钢铁材料的加工过程

钢铁材料的加工过程

钢铁材料的加工过程

埃菲尔铁塔的浪漫美、鸟巢的自然美无不显示出钢铁材料在现实生活中的巨大作用。钢铁材料设和日常生活中所使用的罪重要的结构材料和产量最大的材料，是人类社会进步所依赖的重要物质业是为机械制造和金属加工、颜料动力、化学工业、建筑业、宇航与军工，以及交通运输业、农业材料和钢铁产品的重要基础工业。在世界上，不论是发达国家还是发展中国家，都非常重视发展钢它是国家工业化的支柱。没有强大的钢铁工业，要实现工业化的社会是困难的。因此在一个相当长钢铁工业发展程度如何，是衡量一个国家工业化水平高低的重要标志之一。总之，钢铁材料是人类料，是社会文明的标志。那么，钢铁材料是如何从矿石加工成产品的呢？

大多数钢铁材料的加工过程可分为五个步骤：矿石的冶金、熔炼、铸造、锻造或者轧制、热处首先是矿石的冶金，选矿是冶炼前的准备工作，从矿山开采下来矿石以后，首先需要将含铁、金属元素高的矿石甄选出来，为下一步的冶炼活动做准备。选矿一般分为破碎、磨矿、选别三部分给高炉的铁矿石中铁含量均匀，并且保证高炉的透气性，需要把选矿工艺产出的铁精矿制成10-2料。铁矿粉造块目前主要有两种方法：烧结法和球团法。两种方法所获得的块矿分别为烧结矿和球产前的准备除了准备铁矿石（烧结矿和球团矿）外，还需要准备好必需的燃料--焦炭。焦炭是高炉料，焦炭在风口前燃烧放出大量热量并产生煤气，煤气在上升过程中将热量传给炉料，使高炉内的反应得以进行。高炉炼铁生产是冶金(钢铁)工业最主要的环节。高炉冶炼是把铁矿石还原成生铁的铁矿石、焦炭和熔剂等固体原料按规定配料比由炉顶装料装置分批送入高炉，并使炉喉料面保持一炭和矿石在炉内形成交替分层结构。矿石料在下降过程中逐步被还原、熔化成铁和渣，聚集在炉缸口、渣口放出。高炉生产是连续进行的。转炉炼钢是把氧气鼓入熔融的生铁里，使杂质硅、锰等氧过程中放出大量的热量（含1%的硅可使生铁的温度升高200摄氏度），可使炉内达到足够高的温炼钢不需要另外使用燃料。炼钢的基本任务是脱碳、脱磷、脱硫、脱氧，去除有害气体和非金属夹

度和调整成分。

熔炼的工艺在铁矿石的冶炼过程中也非常重要，其主要采取液化提纯法。铁矿石的加工一直围经过第一步的冶炼过后，主要除去了矿石中的碳酸钙杂质，而熔炼的步骤主要作用是除去矿石中的金属元素。熔炼的方法是将矿石升温根据熔点的不同将起中的杂质分离。加热至铁的熔点之后，矿就会熔化成液态，在用物理的方法分离，当然其中有还原反应，因为矿石中的铁为+2价和+3价，铁是0价，铁发生还原反应，这个反应也贯穿在整个工序之中。

熔炼是铸造生产工艺之一。将金属材料及其它辅助材料投入加热炉溶化并调质，炉料在高温(炉内物料发生一定的物理、化学变化，产出粗金属或金属富集物和炉渣的火法冶金过程。炉料除精结矿等外，有时还需添加为使炉料易于熔融的熔剂，以及为进行某种反应而加入还原剂。此外，为度，往往需加入燃料燃烧，并送入空气或富氧空气。粗金属或金属富集物由于与熔融炉渣互溶度很为两层而得以分离。富集物有锍、黄渣等，它们尚须经过吹炼或其他方法处理才能得到金属。熔炼应是很迅速的，故熔炼设备生产率高，每平方米熔池面积的昼夜生产能力达几吨乃至几十吨。这是化冶金设备无法与之比拟的。除此，单台设备的生产能力也很大。

其次就是铁矿石的铸造。铁矿石的铸造就是将铁矿石经过熔炼后得到的粗金

属精加工之后，将纯度较高的铁熔炼成符合一定要求的液体并浇进铸型里，经冷

却凝固、清整处理后得到有预定形状、尺寸和性能的铸件的过程。铸造是现代机

械制造工业的基础工艺之一。

金属铸造在造型方法上可以分为砂型铸造和特种铸造。而砂型铸造又可以分

为湿砂型铸造、干砂型铸造和化学硬化砂型铸造三类；特种铸造可分为以天然矿

产砂石为主要造型材料的特种铸造如（熔模铸造）和以金属为主要铸型材料的特

种铸造（金属型铸造）两类。

对于砂型铸造来说，首先需要铸造图纸进而来设计模具，模具一般由木材或

者其他金属材料制成的，然后是制造砂型。制造砂型的基本原材料是铸造砂和型砂粘结剂。最常用的铸造砂是硅质砂，应用最广的型砂粘结剂是粘土，也可采用各种干性油或半干性油、水溶性硅酸盐或磷酸盐和各种合成树脂作型砂粘结剂。接下来是制芯，只要通过把树脂砂粒置于模具中，以形成内部表面的铸件，因此芯与模具之间的空隙即为铸造的零件。最后一步是清洁，目的是除去砂砾以及打磨铸件外的多余金属。

对于特种铸造中的熔模铸造它的制壳过程为首先是模组的除油和脱脂，将表面的油污除去，接下来是在模组上涂挂涂料和撒砂挂，涂料时,把模组浸泡在涂料中,左右上下晃动,使涂料能很好润湿熔模，均匀覆盖模组表面。涂料涂好后，即可进行撒砂。然后是型壳干燥和硬化。接下来是在型模中熔去蜡模，脱蜡方法用得较多的是热水法和同压蒸汽法。最后一步是焙烧型壳，焙烧时逐步增加炉温，将型壳加热至800-1000℃，保温一段时间，即可进行浇注。

