北京工业大学机械制造基础复习资料

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机械制造基础概论复习

机械制造概论是一门研究机械制造系统和机械制造方法的综合性技术基础课。机械制造是将

设计输出的指令和信息输入制造系统，加工出合乎设计要求的产品的过程。机械制造科学是研究

机械制造系统、机械制造过程和制造方法的科学。在制造过程中，通常是先用铸造、锻压或焊接

等工艺方法将材料制成毛坯，再进行切削加工，然后得到所需零件。为了改善材料的工艺性能和

提高零件的使用性能，还要经过热处理，最后将制成的各种零件加以装配，即成为机器。

工艺类型

材料状态

基本过程

典型工艺举例

质量不变工艺

液态、颗粒、固态

流动、流动与速变、塑性变形

铸造、粉末冶金、锻压

质量减少工艺

固态

塑性、脆性断裂、溶化与汽化、

分解

切削加工、电火花加工、

激光加工、电解加工

连接工艺、原子

结合、粘接

固态、液态（焊缝）

塑性变形、流动、扩散

摩擦焊、熔焊、粘接

第一章工程材料

1、金属和合金的力学性能。P5

（1）强度：工程材料在外力作用下抵抗变形和断裂的能力。有抗拉强度、抗压强度、抗弯强度。

（2）塑性：金属在外力作用下，产生永久变形而不致引起破坏的性能。用伸长率和断面收缩率

表示。

（3）硬度：金属材料抵抗更硬物体压入的能力。指标有布氏硬度、洛氏硬度。

（4）冲击韧度：材料抵抗冲击的性能。

（5）疲劳强度：零件在交变应力作用下，当交变应力值远低于材料的屈服强度时，经较长时间

运行后也会发生破坏，这种破坏叫疲劳破坏。材料能够承受无数次应力循环时的最大应力成为疲

劳强度。

（6）屈服强度：零件设计时对塑性材料采用屈服强度弹性极限。

（7）强度极限：脆性材料采用强度极限。

2、铁碳合金杂质对碳钢机械性能的影响。（S热脆现象 P冷脆现象）P13

碳的质量分数小于 0.25%为低碳钢，在 0.30%~0.60%之间为中碳钢，大于 0.60%则为高碳钢。

碳的质量分数对钢的组织结构和力学性能有极大影响，碳的质量分数越高，渗碳体越多，硬度越

高，塑性越差。磷和硫是有害杂质，磷可以提高钢的硬度，但在低温时脆性显著增加，称为冷脆

现象，而硫容易使钢在高温轧制时破裂，称为热脆现象。

3、钢的热处理（正火、淬火、回火的实质、工艺特点和应用范围。）P18

在固态下将钢加热到一定程度，进行必要的保温，以适当的冷却速度冷却至室温，改变钢的

组织结构和性能的工艺方法称为钢的热处理。热处理的目的在于不改变材料的形状和尺寸，只改

变材料内部的组织结构，得到所需要的性能。不同的热处理工艺可以分别提高材料的硬度和强

度，或者增加材料的塑性、降低硬度以改善材料的使用性能和工艺性能等。热处理是提高零件寿

命的重要途径。

（1）退火：将钢加热到一定温度，保温一定时间，随后在炉中缓慢冷却，以获得近于平衡组织

的一种热处理方法。退火可以降低钢的硬度，有利于切削加工；细化钢中的粗大晶粒，改善组织

和性能；增加钢的塑性和韧性，消除内应力；为淬火做好组织准备。完全退火主要用于亚共析钢

的铸件、锻件和焊件，消除钢铁中的内应力。

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