授本課程內(nèi)容。

      五、時(shí)間分配 1.切削運(yùn)動(dòng);5 2.切削用量;10 3.切削層參數(shù);5 4.刀具材料;5 5.刀具角度;15 6.刀具結(jié)構(gòu)。5

      六、布置思考題

      1為什么不宜用碳素工具鋼制造拉刀和齒輪刀具等復(fù)雜刀具?為什么目前常采用高速鋼制造這類(lèi)刀具,而較少采用硬質(zhì)合金?

      第23節(jié)課

      (第五章 切削運(yùn)動(dòng) §2 金屬切削過(guò)程)

      一、教學(xué)目的和要求

      1.了解金屬切屑的形成過(guò)程;

      2.了解積屑瘤對(duì)切削加工的影響及如何控制; 3.了解切削力和切削功率的計(jì)算方法;

      4.了解切削熱和刀具耐用度對(duì)切削過(guò)程的影響。

      二、教學(xué)內(nèi)容綱要

      1.切屑形成過(guò)程及切屑種類(lèi); 2.積屑瘤;

      3.切削力和切削功率; 4.切削熱和切削溫度;

      5.刀具磨損和刀具耐用度。

      三、重點(diǎn)、難點(diǎn)

      1.切削力和切削功率; 2.切屑形成過(guò)程。

      四、教學(xué)方法,實(shí)施步驟

      根據(jù)本章課的內(nèi)容特點(diǎn),運(yùn)用講解式、討論式、案例分析式教學(xué)方法講授本課程內(nèi)容。

      五、時(shí)間分配

      1.切屑形成過(guò)程及切屑種類(lèi);10 2.積屑瘤;5 3.切削力和切削功率;10 4.切削熱和切削溫度;10 5.刀具磨損和刀具耐用度。10

      六、布置思考題

      1.何為積屑瘤?它是如何形成的?對(duì)切削加工有哪些影響?

      第24節(jié)課

      (第五章 切削運(yùn)動(dòng) §3 機(jī)床的基礎(chǔ)知識(shí))

      一、教學(xué)目的和要求

      1.了解機(jī)床的類(lèi)型和基本構(gòu)造; 2.重點(diǎn)了解機(jī)床的機(jī)械傳動(dòng); 3.簡(jiǎn)單了解機(jī)床的液壓傳動(dòng)。

      二、教學(xué)內(nèi)容綱要 1.機(jī)床的類(lèi)型; 2.機(jī)床的基本構(gòu)造; 3.機(jī)床的機(jī)械傳動(dòng); 4.機(jī)床的液壓傳動(dòng)。

      三、重點(diǎn)、難點(diǎn)

      1.機(jī)床的基本構(gòu)造; 2.車(chē)床的機(jī)械傳動(dòng)。

      四、教學(xué)方法,實(shí)施步驟

      根據(jù)本章課的內(nèi)容特點(diǎn),運(yùn)用講解式、討論式、案例分析式教學(xué)方法講授本課程內(nèi)容。

      五、時(shí)間分配(min)1.機(jī)床的類(lèi)型;2.機(jī)床的基本構(gòu)造; 10 3.機(jī)床的機(jī)械傳動(dòng); 20 4機(jī)床的液壓傳動(dòng)。

      六、布置思考題

      1.機(jī)床機(jī)械傳動(dòng)主要由哪幾部分組成?有何優(yōu)缺點(diǎn)?

      第25節(jié)課

      (第五章 切削運(yùn)動(dòng) §4 常用加工方法綜述

      一、車(chē)、鉆、鏜)

      一、教學(xué)目的和要求

      1.了解車(chē)、鉆、鏜、刨的工藝特點(diǎn)及其應(yīng)用。

      二、教學(xué)內(nèi)容綱要

      1車(chē)削的工藝特點(diǎn)及應(yīng)用; 2.鉆削的工藝特點(diǎn)及應(yīng)用; 3.鏜削的工藝特點(diǎn)及應(yīng)用; 4.刨削的工藝特點(diǎn)及應(yīng)用。