金属型铸造又称硬模铸造，它是将液体金属浇入金属铸型，以获得铸件的一种铸造方法。铸型是用金属制成，可以反复使用多次（几百次到几千次）。金属型铸造目前所能生产的铸件，在重量和形状方面还有一定的限制，如对黑色金属只能是形状简单的铸件；铸件的重量不可太大；壁厚也有限制，较小的铸件壁厚无法铸出。但是金属型铸造也是有很多优点的：生产效率高；使铸件产生缺陷的原因减少。

然后是锻造，锻造是一种利用锻压机械对金属坯料施加压力，使其产生塑性变形以获得具有一定机械性能、一定形状和尺寸锻件的加工方法，锻压（锻造与冲压）的两大组成部分之一。通过锻造能消除金属在冶炼过程中产生的铸态疏松等缺陷，优化微观组织结构，同时由于保存了完整的金属流线，锻件的机械性能

一般优于同样材料的铸件。相关机械中负载高、工作条件严峻的重要零件，除形状较简单的可用轧制的板材、型材或焊接件外，多采用锻件。

根据成形机理，锻造可分为自由锻、模锻、碾环、特殊锻造。不同的锻造方法有不同的流程，其中以热模锻的工艺流程最长，一般顺序为：锻坯下料；锻坯加热；辊锻备坯；模锻成形；切边；冲孔；矫正；中间检验，检验锻件的尺寸和表面缺陷；锻件热处理，用以消除锻造应力，改善金属切削性能；清理，主要是去除表面氧化皮；矫正；检查，一般锻件要经过外观和硬度检查，重要锻件还要经过化学成分分析、机械性能、残余应力等检验和无损探伤。

与铸件相比，金属经过锻造加工后能改善其组织结构和力学性能。铸造组织经过锻造方法热加工变形后由于金属的变形和再结晶，使原来的粗大枝晶和柱状晶粒变为晶粒较细、大小均匀的等轴再结晶组织，使钢锭内原有的偏析、疏松、气孔、夹渣等压实和焊合，其组织变得更加紧密，提高了金属的塑性和力学性能。

铸件的力学性能低于同材质的锻件力学性能。锻件是金属被施加压力，通过塑性变形塑造要求的形状或合适的压缩力的物件。这种力量典型的通过使用铁锤或压力来实现。锻件过程建造了精致的颗粒结构，并改进了金属的物理属性。此外，锻造加工能保证金属纤维组织的连续性，使锻件的纤维组织与锻件外形保持一致，金属流线完整，可保证零件具有良好的力学性能与长的使用寿命。采用精密模锻、冷挤压、温挤压等工艺生产的锻件，都是铸件所无法比拟的。

最后就是钢铁材料加工中的热处理。金属热处理工艺大体可分为整体热处理、表面热处理、局部热处理和化学热处理等。根据加热介质、加热温度和冷却方法的不同,每一大类又可区分为若干不同的热处理工艺。同一种金属采用不同的热处理工艺,可获得不同的组织,从而具有不同的性能。

钢铁是工业上应用最广的金属,而且钢铁显微组织也最为复杂,因此钢铁热处理工艺种类繁多。整体热处理是对工件整体加热,然后以适当的速度冷却,以改变其整体力学性能的金属热处理工艺。钢铁整体热处理大致有退火、正火、淬火和回火四种基本工艺。其中的淬火与回火关系密切,常常配合使用,缺一不可。随着加热温度和冷却方式的不同,又演变出不同的热处理工艺。为了获得一定的强度和韧性,把淬火和高温回火结合起来的工艺,称为调质。

某些合金淬火形成过饱和固溶体后,将其置于室温或稍高的适当温度下保持较长时间,以提高合金的硬度、强度或电性磁性等。这样的热处理工艺称为时效处理。把压力加工形变与热处理有效而紧密地结合起来进行,使工件获得很好的强度、韧性配合的方法称为形变热处理;在负压气氛或真空中进行的热处理称为真空热处理,它不仅能使工件不氧化,不脱碳,保持处理后工件表面光洁,提高工件的性能,还可以通入渗剂进行化学热处理。

表面热处理是只加热工件表层,以改变其表层力学性能的金属热处理工艺。为了只加热工件表层而不使过多的热量传入工件内部,使用的热源须具有高的能量密度,即在单位面积的工件上给予较大的热能,使工件表层或局部能短时或瞬时达到高温。表面热处理的主要方法,有激光热处理、火焰淬火和感应加热热处理,常用的热源有氧乙炔或氧丙烷等火焰、感应电流、激光和电子束等。

化学热处理是通过改变工件表层化学成分、组织和性能的金属热处理工艺。化学热处理与表面热处理不同之处是后者改变了工件表层的化学成分。化学热处理是将工件放在含碳、氮或其它合金元素的介质(气体、液体、固体)中加热,保温较长时间,从而使工件表层渗入碳、氮、硼和铬等元素。渗入元素后,有时还要进行其它热处理工艺如淬火及回火。化学热处理的主要方法有渗碳、渗氮、渗金属、

复合渗等。

热处理是机械零件和工模具制造过程中的重要工序之一。大体来说,它可以保证和提高工件的各种性能,如耐磨、耐腐蚀等。还可以改善毛坯的组织和应力状态,以利于进行各种冷、热加工。

经过矿石的冶金、熔炼、铸造、锻造或者轧制、热处理等步骤，把矿石加工成产品。钢铁材料作为人类社会的基础材料，社会文明的标志，它的加工技术是人类进步的依赖，是科技文明发展的保障。

通过对钢铁材料加工过程的了解，让我们认识到我们所学材料加工的重要性及必要性，我们一定要联系专业培养目标，树立献身我国现代化建设，提高我国材料加工水平的远大志向!

