一、工程材料基础知识
（一）工程材料
1、工程材料按其性能可分为结构材料和功能材料。前者通常以力学性能为主，兼有一定的物理、化学、性能。而后者是以特殊物理化学性能为主的功能材料。工程上通常按化学分类法对工程材料进行分类，可分为金属材料、陶瓷材料、高分子材料、复合材料。
2、组成合金的结构形式有固溶体、金属化合物、机械混合物三种。刚和铁的基本组成元素是铁和碳，统称为铁碳合金，其中碳含量大于2.11%为铁，小于2.11%为钢。
3、碳素钢是指碳含量小于2.11%和含有少量硅、锰、硫、磷等杂质元素所组成的铁碳合金，简称碳钢；合金钢是在碳钢的基础上加入其它金属（如硅、锰、铬、镍等）元素的铁碳合金；铸铁是含碳量大于2.11%的铁碳合金。碳素钢价格低廉，工艺性好，广发应用与机械制造中；合金钢按加入合金元素的不同，具有不同的性能（高耐磨性、耐蚀性、耐低温、高磁性等），按用途可分为结构钢、特殊性能钢；铸铁按其碳的存在形态可分为灰口铸铁和百口铸铁。
4、常用的非金属材料有种：工程塑料、复合材料、工业橡胶、工业陶瓷等。
工程塑料具有密度小、耐腐蚀、耐磨减模型好、良好的绝缘性能以及成型性等优点，此外还有强度硬度较低、耐热性差、易老化和儒变等缺点；
复合材料具有较高的比强度和比模量、较好的疲劳强度、耐蚀、耐热、耐磨、减震的特点；
工业陶瓷：高硬度、高耐磨、高弹性模量、高抗压强度、高熔点、耐高温、耐腐蚀、脆性大等特点；
合成橡胶:耐热、耐磨、耐老化；耐寒；耐臭氧
（二）材料处理技术
1、热处理工艺主要是通过控制加热温度、保温时间、冷却速度，从而改变材料的表面或内部组织结构，最终达到改善工件的工艺性能和使用性能的目的。常用的热处理方法有：退火、正火、回火、淬火、调质。
2、说明一下热处理工艺的主要目的：
退火：降低硬度，改善切削加工性能；消除残余应力，稳定尺寸；减少变形与裂纹倾向细化晶粒，调整组织，消除组织缺陷。
回火：消除工件淬火产生的残余应力，防止变形与开裂，调节性能获得工艺所求力学性能和加工性能，稳定组织与尺寸，保证精度。
淬火：提高试件的硬度、强度以及耐磨性。
表面淬火：通过快速加热对表面处理，获得硬度高耐磨的表面层，内部组织仍保持原来的塑性和韧性。
3、
1）退火
2）正火
3）淬火
4）回火
4、调质处理：淬火加高温回火结合的热处理。
化学热处理：把材料放入一定的介质内加热，介质中的原子扩散到材料表面。
5、重在齿轮（40Cr）：淬火、高温回火、调质；
弹簧（60Si2Mn）：淬火、中温回火；
锉刀（T12）：淬火、低温回火。
6、转化膜处理是将工件浸入某些溶液中，在一定条件下使其产生一层致密的氧化膜，提高工件防腐蚀的能力；钢的氧化处理是：将钢件在空气―水蒸气或化学药物中加热到适当温度，使其表面形成蓝色的氧化膜。这种工艺又叫作发蓝处理。主要目的是：提高氧化膜的防腐蚀能力和润滑性能。
二、材料成型加工
（一）金属铸造成形
1、用方块图表示铸造生产过程。
2、型砂的组成原料：原砂、粘结剂、附加物、水。其中常用的附加物有锯末、煤粉、淀粉。
3、砂型铸造中，型砂主要应具备透气性、耐火性、退让性、强度、可塑性五方面的性能要求。
4、区分下列名词术语。
（1）分型面：两个相邻铸型的结合面；
分模面：为了适应分模造型时便于取模而将一个模面分开的切面。
（2）模型：铸造成形过程中使用的模具
铸型：一般由上型、下型、型芯、浇注系统等几部分组成，浇注时容纳液态金属，冷去后形成铸件。
5、
（1）造型
（2）合箱
（3）浇注
（4）落砂
（5）清理
造型方法：挖砂造型、整模造型、分模造型等
6、
1）单件、小批采用 手工造型；
2）成批、大量采用 机器造型。
7、
（1）孔眼类缺陷：气孔、针孔、缩孔、缩松、疏松等；
（2）裂纹类缺陷：热裂、冷裂、冷隔等；
（3）表面类缺陷：夹砂、结疤、粘砂等。
8、特种铸造是指：除砂型铸造外的其他铸造方法，具体有熔模铸造、金属型铸造、压力铸造、离心铸造等铸造方法。
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