第一篇：工程材料與成形工藝概念定義原理規律小結

工程材料與成形技術基礎概念定義原理規律小結

一、材料部分

材料在外力作用下抵抗變形和斷裂的能力稱為材料的強度。材料在外力作用下顯現出的塑性變形能力稱為材料的塑性。

拉伸過程中，載荷不增加而應變仍在增大的現象稱為屈服。拉伸曲線上與此相對應的點應力σS，稱為材料的屈服點。

拉伸曲線上D點的應力σb稱為材料的抗拉強度，它表明了試樣被拉斷前所能承載的最大應力。

硬度是指材料抵抗其他硬物壓入其表面的能力，它是衡量材料軟硬程度的力學性能指標。一般情況下，材料的硬度越高，其耐磨性就越好。

韌性是指材料在塑性變形和斷裂的全過程中吸收能量的能力，它是材料塑性和強度的綜合表現。

材料在交變應力作用下發生的斷裂現象稱為疲勞斷裂。疲勞斷裂可以在低于材料的屈服強度的應力下發生，斷裂前也無明顯的塑性變形，而且經常是在沒有任何先兆的情況下突然斷裂，因此疲勞斷裂的后果是十分嚴重的。

在晶體中，原子(或分子)按一定的幾何規律作周期性地排列；晶體表現出各向異性；具有的凝固點或熔點。而在非晶體中，原子(或分子)是無規則地堆積在一起。常見的有體心立方晶格、面心立方晶格和密排六方晶格。體心立方晶格的致密度比面心立方晶格結構的小。

金屬的結晶都要經歷晶核的形成和晶核的長大兩個過程。

由兩種或兩種以上的金屬、或金屬與非金屬，經熔煉、燒結或其他方法組合而成并具有金屬特性的物質稱為合金；合金中具有同一化學成分且結構相同的均勻部分稱為相。通過溶入溶質元素形成固溶體，使金屬材料的變形抗力增大，強度、硬度升高的現象稱為固溶強化，它是金屬材料強化的重要途徑之一。（馬氏體型轉變、合金化）

金屬自液態經冷卻轉變為固態的過程是原子從排列不規則的液態轉變為排列規則的晶態的過程，稱為金屬的結晶過程。金屬從一種固態過渡為另一種固態的轉變即相變，稱為二次結晶或重結晶。

實驗證明，在一般的情況下，晶粒長大對材料力學性能不利，使強度、塑性、韌性下降。晶粒越細，金屬的強度、塑性和韌性就越好。因此，晶粒細化是提高金屬力學性能的最重要途徑之一。

相圖：是表示合金在緩慢冷卻的平衡狀態下相或組織與溫度、成分間關系的圖形，又稱為平衡相圖或狀態圖。

二元合金系中兩組元在液態和固態下均能無限互溶，并由液相結晶出單相固溶體的相圖稱為二元勻晶相圖。

在一定溫度下，由一定成分的液相同時結晶出成分一定的兩個固相的過程稱為共晶轉變。合金系的兩組元在液態下無限互溶，在固態下有限互溶，并在凝固過程中發生共晶轉變的相圖稱為二元共晶相圖。

在一定溫度下，已結晶的一定成分的固相與剩余的一定成分的液相發生轉變生成另一固相的過程稱為包晶轉變。兩組元在液態下無限互溶，固態下有限互溶，并發生包晶轉變的構成的相圖，叫二元包晶相圖。

在恒定的溫度下，一個有特定成分的固相分解成另外兩個與母相成分不相同的固相的轉變稱為共析轉變，發生共析轉變的相圖稱為共析相圖。

鐵碳相圖：（要掌握）

鐵素體-碳溶于α-Fe中的間隙固溶體，以符號F表示。體心立方晶格 奧氏體-碳溶于γ-Fe中的間隙固溶體，以符號A表示。面心立方晶格 滲碳體-是一種具有復雜晶格結構的間隙化合物，分子式為Fe3C。珠光體—是鐵素體和滲碳體組成的兩相機械混合物，常用符號P表示。萊氏體-是奧氏體和滲碳體組成的兩相機械混合物，常用符號Ld表示。一般機械零件和建筑結構主要選用低碳鋼和中碳鋼制造。如果需要塑性、韌性好的材料，就應選用碳質量分數小于0．25％的低碳鋼；若需要強度、塑性及韌性都好的材料，應選用碳質量分數為0.3％~0.55％的中碳鋼；而一般彈簧應選用碳質量分數為0.6％~0.85％的鋼。對于各種工具，主要選用高碳鋼來制造，其中需要具有足夠的硬度和一定的韌性的沖壓工具，可選用碳質量分數為0.7％~0.9％的鋼制造；需要具有很高硬度和耐磨性的切削工具和測量工具，一般可選用碳質量分數為1.0％~1.3％的鋼制造。

鋼在高溫時為奧氏體組織，而奧氏體的強度低、塑性好，有利于塑性變形。因此，鋼材的軋制或鍛壓，一般都是選擇在奧氏體區的適當溫度范圍內進行。

鋼在熱處理時，首先要將工件加熱，使之轉變成奧氏體組織，這一過程也稱為奧氏體化。奧氏體晶粒越細，其冷卻產物的強度、塑性和韌性越好。

隨著合金中碳質量分數的增加，合金的熔點越來越低，所以鑄鋼的熔化溫度與澆注溫度都要比鑄鐵高得多。

共晶成分的鐵碳合金，不僅其結晶溫度最低，其結晶溫度范圍亦最小(為零)。因此，共晶合金有良好的鑄造性能。

熱處理是將金屬或合金在固態下經過加熱、保溫和冷卻等三個步驟，以改變其整體或表面的組織，從而獲得所需性能的一種工藝。C曲線（等溫轉變曲線，也稱為“TTT”曲）表明了過冷奧氏體轉變溫度、轉變時間和轉變產物之間的關系。左邊一條為轉變開始線，右邊一條為轉變終了線。

1.珠光體型轉變——高溫轉變(A1~550℃)：珠光體(P)、索氏體(S)和托氏體(T)。2.貝氏體型轉變——中溫轉變(550℃~Ms)下貝氏體強度和硬度高(50—60HRC)，并且具有良好的塑性和韌度。

3.馬氏體型轉變——低溫轉變(Ms~Mf)馬氏體是碳在α-Fe中的過飽和固溶體。產生很強的固溶強化效應，使馬氏體具有很高的硬度。

在c曲線的下面還有兩條水平線，上面一條為馬氏體轉變開始的溫度線(以Ms表示)，下面一條為馬氏體轉變終了的溫度線(以Mf表示)。

過冷奧氏體的連續冷卻轉變曲線(CCT曲線)Ps和Pf分別為過冷奧氏體轉變為珠光體的開始線和終了線，兩線之間為轉變的過度區，KK'線為轉變的終止線，當冷卻到達此線時，過冷奧氏體便終止向珠光體的轉變，一直冷到Ms點又開始發生馬氏體轉變。

v1相當于爐冷(退火)，轉變產物為珠光體。v2和v3相當于以不同速度的空冷(正火)，轉變產物為索氏體和托氏體。v4相當于油冷，轉變產物為托氏體、馬氏體和殘余奧氏體。V5相當于水冷，轉變產物為馬氏體和殘留奧氏體。

退火：將鋼加熱到一定溫度并保溫一定時間．然后隨爐緩慢冷卻的熱處理工藝。降低硬度、改善切削加工性能，消除殘余應力。

正火：將鋼加熱到Ac3(對于亞共析鋼)或ACcm(對于過共析鋼)點以上30-50℃，保溫一定時間后，在空氣中冷卻，從而得到珠光體類組織的熱處理工藝。提高鋼的強度和硬度。

淬火：是以獲得馬氏體組織為目的的熱處理工藝，最常用的淬火冷卻介質是 水和油。提高鋼的硬度和耐磨性；獲得優異綜合力學性能。

回火：將淬火鋼重新加熱到Ac1以下某一溫度，經適當保溫后冷卻到室溫的熱處理工藝。

調質處理：淬火后再進行高溫回火處理。調質處理得到的是回火索氏體組織，具有良好的綜合力學性能。力學性能與正火相比，不僅強度高，而且塑性和韌性也較好。

冷處理：把淬冷至室溫的鋼繼續冷卻到-70—80℃(或更低溫度)保持一段時間，使殘余奧氏體轉變為馬氏體。

時效：將淬火后金屬工件，置于室溫或低溫加熱下保持適當時間以提高金屬強度（和硬度）的熱處理工藝。

表面淬火：將工件表面層淬硬到一定深度，而心部仍保持未淬火狀態的一種局部淬火法。表面硬度高、耐磨性好，而心部韌性好。

化學熱處理：將工件置于一定的介質中加熱和保溫，使介質中的活性原子滲人工件表層，改變其表面層的化學成分、組織和性能的熱處理工藝。分為滲碳、氮化、碳氮共滲、滲硼、滲鋁等。主要目的是提高工件的表面硬度、耐磨性以及疲勞強度，有時也用于提高零件的抗腐蝕性、抗氧化性。

可控氣氛熱處理：向爐內通人一種或幾種一定成分的氣體，通過對這些氣體成分的控制，使工件在熱處理過程中不發生氧化和脫碳。

形變熱處理：將形變與相變結合在一起的一種熱處理新工藝。能獲得形變強化與相變強化的綜合作，是一種既可以提高強度，又可以改善塑性和韌性的最有效的方法。

激光熱處理：(1)激光加熱表面淬火；(2)激光表面合金化。

氣相沉積技術：利用氣相中發生的物理、化學反應，生成的反應物在工件表 面形成一層具有特殊性能的金屬或化合物的涂層。

鋼的牌號：

普通碳素結構鋼如Q235—A。

優質碳素結構鋼：兩位數字表示平均碳質量分數，單位為萬分之一如鋼號45。碳素工具鋼： “T”后跟碳質量分數的千分之幾如 “T8”。

鑄鋼 ZG270--500表示屈服強度為270MPa、抗拉強度為500MPa的鑄鋼。合金結構鋼

該類鋼的鋼號由“數字+合金元素+數字”三部分組成。前兩位數字表示鋼中平均碳質量分數的萬分之幾；合金元素用化學元素符號表示，元素符號后面的數字表示該元素平均質量分數。當其平均質量分數<1.5％時，一般只標出元素符號而不標數字。

合金工具鋼：編號前用一位數字表示平均碳質量分數的千分數，如9CrSi鋼，表示平均碳質量分數為0.9％(當平均碳質量分數≥1%時，不標出其碳質量分數)，合金元素Cr、Si的平均質量分數都小于1.5％的合金工具鋼。高速鋼（高合金工具鋼）的鋼號中一般不標出碳質量分數，僅標出合金元素的平均質量分數的百分數，如W6Mo5Cr4V2。

滾動軸承鋼

高碳鉻軸承鋼屬于專用鋼，該類鋼在鋼號前冠以“G”，其后為Cr+數字來表示，數字表示鉻質量分數的千分之幾。例如GCrl5鋼，表示的平均質量分數鉻為1.5％的滾動軸承鋼。

特殊性能鋼

特殊性能鋼的碳質量分數也以千分之幾表示。如“9Crl8"表示該鋼平均碳質量分數為0.9％；1Cr18Ni9Ti表示該鋼平均碳質量分數為0.１％左右，鉻平均質量分數鉻為1８％，鎳平均質量分數鉻為９％，鈦平均質量分數鉻為1％左右。但當鋼的碳質量分數≤0.03％及≤0.08％時，鋼號前應分別冠以00及0表示。如00Crl8Nil0，0Crl9Ni9等。合金元素在鋼中的作用：1．強化鐵素體--溶于鐵素體，產生固溶強化作用；2．形成合金碳化物；3．阻礙奧氏體晶粒長大；