      三、重點(diǎn)、難點(diǎn) 1.應(yīng)用; 2.工藝特點(diǎn)。

      四、教學(xué)方法,實(shí)施步驟

      根據(jù)本章課的內(nèi)容特點(diǎn),運(yùn)用講解式、討論式、案例分析式教學(xué)方法講授本課程內(nèi)容。

      五、時(shí)間分配

      1.車(chē)削的工藝特點(diǎn)及應(yīng)用;15 2.鉆削的工藝特點(diǎn)及應(yīng)用;10 3.鏜削的工藝特點(diǎn)及應(yīng)用;10 4.刨削的工藝特點(diǎn)及應(yīng)用。10

      六、布置思考題

      1.加工要求精度高、表面粗糙度小的紫銅或鋁合金軸件外圓時(shí),就選用哪種加工方法?為什么?

      第26節(jié)課

      (第五章 切削運(yùn)動(dòng) §4 常用加工方法綜述

      二、刨、拉、銑、磨)

      一、教學(xué)目的和要求

      1.了解拉、銑、磨的工藝特點(diǎn)及其應(yīng)用。

      二、教學(xué)內(nèi)容綱要

      1.拉削的工藝特點(diǎn)及應(yīng)用; 2.銑削的工藝特點(diǎn)及應(yīng)用; 3.磨削的工藝特點(diǎn)及應(yīng)用。

      三、重點(diǎn)、難點(diǎn) 1.應(yīng)用; 2.工藝特點(diǎn)。

      四、教學(xué)方法,實(shí)施步驟

      根據(jù)本章課的內(nèi)容特點(diǎn),運(yùn)用講解式、討論式、案例分析式教學(xué)方法講授本課程內(nèi)容。

      五、時(shí)間分配

      1.拉削的工藝特點(diǎn)及應(yīng)用;5 2.銑削的工藝特點(diǎn)及應(yīng)用;20 3.磨削的工藝特點(diǎn)及應(yīng)用。20

      六、布置思考題

      1.磨孔和磨平面時(shí),由于背向力的作用,可能產(chǎn)生什么樣的形狀誤差?為什么?

      第27節(jié)課

      (第五章 切削運(yùn)動(dòng) §5 典型表面加工分析)

      一、教學(xué)目的和要求

      1.了解各種加工面的加工方法;

      2.能對(duì)典型表面根據(jù)不同的精度要求較合理地按排加工方案。

      二、教學(xué)內(nèi)容綱要 1.外圓面的加工; 2.孔的加工; 3.平面的加工; 4.成形面的加工 5.螺紋的加工; 6.齒輪齒形的加工。

      三、重點(diǎn)、難點(diǎn)

      1.各種典型面的加工方案; 2.齒輪齒形的加工方法。

      四、教學(xué)方法,實(shí)施步驟

      根據(jù)本章課的內(nèi)容特點(diǎn),運(yùn)用講解式、討論式、案例分析式教學(xué)方法講授本課程內(nèi)容。

      五、時(shí)間分配

      1.外圓面的加工;5 2.孔的加工;5 3.平面的加工;5 4.成形面的加工;10 5.螺紋的加工;5 6.齒輪齒形的加工。15

      六、布置思考題

      1.在零件的加工過(guò)程中,為什么常把粗加工和精加工分開(kāi)進(jìn)行? 2.車(chē)削螺紋時(shí),主軸與絲杠之間能否采用帶傳動(dòng)?為什么?

      第28節(jié)課

      (第五章 切削運(yùn)動(dòng) §6 工藝過(guò)程的基本知識(shí)

      一、工件的安裝和夾具)

      一、教學(xué)目的和要求

      1.了解生產(chǎn)過(guò)程和工藝過(guò)程的概念; 2.初步了解工件的安裝和夾具的概念; 3.初步掌握定位基準(zhǔn)的選擇原則。

      二、教學(xué)內(nèi)容綱要

      1.生產(chǎn)過(guò)程和工藝過(guò)程; 2.生產(chǎn)類(lèi)型; 3.工件的安裝; 4.夾具簡(jiǎn)介;