各种材料及其加工工艺详解

各种材料及其加工工艺详解 1. 表面立体印刷（水转印）水转印——是利用水的压力和活化剂使水转印载体薄膜上的剥离层溶解转移，基本流程为： a. 膜的印刷：在高分子薄膜上印上各种不同图案； b. 喷底漆：许多材质必须涂上一层附着剂，如金属、陶瓷等，若要转印不同的图案，必须使用不同的底色，如木纹基本使用棕色、咖啡色、土黄色等，石纹基本使用白色等； c. 膜的延展：让膜在水面上平放，并待膜伸展平整； d. 活化：以特殊溶剂(活化剂)使转印膜的图案活化成油墨状态； e. 转印：利用水压将经活化后的图案印于被印物上； f. 水洗：将被印工件残留的杂质用水洗净； g. 烘干：将被印工件烘干，温度要视素材的素性与熔点而定； h. 喷面漆：喷上透明保护漆保护被印物体表面； i. 烘干：将喷完面漆的物体表面干燥。水转印技术有两类，一种是水标转印技术，另一种是水披覆转印技术，前者主要完成文字和写真图案的转印，后者则倾向于在整个产品表面进行完整转印。披覆转印技术(CubicTransfer)使用一种容易溶解于水中的水性薄膜来承载图文。由于水披覆薄膜张力极佳，很容易缠绕于产品表面形成图文层，产品表面就像喷漆一样得到截然不同的外观。披覆转印技术可将彩色图纹披覆在任何形状之工件上，为生产商解决立体产品印刷的问题。曲面披

覆亦能在产品表面加上不同纹路，如皮纹、木纹、翡翠纹及云石纹等，同时亦可避免一般板面印花中常现的虚位。且在印刷流程中，由于产品表面不需与印刷膜接触，可避免损害产品表面及其完整性。 2. 金属拉丝直纹拉丝是指在铝板表面用机械磨擦的方法加工出直线纹路。它具有刷除铝板表面划痕和装饰铝板表面的双重作用。直纹拉丝有连续丝纹和断续丝纹两种。连续丝纹可用百洁布或不锈钢刷通过对铝板表面进行连续水平直线磨擦（如在有装置的条件下手工技磨或用刨床夹住钢丝刷在铝板上磨刷）获取。改变不锈钢刷的钢丝直径，可获得不同粗细的纹路。断续丝纹一般在刷光机或擦纹机上加工制得。制取原理：采用两组同向旋转的差动轮，上组为快速旋转的磨辊，下组为慢速转动的胶辊，铝或铝合金板从两组辊轮中经过，被刷出细腻的断续直纹。乱纹拉丝是在高速运转的铜丝刷下，使铝板前后左右移动磨擦所获得的一种无规则、无明显纹路的亚光丝纹。这种加工，对铝或铝合金板的表面要求较高。波纹一般在刷光机或擦纹机上制取。利用上组磨辊的轴向运动，在铝或铝合金板表面磨刷，得出波浪式纹路。旋纹也称旋光，是采用圆柱状毛毡或研石尼龙轮装在钻床上，用煤油调和抛光油膏，对铝或铝合金板表面进行旋转抛磨所获取的一种丝纹。它多用于圆形标牌和小型装饰性表盘的装饰性加工。 螺纹是用一台在轴上装有圆形毛毡的小电机，将其固定在桌

1.1什么是材料加工

1.液态浇铸成形加工（铸造）、塑性变形加工、连接加工、粉体加工、 热处理改性、表面加工，在加工制造过程中，不仅材料的外部形状和表面状态发生改变，而且材料的内部组织和性能也发生巨大变化。——因为这类加工制造一般都需要将材料加热到一定的温度下才能进行，因而通常称又这类加工制造方法为热加工 2.另一类加工制造方法，如传统的车、铣、镗、刨、磨等切削加工， 以及直接利用电能、化学能、声能、光能等进行的特殊加工，如电火花加工、电解加工、超声波加工、激光加工等，在加工制造过程中通过去除一部分材料来使材料成形。——加工制造的目的主要是赋予材料一定的形状、尺寸和表面状态，尤其是尺寸精度和表面光洁度，而一般不改变材料的内部组织与性能——这类加工称为切削加工或去除加工——由于这种加工一般在常温下甚至往往是强制冷却到常温下进行，所以习惯上称为冷加工 3.不同的材料需要不同的适宜加工方法，同样的材料制造不同的工 件也要采用不同的加工方法。 4.铸造成形加工方法不仅可以通过合金成分的选择、熔体的改性处 理和铸造方法以及工艺的优化来改进铸件的性能，还是新材料开发的重要手段。 5.材料塑性成形是利用材料的塑性，在外力作用下使材料发生塑性 变形，从而获得所需形状和性能的产品的一种加工方法。 6.塑性变形还是消除内部气孔、裂纹等缺陷，改善组织结构，提高 材料性能的重要手段。要求高性能、高可靠性的零件往往要求采

用塑性成形加工。 7.金属的连接可以采用机械的方法、化学粘结的方法和焊接方法。 ——焊接是采用适当的手段使两个分离的固态物体产生原子（分子）间结合而连接在一起的加工方法。 8.分析各种加工方法的本质就会发现，所有加工方法均是成形与控 性的结合。

钢铁材料的加工过程

钢铁材料的加工过程 埃菲尔铁塔的浪漫美、鸟巢的自然美无不显示出钢铁材料在现实生活中的巨大作用。钢铁材料是人类经济建设和日常生活中所使用的罪重要的结构材料和产量最大的材料，是人类社会进步所依赖的重要物质基础。钢铁工业是为机械制造和金属加工、颜料动力、化学工业、建筑业、宇航与军工，以及交通运输业、农业等部门提供原材料和钢铁产品的重要基础工业。在世界上，不论是发达国家还是发展中国家，都非常重视发展钢铁工业，因为它是国家工业化的支柱。没有强大的钢铁工业，要实现工业化的社会是困难的。因此在一个相当长的历史时期，钢铁工业发展程度如何，是衡量一个国家工业化水平高低的重要标志之一。总之，钢铁材料是人类社会的基础材料，是社会文明的标志。那么，钢铁材料是如何从矿石加工成产品的呢？ 大多数钢铁材料的加工过程可分为五个步骤：矿石的冶金、熔炼、铸造、锻造或者轧制、热处理。 首先是矿石的冶金，选矿是冶炼前的准备工作，从矿山开采下来矿石以后，首先需要将含铁、铜、铝、锰等金属元素高的矿石甄选出来，为下一步的冶炼活动做准备。选矿一般分为破碎、磨矿、选别三部分。为了保证供给高炉的铁矿石中铁含量均匀，并且保证高炉的透气性，需要把选矿工艺产出的铁精矿制成10-25mm的块状原料。铁矿粉造块目前主要有两种方法：烧结法和球团法。两种方法所获得的块矿分别为烧结矿和球团矿。高炉生产前的准备除了准备铁矿石（烧结矿和球团矿）外，还需要准备好必需的燃料--焦炭。焦炭是高炉冶炼的主要燃料，焦炭在风口前燃烧放出大量热量并产生煤气，煤气在上升过程中将热量传给炉料，使高炉内的各种物理化学反应得以进行。高炉炼铁生产是冶金(钢铁)工业最主要的环节。高炉冶炼是把铁矿石还原成生铁的连续生产过程。铁矿石、焦炭和熔剂等固体原料按规定配料比由炉顶装料装置分批送入高炉，并使炉喉料面保持一定的高度。焦炭和矿石在炉内形成交替分层结构。矿石料在下降过程中逐步被还原、熔化成铁和渣，聚集在炉缸中，定期从铁口、渣口放出。高炉生产是连续进行的。转炉炼