4、提高鋼的淬透性；5．提高回火穩定性。

滲碳鋼通常是指經滲碳、淬火、低溫回火后使用的鋼，碳在0.10％~0.25％之間。

調質鋼一般指經過調質處理后使用的碳素結構鋼和合金結構鋼，碳0.27％~0.50％之間。

鑄鐵是碳質量分數大于2.11％的鐵碳合金。主要由鐵、碳、硅、錳、硫、磷以及其他微量元素組成。鑄鐵具有優良的鑄造性、切削加上性、減摩性、吸震性和低的缺口敏感性，加之其熔煉鑄造工藝簡單，價格低廉，所以鑄鐵是機械制造業中最重要的材料之一。

鑄鐵力學性能標注部分為一組數據時表示其抗拉強度值；為兩組數據時，第一組表示抗拉強度值，第二組表示伸長率值，兩組數字之間用“—”隔開。

有色金屬及其合金又稱非鐵材料，是指除鐵、鉻、錳之外的其他所有金屬材料。

純鋁為面心立方晶格，無同素異構轉變。純鋁不能熱處理強化，冷加工是提高純鋁強度的唯一手段。

鋁合金的強化：固態鋁無同素異構轉變，因此不能象鋼一樣借助于熱處理相變強化。合金元素對鋁的強化作用主要表現為固溶強化、時效強化和細化織織強化。

鈦及其合金的主要特點是比強度高、耐腐蝕。鈦具有同素異構轉變，在882．5℃以下為密排六方晶格的α—Ti相，在該溫度以上為體心立方晶格的β——Ti相。合金元素可提高鈦的強度，也影響到鈦的同素異晶轉變溫度。鈦合 金的熱處理方法有退火、淬火+時效和化學熱處理等。

銅及其合金按其表面顏色，分為純銅、黃銅、青銅和白銅，其中后三種為銅合金。

黃銅是以鋅為主加元素的銅合金，只含鋅黃銅稱為普通黃銅。白銅是以鎳為主加元素的銅合金；青銅是除鋅和鎳以外的其他元素作為主加元素的銅合金。

滑動軸承合金是用來制造滑動軸承中的軸瓦及內襯的合金，應具備以下基本性能：

(1)常溫下具有足夠的強度、硬度、沖擊韌性和疲勞極限。(2)耐磨性好，與軸的摩擦系數小，熱膨脹系數小，導熱性能好．(3)有良好的磨合性和抗蝕性能。

軸承合金的組織特點應是在軟基體上均勻分布著硬質點或硬基體上分布著軟質點。

高分子材料是由相對分子質量104以上的（有機）化合物構成的材料。它是以聚合物為基本組分的材料，所以又稱聚合物材料或高聚物材料。

線型和支鏈型聚合物加熱能變軟、而冷卻能變硬的可逆的物理特性，稱為“熱塑性”。

網狀結構的聚合物不易溶于溶劑，加熱時不熔融，具有良好的耐熱性和強度，但其彈性差、塑性低、脆性大，只能在形成網狀結構之前進行一次成型，不能重復使用。這種性質稱為“熱固性”。

高聚物的一些力學性能，如抗拉強度，抗沖擊強度、彈性模量、硬度等，都隨分子量的增加而增加。

結晶度越高，分子鏈排列越緊密，分子間的作用力就越強，硬度、強度和彈 性模量增加，但伸長率相應地減小。

塑料制品是指以有機合成樹脂為主要成分，添加多種起不同作用的添加劑，然后經過加熱、加壓而制成的產品。

工程塑料的成形(主要有注塑、擠壓、吹塑、壓延、澆注等方法)注塑成形

注塑機的工作原理與打針用的注射器相似，它是借助螺桿（或柱塞）的推力，將已塑化好的熔融狀態（即粘流態）的塑料注射入閉合好的模腔內，經固化定型后取得制品的工藝過程。

合成纖維是由合成高分子為原料通過拉絲工藝而制成的。

橡膠的突出特點是在很寬的溫度(-40~150℃)范圍內具有高彈性，所以又稱高彈體，它還有較好的抗撕裂、耐疲勞特性，在使用中經多次彎曲、拉伸、剪切和壓縮不受損傷，并還具有不透水、不透氣、耐酸堿和絕緣等性能。

膠粘劑(或粘合劑)指能把同種的或不同種的固體材料連接在一起的媒介物質。是采用合成高分子化合物作為主劑，配合各種固化劑、增塑劑、稀釋劑、填料以及其他助劑等配制而成。

涂料屬于一種特殊的液態物質，它可以涂覆到物體的表面上，固化后形成一層連續致密的保護膜或特殊功能膜。涂料一般由不揮發成分和稀釋劑兩大部分組成，涂料經涂覆后，稀釋劑逐漸揮發，留下不揮發成分固化成膜。

陶瓷材料可定義為：經高溫處理工藝所合成的無機非金屬材料。

生產工藝包括：原料制備—坯料成形—燒結三大步驟。陶瓷材料具有高硬度、高耐磨性、耐腐蝕性、耐高溫、絕緣性能及其他一些特殊的功能

復合材料是指由兩種或兩種以上異質、異形、異性的材料，以宏觀或微觀的方式復合形成的新型材料，它一般由基體組元和增強體或功能組元所組成。在工程上，復合材料主要是為了克服金屬、高聚物及陶瓷等傳統的單一材料的某 些不足，實現材料強度、韌性、質量以及穩定性等方面綜合性能的全面改善和提高。如鋼筋混凝土、玻璃鋼。

結構復合材料是指用于結構零件的復合材料，一般是由高強度、高模量的增強體與強度低、韌性好、低模量的基體組成。

復合材料的性能：

1．高的比強度和比模量。2．抗疲勞性能和抗斷裂性能良好。3．減摩與減振性能。4．高溫性能優良。

二、成形技術部分

金屬材料成型與工藝性--包括鑄造、壓力加工、焊接和機械加工等四種成形和加工方法。

鑄造--是熔煉金屬、制造鑄型并將熔融金屬流入鑄型、凝固后獲得一定形狀和性能的鑄件成形方法。

（將液態金屬澆注到與零件形狀相適應的鑄型型腔中，待其冷卻凝固，以獲得毛坯或零件的生產方法。）

鑄造的方法很多，目前應用最為普遍的是砂型鑄造。其它鑄造方法統稱為特種鑄造。常用的特種鑄造方法有：熔模鑄造、金屬型鑄造、壓力鑄造、低壓鑄造、離心鑄造、陶瓷型鑄造、連續鑄造等。

鑄造生產特點：適應性強, 成本低廉.不足之處：鑄造組織的晶粒比較粗大，且內部常有縮孔、縮松、氣孔、砂眼等鑄造缺陷，因而鑄件的機械性能一般不如鍛件.合金的收縮：體收縮率是鑄件產生縮孔或縮松的根本原因。

線收縮率是鑄件產生應力、變形、裂紋的根本原因。液態合金在冷凝過程中，若其液態收縮和凝固收縮所縮減的容積得不到補充，則在鑄件最后凝固的部位形成一些孔洞。大而集中的稱為縮孔，細小而分散的稱為縮松。

防止鑄件變形的方法：

1）使鑄件壁厚盡可能均勻；2）采用同時凝固的原則；3）采用反變形法。

鑄件的裂紋與防止

1、熱裂 熱裂的形狀特征是：裂紋短、縫隙寬、形狀曲折、縫內呈氧化色。

2、熱裂的防止：① 應盡量選擇凝固溫度范圍小，熱裂傾向小的合金。

② 應提高鑄型和型芯的退讓性，以減小機械應力。

③ 對于鑄鋼件和鑄鐵件，必須嚴格控制硫的含量，防止熱脆性。

2、冷裂 冷裂的特征是：裂紋細小，呈連續直線狀，縫內有金屬光澤或輕微氧化色。

冷裂的防止： 1）使鑄件壁厚盡可能均勻；

2）采用同時凝固的原則；

3）對于鑄鋼件和鑄鐵件，必須嚴格控制磷的含量，防止冷脆性。

金屬型鑄造--將液態金屬澆入金屬型，獲得鑄件的生產方法。

獲得熔模鑄造--在易熔模樣表面包覆若干層耐火材料，待其硬化干燥后，將模樣熔去制成中空型殼，經澆注而獲得鑄件的一種成形工藝方法。

低壓鑄造--是在0.2~0.7大氣壓的低壓下將金屬液注入型腔，并在壓力下凝固 成形，以獲得鑄件的方法。

壓力鑄造--液態金屬在高壓作用下快速壓入金屬鑄型中，并在壓力下結晶，以獲得鑄件的成形工藝方法。

連鑄--是將熔融的金屬，不斷澆入一種叫做結晶器的特殊金屬型中，凝固（結殼）了的鑄件連續不斷地從結晶器的另一端拉出，以獲得任意長或特定的長度的鑄件。

冒口--是在鑄型中設置的一個儲存補縮用金屬液的空腔。澆注系統--引導金屬液進入鑄型型腔的一系列通道的總稱。

型芯--功用是形成鑄件的內腔、孔洞和形狀復雜阻礙起模部分的外形。

芯頭的作用：1）定位作用；2）固定作用；3）排氣作用。

分型面—是指鑄件組元間的結合面，即分開鑄型便于起模的結合面。分型面的選擇

1.分型面應選在鑄件的最大截面處。

2.應盡量使鑄件的全部或大部置于同一砂箱，以保證鑄件的尺寸精度。

3.應盡量減少分型面的數量，并盡可能選擇平面分型。

4.為便于造型、下芯、合箱及檢驗鑄件壁厚，應盡量使型腔及主要型芯位于下箱。

鑄件結構設計

一、鑄件壁厚的設計合理設計鑄件壁厚--在砂型鑄造條件下，臨界壁厚≈3×最小壁厚

在最小壁厚和臨界壁厚之間就是適宜的鑄件壁厚。．鑄件壁厚應均勻、避免厚大截面

二、鑄件壁的連接

．鑄件的結構圓角；．避免銳角連接 3 ．厚壁與薄壁間的聯接要逐步過渡；4 ．減緩筋、輻收縮的阻礙。

三、鑄件外形的設計．避免外部側凹、凸起；2 ．分型面應盡量為平直面； ．凸臺、筋條的設計應便于起模。

四、鑄件內腔的設計 ．應盡量減少型芯的數量，避免不必要的型芯。2 ．便于型芯的固定、排氣和清理。

壓力加工:是在外力作用下，使金屬坯料產生塑性變形，從而獲得具有一定形狀、尺寸和機械性能的原材料、毛坯或零件的加工方法。

工業生產中所用不同截面的型材、板材、線材等原材料大多是經過軋制、擠壓、拉拔等方法生產的；而各種機器零件的毛坯或成品，如軸、齒輪、連桿、汽車大梁、油箱等多數是采用自由鍛、模鍛和沖壓方法生產出來的。

