制造工程基础工程材料及成型技术.docVIP

制造工程基础——工程材料及成型技术 1.知道物质粒子键合方式与性质的相互关系； 离子键：无方向性，熔点、强度、硬度高，膨胀低，塑性差，不导电 共价键：有方向性，熔点、强度、硬度高，膨胀低，塑性差，不导电 金属键：无方向性，塑性较好，导电、导热 分子键：无方向性，熔点高，绝缘 2.纯金属与合金的晶体结构的不同； 纯金属有体心立方，面心立方，密排六方晶格；合金为相结构，有金属固溶体和金属化合物 3.分析陶瓷材料的结构及性能； 以共价键、离子键结合，存在晶体相和玻璃相、气相，不导电，强度低，热稳定性和力学性能差 4.复合材料的组成结构及特点。 由基体和增强体或增强相组成，基体和增强体间有界面，增强体模量、强度高，耐磨、耐热，主要用于承受负荷；基体有粘附特性；界面结合力有特殊要求 5.主要工程材料的力学性能指标及其定义； 强度：材料在载荷作用下抵抗变形和破坏的能力； 弹性与刚度：材料抵抗弹性变形的能力； 塑性：产生塑性变形而不被破坏的能力； 硬度，抵抗其他物体压入其表面的能力；耐磨度，在一定的摩擦条件下抵抗磨损的能力。 6.材料比强度与比刚度在结构设计中的实际意义。 在既要求提高材料的强度、刚度，又要求减轻质量时用以选择材料的标准。 7.可以绘出铁碳合金相图，说明主要点、线的含义，写出包晶反应、共晶反应和共析反应；可以说明碳含量对碳钢组织和性能的影响；说明铁素体、奥氏体、渗碳体、珠光体和莱氏体； 包晶反应：一个液相和一个固相在恒温下生成另一个固相的转变，即L+α-β 共晶反应:液相在恒温下同时生成两个固相的转变，即L-α+β 共析反应：在高温时通过匀晶转变或包晶转变形成固溶体，冷却至某一温度时固溶体又分解形成两种新的固相的转变。 铁素体 碳溶解于α铁或δ铁中形成的固溶体 奥氏体 碳溶解于γ铁中形成的固溶体 渗碳体 Fe3C 珠光体 莱氏体 碳含量对碳钢组织和性能的影响：亚共析钢随含碳量的增加珠光体数量增多，强度、硬度上升，而塑性、韧性下降。过共析钢性能受二次渗碳体的影响，当C %1%后，含碳量的增加，脆性增大。 8.钢的热处理定义及其基本类型；分析表面热处理的原理及作用。 钢的热处理定义：将钢在固态下通过加热、保温和冷却，改变其内部结构，以获得所需性能的一种工艺方法。其基本类型有普通热处理（退火，正火，淬火，回火），表面热处理（表面淬火，化学热处理），特殊热处理（磁场，形变热处理）。 表面热处理的原理及作用：各类零件的服役条件不同，零件各部分性能要求也不同，因此可以只对零件的某一部分进行性能的加强，同时保证性能要求和经济性。 9.分析热塑性变形中的动态恢复和再结晶过程；解释超塑性及其在生产中的实际意义。 晶粒不均匀的铸锭经过热轧，晶粒变形伸长，随后形成大角度晶界并移动生成新晶体，新晶体长大后即完成再结晶。 超塑性及其在生产中的实际意义：金属材料在特定条件下均匀变形的延伸率达到200%~2000%。无弹性变形，成型后不回复，加工精度高，光洁度好，模具材料要求不高。 10.铸件的凝固方式以及如何进行控制；分析砂型、金属型、压力、熔模、离心铸造的特点及使用范围； 凝固方式：逐层凝固，体积凝固，中间凝固，控制原理：造成必要的冷却条件和温度场，以选择凝固方式和顺序 砂型适应性强、工艺设备简单，生产批量小，更新快，大型复杂的；金属型可反复使用，铸件力学性能、精度、表面光洁度比砂型好，质量和尺寸稳定，节省材料，效率高，工序简单；压力铸造质量好，效率高，经济效益高，用于有色金属；熔模铸造较精密，工艺过程复杂，用于航空工业；离心铸造铸件内部质量好，须在金属型工作表面喷涂料，铸型有金属和非金属，用于大批量生产。 11.塑性成型的主要类型及其特点；板料成形在飞机制造中的应用； 锻造成型，冲压成型，旋压成型，挤压、轧制、拉拔成型，高能率成型 12.常用的焊接热源及其特性；产生焊接应力和变形的原因，如何防止焊接变形，产生后的矫正方法；了解快速成型、半固态成型、粉末冶金、超塑成型\扩散连接及微成型技术； 常用的焊接热源及其特性：电弧热，化学热，电阻热，等粒子束，激光束，摩擦热，高频感应热。 产生焊接应力和变形的原因：对焊件进行不均匀的加热和冷却，内部将产生不协调应变，引起焊接应力和变形。 矫正方法：高温回火，机械拉伸，振动消除应力，机械或火焰矫正 13.常用非金属材料的种类、性能和应用，以及各类复合材料的成型特点； 高分子材料（塑料、橡胶、胶粘剂），陶瓷材料，复合材料 复合材料的成型特点：手糊成型，层压成型，热压罐成型，喷射成型，对模模压成型，缠绕成型， 14.热喷涂原理及其方法；堆焊技术；气相沉积技术及其类型；高能束表面改性技术的应用。 热喷涂原理及其方法:喷涂材料加热--加速--熔化--再加速--撞击基体--冷却凝固--形成涂层;火焰喷涂（线材喷涂