高分子材料加工工艺教学内容

高分子材料加工工艺

高分子材料加工技术复习提纲 一、填空题 1.大材料包括（金属）、（非金属）、（高分子）。 2.高分子材料加工前，原料的状态可分为（粉状）、(粒料)、(溶液)、(分 散体）。 3.成型加工后进行的处理有(调温)、(调湿)、(调温调湿)。 4.塑料可分为(热塑性)塑料、（热固性）塑料两大类。 5.塑料的三态：（玻璃态）、（高弹态）、（粘流态）。 6.高分子材料热机械特性与成型加工的关系(6个空)。 二、名词解释 1.挤出成型：挤出成型时预处理过的物料经料斗加入挤出机中，在外部加热和内摩擦生热作用下以流动状态通过口模成型的方法。

2.注塑成型 ：注塑成型是将热塑性塑料先在加热机筒中均匀塑化，然后由螺杆或柱塞推压到闭合的模具型腔中，经冷却定型后得到所需的塑料制品的过程。 3.焦烧：橡胶分子在贮存和生产过程中提前硫化的现象. 4.喷霜：橡胶助剂渗出制品表面的现象。 5.塑料：相对分子量在10000以上，以高分子化合物为基本成分，添加助剂能够自由成型的一类材料的总称。 6.橡胶：橡胶是一种高弹性的高分子化合物，是无定形的高聚物。 7.弹性体：材料在受力发生大变形再撤出外力后迅速回复其近似初始形状和尺寸的材料。 8.相溶性：聚合物的共混物制品在预期的使用期内，其组分始终不析出或者不分层。 三、 简答题 1.简述塑料挤出造粒的工艺流程及影响因素。 原料预处理 配料挤出机头成型冷却 牵引造粒 2.简述塑料挤出成型的工艺流程并阐述影响注塑成型的主要因素。 3.简述橡胶配方的五大体系。 生胶体系、硫化促进活化体系、补强填充体系、防老体系、增塑体系 4.简述压缩模塑的工艺流程及其影响因素。 加料闭模排气固化脱模 清理模具 影响因素：模压压力、模压温度、模压时间。 口模 冷却定型 原料预处理电、加热、内摩擦生热

(完整版)设计材料及加工工艺整理

设计材料及加工工艺（章节总结）

第一章概论 1.1设计与材料 纵观人类的进化史，与人类的生活和社会发展密不可分的有很多因素，其中材料的的开发、使用和完善就是其中之一。 材料是人类生产各种所需产品和生活中不可缺少的物质基础。可以说我们生活的周围任何物品都离开材料。 材料科学的发展，使产品形态产生了根本变化，材料的发展，更是推动了人们生活的进步。 1.2产品造型设计的物质基础 材料在产品造型设计中，是用以构成产品造型，不依赖于人的意识而客观存在的物质，所以材料是工业造型设计的物质基础。 工艺：材料的成型工艺、加工工艺和表面处理工艺。是人类认识、利用和改造材料并实现产品造型的技术手段。 材料与工艺是设计的物质技术条件，与产品的功能、形态构成了产品设计的三大要素。而产品的功能和造型的实现都建立在材料和工艺上。 1.3材料设计 1.材料设计的内容 产品造型中的材料设计，以“物—人—环境的材料系统为对象，将材料的性能、使用、选择、制造、开发、废弃处理和环境保护啊看成一个整体，着重研究材料特性与人、社会、环境的协调关系，对材料的工学性，社会性、经济性、历史性、生理性、心理性和环境性等问题进行平衡和把握，积极评价各种材料在设计中的使用和审美价值，是材料的特性和产品的物理功能和犀利功能达到高度的和谐统一，是材料具有开发新产品和新功能的可行性，并从各种材料的质感中获取最完美的结合和表现，给人以自然，丰富、亲切的视觉和触觉的综合感受。产品造型的材料选择中，我们不仅要从材料本身的角度考虑材料的功能特性，还要考虑整个材料设计系统。 材料设计的方式 出发点：原材料所具有的特性与产品所需性能之间的比较。 两种主要方式：(从产品的功能用途出发，思考如何选择和研制相应材料(从原料出发，思考如何发挥材料的特性，开拓产品的新功能，甚至创造全新的产品。 材料与产品的匹配关系 产品设计包含功能设计、形式设计，在产品设计中都要匹配。 材料性能的三个层次：核心部分是材料的固有性能；中间层次世人的感觉器官能直接感受的材料性能；外层是材料性能中能直接赋予视觉的表面性能。 产品功能设计所要求的是与核心部分的材料固有性能相匹配，而在产品设计中除了材料的形态之外，还必须考虑材料与使用者的触觉、视觉相匹配。 1.4设计材料的分类 1.按材料的来源分类：①天然材料②技工材料③合成材料④复合材料⑤智能材料或应变材料按材料的物质结构分类：①金属材料②无机材料③有机材料④复合材料 按材料的形态分类：①线状材料②板状材料③块状材料 1.5材料特性的基本特性 从材料特性包括:①材料的固有特性，即材料的物理化学特性②材料的派生特性，即材料的加工特性材料的感觉特性和经济特性。 特性的综合效应从某种角度讲决定着产品的基本特点。 1.5.1材料特性的评价 材料特性的评价：①基础评价，即以单一因素评价②综合评价，即以组合因素进行评价。