金屬的可鍛性--是金屬材料在壓力加工時成形的難易程度。用金屬材料的塑性和變形抗力來衡量，塑性愈大，變形抗力愈小，金屬材料的可塑性愈好。.可鍛性的衡量指標

1）塑性：材料的塑性越好，其可鍛性越好。2）變形抗力：材料的變形抗力越小，其可鍛性越好。.影響可鍛性的因素

1）金屬的本質 ①化學成分：Me越低，材料的可鍛性越好。

②組織狀態：純金屬和固溶體具有良好的可鍛性。

2）變形條件

①變形溫度：T溫越高，材料的可鍛性越好。

②變形速度：V變越小，材料的可鍛性越好。

③應力狀態：三向壓應力 — 塑性最好、變形抗力最大。

三向拉應力 — 塑性最差、變形抗力最大。

生產中常以改變變形條件(變形溫度, 變形速度, 應力狀態)做為手段，來提高金屬材料的可鍛性，以利于金屬坯料的壓力加工成形。

力學性能高1）組織致密；2）晶粒細化；3）壓合鑄造缺陷；4）使纖維組織合理分布。

金屬材料的冷加工硬化現象就是在加工過程中，金屬內部位錯密度增大而引起的金屬材料硬化。

金屬在塑性變形過程中，鋼的組織和性能都會發生變化。其中最重要的是加工硬化。加工硬化也稱形變強化或冷作硬化。它是金屬在塑性變形過程中，隨著亞晶粒的增多和位錯密度的增加，位錯間的交互作用增強，位錯滑移發生困難，使金屬塑性變形的抗力增大，其強度和硬度顯著升高，塑性和韌性下降。

金屬的加工硬化現象是工業生產中用以提高金屬強度、硬度和耐磨性的重要手段之一。

冷變形金屬若要在消除殘余內應力的同時仍保持冷變形強化狀態的話，就可以采取回復處理，進行一次250~300'C的低溫退火。

當冷變形金屬加熱溫度高于回復階段溫度后，原子的擴散能力進一步增強，塑性變形時被破碎、拉長的晶粒全部被轉變成均勻細小的等軸晶粒，位錯密度降低，內應力完全消除，使冷變形造成的加工硬化消失，金屬的性能又恢復到金屬變形前的性能。這個過程稱為“再結晶”或再結晶退火。再結晶不發生相變。

各種純金屬的最低再結晶溫度與其熔點之間存在如下關系：T再=(0.35~0.40)T熔

金屬在再結晶溫度以下的塑性變形稱為冷加工；金屬在再結晶溫度以上的塑 性變形稱為熱加工。

自由鍛:將金屬坯料放在上、下砥鐵之間，施以沖擊力和靜壓力，使其產生變形的加工方法.模鍛:將金屬坯料放在具有一定形狀的鍛模模膛內，施以沖擊力或靜壓力而使金屬坯料產生變形的加工方法.軋制:金屬坯料在一對回轉軋輥的孔隙(或孔型)中，靠摩擦力的作用．連續進入軋輥而產生變形的加工方法。

擠壓:將金屬坯料放入擠壓筒內，用強大的壓力使坯料從模孔中擠出而變形的加工方法稱為。

拉拔:將金屬坯料拉過拉拔模的模孔而變形的加工方法。板料沖壓:利用沖模使板料產生分離或變形的加工方法.沖裁--使坯料沿封閉輪廓分離的工序。（落料-沖下的為工件，以凹模為設計基準。沖孔-沖下的為廢料，以凸模為設計基準）。拉深--使坯料在凸模的作用下壓入凹模，獲得空心體零件的沖壓工序。

壓力加工方法的主要優點在于通過金屬材料的塑性變形改善金屬的內部組織。金屬材料經過塑性變形后，能壓合鑄坯的內部缺陷(如微裂紋、縮松、氣孔等)，使其組織致密，通過再結晶可使晶粒細化，提高金屬的機械性能，從而在保證機械零件強度和韌性的前提下，減少零件的截面尺寸和重量，節省金屬材料和加工工時。

壓力加工方法的不足之處，是壓力加工只適用于加工塑性金屬材料，對于脆性材料如鑄鐵、青銅等則無能為力；而且不適于加工形狀太復雜的零件。

自由鍛件結構工藝性

1.避免斜面和錐度，2.避免曲面相交，3.避免加強筋和凸臺，4.采用組合 工藝。

金屬焊接是借助原子間的結合，使分離的兩部分金屬形成不可拆卸的連接的工藝方法。

焊接過程中必須采用加熱、加壓或同時加熱又加壓等手段．促進金屬原子接觸、擴散、結晶，以達到焊接的目的。

金屬焊接按其過程特點可分為三大類。

1．熔焊：將工件需要焊接的部位加熱至熔化狀態，一般須填充金屬并形成共同的熔池，待冷卻凝固后，使分離工件連接成整體的焊接工藝稱為熔焊。有電弧焊（手工電弧焊、埋弧自動焊、氣體保護焊）、電渣焊、電子束焊、激光焊、等離子弧焊等。

2．壓焊：在壓力(或同時加熱)作用下，被焊的分離金屬結合面處產生塑性變形(有的伴隨有熔化結晶過程)而使金屬連接成整體的工藝稱為壓焊。有電阻焊、摩擦焊、冷壓焊、超聲波焊、爆炸焊、高頻焊、擴散焊等。

3．釬焊：熔點低于被焊金屬的釬料熔化后，填充到被焊金屬結合面的空隙之中，釬料凝固而將兩部分金屬連接成整體的焊接工藝稱為釬焊。有軟釬焊、硬釬焊（釬料的熔點在450 ℃以上）。

焊接技術的優點：一是相同結構．采用焊接工藝與鉚接相比，可以節省金屬材料、節省制造工時，接頭密封性好。以焊代鉚，不鉆孔，不用輔助材料，節省劃線、鉆孔等工序。二是對某些結構可以來用鑄焊或鍛焊聯合結構，取代整鑄或整鍛結構，從而做到以小拼大，以簡拼繁，它不僅節省金屬材料，還簡化了坯料準備工藝，從而降低了制造成本。三是便于制造雙金屬結構，如切削刀具的切削部分(刀片)與夾固部分(刀柄與刀體)可用不同材料制造后焊接成整體。也可用此法制造電氣工程中使用的過渡接頭(如鋁和銅)等。重量輕、加工裝配簡單。焊接應力變形大，接頭易產生裂紋、夾渣、氣孔等缺陷。焊接接頭金屬組織與性能

1.焊接熱循環

2.焊接接頭金屬組織與性能的變化

1）焊縫區

熔池金屬冷卻結晶所形成的鑄態組織。2）焊接熱影響區

焊縫兩側的母材，由于焊接熱的作用，其組織和性能發生變化的區域。① 熔合區：是焊縫和母材金屬 的交界區。（0.1-1mm）加熱溫度：T液~T固 強度、塑性、韌性極差，是裂紋和局部脆斷的發源地。

② 過熱區：在熱影響區內具有過熱組織或晶粒顯著粗大的區域。（1-3mm）加熱溫度：T固~1100 ℃

塑性和韌性很低，是裂紋的發源地。③ 正火區：在熱影響區內相當于受到正火處理的區域。（1.2-4mm）加熱溫度：1100 ℃~AC

3；

力學性能優于母材。④ 部分相變區：在熱影響區內發生部分相變的區域。

加熱溫度：AC3~AC1；力學性能較母材稍差。力學性能最差的區域：熔合區和過熱區。

3）減小和消除焊接熱影響區的方法：

① 小電流、快速焊接；② 采用先進的焊接方法；③ 焊前預熱、焊后熱處理（正火）。

碳鋼的焊接

1.低碳鋼的焊接

C<0.25%；CE <0.4%；焊接性良好。

2.中碳鋼的焊接

C<0.25~0.60%；CE <0.4%

CE =0.4%~0.60% 焊接性由良好

較差。問題：焊縫區易產生熱裂紋；熱影響區易產生冷裂紋。

措施：焊前預熱（150~250 ℃），焊后緩冷。選用低氫型焊條。焊件開坡口，且采用細焊條、小電流、多層焊。

3.高碳鋼的焊接

C>0.60%；CE >0.60%；焊接性差。

問題：焊縫區易產生熱裂紋；熱影響區易產生冷裂紋。

措施：焊前預熱（250~350 ℃），焊后緩冷。選用低氫型焊條。焊件開坡口，且采用細焊條、小電流、多層焊。避免選用高碳鋼作為焊接結構件。

金屬材料的焊接性

1.金屬材料的焊接性

指被焊金屬采用一定的焊接方法、焊接材料、工藝參數及結構形式條件下，獲得優質焊接接頭的難易程度。

焊接接頭產生工藝缺陷的傾向。

① 工藝焊接性：

尤其指出現各種裂紋的可能性。

焊接性

2.影響焊接性的因素

1）焊接方法；2）焊接材料；3）焊件化學成分；4）工藝參數。3.焊接性的評定方法--碳當量估算法

C— 影響最顯著—

基本元素

其它元素— 折合成碳的相當含量對焊接性的影響

CE = C+Mn/6+Cr+Mo+V/5+Ni+Cu/15 CE<0.4%—具有良好的焊接性；CE=0.4%~0.6%—焊接性較差；CE>0.6%—焊接性差。② 使用焊接性：

包括力學性能及其它特殊性能

焊接接頭在使用中的可靠性。

三、材料與成形工藝選擇部分 機械零件的失效形式

每種機械零件都具有一定的功能，比如承受載荷、傳遞力或能量等，如果喪失其所規定的功能即發生了失效。

主要有三類：

(1)過量變形失效-是指零件在工作過程中受力產生的變形量超過了允許值，從而使機器設備無法正常工作或雖能正常工作但達不到預期的效果的現象。

(2)斷裂失效-零件在工作的過程中發生斷裂的現象稱斷裂失效。(3)表面損傷失效-主要是指零件表面的磨損、接觸疲勞和腐蝕。

材料表面處理主要分兩類：表面強化和表面防護。

常用的工藝方法有：表面熱處理、氣相沉積、熱噴涂、堆焊、氧化磷化處理、電鍍化學鍍、涂裝等。

預處理-一般包括除油、除銹、粗化、活化和拋光。

除油--目的是去除材料表面的油脂和污物，常用堿性除油工藝。

除銹--目的是去除金屬材料表面的氧化物，從而顯露出清凈金屬表面。常用方法有化學法（如酸洗）和機械法（如打磨、切削和噴砂）。

常用表面強化性處理方法

1、熱噴涂—將噴涂材料加熱熔化，以高速氣流霧化成極細顆粒，并以一定速度噴射到事先準備好的工件表面上，形成涂層。

2、堆焊和噴焊

堆焊：將合金絲或焊條熔化堆結在工件表面形成冶金結合層的方法。

噴焊：是對經預熱的自溶性合金粉末涂層再加熱至1000～1300℃，顆粒熔化生成涂層，使顆粒間和基體表面達到良好結合的方法。

3、電火花表面強化技術 是通過火花放電的作用，把作為電極的導電材料熔滲進金屬工件的表層，形成合金化的表面強化層，使工件的物理化學和機械性能得到改善的工藝．

4、氣相沉積 是利用氣相中發生的物理、化學反應，生成的反應物在工件表面形成一層具有特殊性能的金屬或化合物的涂層。

常用表面防護性處理方法

鋼鐵的氧化處理:將鋼鐵零件浸在濃堿溶液中煮沸，在金屬表面生成穩定的四氧化三鐵(Fe3O4)的過程。因四氧化三鐵氧化膜呈藍黑色，所以又稱其為“發藍”。發藍是提高黑色金屬防護能力的一種簡便而又經濟的方法。

鋼鐵的磷化處理:是將零件浸入磷酸鹽溶液中化學處理，在金屬表面生成難溶于水的磷酸鹽膜的過程。簡稱“磷化”。磷化也是金屬氧化方法之一，因此磷酸鹽膜也是一種化學轉化膜。磷化是鋼鐵表面防護的常用方法之一，應用愈來愈廣泛。有色金屬如鋅、鋁、銅、錫等都可以進行磷化處理。