      5.定位基準(zhǔn)的選擇。

      三、重點(diǎn)、難點(diǎn)

      1.工件的安裝與夾緊; 2.六點(diǎn)定位原理。

      四、教學(xué)方法,實(shí)施步驟

      根據(jù)本章課的內(nèi)容特點(diǎn),運(yùn)用講解式、討論式、案例分析式教學(xué)方法講授本課程內(nèi)容。

      五、時(shí)間分配

      1.生產(chǎn)過(guò)程和工藝過(guò)程;8 2.生產(chǎn)類(lèi)型;7 3.工件的安裝;10 4.夾具簡(jiǎn)介;10 5.定位基準(zhǔn)的選擇。10

      六、布置思考題

      1.何為工件的六點(diǎn)定位原理?加工時(shí),工件是否都要完全定位?

      第29節(jié)課

      (第五章 切削運(yùn)動(dòng) §6 工藝過(guò)程的基本知識(shí)

      二、典型零件的工藝過(guò)程)

      一、教學(xué)目的和要求

      1.了解工藝規(guī)程的編制方法;

      2.能編制簡(jiǎn)單的典型零件的工藝過(guò)程。

      二、教學(xué)內(nèi)容綱要 1.工藝文件的編制;

      2.軸類(lèi)零件的工藝過(guò)程編制示例; 3.套類(lèi)零件的工藝過(guò)程編制示例; 4.箱體類(lèi)零件的工藝過(guò)程編制示例。

      三、重點(diǎn)、難點(diǎn)

      1.工藝文件的編制方法; 2.箱體類(lèi)零件的編制。

      四、教學(xué)方法,實(shí)施步驟

      根據(jù)本章課的內(nèi)容特點(diǎn),運(yùn)用講解式、討論式、案例分析式教學(xué)方法講授本課程內(nèi)容。

      五、時(shí)間分配

      1.工藝文件的編制;5 2.軸類(lèi)零件的工藝過(guò)程編制示例;15 3.套類(lèi)零件的工藝過(guò)程編制示例;10 4.箱體類(lèi)零件的工藝過(guò)程編制示例。15

      六、布置思考題

      1.擬定零件工藝過(guò)程時(shí),就考慮哪些主要原因?

      第30節(jié)課

      (第五章 切削運(yùn)動(dòng) §7 零件的結(jié)構(gòu)工藝性)

      一、教學(xué)目的和要求

      1.了解零件的結(jié)構(gòu)的好壞對(duì)于加工質(zhì)量、生產(chǎn)率和經(jīng)濟(jì)效益的影響; 2.能對(duì)簡(jiǎn)單零件進(jìn)行結(jié)構(gòu)工藝性的分析。

      二、教學(xué)內(nèi)容綱要 1.概述; 2.一般原則; 3.實(shí)例分析; 4.討論。

      三、重點(diǎn)、難點(diǎn) 1.一般原則; 2.實(shí)例分析。

      四、教學(xué)方法,實(shí)施步驟

      根據(jù)本章課的內(nèi)容特點(diǎn),運(yùn)用講解式、討論式、案例分析式教學(xué)方法講授本課程內(nèi)容。

      五、時(shí)間分配 1.概述;5 2.一般原則;5 3.實(shí)例分析;20 4.討論。15

      六、布置思考題

      1.為什么在零件設(shè)計(jì)時(shí)要考慮其結(jié)構(gòu)工藝性?

      下載金屬切學(xué)原理與刀具教案(精選五篇)word格式文檔
      下載金屬切學(xué)原理與刀具教案(精選五篇).doc
      將本文檔下載到自己電腦,方便修改和收藏,請(qǐng)勿使用迅雷等下載。
      點(diǎn)此處下載文檔