设计材料及加工工艺+答案

2014设计材料及加工工艺期末总结 第一章概论 1.产品造型设计的三个要素及相互关系。 产品设计的三要素：产品的功能、产品的形态、材料与工艺 功能与形态建立在材料与工艺基础上，各种材料的的特性因加工特性不同而体现出不同的材质美，从而影响产品造型设计。 2.材料的特性有哪些？ 固有特性： 物理特性：(1)物理性能：密度、硬度(2)(力学)机械性能：强度、弹性和塑性、脆性和韧性、刚度、耐磨性等(3)热性能：导热性、耐热性、热胀性、耐燃性、耐火性(4)电性能：导电性、电绝缘性(5)磁性能：铁磁性、顺磁性、抗磁性(6)光性能：对光的反射、折射、透射化学特性：(1)抗氧化性(2)耐腐蚀性(3)耐候性 派生特性：（1）加工特性（2）感觉特性（3）环境特性（4）经济性 第二章材料的工艺特性 1 什么是材料的工艺性？ 材料适应各种工艺处理要求的能力。 材料的工艺性包括成型加工工艺、连接工艺、表面处理工艺 2 材料成型加工工艺的选择。 （1）去除成形（减法成形） 在坯料成形过程中，将多余部分去除而获得所需形态，如车削、铣削、刨削、磨削等。（2）堆积成形（加法成形） 通过原料堆积获得所需形态。如铸造、焙烧、压制、注射成型。 （3）塑性成形 坯料在成形过程中不发生重量变化，只有形状的变化，如弯曲、压制、压延等。 3 材料表面处理的目的、工艺类型及选择。 表面处理的目的:（1）保护产品（2) 赋予产品一定的感觉特性 工艺类型及选择 A 表面精加工 工艺技术：研磨、抛光、喷砂、蚀刻效果：平滑、光亮、肌理 B 表面层改质 工艺技术：化学处理、阳极氧化效果：特定的色彩、光泽 C 表面被覆 技术：镀层、涂层（PVD、CVD）、珐琅、表面覆贴 效果：覆盖产品材料，表面呈现覆贴材料的效果。 4 快速成型的原理及特点，了解几种快速成型技术。 快速成型的原理：是基于离散、堆积原理而实现快速加工原型或零件的加工技术。 过程：1）利用计算机辅助设计（CAD）技术，建立零件的三维模型；

钢铁材料的加工过程

钢铁材料的加工过程

钢铁材料的加工过程 埃菲尔铁塔的浪漫美、鸟巢的自然美无不显示出钢铁材料在现实生活中的巨大作用。钢铁材料设和日常生活中所使用的罪重要的结构材料和产量最大的材料，是人类社会进步所依赖的重要物质业是为机械制造和金属加工、颜料动力、化学工业、建筑业、宇航与军工，以及交通运输业、农业材料和钢铁产品的重要基础工业。在世界上，不论是发达国家还是发展中国家，都非常重视发展钢它是国家工业化的支柱。没有强大的钢铁工业，要实现工业化的社会是困难的。因此在一个相当长钢铁工业发展程度如何，是衡量一个国家工业化水平高低的重要标志之一。总之，钢铁材料是人类料，是社会文明的标志。那么，钢铁材料是如何从矿石加工成产品的呢？ 大多数钢铁材料的加工过程可分为五个步骤：矿石的冶金、熔炼、铸造、锻造或者轧制、热处首先是矿石的冶金，选矿是冶炼前的准备工作，从矿山开采下来矿石以后，首先需要将含铁、金属元素高的矿石甄选出来，为下一步的冶炼活动做准备。选矿一般分为破碎、磨矿、选别三部分给高炉的铁矿石中铁含量均匀，并且保证高炉的透气性，需要把选矿工艺产出的铁精矿制成10-2料。铁矿粉造块目前主要有两种方法：烧结法和球团法。两种方法所获得的块矿分别为烧结矿和球产前的准备除了准备铁矿石（烧结矿和球团矿）外，还需要准备好必需的燃料--焦炭。焦炭是高炉料，焦炭在风口前燃烧放出大量热量并产生煤气，煤气在上升过程中将热量传给炉料，使高炉内的反应得以进行。高炉炼铁生产是冶金(钢铁)工业最主要的环节。高炉冶炼是把铁矿石还原成生铁的铁矿石、焦炭和熔剂等固体原料按规定配料比由炉顶装料装置分批送入高炉，并使炉喉料面保持一炭和矿石在炉内形成交替分层结构。矿石料在下降过程中逐步被还原、熔化成铁和渣，聚集在炉缸口、渣口放出。高炉生产是连续进行的。转炉炼钢是把氧气鼓入熔融的生铁里，使杂质硅、锰等氧过程中放出大量的热量（含1%的硅可使生铁的温度升高200摄氏度），可使炉内达到足够高的温炼钢不需要另外使用燃料。炼钢的基本任务是脱碳、脱磷、脱硫、脱氧，去除有害气体和非金属夹

金属制品加工工艺流程

金属制品加工工艺流程文稿归稿存档编号：[KKUY-KKIO69-OTM243-OLUI129-G00I-FDQS58-

鑫达参观学习总结 时间：2018/7/11 13:00 ~2018//7/12 18:00 人员：张之龙、鲍林吉、吴业成、何文斌 目的：参观工厂，学习产品生产流程及工艺 通过本次参观工厂，使我对定制类金属产品的生产有了一个更加客观的认知，具体如下： 1，选料 即选择原材料，包括金属丝、金属板、方管和圆管等。铁线类产品首先需要将成捆铁丝通过专用机器拉直。 涉及机器：拉线机 2，下料 即截取所生产产品适用的规格，同时考虑过程损耗，合理分配。 涉及机器：剪板机、切线机等 3，轧制成型 使用专用的模具（产生模具费的主要原因），通过冲孔、折弯、切割等使产品的各部件初步成型。鑫达具有自主制造模具的能力（优势）。 涉及工具与机器：专用模具、冲孔机、折弯机（目前工厂吨位最大的机器为一台折弯机）、线切割机（主要针对铁线、管材类）、激光切割机（主要针对板材类）等 4，拼装