鋁及鋁合金零件在電解液中進行電化學氧化，其工藝象電鍍的逆過程，因零件作為陽極，故也稱鋁陽極氧化。

鋁及鋁合金的化學氧化是不用外來電流而僅把工件置入適當溶液中，使其表面生成人工氧化膜。一般是將鋁件浸在含有堿溶液和堿金屬的鉻酸鹽溶液中，鋁和溶液互相作用。很快便生成Al2O3和Al(OH)3的薄膜.鋁及鋁合金氧化膜的著色鋁及鋁合金經氧化處理后，得到新鮮的氧化膜層，它具有多孔性、吸附能力強，容易染上各種顏色，具有良好的裝飾效果。

鍍層裝飾技術能在制品表面形成具有金屬特性的鍍層，這是一種較典型的表面裝飾技術。金屬鍍層不僅能提高制品的耐蝕性和耐磨性，而且能夠增強制品 20 表面的色彩、光澤和肌理的裝飾效果，因此能保護和美化表面，由于有優異的鍍層，常常使制品的品位和檔次得到提高。

按鍍層的表面狀態可分成鏡面鍍層和粗面鍍層兩類。按鍍層裝飾技術可分為電鍍、化學鍍、真空蒸發沉積鍍、氣相鍍等。鍍層裝飾的金屬有Cu、Ni、Cr、Fe、Zn、Sn、Al、Pb、Au、Ag、Pt及其合金。

電鍍-是將金屬工件浸入要鍍金屬鹽溶液中并作為陰極，通以直流電，在直流電場作用下，金屬鹽溶液中的陽離子在工件表面上沉積形成電鍍層。

化學鍍是一種在無外加電流的情況下,利用還原劑在具有催化活性的表面進行氧化還原反應而沉積出鍍層的方法。溶液中一般含有主鹽，提供形成鍍層的主要成分；還原劑，還原主鹽中的離子；絡合劑，拓寬鍍液工作的pH值范圍,提高沉積速度,改善鍍層光潔致密性,防止鍍液中沉淀的析出,增加其穩定性并延長使用壽命；穩定劑，抑制鍍液自發分解；和緩沖劑。

涂料及其涂裝工藝 涂料舊稱油漆。準確的名稱應為“有機涂料”，簡稱涂料。

所謂涂料就是涂敷在物體表面，經過物理變化、化學變化、能夠形成具有一定附著力和機械強度的薄膜，起著裝飾、保護及其他作用的液體或粉末狀的有機高分子膠體混合物的總稱。所形成的薄膜稱為涂膜或漆膜。

涂料的性質即色彩、光澤、涂膜的硬度、附著性、耐蝕性、耐候性等。涂料的作用: 對于工業產品來說，涂料具有保護作用、裝飾作用、特殊作用三大功能。

1．保護作用:涂料在產品表面所形成的一層硬薄膜能夠將物質與空氣、水分、陽光、微生物以及其它腐蝕介質隔離開，既可防止產品表面化學性銹蝕或腐朽變質，起到一種屏蔽作用，又可避免產品表面直接受到機械外力的摩擦和沖擊 碰撞而損壞，起到一定的機械保護作用。

2．裝飾作用:涂料的裝飾作用主要是通過色彩、光澤、紋理三個方面實現的。

3．特殊作用:在一些特定的場合涂料具有其特殊的作用。如電器的絕緣往往借助于絕緣漆；為了防止海洋微生物的粘附，保護船底的光滑平整，使用船底防污漆；高溫條件下的超溫報警可用示溫涂料；在戰場上為了偽裝武器設備，則用偽裝涂料；其它諸如導電涂料、防紅外線涂料、反雷達涂料等的功能，均屬涂料的特殊作用。

材料與成形工藝的選擇

一般可遵循四條基本原則：使用性能足夠、工藝性能良好、經濟性合理和環保性原則。

根據使用性能選材：根據工作條件、失效(喪失正常工作能力)形式，提出對使用性能的要求，作為選材的主要依據,保證產品內在質量。金屬制品的失效形式有變形、斷裂和表面損傷三種基本類型。

根據工藝性能選材：滿足零件工藝性能的要求，提高加工成品率； 鑄造性能：金屬構件中，承載不大，受力簡單而結構復雜，尤其有復雜內腔結構的，選擇鑄造成型。鍛造性能：承載較大、受力復雜的構件進行鍛造成型。

焊接性能 ：一般體積較大，要求氣密性好，能承受一定的壓力，如容器、輸送管道、蒸汽鍋爐等產品及工程結構，采用焊接成形。

切削加工: 材料的切削加工性能是指材料進行切削加工時的難易程度。評價材料的切削加工性能可以從切削后工件的表面粗糙度、切削速度、斷屑能力及刀具磨損等方面加以考慮。金屬的硬度對其切削加工性能有較大的影響。經驗 22 證明，當材料硬度處于170—230HBS時切削加工性能最好。硬度低時切削速度低，斷屑能力差；硬度高時，對刀具的磨損較嚴重。

熱處理工藝性: 對大多數金屬材料來說，熱處理是保證材料達到最終使用性能要求的重要工藝手段。如果材料的熱處理工藝性能不好，容易產生嚴重的變形與開裂，使所有的前期加工報廢，造成極大的浪費與損失。熱處理工藝性包括淬硬性、淬透性、變形開裂傾向、回火穩定性、回火脆性等，對于要求截面力學性能均勻的零件，通常考慮淬透性更多一些。一般含Mn、Cr、Ni、B等合金元素的合金鋼淬透性比較好，可以用在一些尺寸較大的重要零件上。碳鋼的淬透性較差，只適合制作尺寸較小，形狀簡單、強韌性要求不高的零件。熱處理時的變形與開裂是一個比較復雜的問題。除了與熱處理工藝有關外，也應從零件的結構設計方面加以考慮，比如零件上應避免尖角或截面突變，應采用封閉、對稱式結構等。

選材的經濟性原則：滿足使用性能和工藝性能要求的條件下，符合造型要求，避稀貴就價廉、避遠就近、盡量采用標準化、系列化材料,降低成本，獲得大的經濟效益。

環保性原則 以無毒無害材料代替有毒有害材料；盡可能循環重復利用，廢棄物綜合利用；減少材料成形過程及廢物對環境的污染。

合理選擇毛坯

在機器制造業中常用的毛坯有鑄件、鍛件、焊接件、各種軋制型材件及粉末坯件。

在滿足使用性能要求的前提下，選擇零件毛坯的形式時主要考慮零件的外形尺寸特點、加工工藝性及生產批量等方面，使其易于加工效率高、材料與能源消耗少，總的加工成本低等。一般形狀復雜的零件，如箱體等，常用鑄件毛坯；

外形相對簡單的零件則制成鍛件；單件或小批量生產時，采用自由鍛件毛坯可以縮短生產周期、節省模具費用；而大批量生產時，多采用模鍛件或精密鑄件毛坯以減少機械加工工時，提高生產效率。

焊接件常用于要求尺寸大、質量小、剛性大的零件。

材料與成形工藝選擇的具體方法和依據

1、依據零件的結構特征選擇

軸類--采用鍛造成形，中碳鋼（如45）或中碳合金鋼（如40Cr）。

盤類（齒輪）--中碳鋼鍛造或鑄造，小齒輪可用圓鋼或沖壓或擠壓。

箱體類—鑄件。

支架類—小批量用焊接。

3、依據生產批量選擇

單件小批量—鑄造手工砂型；鍛件自由鍛或胎膜鍛；焊接件手工或半自動；薄板用鈑金、鉗工。

大批量—分別采用機器造型、模鍛、埋弧自動焊及板料沖壓。各種批量的工藝方法見表13-4。

3、依據最大經濟性選擇-多方案比較。

4、依據力學性能要求選擇 1）以綜合力學性能為主的選材

一般軸類、連桿、重要螺栓和低速輕載齒輪承受循環載荷與沖擊載荷，失效主要是過量變形和斷裂，需要較高的強度和疲勞極限與良好的塑性和韌性。

一般零件選調質或正火的中碳鋼；淬火并低溫回火的低碳鋼；正火或等溫淬火狀態的球墨鑄鐵。

重要零件選合金調質鋼或經控制鍛造的合金非調質鋼或超高強鋼。2）以抗磨損性能為主的選材—磨損為主要失效形式

受力較小、不受大的沖擊或振動，摩擦劇烈的零件-如鉆套頂尖冷沖模切削刀具等，主要要求高硬度。一般選淬火低溫回火的高碳鋼或高碳合金鋼；鑄件可用耐磨鑄鐵。

同時受磨損與交變應力或沖擊載荷的零件—要求較高的耐磨性及較高的強度塑性和韌性，即表硬里韌。優先滿足心部強韌性，再用表面硬化方法滿足耐磨性。如機床齒輪、凸輪軸，選用中碳鋼或中碳合金鋼，正火或調質后表面淬火或滲氮。有較高沖擊的汽車變速齒輪可選低碳鋼或低碳合金鋼，滲碳淬火及低溫回火。

3）以抗疲勞為主的選材—發動機軸、滾動軸承、彈簧

可選用:低碳鋼或低碳合金鋼淬火及低溫回火;中碳鋼或中碳合金鋼調質或淬火及中溫回火，超高強鋼等溫淬火及低溫回火，提高抗疲勞性能。

可用表面淬火、滲碳、滲氮、噴丸、滾壓等表面強化處理提高疲勞抗力。4）以防過量變性為主的選材-如機床主軸導軌、鏜桿、機座

防止過量彈性變形選用彈性模量高的材料。防止過量塑性變形選用屈服點高的材料。

1）鑄造成形

球墨鑄鐵是鑄造曲軸最常用的材料，在轎車發動機中應用很廣泛。常用的鑄造曲軸用的球墨鑄鐵有QT600-

2、QT700-

2、QT900-2等。一般 汽車發動機曲軸選用的球墨鑄鐵強度應不低于600MPa，制造農用柴油發動機曲軸的球墨鑄鐵強度則不應低于800MPa。

典型軸類零件的選材

1）鑄造成形:一般在調質或正火后采用中頻感應淬火對軸頸進行表面強化處理。

某些汽車、拖拉機發動機的曲軸軸頸也有采用氮碳共滲處理，以提高曲軸的疲勞強度和耐磨性。

鑄造質量是影響鑄造曲軸質量的關鍵因素，必須保證鑄造毛坯球化良好并無鑄造缺陷。正火的目的是通過增加組織中珠光體的含量并使其細化來提高其強度、硬度與耐磨性；高溫回火的目的在于消除正火過程中造成的內應力。

鑄造曲軸的工藝路線為：鑄造一正火（或調質）一矯直一切削加工一去應力退火一軸頸氣體滲氮(或氮碳共滲)一矯直一精加工一零件

2）鍛造成形:如機床主軸是機床的重要零件之一，在進行切削加工時，高速旋轉的主軸承受彎曲、扭轉和沖擊等多種載荷，要求它具有足夠的剛度、強度、耐疲勞、耐磨損以及精度穩定等性能。

根據機床主軸所選用的材料和熱處理方式，可以將其分為四種類型：局部淬火主軸、滲碳主軸、滲氮主軸和調質(正火)主軸，對一般的中等載荷、中等轉速，沖擊載荷不大的主軸，選用45鋼或40Cr、40MnB中碳合金鋼等即可滿足要求，對軸頸、錐孔等有摩擦的部位要進行表面硬化處理。當載荷較大，同時要承受較大的疲勞載荷與沖擊載荷的主軸，則應采用20CrMnTi合金滲碳鋼或38CrMoAl滲氮鋼制造，并進行相應的滲碳或滲氮化學熱處理。一般選用45鋼或40Cr鋼制造，加工工藝路線為： 下料一鍛造一正火一粗加工一調質一半精加工一局部表面淬火+低溫回火一磨削加工一零件整體的調質處理可使軸得到較高的綜合力學性能與疲勞強度．硬度可達220—250HBS，調質后組織為回火索氏體。