      文檔為doc格式


      聲明:本文內(nèi)容由互聯(lián)網(wǎng)用戶自發(fā)貢獻(xiàn)自行上傳,本網(wǎng)站不擁有所有權(quán),未作人工編輯處理,也不承擔(dān)相關(guān)法律責(zé)任。如果您發(fā)現(xiàn)有涉嫌版權(quán)的內(nèi)容,歡迎發(fā)送郵件至:645879355@qq.com 進(jìn)行舉報(bào),并提供相關(guān)證據(jù),工作人員會(huì)在5個(gè)工作日內(nèi)聯(lián)系你,一經(jīng)查實(shí),本站將立刻刪除涉嫌侵權(quán)內(nèi)容。

      相關(guān)范文推薦

        金屬與礦物的教案

        一.金屬(Metal)的物理性質(zhì)1.金屬光澤:(1)金屬都具有一定的金屬光澤,一般都呈銀白色,而少量金屬呈現(xiàn)特殊的顏色,如:金(Au)是黃色、銅(Cu)是紅色或紫紅色、鉛(Pb)是灰藍(lán)色、鋅(Zn)是青白色等;(2)有些......

        刀具材料教案(最終版)

        刀具材料教案. 樓主不要這么小氣吧,我貼一半出來(lái)哦 四 川 工 程 職 業(yè) 技 術(shù) 學(xué) 院課 時(shí) 授 課 教 案 / 學(xué)年第期 課程名稱: 數(shù)控加工工藝授課班級(jí): (三專(zhuān))數(shù)控01-1、2 授課......

        切蛋糕教案

        活動(dòng)主題:我們都是好朋友 (第7周) 活動(dòng)名稱:切蛋糕 重點(diǎn)領(lǐng)域:數(shù)學(xué) 活動(dòng)目標(biāo): 1.學(xué)習(xí)將圓和正方形進(jìn)行二等分。 2.能積極動(dòng)手嘗試,探索分蛋糕的多種方法。 活動(dòng)準(zhǔn)備: 1. 小熊、狐貍的......

        切西瓜教案

        《切西瓜》2個(gè)課時(shí) 活動(dòng)目標(biāo): 1、感受音樂(lè)節(jié)拍,模仿西瓜被切開(kāi)后瓜瓤出來(lái)的動(dòng)作。2、輔助下學(xué)習(xí)簡(jiǎn)單的游戲規(guī)則,輔助下背對(duì)背跑回原來(lái)的座位。 活動(dòng)準(zhǔn)備: 材料準(zhǔn)備:音樂(lè)、按摩......

        “十三五”重點(diǎn)項(xiàng)目-金屬刀具項(xiàng)目可行性研究報(bào)告(合集五篇)

        “十三五”重點(diǎn)項(xiàng)目-金屬刀具項(xiàng)目可行性研究報(bào)告 編制單位:北京智博睿投資咨詢有限公司 0 本報(bào)告是針對(duì)行業(yè)投資可行性研究咨詢服務(wù)的專(zhuān)項(xiàng)研究報(bào)告,此報(bào)告為個(gè)性化定制服務(wù)報(bào)......

        金屬熱處理原理及工藝 期末總結(jié)

        正火:將鋼材或鋼件加熱到臨界點(diǎn)AC3或ACM以上的適當(dāng)溫度保持一定時(shí)間后在空氣中冷卻,得到珠光體類(lèi)組織的熱處理工藝。 退火:將亞共析鋼工件加熱至AC3以上20—40度,保溫一段時(shí)間后......

        海洋工程材料復(fù)習(xí)大綱金屬電化學(xué)腐蝕原理

        第二章金屬電化學(xué)腐蝕原理§2.1腐蝕的基本概念2.1.1什么是腐蝕(corrosion)?埃文斯:金屬腐蝕是金屬?gòu)脑貞B(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)榛蠎B(tài)的化學(xué)變化及電化學(xué)變化。方坦納:金屬腐蝕是金屬冶金的逆......

        金屬的電化學(xué)腐蝕與防護(hù)教案

        金屬的電化學(xué)腐蝕與防護(hù) 電解原理知識(shí)梳理 1. 電解原理 電解 使通過(guò)電解質(zhì)溶液(或熔融的電解質(zhì))而在陰、陽(yáng)兩極引起 的過(guò)程電極名稱 陽(yáng)極 和電源相連的電極,發(fā)生反應(yīng)陰極......