使用专用的夹具（产生夹具费的主要原因）将各部件固定，便于准确焊接，使产品保持良好的一致性。 涉及工具：专用夹具 5，焊接 将通过夹具固定的各部件焊接成一体，焊接方式有点焊（焊疤较粗糙）、氩弧焊（气保焊，焊疤较美观）等。 涉及机器：点焊机、氩弧焊机（工厂具备自动机械手臂，通过写入程序搭配夹具实现精准焊接） 6，前处理 将焊接好的产品打磨焊渣、去毛刺（45°斜切），使其表面整齐光滑；然后进行酸洗（防锈）、磷化（形成磷化膜，防腐并且利于粉末附着）处理等。 涉及工具与机器：酸洗池、磷化池、抛光机等 7，喷粉（表面处理） 将产品移至喷涂车间，依次挂在自动传送装置上，首先经过一轮强风烘干处理（去除表面杂质、油渍等），经过喷涂室喷粉之后进烤箱烘烤固化（时间10~30分钟，温度140℃~220℃），最后晾干得到成品。 涉及车间：喷涂车间 8，成品包装 包装之前先对产品进行最后检查，主要修补一些喷涂的瑕疵，对不合格产品及时返工。对于拆装产品，在包装之前先人工组装一套以检查

材料加工工艺

第一章：液态金属成形 一、铸件凝固方式： 逐层凝固：凝固过程中，外层固体与内层液体间有一条清楚的分界线，不存在液、固相共存 区。纯金属和共晶型合金的凝固。 糊状凝固：凝固过程中，不存在固体层，整个凝固区均液、固并存。发生在结晶温度范围很宽的合金中。 中间凝固：介于逐层凝固和糊状凝固之间的凝固方式。大多数金属以中间凝固方式凝固。 合金的结晶温度范围越小，凝固区域越窄，则越倾向于逐层凝固；过冷度越大，凝固区变宽，倾向于糊状凝固。 、充型能力：液体金属充满型腔，获得尺寸精确、轮廓清晰的成型件的能力。 充型能力的影响因素：合金液体的流动性；铸型条件；浇注条件；铸件结构。 三、流动性的概念与意义 指熔融合金自身的流动能力。 流动性好，充型能力强，易于获得尺寸准确、外形完整和轮廓清晰的铸件。流动性不好, 充型能力差，铸件易产生浇不到、冷隔、气孔和夹杂等缺陷。 流动性影响因素：合金的种类及结晶特点、合金结晶潜热和晶粒形状、合金的物理性质对流 动性的影响 合金种类，合金种类不同，流动性不同。 灰铸铁最好，铸钢最差。 共晶合金的流动性：恒温下从表向内逐层凝固，凝固层内表面较光滑，对未凝液体的流动阻力小，流动性好。 固溶体合金的流动性：在一定温度范围内结晶，铸件截面上存在一定宽度的液固共存糊状区, 固液界面粗糙，液体流动阻力大，流动性差。 铁碳合金的流动性：钢结晶温度区间大，流动性差。铸铁愈接近共晶成分，结晶温度区间愈小，流动性愈好。铸铁流动性纯铁的流动性比较好亚共晶成分的铸铁，成分愈接近共晶，流 动性就愈好，在共晶成分处流动性最好 合金元素：凡能形成低熔点化合物、降低合金液体粘度和表面张力的元素，均能提高合金流 动性，如P元素；凡能形成高熔点夹杂物的元素，都会降低合金流动性。如S、Mn等。 总的来说，流动性好的合金在多数情况下其充型能力都较强； 流动性差的合金其充型能力较差，但也可以通过改善其它条件来提高充型能力（如提高熔炼 质量、浇注温度和浇注速度，改善铸型条件及铸件结构等），以获得健全铸件。 四、缩孔和缩松（重点）铸件在冷却和凝固过程中, 后凝固部位会形成孔洞。 缩孔一一大而集中的孔洞；形状不规 合金液态和凝固收缩产生的体收缩若得不到补足，在铸件最则，表面粗糙，可以看到发达的树枝晶末梢，可以明显 地与气孔区别开来。 缩松——小而分散的孔洞； 缩孔和缩松会减小铸件有效承载面积，引起应力集中，力学性能、气密性下降。 缩孔的形成一一金属液逐层凝固，在铸件上中部最后凝固部位形成倒锥形缩孔。多发生在逐 层凝固方式的合金中。凝固时，首先形成外壳，铸件外形尺寸固定，收缩使合金体积变小，在铸件最后凝固的部位产生大而集中的孔洞。 以下条件易形成缩孔：共晶合金或结晶温度范围窄的合金；浇注温度高，液态收缩和凝固收 缩大；铸件温差大而顺序凝固的厚壁部位? 缩松的产生：金属液糊状凝固，在铸件轴心部和缩孔下方形成细小分散缩孔。最后凝固区域 液态收缩和凝固收缩得不到补充。结晶温度范围宽的固溶体合金缩松倾向大。 影响缩孔、缩松大小的因素及防止措施：铸造合金的液态收缩愈大，则缩孔形成的倾向愈大；合金的结晶温度范围愈宽，凝固收缩愈大，则缩松形成的倾向愈大。凡能促使合金减小液态和凝固期间收缩的工艺措施都能有利于减小缩孔和缩松的形成。如调整化学成分，降低浇注 温度和减慢浇注速度，增加铸型的激冷能力，增加在凝固过程中的补缩能力，对于灰口铸铁 可促进凝固期间的石墨化等。 缩孔、缩松防止措施 铸件的凝固方式：要使铸件在凝固过程中建立良好的补缩条件，主要是通过控制铸件的凝固 方式（采用设置冒口和冷铁配合）使之符合于：“定向凝固原则”、“同时凝固原则”“均衡凝固原则”

材料加工工艺

材料加工工艺 课程编号：40120244 课程名称：材料加工工艺 英文名称：Materials Processing Technology 主讲教师：黄天佑、都东、梁吉、方刚 学分：4（课内学时：4/周） 开课学期：6 课程类别：必修 课程性质：专业基础课 先修课程：材料加工原理 教材：黄天佑等编《材料加工工艺》 一、课程简介 二、基本要求 三、课程内容 第1章绪论 第2章金属液态成形 2.1 概论 2.2 砂型铸造 2.2.1 紧实度 2.2.2 压实 2.2.3 震实 2.2.4 射砂紧实 2.2.5 气冲紧实 2.3 制芯工艺 2.3.1 概述 2.3.2 油砂制芯 2.3.3 热芯盒制芯 2.3.4 覆膜砂制芯工艺 2.3.5 树脂自硬砂 2.3.6 气硬冷芯盒法制芯 2.4 水玻璃型(芯)砂 2.5 涂料 2.6 铸造工艺设计 2.6.1 零件结构工艺性