在軸頸和錐孔處進行表面淬火與低溫回火處理后，硬度52HBC，可以滿足局部高硬度與高耐磨性的要求。典型齒輪選材舉例

對齒輪材料提出的性能要求如下：

1)高的表面硬度和耐磨性；2)足夠高的齒心強度和韌性；3)高的接觸疲勞強度和彎曲疲勞強度。

此外，還要求材料有較好的加工工藝性能，如切削加工性好、淬透性好、熱處理變形小等。

例如：機床齒輪的工作條件較好、載荷不大、轉速中等、工作平穩、少有強烈的沖擊。除了要有高的接觸疲勞強度、彎曲強度、表面硬度與耐磨性等要求外，還應能保證高的傳動精度和小的工作噪聲。一般情況下可以選用45鋼或40Cr、40MnB中碳合金鋼制造，后者的淬透性更好。

機床齒輪的工藝路線一般為：

下料一鍛造一正火①一粗加工一調質②或正火一精加工一齒部高頻表面淬火+低溫回火③一精磨

請回答上述工藝路線中①、②、③的熱處理工藝的目的及工藝 ? 正火作為預備熱處理工藝可以消除鍛造毛坯的應力，細化組織，調整毛坯的硬度到適合切削加工。

調質處理的目的是為齒輪提供較高的綜合力學性能，保證齒的心部具有足夠的強度和韌性以承受較大的交變彎曲應力和沖擊載荷。同時還可以減少淬火后的變形。（對于性能要求不高的齒輪可以不進行調質處理。）

高頻表面淬火+低溫回火處理可以使齒面的硬度超過50HRC，有利于提高 齒輪的耐磨性和接觸疲勞抗力。特別是在高頻表面淬火處理后，齒面存在殘余壓應力，有利于提高齒輪的疲勞抗力，防止表面發生麻點剝落。

箱體、支架類零件選材

各種機械的機身、底座、支架、主軸箱、進給箱、溜板箱、內燃機的缸體等，都可視為箱體、支架類零件。一般多用鑄造：

時效。

受力大強度韌性高的用鑄鋼；正火或完全退火。

受力不大、不受沖擊的用灰鑄鐵；去應力退火。

受力不大、要自重輕或導熱好的選鑄造鋁合金；退火或淬火

受力很小、要自重輕的可選工程塑料；

受力較大，但形狀簡單批量小，可選型鋼焊接。28

第二篇：工程材料及成形工藝基礎試題

工程材料及熱成型工藝復習題習題一 填空題 1．工程材料按成分特點可分為金屬材料、、；金屬材料又可分為和兩類；非金屬材料主要有、；復合材料是指。

2．煉鐵的主要設備是爐，煉鋼爐主要有轉爐和，轉爐主要用于冶煉鋼。3．鋼材的主要品種有鋼板、、、等，鋼板是采用方法生產的，其種類有厚板、中板、薄板，它們的厚度分別為、、。

4．金屬材料的力學性能主要包括強度、、、等；強度的主要判據有和，強度和可以用拉伸試驗來測定；測量方法簡便、不破壞試樣，并且能綜合反映其它性能，在生產中最常用。5．銅、鋁、鐵、鉛、鎢、錫這六個金屬，按密度由高至低排列為，按熔點由高至低排列為。6．晶體是指，晶體結構可用晶格來描述，常見金屬晶格有、和；金屬Cu、Al、γ-Fe等金屬的晶格類型為，α-Fe、β-Ti、Cr、W等金屬的晶格類型為。

7．合金是的物質，合金相結構主要有和；其中常作為合金的基體相，少量、彌散分布時可強化合金，常作為強化相。

8．實際金屬的結晶溫度總是低于結晶溫度，這種現象稱為過冷現象，一般情況下金屬的冷卻速度越快，過冷度越，結晶后的晶粒越，金屬的強度越，塑性和韌性越。選擇題

1．三種材料的硬度如下，其中硬度最高的是（C），硬度最低的是（B）

(a)40HRC

(b)250HBS（c）800HV

2．在設計機械零件時，一般用（AB）作為設計的主要依據。（a）σb

(b)σs

(c)σ-1

(d)δ

3．硬度在235~255HBS的成品軸，抽檢性能時應采用（B）。（a）HBS

(b)HRC

(c)HRB

4．高溫下的鐵冷卻過程中，在1394℃由γ-Fe轉變為α-Fe時，其體積會（A）。（a）膨脹

(b)縮小

(c)不變

金屬的晶粒大小對力學性能有何影響？生產中有哪些細化晶粒的措施？

答：在室溫下，一般情況是晶粒越細，其強度、硬度越高，韌性、塑性越好，這種現象稱為細化晶粒。措施：（1）.增加過冷度；（2）.變質處理；（3）.附加振動。習題二

一、填空題

1、鐵碳合金的主要力學性能與碳的質量分數之間的關系規律是：當wc﹤0.9%時，隨著碳質量分數的增加，其、增加，而、降低；當wc>0.9%時，其、、降低，而增加。

2、鐵碳合金在室溫下平衡組織組成物的基本相是和，隨著碳的質量分數的增加，相的相對量增多，相的相對量卻減少。

3、珠光體是一種復相組織，它由和按一定比例組成。珠光體用符號表示。

4、鐵碳合金中，共析鋼的wc=

%,室溫平衡組織為；亞共析鋼的wc=

%，室溫平衡組織為；過共析鋼的wc=

%,室溫平衡組織為。

5、鐵碳合金結晶過程中，從液體中析出的滲碳體稱為滲碳體；從奧氏體中析出的滲碳體稱為滲碳體；從鐵素體中析出的滲碳體稱為滲碳體。

二、選擇題

1、下面所的列組織中，脆性最大的是（d）；塑性最好的是（a）。(a)F

(b)P

(c)A

(d)Fe3C

2、在平衡狀態下，下列鋼的牌號中強度最高的是（c）,塑性最好的是（c）。(a)45 鋼

(b)65鋼

(c)08F鋼

(d)T10鋼。

3、鋼牌號Q235A中的235表示的是（b）

（a）抗拉強度值

(b)屈服點最低值

(c)疲勞強度值

(d)布氏硬度值。

4、下列敘述錯誤的是（b）。

（a）碳在γ-Fe中的間隙式固溶體稱為奧氏體

(b)鐵素體在室溫下的最大溶解度是0.0218%

(c)奧氏體在727℃以上具有良好的塑性

(d)奧氏體的溶碳能力比鐵素體強

5、將下列組織按其所能達到的最高碳的質量分數從大到小排列，正確的順序是（c）（1）P（2）F（3）Fe3C（4）Ld'

(5)A（a）1、2、3、4、5（b)3、4、1、5、2（c）3、4、5、1、2(d)2、3、4、5、1

三、簡答題

1、何謂純鐵的同素異晶轉變，它有什么重要意義？ 答：同一種金屬在固態下隨溫度的變化由一種晶格類型轉變為另外一種晶格類型的轉變過程稱為金屬的同素異構轉變。它是鋼和鑄鐵進行熱處理，從而改變其組織和性能的依據，也是鋼鐵材料性能多樣、用途廣泛的主要原因之一。

3、試畫出簡化的Fe-Fe3C相圖，并說明圖中點，線的意義，并填出各相區的相和組織組成物。

4、簡述非合金鋼含碳量、顯微組織與力學性能的關系。

5、何謂共析反應和共晶反應？分別寫出轉變表達式。

答：由特定成分的單相固態合金，在恒定溫度下，分解成兩個新的，具有一定晶體結構的固相反應。共晶反應是指在一定的溫度下，一定成分的液體同時結晶出兩種一定成分的固相的反應。6習題三

一、填空題

1、鋼的整體熱處理主要有、、和。

2、馬氏體的硬度主要取決于。

3、常用的退火工藝方法有、和。

4、常用的淬火冷卻介質有、、。

5、常用的淬火方法有、、和。

6、常見的熱處理缺陷有、、和。

7、常用回火方法有、和；其回火溫度范圍分別是、和。

8、化學熱處理通常都由、和三個基本過程組成。

9、常用的熱噴涂方法有、、和等。

10、工業上常采用的加工硬化方法有、、和 等。

二、選擇填空：

1、在實際加熱時，45鋼完全奧氏體化的溫度在 B

以上。A、Ac1

B、Ac3

C、AcCm

2、在實際加熱時，T12鋼中珠光體向奧氏體轉變的開始溫度是

A

。A、Ac1

B、Ac3

C、AcCm

4、奧氏體形成以后，隨著加熱溫度的升高，則其晶粒

A

。A、自發長大

B、基本保持不變

C、越來越細小

5、我們把在A1溫度以下暫時存在的奧氏體稱為

B

奧氏體。A、殘余

B、過冷

C、過熱

10、為了改善T12鋼的切削加工性能，一般應采用

B

。A、完全退火

B、球化退火

C、正火

11、亞共析鋼的淬火加熱溫度一般確定為

B

以上30℃~50℃。

A、Ac1

B、Ac3

C、AcCm

13、淬火鋼回火時，溫度越高，則其硬度

B

。A、越高

B、越低

C、保持不變

14、感應淬火時，電流頻率越高，則獲得的硬化層深度

B

。A、越深

B、越淺

C、基本相同

三、問答題

1、何謂熱處理？熱處理加熱保溫的主要目的是什么？

答：就是采用適當的方式對金屬材料或工件按一定工藝進行加熱、保溫盒冷卻，以獲得預期的組織結構和性能的工藝。熱處理的種類很多，根據目的、加熱和冷卻方法的不同，可以分為整體熱處理、表面熱處理、化學熱處理以及其他熱處理方法。何為退火，退火的目的？常用的退火工藝方法有哪些、2、何謂退火？退火的目的是什么？常用退火工藝方法有哪些？

答：退火是將工件加熱到某一適當溫度，保溫一定時間后再緩慢冷卻的工藝過程，稱退火。退火的目的是：降低硬度，改善鋼的成形和切削加工的性能，均勻鋼的化學成分和組織，消除內應力。方法：完全退火、球化退火、去應力退火、不完全退火、擴散退火。

5、何謂正火？正火與退火如何選用? 答：正火是將工件加熱奧氏體化后在空氣中冷卻的熱處理工藝。見p52.6、何謂淬火？淬火的主要目的是什么? 答：是將工件加熱答A3或A1點以上某一溫度保持一定時間，然后以適當速度冷卻獲得馬氏體或（和）貝氏體組織的熱處理工藝。淬火目的就是為了獲得馬氏體或下貝氏體組織，以便在隨后不同溫度回火獲得我們所需要的性能。

7、何謂鋼的淬透性？影響淬透性的主要因素是什么？

答：淬透性是規定條件下，鋼試樣淬硬深度和硬度分布表征的材料特性。.因素：1鋼的含碳量;

2.鋼中Cr,Si,B等能提高淬透性的合金元素的含量.9、何謂回火？回火的主要目的是什么？

答:回火是將淬火后的工件加熱到Ac1以下的某一溫度，保溫后冷卻到室溫的熱處理工藝。目的：減少或消除淬火應力，穩定組織，穩定尺寸，降低淬火鋼的脆性，獲得所需要的力學性能。

10、簡述感應淬火的目的、特點及其應用范圍。習題四

1．什么叫合金鋼？常加入的合金元素有哪些？ 答：合金鋼指合金元素的種類和含量高于國標規定范圍的鋼。合金鋼里經常加入的合金元素有 Mo、Si、Ni、Cr、Mn、W、V、Ti、Al 等 2．說明合金鋼的牌號表示的基本方法。習題五