2.6.2 造型及制芯方法的选择 2.6.3 浇注位置的确定 2.6.4 分型面的选择 2.6.5 砂芯设计 2.6.6 铸造工艺设计参数 2.6.7 浇注系统设计 2.6.8 铸件的收缩和缩孔、缩松缺陷 2.6.9 冒口与冷铁 2.7 其它铸造方法 2.7.1 金属型铸造 2.7.2 熔模铸造工艺 2.7.3 消失模铸造工艺 2.7.4 陶瓷型成型工艺 2.7.5 离心铸造 2.7.6 压力铸造(简称压铸) 2.7.7 低压铸造 2.7.8 挤压铸造 2.7.9 真空铸造 第3章金属塑性加工 3.1概述 3.1.1 锻压工艺的特点及应用 3.1.2 锻压工艺的分类 3.2塑性成形的机理及力学分析 3.2.1 滑移和孪晶 3.2.2 塑变区分析 3.2.3 变形量的表达 3.2.4 金属的塑性及其影响因素 3.2.5 金属的屈服强度及其影响因素 3.3 锻造工艺 3.3.1 热锻、温锻和冷锻 3.3.2 热锻温度范围 3.3.3 热锻对机械性能的影响 3.3.4 大型自由锻件的锻造工艺 3.3.5 锻造工艺方案的制订 3.3.6 主要锻压设备 3.3.7 锻模设计 3.4 冲压工艺 3.4.1 冲压工艺概论 3.4.2 板料的冲压性能和板料成形极限图

金属材料加工工艺

机械制造技术技术金属材料学复习

一、金属材料加工工艺名词 1、铸造性（可铸性） 2、可锻性 3、切削加工性（可切削性，机械加工性） 4、焊接性（可焊性） 5、热处理： （1）退火、（2）正火、（3）淬火、（4）回火、（5）调质、（6）化学热处理、（7）固溶处理、（8）沉淀硬化（析出强化）、（9）时效处理、（10）淬透性、（11）临界直径（临界淬透直径）、（12）二次硬化、（13）回火脆性。

1、一分为二：材料不同、设备不同、工艺参数不同，热处理后的组织和质量也不同。即使材料牌号、设备、工艺参数都相同，由于化学成分含量上下限、热处理温度上下限、保温时间上下限不同，热处理后的组织和质量也会不同。即使化学成分含量上下限、热处理温度上下限、保温时间上下限都相同，由于热处理前期的冷热加工的工艺、质量、组织等不同，热处理后的组织和质量也同样会不同。因此，出现问题后要具体问题具体分析，即要一分为二。

2、两个图：Fe-C相图、C曲线。Fe-C相图是跟钢铁打交道的必备知识，C曲线是钢加热后冷却的组织转变图，这两个图是热处理基础的基础。只有把握住了这两个图，深入了解这两个图才有可能干热处理，热处理才能够入门。 3、三个过程：即加热、保温、冷却这三个过程。这 三个过程贯穿了所有的热处理工艺，这三个过程的好坏决定了最后热处理的质量好坏。这三个过程理解透彻了，热处理就算入门了。

4、四把火：即退火、正火、淬火、回火。这四把火是最常规的热处理，这四把火烧的好坏，一定程度上反映了热处理水平。如果这四把火烧的好就是一个热处理技术员了。 5、五个组织：即奥氏体、渗碳体、马氏体、贝氏体、珠光体。深刻理解了这五个组织的特点、组织形态、析出（形成）条件、性能等，热处理技术水平才能够得到提高。 6、六大缺陷：即氧化、脱碳、过热、过烧、变形、开裂六大缺陷，其中在工作中最忌讳产生过烧和开裂缺陷，因为这两个缺陷是无法挽回的缺陷，其他四个也应该尽量避免，虽然能够弥补，但是明显增加了工作量和生产成本。搞热处理的能够避免或者减轻这六大缺陷就是一个合格的热处理工程师了。

材料及加工工艺

第1章 1.陶的发明是人类文明历史上的里程碑。 2.工艺是指材料的成型加工工艺、连接工艺和表面处理工艺，是人们认识、利用和改造材料并实现产品造型的技术手段。 3.材料与工艺是设计的物质技术条件，是产品设计的前提，它与产品的功能、形态构成了产品设计的三大要素。 4.设计材料的分类 1)按材料的来源分类：第一代的天然材料；第二代的加工材料；第三代的合成材料；第四 代的复合材料；第五代的智能材料或应变材料。 2)按材料的物质结构分类： 设计材料金属材料黑色金属（铸铁、碳钢、合金钢等） 有色金属（铜、铝及合金等） 无机材料（石材、陶瓷、玻璃、石膏等） 有机材料（木材、皮革、塑料、橡胶等） 复合材料（玻璃钢、碳纤维复合材料） 3)按材料的形态分类：线状材料（线材）；板状材料（面材）；块状材料（块材）。 5.材料特性包括两方面：一是材料的固有特性，及材料的物理特性和化学特性，如力学性能、热性能、电磁性能、光学性能和防腐性能等；二是材料的派生特性，它是由材料的固有特性派生而来的。 第2章 6.材料的连接工艺：机械连接（是采用机制螺钉、螺栓、螺母、自攻丝螺钉、铆钉等机械紧固件，将需连接的零部件连接成为一个整体的过程）； 焊接（是将两个或两个以上的零件或组件固定连接于一体的一种工艺方法，主要是采用热熔的方法，将连接部分加热至融合或焊缝间填以焊料进行连接）； 粘接技术；静连接；动连接 7.表面被覆：镀层被服；涂层被覆；珐琅被覆；表面覆贴 第3章 8.材料感觉特性包含两个基本属性：生理心里属性（人的触觉和视觉系统）；物理属性（知觉系统） 9.材料感觉特性按人的感觉可分为触觉质感和视觉质感，按材料本身的构成特性可分为自然质感和人为质感。 10.质感设计的形式美法则：调和与对比法则（调和与对比法则的普遍原则是变化中统一（对比而不零乱），统一中求变化（调和而不单调），追求设计效果的和谐完美。）；主从法则（主从法则实际上就是强调在产品的质感设计上要有重点。） 11.材料的抽象表达是将材料的某些特征（色彩、光泽、肌理、质地、形态等）加以提炼、升华为具有某种审美价值的意象。 12.材质美是产品造型美的一个重要方面，人们通过视觉和触觉、感知和联想来体会材质的美感。不同的材料给人以不同的触感、联想、心理感受和审美情趣，比如黄金的富丽堂皇、白银的高贵、青铜的凝重、钢材的朴实沉重、铝材的平丽轻快、塑料的温顺柔和、木材的轻巧自然、玻璃的清澈光亮。