什么叫鑄鐵的石墨化?影響鑄鐵石墨化的因素有那些，如何影響？ 答：鑄鐵中碳以石墨形態析出的過程叫做鑄鐵的石墨化；化學成分的影響、冷卻速度的影響；C和Si對鑄鐵的石墨化起決定性作用，C是形成石墨化的基礎，增大鑄鐵的C的濃度有利于形成石墨；Si含量越高，石墨化進行的越充分；S是強烈阻礙石墨化的元素；Mn也是阻礙石墨化的元素；P是微弱促進石墨化的元素；（2）冷卻速度越慢，越有利于石墨化，冷速越大，則容易形成白口。

12.球墨鑄鐵是如何獲得的？常用的球化劑有哪些？與灰鑄鐵及鋼相比，球墨鑄鐵在 性能上有哪些特點？

答：球墨鑄鐵是通過鐵液的球化獲得的；常用的球化劑有鎂、稀土元素和稀土鎂合金三種；球墨鑄鐵的強度、塑性與韌性大大優于灰鑄鐵，具有良好的減震性、減摩性、切屑加工性及低的缺口敏感性等。習題九 填空題

1．鑄造可分為和兩大類；鑄造具有和成本低廉等優點，但鑄件的組織，性能；因此，鑄造常用于制造形狀或在應力下工作的零件或毛坯。

2．金屬液的流動性，收縮率，則鑄造性能好，若金屬的流動性差，鑄件易出現等的鑄造缺陷，若收縮率大，則易出現的鑄造缺陷。常用鑄造合金中，灰鑄鐵的鑄造性能，而鑄鋼的鑄造性能。

3．鑄型的型腔用于形成鑄件的外形，而主要形成鑄件的內腔和孔，4．一般鑄件澆注時，其上部質量較，而下部的質量較，因此在確定澆注位置時，應盡量將鑄件的朝下、朝上。

5．冒口的主要作用是，一般冒口應設置在鑄件的部位。

6．設計鑄件時，鑄件的壁厚應盡量，并且壁厚不宜太厚或太薄，若壁厚太小，則鑄件易出現的缺陷，若壁厚太大，則鑄件的。選擇題

1．在型腔的表面涮一層石墨涂料可提高其耐火性，從而防止鑄件產生（c）。(a)氣孔

(b)縮孔

(c)粘砂（d）裂紋

2．單件或小批生產的灰鑄鐵件直徑小于（c）mm的孔通常不必鑄出。(a)10

(b20

(c)30

（d）50 3．制造雙金屬滑動軸承時，內襯軸承合金通常是采用（c）鑄造方法鑲鑄在鋼制軸瓦上的。

(a)壓力鑄造

(b)熔模鑄造

(c)離心鑄造（d）砂型鑄造 4．在工藝參數相同的情況下，（b）的鑄件，內部晶粒細小，力學性能好。(a)陶瓷型鑄造

(b)金屬型鑄造

(c)砂型鑄造（d）實型鑄造 5．鑄造中的CAE指的是（c）。

(a)計算機輔助設計

(b)計算機輔助制造

(c)計算機輔助工程（數值模擬）型砂的種類有哪些？目前鑄造生產線上造型主要采用哪些型砂？ 按題圖9-39中所標的次序填出各部分的名稱。名詞解釋

①強度：材料在力的作用下抵抗永久變形和斷裂的能力稱為強度。

②硬度：硬度是材料抵抗局部變型，特別是塑性變形、壓痕或劃痕的能力，是衡量金屬軟硬的依據。

③組元：組成合金最基本的、獨立的單元稱為組元。④相：合金中成分、結構、性能相同的區域稱為合金的一種“相”。

⑤共晶轉變：在一定的溫度下,一定成分的液體同時結晶出兩種一定成分的固相的反應 ⑥奧氏體：奧氏體是碳溶于γ-Fe中的間隙固溶體，用符號“A”表示，呈面心立方晶格。⑦鐵素體：鐵素體是碳溶于α-Fe中的間隙固溶體，用符號“F”表示，呈體心立方晶格。⑧珠光體：珠光體是由鐵素體和滲碳體組成的機械混合物，“P”.⑨萊氏體：萊氏體是由奧氏體和滲碳體組成的機械混合物，“Ld”。⑩同素異構轉變：金屬在固態下晶格隨溫度發生改變的現象。

⑾貝氏體：在含碳量過飽和α的基體上彌散分布著細小的碳化物亞穩組織。

⑿馬氏體：馬氏體（M）是碳溶于α-Fe的過飽和的固溶體，是奧氏體通過無擴散型相變轉變成的亞穩定相。

⒀過冷奧氏體：在A1溫度一下暫時存在的奧氏體稱為過冷奧氏體。

⒁殘余奧氏體：奧氏體在冷卻過程中發生相變后在環境溫度下殘存的奧氏體。⒂VC（馬氏體臨界轉變速率）：

⒃淬透性：在規定條件下，決定鋼材淬硬深度和硬度分布的特性。⒄碳化物形成原素：

⒅回火穩定性：淬火鋼在回火時，抵抗強度、硬度下降的能力稱為回火穩定性。⒆紅硬性：是指材料在經過一定溫度下保持一定時間后所能保持其硬度的能力。⒇二次硬化：淬火鋼在回火的某個階段硬度不下降反而升高的現象。

21.第一類回火脆性：淬火鋼在250度到350度回火是，沖擊韌度明顯下降，出現脆性。22.石墨化：鑄鐵中碳以石墨形態析出的過程叫做鑄鐵的石墨化。

23.變質處理：在澆注前向鐵液中加入少量孕育劑，形成大量高度彌散的難溶質點，成為石墨的結晶核心，以促進石墨的形核從而得到細珠光體基體和細小均勻分布的片狀石墨。24.流動性：是指金屬液本身的流動能力。

25.收縮性：收縮是鑄造合金從液態凝固和冷卻至室溫過程中產生的體積和尺寸的縮減，包括液態收縮、凝固收縮和固態收縮三個階段。26.造型：制造砂型的過程稱為造型。27.造芯：

28.特種鑄造：特種鑄造師與砂型鑄造不同的其他鑄造方法的總稱。

29.冷變形強化：在冷變形時，隨著變形程度的增加，金屬材料的強度和硬度都有所提高，但塑性有所下降，這個現象稱為冷變形強化。

30.再結晶：當加熱溫度進一步提高時，塑性變形后的金屬將以某些質點為核心，變形前的晶格結構，重新生核長大，變為細小、均勻的等軸晶粒。

31.可段性：材料在鍛造過程中經受塑性變形而不開裂的能力叫金屬的可段性。

32.鍛造流線：鍛造流線也稱流紋，在鍛造時,金屬的脆性雜質被打碎 ,順著金屬主要伸長方向呈碎粒狀或鏈狀分布；塑性雜質隨著金屬變形沿主要伸長方向呈帶狀分布 , 這樣熱鍛后的金屬組織就具有一定的方向性。

33.鍛造比：造時變形程度的一種表示方法。通常用變形前后的截面比、長度比或高度比來表示。

34.合金：合金，是由兩種或兩種以上的金屬與非金屬經一定方法所合成的具有金屬特性的物質

35.塑性：塑性是材料斷裂前發生不可逆永久變形的能力。36.韌性：韌性是指金屬在斷裂前吸收變形能量的能力。制作人：過兒

考試期間請不要直呼我的名字——潮潮，請叫我過兒

第三篇：工程材料及成形工藝基礎教學大綱

第1章 材料的種類與性能 1.材料的種類 2.材料的性能

本章重點：金屬材料的力學性能 本章難點：應力應變曲線 第2章 材料的組織與結構 1.金屬的晶體結構與結晶 2.實際金屬組織及其缺陷 3.勻晶 共晶及其它相圖 4.鐵碳合金相圖 5.相圖與性能的關系 本章重點：鐵碳合金相圖；

本章難點：鐵碳合金結晶過程；鐵碳合金相圖的應用； 第3章 鐵合金材料的金屬熱處理及材料改性 1.鋼的熱處理原理 2.鋼在加熱時組織的變化 3.鋼在冷卻時組織的變化 4.鋼的普通熱處理 5.鋼的表面熱處理 6.鑄鐵的熱處理

本章重點：鋼的熱處理原理及普通熱處理工藝 本章難點：鋼在加熱、冷卻時的組織轉變與規律 第4章 鐵合金材料 1.碳鋼 2.合金鋼 3.鑄鐵

本章重點：常用鋼鐵材料的牌號、化學成分及合金元素的作用、性能及應用 本章難點：合金元素在鋼中的作用及各類鋼鐵材料的熱處理特點及應用范圍。第5章 非鐵合金材料

1.鋁及鋁合金 2.鈦及鈦合金 3.鎂及其合金 4.銅及鋁合金 3.鎳及其合金

本章重點：常用有色金屬及其合金牌號、性能及應用 本章難點：合金元素對非鐵合金材料的影響 第6章 非金屬材料及其改進 1.非金屬材料分類和特點 2.非金屬材料改性及其強化 3.非金屬材料在航空航天上應用 本章重點：常用非金屬材料

本章重點：常用非金屬材料及復合材料性能 第7章 復合材料 1.常用復合材料 2.復合材料的特點和性能 3.復合材料在航空航天上應用 本章重點：常用復合材料性能 本章難點：復合材料性能 第8章 功能材料 1.功能材料分類和特點 2.常用功能材料 本章重點：常用功能材料 本章難點：功能材料的應用 第9章 機械零件失效及選材原則 1.機械零件失效及分析 2.選材的一般原則 3.選材的實際過程

本章重點：機械零件選材一般原則 本章難點：選材的實際過程

第10章 鑄造工藝基礎 1． 鑄造生理論基礎

鑄造的工藝原理、特點、分類和應用等。2． 鑄造成形工藝

砂型鑄造（手工造型，機器造型）；

特種鑄造（熔模鑄造，金屬型鑄造，壓力鑄造，離心鑄造，其他特種鑄造方法）；鑄鐵件的生產，鑄鋼件與非鐵合金鑄件的生產； 3． 現代鑄造技術簡介

本章重點：砂型鑄造和特種鑄造，鑄件的結構工藝性

本章難點：分型面與澆注位置選擇及相互關系，合金性能對鑄件結構工藝性的影響 第11章 鍛壓工藝基礎 1． 壓力加工理論基礎

塑性成形加工的原理、特點、分類和應用等； 2．鍛造及其工藝基礎

自由鍛（自由鍛的特點及應用，自由鍛工序等）；

模鍛與胎模鍛（模鍛的特點及應用，錘上模鍛，壓力機上模鍛簡述，胎模鍛）； 自由鍛工藝設計，模鍛工藝設計； 3.沖壓及其工藝基礎

板料沖壓（沖裁，彎曲，拉深，其他板料成形工藝）； 4． 現代壓力加工技術的發展動向

本章重點：鍛造方法與工藝，鍛壓件的結構工藝性 本章難點：自由鍛和模鍛工藝設計 第12章 焊接工藝基礎 1． 焊接生產概論

2． 焊接的工藝原理、特點、分類和應用等

熔焊（焊條電弧焊，埋弧焊，氣體保護電弧焊，電渣焊等）；壓焊（電阻焊，摩擦焊，擴散焊等）；釬焊（軟釬焊，硬釬焊）； 3.常用金屬的焊接

金屬的焊接性（金屬焊接性的概念，金屬焊接性的評定）； 鋼的焊接（碳素鋼的焊接，低合金結構鋼的焊接，不銹鋼的焊接）；

鑄鐵及非鐵金屬的焊接； 4.現代焊接技術與發展趨勢 焊接結構與工藝設計實例；

本章重點：熔焊方法，焊接結構工藝設計 本章難點：焊接應力與變形

第13章 非金屬材料及復合材料成形方法簡介 1． 高分子材料的成形

高分子材料成形工藝原理與特點；

塑料制品成形工藝（注射成形，擠出成形，壓制成形等）； 2． 陶瓷材料的成形

陶瓷材料成形工藝原理與特點； 陶瓷材料成形方法； 陶瓷制品的燒結； 3．復合材料的成形

復合材料成形工藝原理與特點； 復合材料成形工藝

本章重點：塑料成形,陶瓷成形，復合材料成形基本原理 本章難點：復合材料成形工藝

三、實踐環節

實驗一 鋼的熱處理及硬度測定

1、碳鋼的熱處理操作；

2、碳鋼熱處理后的組織觀察、熱處理前、后硬度對照測試 實驗二 金屬材料的硬度測定

第四篇：商務會議中心定義與概念

會議中心的定義、功能及作用

會議業意味著工作機會，會議業意味著教育和學習，會議業意味著營業收入，會議業意味著消費，會議業意味著人際溝通，會議業意味著商業??

會議業能為當地帶來顯著的商務客源，并以此推動旅游、交通、商業、通訊等行業的消費，造就大量工作機會，提升城市形象，是構成城市競爭力的重要組成部分，而會議設施在會議業的發展中擔任著舉足輕重的角色。

隨著社會分工的不斷深化，現代服務業的不斷發展，會議和展覽業悄然崛起，并憑借其創造可觀的經濟效益和良好的社會效益取得了長足發展。從全球范圍來看，會議產業正處于穩步增長的階段。國際大會及會議協會(ICCA,International Congress& Convention Association)最新發布的報告顯示，2009年全球舉辦8,294場國際協會會議，2010年舉辦了9,120個國際協會會議。而根據國際協會聯盟(UIA)的2010報告，2010年全球召開的國際組織/協會會議共12,054場。此外，根據《世界服務業重點行業發展動態2006—2007》的統計，全球召開會議大約40萬場，會議總開銷達2,800億美元。

與發達國家相比，我國的會議產業尚處于起步階段，但在短時間內實現了跨越式的發展。1995年，我國舉辦的國際協會會議數量在全球排名第15名，至2009年已上升至世界排名第9名。

作為現代生產性服務業的重要組成部分，會展業是會議業和展覽業的總稱，即通過舉辦各種形式的會議和展覽，吸引大量商務、旅游客流，促進產品和服務市場開拓、信息和技術交流、對外貿易和旅游觀光，以此帶動交通、餐飲、酒店、商業、零售、金融、保險、電信等多個產業的發展。隨著經濟全球化的不斷發展，會展業已經成為衡量一個城市國際化程度和經濟發展水平的標志之一。作為一種新的經濟現象和經濟發展的新增長點，會展業已經被我國眾多大城市列入重點發展的行業，特別是北京、上海、廣州這樣的大都市以及眾多二線城市。

會議業遠大于展覽業

2011年2月，總部設在美國的會議產業理事會(CIC)與全球專業會議組織者協會(MPI)、世界獎勵旅游協會(SITE)、專業會議經理協會(PCMA)等國際協會和美國普華永道公司共同發布了最新的《美國會議產業影響力研究報告》(以下簡稱《報告》)。

該《報告》指出，2009年，共計調查了展覽、獎勵旅游等180萬個活動，對美國GDP的貢獻為1060億美元，直接支出達到了2630億美元，產生的聯邦稅收、州級稅收和地方稅收總計達到256億美元。根據該《報告》顯示，在180萬個活動中，公司會議為120萬場，占71%；協會會議26.9萬場，占15%；獎勵旅游6.6萬個，占4%；展覽只有1.07萬個，僅占1%。

由此可以看出，該《報告》帶給我們三個啟示：

一、在美國，會議業(meetings)是一個泛概念，包含了展覽和獎勵旅游；

二、180萬個不是會議和展覽數量的全部，而只是被調查到的一部分，這也證明會議數量根本無法精確統計；

三、會議數量遠遠多于展覽，其對經濟的貢獻也遠大于展覽。正因為美國的會議業是如此發達，所以美國幾乎每個城市都建有會議中心。

目前，中國尚沒有相關的統計數據，僅北京有官方統計數據。

近幾年，北京統計年鑒都體現了上一接待的會議、展覽量、從業人員、直接產值等數據。2009年，北京接待展覽數量為1216個，會議22萬場，會展業從業人員20.73萬人。有一點可以確認，即會議業遠大于展覽業。

為何要建會議中心

能說出的理由無非是招攬更多的會議、展覽，以及包括新品發布、頒獎典禮、大型獎勵旅游在內的其他活動，吸引參會者、參展商到該城市來消費，并拉動酒店、旅游、交通、購物、娛樂、餐飲、保險、展會施工搭建物流等其他行業，并向外推介宣傳該城市，促進商貿文化交流，吸引投資，把信息流、資金流、技術流等城市急需的各種要素匯聚到該城市來，等等。簡而言之，建設會議中心的根本目的是為了促進城市的經濟發展。

會議和展覽，都可以被稱作“活動”(events)，會議和展覽也常常合稱為會展業，但會議和展覽顯然有著本質區別，比如主辦機構、各自的客戶構成、淡旺季等等，但兩者又有著緊密的聯系，比如展覽均附帶會議、論壇、研討會等，大型會議同期也常常舉辦規模小一些的展覽展示、交易會，但很多中型會議(參會人數介于200～799人之間)和小型會議(參會人數少于199人)并不附帶展覽，而是純粹的會議、論壇。無論如何，展覽和會議都很有可能用到同一種場館，即會議中心。

會議中心的定義

會議中心，是主要功能為用于集中舉辦各種規模和形式的會議活動的建筑設施，通常包括多個不同規模的會議室以及宴會廳、報告廳、停車場、商務中心等設施，還應有會議附帶展覽需要的展覽區域。

在歐美，會議中心可以分成兩大類。根據國際場館管理協會(IAVM，International Association of Venue Managers)的說法，Conference Center是指承接規模較小、教育培訓類會議的會議中心，有時還會帶有住宿客房。而普遍熟知的會議中心的英文是Convention Center，但跟我們通常的理解又有很大的不同。最大的不同之處在于，Convention Center專指大型會議中心，除了有各種不同規模的會議室外，還必須有面積較大的展覽區域，實際上就相當于國內的會展中心(Convention& Exhibition Center)。在美國，大型會議中心(Convention Center)常和展覽中心(Expo Center, Trade Show Center)“混為一談”，即多數美國人認為Convention Center一定是擁有至少5000平方米專業展覽場地的建筑設施。比如，美國的拉斯維加斯會議中心建筑面積29萬平方米，其中展覽面積18萬平方米，共有16個展廳，另有可容納2000人以上的會議室4個，最大的會議室可容量3200人，并擁有5000個停車位。

國際場館管理協會指出，展廳是一個會議中心必備的功能區域，有的展廳總面積能達到10萬平方米，但絕大多數會議中心的地面展廳(非多層展廳)面積介乎5500平方米～18,500平方米之間。這和國內的理解有較大的偏差。而歐洲卻喜歡把會議中心叫做Congress Center，因為在歐洲大型會議是用Congress來表達的，而美國人偏好Convention。跟美國不同的是，歐洲的會議中心不是非得擁有展覽場地才能叫做Congress Center，但歐洲的會議中心卻是一定有固定座位的劇院(報告廳、禮堂)的。

會議中心的功能和作用

會議中心的功能，首先不是吸引會議、展覽、新品發布、典禮演藝等活動。我們不妨引用溫哥華會議中心(Vancouver Convention Center)網站首頁上的一句話——驅動溫哥華市的發展和進步，這才是一個城市的會議中心的首要功能。

會議存在于政治、經濟、文化、體育、教育、宗教、軍事等各個行業，人們為了議事協調、交流信息、傳播知識、推介聯絡等目的而召開、參加各種會議，出差、旅行、住宿、租車、開會、購物、用餐、娛樂等一系列涉及到商務、旅游、交通、通訊等行業的行為經年不斷。雖然如今人們已經離不開互聯網，喜歡快捷方便的電話會議、視頻會議，但仍然愿意抽出時間、花費機票到外地去參加會議，熱衷于學習、教育、會后互動答問，出沒于會議所安排的酒會、頒獎典禮，從而獲得知識并得以認識同行或潛在的客戶。根據國際大會及會議協會發布的2009年報告得知，從2005年開始，酒店就一直是國際協會會議的首選地，2009年有43.9%的國際協會會議選擇在酒店召開。會議中心緊隨其后，得到的市場份額是26.6%。由于國際大會及會議協會對進入其統計范圍的要求比較苛刻，只統計國際協會會議，不涉及政府會議或公司商務會議。因此，完全可以認定，會議中心獲得的市場份額要小得多，但是，會議中心最重要的功能就是相當于一座橋梁，一座連結本市和外地、本市和境外的橋梁，人們在此交流信息、聯誼溝通。

會議中心的作用不容小覷。這可以從歐洲、北美和澳大利亞的會議中心絕大多數是由政府投資建設這一點上得到佐證。在這些地區，會議中心就是政府的公營事業的一部分，政府建設投資會議中心的目的之一是要為當地的酒店提供足夠的客源。參會者無論是來自國內還是國外，來參加會議，必然要住宿、租車、吃飯、購物，這樣在城市才有消費，并創造大量的就業機會，從而起到經濟拉動作用(economic impact)。但到會議中心來開會的參會者、隨行人員并不會把主要的消費花在會議中心，相反，會議中心由于沒有客房，得到的消費僅僅是會議室租金和一部分餐飲，因此，會議中心則是為他人做嫁衣，只能得到參會者綜合消費的一小部分，受益的是當地酒店、交通、通訊、旅游、商場、餐廳等。所以，會議中心的作用并不能通過收入來體現，而是通過吸引的外地參會者和境外參會者來體現其無可替代的作用。正因為這種引來了金鳳凰但自身獲利很少的尷尬處境，使得會議中心極難盈利，這也是歐美的大部分會議中心都由政府來投資建設的最主要原因。

會議中心、會展中心不僅是當地的地標性建筑，還是一個城市的形象，如國內的上海國際會議中心因為1999年9月接待“財富”全球論壇而為世界矚目，境外我們熟知的香港會展中心、墨爾本會展中心、溫哥華會議中心、阿聯酋阿布扎比國家展覽中心等。這些知名的會展中心向世人傳達著城市的活力、風采、魅力甚至是城市的個性，令人向往。所以，從這個意義上說，一個城市的會展中心不應止步于地標性建筑這個目標，而必須成為一個城市的代言人，闡釋這個城市的發展目標和積極開放的心態，代表著城市的商貿發達水平、對外交流的高度和旅游文化的吸引力。簡言之，會展中心是一個城市的符號。

會議中心和在此舉辦的一系列有影響力的大型活動和固定舉辦的高水平論壇、峰會，成了名副其實的門戶(gateway)，一個體現該市的經濟水平、人文特征、旅游文化資源的門戶，展示的是發展前景。來自外地和境外各行各業的機構和個人通過這個門戶得以了解這個城市、喜歡這個城市，繼而愿意在這個城市消費、投資，主動向他人推介、宣傳這個城市。會議中心就是一個城市的眼睛，本地居民通過這雙眼睛了解外面的世界，外地人、外國人也經由這雙眼睛更好地了解這個城市。

本市居民借助于會議中心聚攏的各類人群、知識和信息，得以更好地了解外部，提高認識，獲取知識，廣交朋友，并促進本市的發展，因此，從這個意義上來說，會議中心以及它所吸引到的會議、展覽、演藝活動同樣對一個城市的內部產生積極的作用。