材料加工和成型工艺

天津市高等教育自学考试课程考试大纲 课程名称：材料加工和成型工艺课程代码：0934 第一部分课程性质与目标 一、课程性质与特点 材料加工和成型工艺是高等教育自学考试工业设计专业所开设的专业基础课程之一，它是一门理论联系实际、理论性较强的课程。本课程使考生全面了解工业造型材料的种类、性能、质感和工艺对产品造型设计的影响，以及常用材料的选用、加工技术和工艺。应用于产品造型设计中材料和加工工艺的选用，以便实现设计的目的和要求。 二、课程目标与基本要求 设置本课程，为了使考生能够熟悉造型设计与材料的关系，掌握各种材料的性能特点及其加工工艺，了解新型材料，从而运用设计手段，充分利用材料的内在功能和表面特征，创造出功能好、技术性能高、款式新颖的工业产品 通过本课程的学习，要求考生掌握产品开发设计中有关材料和加工工艺的基本知识、基本原理和方法，掌握产品造型设计材料与工艺的学习方法及理论联系实际方法，提高分析问题和解决问题能力。 三、与本专业其它课程的关系 材料加工和成型工艺是工业设计专业大学专科学生必修的专业基础课，它与工业设计专业的许多其它课程有着密切的关系，是产品改良设计、产品开发设计的先导课程。 第二部分考核内容与考核目标 第一章概论 一、学习目的与要求 通过本章学习，了解造型设计与材料和工艺性的关系，以及造型材料的基本概念，理解质感设计的形式、原则和作用，对造型材料有一个基本的认识。 二、考核知识点与考核目标 （一）产品造型设计与材料（重点） 识记：造型材料的特性、应用与发展 理解：材料与造型 造型材料的种类与基本性能 造型材料应具备的特性 造型材料的应用与发展 （二）工业造型材料的美学基础（重点） 理解：质感的概念 质感设计在造型设计中的作用 应用：造型质感设计形式与原则 （三）产品造型设计与工艺性（次重点） 理解：造型设计与加工工艺 造型设计与装配工艺 造型设计与装饰工艺

材料加工工艺简答题

简答题 铸造部分 1、影响充型能力的主要因素 答：影响充型能力因素是通过两个途径发生作用的：影响金属与铸型之间的热交换条件，从而改变金属液的流动时间：影响金属液在铸型中的水力学条件，从而改变金属液的流速。归纳为四类： 第一类——金属性质方面的因素：金属的额密度、比热容、热导率、结晶潜热、年度、表面张力等 第二类——铸型性质方面的因素：铸型的蓄热系数、密度、比热容、热导率、温度、涂料层、发气性、透气性 第三类——浇注条件方面的因素：液态金属的浇注温度、液态金属的静压头、浇注系统中压头损失总和、外力场 第四类——铸件结构方面的因素：铸件的折算厚度、由铸件结构所规定的型腔的复杂程度引起的压头损失 2、液体在浇注系统中的流动特点 答：自然对流和强迫对流。自然对流是由密度差和凝固收缩引起的流动。强迫对流是由液体收到各种方式的驱动力而产生的流动，如压力头、机械搅拌、铸型振动及外加电磁场 3、浇注系统按液态金属引入铸型型腔的位置分类，主要有哪几种形式，优缺点各是什么？答：顶注式：以浇注位置为基准，金属液从铸件型腔顶部引入的浇注系统 优点：（1）有利于铸件自上而下顺序凝固，能够有效发挥顶部冒口的补缩作用（2）液流流量大，充型时间短，充型能力强 （3）造型工艺简单、模具制造方便，浇注系统和冒口消耗金属少缺点：对铸型冲击大，容易导致液态金属的飞溅、氧化和卷入气体，形成氧化夹渣和气孔缺陷 底注式：內浇道设在逐渐底部 优缺点与顶注式相反 中注式：引入位置介于顶注和底注之间，优缺点也介于之间 阶梯式：优点：金属液自下而上充型、充型平稳，型腔内气体排出顺利。充型后上部金属液温度高于下部，有利于顺序凝固和冒口的补缩。充型能力强，易 避免冷隔和浇不足等铸造缺陷。 缺点：造型复杂，浇注控制难 4、简述逐渐的几种凝固方式及优缺点 答：（1）逐层凝固合金在凝固过程中其断面上固相和液相由一条界线清楚地分开。常见合金如灰铸铁、低碳钢、工业纯铜。逐层凝固时，固液界面比较光滑，对未结晶金属液的流动阻力小，故流动性好、补缩性好，逐渐产生冷隔，浇不足、缩松等缺陷的倾向小（2）糊状凝固合金在凝固过程中先呈糊状而后凝固。球墨铸铁、高碳钢、锡青铜属于糊状凝固。发达的初生树枝晶不满整个铸件的断面，对金属液的阻碍作用大，流动性很差，易产生冷隔，浇不足、缩松 （3）中间凝固介于糊状凝固和逐层凝固之间。中碳钢、高锰钢、白口铸铁属于中间凝固 5、简述冒口的主要作用和基本条件 答：冒口的作用是补缩。条件：1）冒口凝固时间≥铸件（被补缩部分）凝固时间2）有足够的金属液补充铸件的液态及凝固收缩3）在凝固前，冒口和被补缩部分存在补缩通道，扩张角向着冒口