提高本市居民的生活品質

從本質上說，只有人類的進步和提高，才能“驅動城市的發展和進步”，否則只有好看的GDP數字，但不能從根本上致力于提高本地居民的思想文化素質，幫助本地居民了解、分享最新的科學技術水平。目前，不少省市都提出了增加居民幸福感的目標，學習、分享包括人文、思想在內的優秀成果都有助于提升幸福感。大連和天津舉辦的夏季達沃斯論壇，同樣幫助本地居民從不同場合和渠道聆聽、了解知名政治家、企業家、學者、藝術家的思想和管理經驗，從而產生潛移默化的作用，至少能讓本地居民增加不少自豪感。

美國佐治亞州世界會議中心(Georgia World Congress Center)坐落于亞特蘭大市中心，該會議中心的網站上顯示其使命為“為佐治亞州和亞特蘭大市的居民創造經濟效益并提高每一個佐治亞人的生活品質”(generate economic benefits to the citizens of the State of Georgia and the City of Atlanta as well as enhance the quality of life for every Georgian)。如果能正確理解和把握會議中心的功能和作用，就能在前期規劃、設計和建成后的運營管理方面從對內、對外兩個方面加以更好、更深的思考。比如說，把會展中心建在郊外，遠離市區，路途遙遠會給本地居民造成交通不便、耗時費神的感覺，這實際上制約了本地居民參觀展覽、參加會議和活動的愿望，甚至可能放棄出行，最終本地居民喪失或主動放棄了學習、交往、獲得知識的良好機會，繼而影響到了人的全面發展。用當下流行語來說就是建設會議中心也要著眼于增加本地居民福祉。

會議對當地經濟的拉動作用是巨大的、悄無聲息的，而且還是長遠的，作為會議僅次于酒店的最重要舉辦地，會議中心承載著無限的期望，因此，會議中心的運營、管理不但是投資者、管理團隊所最為關心的，而且對城市的經濟、文化、科技的交流和發展有著重要意義，并影響著主辦機構、參會者、參展商、供應商、媒體的評價。從這個意義來說，會議中心必須經營好，否則會對這個城市產生負面作用。

第五篇：工程材料與成形技術基礎實驗報告

實驗

一、金屬材料的硬度實驗

一、實驗類型

驗證性

二、實驗目的

1、了解硬度測定的基本原理及應用范圍。

2、了解布氏、洛氏硬度試驗機的主要結構及操作方法。

三、實驗儀器與設備

1、HB-3000型布氏硬度試驗機；

2、H-100型洛低硬度試驗機；

3、讀數放大鏡；

四、實驗內容：

金屬的硬度可以認為是金屬材料表面在接觸應力作用下抵抗塑性變形的一種能力。硬度測量能夠給出金屬材料軟硬程度的數量概念。由于在金屬表面以下不同深處材料所承受的應力和所發生的變形程度不同，因而硬度值可以綜合地反映壓痕附近局部體積內金屬的彈性、微量塑變抗力、塑變強化能力以及大量形變抗力。硬度值越高，表明金屬抵抗塑性變形能力越大，材料產生塑性變形就越困難。另外，硬度與其它機械性能（如強調指標?b及塑性指標?和?）之間有著一定的內在聯系，所以從某種意義上說硬度的大小對于機械零件或工具的使用性能及壽命具有決定性意義。

硬度的試驗方法很多，在機械工業中廣泛采用壓入法來測定硬度，壓入法又可分為布氏硬度、洛氏硬度、維氏硬度等。

壓入法硬度試驗的主要特點是：

（1）試驗時應力狀態最軟（即最大切應力遠遠大于最大正應力），因而不論是塑性材料還是脆性材料均能發生塑性變形。

（2）金屬的硬度與強調指標之間存在如下近似關系。

?b?K?HB

（3）硬度值對材料的耐磨性、疲勞強度等性能也有定性的參考價值，通常硬度值高，這些性能也就好。在機械零件設計圖紙上對機械性能的技術要求，往往只標注硬度值，其原因就在于此。

（4）硬度測定后由于僅在金屬表面局部體系內產生很小壓痕，并不損壞零件，因而適合于成品檢驗。（5）設備簡單，操作迅速方便。

布氏硬度（HB）：

（一）布氏硬度試驗的基本原理

布氏硬度試驗是施加一定大小的載荷P,將直徑為D的鋼球壓入被測金屬表面（如圖1-1所示）保持一定時間，然后卸除載荷，根據鋼球在金屬表面上所壓出的凹痕面積F凹求出平均應力值，以此作為硬度值的計量指標，并用符號HB表示。

其計算公式如下：

HB?P/F凹

根據壓痕面積和球面之比等于壓痕深度h和鋼球直徑之比的幾何關系，可知壓痕部分的球面積為：

F凹??Dh

（1-2）

由于測量壓痕直徑d要比測定壓痕深度h容易，故可將（1-2）式中h改換為d來表示，這可根據圖1-1（b）中?Oab的關系求出：

12D?h?12(D2)?(2d2)2

h?(D?D?d)2

2（1-3）

將式（1-2）和（1-3）代入式（1-1）即得：

HB?P?Dh?2P?D(D?D?d)22

（1-4）

式中只有d是變數，故只需測出壓痕直徑d，根據已知D和P值就可計算出HB值。在實際測量時，可由測出之壓痕直徑d直接查表得到HB值。

（三）布氏硬度試驗機的結構和操作

1、HB-3000型布氏硬度試驗機的外形結構如圖1-2所示。其主要部件及作用如下。

（1）機體與工作臺：硬度機有鑄鐵機體，在機體前臺面上安裝了絲杠座，其中裝有絲杠，絲杠上裝立柱和工作臺，可上下移動。

（2）杠桿機構：杠桿系統通過電動機可將載荷自動加在試樣上。（3）壓軸部分：用以保證工作時試樣與壓頭中心對準。

（4）減速器部分：帶動曲柄及曲柄連桿，在電機轉動及反轉時，將載荷加到壓軸上或從壓軸上卸除。（5）換向開關系統：是控制電機回轉方向的裝置，使加、卸載荷自動進行。

2、操作程序：

（1）將試樣放在工作臺上，順時針轉動手輪，使壓頭壓向試樣表面直至手輪對下面螺母產生相對運動為止。

（2）按動加載按鈕，啟動電動機，即開始加載荷。此時因緊壓螺釘已擰松，圓盤并不轉動，當紅色指示燈閃亮時，迅速擰緊緊壓螺釘，使圓盤轉動。達到所要求的持續時間后，轉動即自動停止。

（3）逆時針轉動手輪降下工作臺，取下試樣用讀數顯微鏡測出壓痕直徑d值，以此值查表即得HB值。洛氏硬度（HR）：

（一）洛氏硬度試驗的基本原理

洛氏硬度同布氏硬度一樣也屬于壓入硬度法，但它不是測定壓痕面積，而是根據壓痕深度來確定硬度值指標。

洛氏硬度測定時，需要先后兩次施加載荷（預載荷和主載荷），預加載荷的目的是使壓頭與試樣表面接觸良好，以保證測量結果準確。0-0位置為未加載荷時的壓頭位置，此時壓入深度為h1,2-2位置為加上主載荷后的位置，此時壓入深度為h2，h2包括由加載所引起的彈性變形和塑性變形，此時壓頭的實際壓入深度為h3。洛氏硬度就是以主載荷所引起的殘余壓入深度（h=h3-h1）來表示。洛氏硬度的試驗規范：

洛氏硬度值的計算公式如下： HR?K?(h3?h1)0.002

（三）洛氏硬度試驗機的結構和操作

1、H-100型杠桿式洛氏硬度試驗機的結構如圖1-4所示，其主要部分及作用如下：

（1）機體及工作臺：試驗機有堅固的鑄鐵機體，在機體前面安裝有不同形狀的工作臺，通過手輪的轉動，借助螺桿的上下移動而使工作臺上升或下降。

（2）加載機構：由加載杠桿（橫桿）及掛重架（縱桿）等組成，通過杠桿系統將載荷傳至壓頭而壓入試樣，借扇形齒輪的轉動可完成加載和卸載任務。

（3）千分表指示盤：通過刻度盤指示各種不同的硬度值（如圖1-5所示）。

2、操作規程如下：

（1）根據試樣預期硬度按表1-2確定壓頭和載荷，并裝入試驗機。

（2）將符合要求的試樣放置在試樣臺上，順時針轉動手輪，使試樣與壓頭緩慢接觸，直至表盤小指針指到“0”為止，此時即已預加載荷10kgf。然后將表盤大指針調整至零點（HRA、HRC零點為0，HRB零點為30）。此時壓頭位置即為圖1-3中的1-1位置。

（3）按動按鈕，平穩地加上主載荷。當表盤中大指針反向旋轉若干格并停止時，持續8~4秒（此時壓頭位置為圖1-3中的2-2位置），再順時針旋轉搖柄，直至自鎖為止，即卸除主載荷。此時大指針退回若干格，這說明彈性變形得到恢復，指針所指位置反映了壓痕的實際深度（此時壓頭位置相當于圖1-3中的3-3位置）。由表盤上可直接讀出洛氏硬度值，HRA、HRC讀外圈黑刻度，HRB讀內圈紅刻度。

（4）逆時針旋轉手輪，取出試樣，測試完畢。

五、實驗方法與步驟

1、分成兩大組，分別進行布氏和洛氏硬度試驗，并相互輪換。

2、在進行試驗操作前必須事先閱讀并弄清布氏和洛低硬度試驗機的結構及注意事項。

3、按照規定的操作順序測定試樣的硬度值（HB和HRC）。

4、注意事項

1）試樣兩端要平行，表面應平整，若有油污或氧化皮，可用砂紙打磨，以免影響測試。2）圓柱形試樣應放在帶有“V”型槽的工作臺上操作，以防試樣滾動。3）加載時應細心操作，以免損壞壓頭。

4）加預載荷（10kgf）時若發現阻力太大，應停止加載，立即報告，檢查原因。5）測完硬度值，卸掉載荷后，必須使壓頭完全離開試樣后再取下試樣。

6）金剛鉆壓頭系貴重物件，質硬而脆，使用時要小心謹慎，嚴禁與試樣或其它物件碰撞。

7）應根據硬度試驗機使用范圍，按規定合理選用不同的載荷和壓頭，超過使用范圍將不能獲得準確的硬度值。

實驗二 金屬相圖的觀察

一.實驗類型

驗證性

二.實驗目的

了解金屬相圖在顯微鏡下的圖形

三.實驗內容 1．試樣制備

要在金相顯微鏡下對金屬的組織進行觀察和攝影，必須制備平整、光亮、清潔、無劃痕、并用適當的方法顯示出真實組織的試樣

(1)手工磨樣

試樣在金相砂紙上由粗到細磨制。磨樣時用力均勻，待磨面上舊磨痕消失，新磨痕均勻一致時就更換細一號的砂紙，并且試樣轉90o再磨。一般磨制到4號（粒度800）砂紙即可。

(2)拋光

本實驗采用機械拋光的方法。PG－2金相制樣拋光機

在專用的拋光機上進行，拋光織物（如呢料、金絲絨等）固定在拋光盤上，灑以拋光粉懸浮液，試樣輕壓于旋轉的拋光盤上。靠嵌于拋光織物中的拋光粉的磨削作用和滾壓作用，得到平整、光亮無劃痕的磨面。

(3)化學浸蝕

試樣在浸蝕劑作用下，組織中電位低的部分為陽極，電位高的部分為陰極，低電位處于溶解較快而呈現凹陷從而顯示出組織特征。碳鋼常用3~4%硝酸酒精溶液浸蝕。

2．觀察金相顯微組織

制好的試樣放在顯微鏡下觀察。使用顯微鏡時，動作輕、速度慢，由低倍到高倍進行觀察，結合試樣熱處理工藝，觀察與分析組織。

選擇能說明組織特征的典型視場，確定合適的放大倍數及圖象采集。