金屬材料復(fù)習(xí)綱要

1、1. 晶體：指其原子（更確切的說是離子）呈周期性排列的物體。2. 晶格：為了形象地表示晶體中原子的排列規(guī)律，可以將原子簡化成一個(gè)點(diǎn)，用假想的線將這些點(diǎn)連接起來，構(gòu)成有明顯規(guī)律性的空間格架，稱為晶格。3. 晶胞：組成晶格最基本的幾何單元叫做晶胞。4. 晶面：晶體中各個(gè)方位上的原子面叫做晶面。5. 晶向：晶體中各個(gè)方向上的原子列叫晶向。6. 過冷度：實(shí)際結(jié)晶溫度與理論結(jié)晶溫度之間的溫度差叫過冷度。7. 相：在金屬合金中，凡成分相同，結(jié)構(gòu)相同并與其他部分有界面分開的 8. 組織：通常，把在金相顯微鏡下觀察到的具有某種形貌或形態(tài)特征的組成部分總稱為組織。9. 相組成物：合金的纖維組織中的基本相。10.

2、 組織組成物：合金的纖維組織也可以看作是基本組織組成的，這些基本組織稱為合金的組織組成物。11. ：奧氏體和滲碳體的共晶混合物。12. ：室溫時(shí)，奧氏體轉(zhuǎn)變?yōu)橹楣怏w。13. 固溶強(qiáng)化：通過溶入某種溶質(zhì)元素形成固溶體而使金屬的強(qiáng)度，硬度升高的現(xiàn)象稱為固溶強(qiáng)化。14. ：從液體中直接結(jié)晶出來的一次滲碳體。15. ：含碳量大于0.77的鐵碳合金自1148冷至727時(shí)，均會(huì)從奧氏體中沿晶界析出的滲碳體。16. ：一般鐵碳合金凡從727緩冷至室溫時(shí)，均可能從鐵素體中沿晶界析出滲碳體。稱為三次滲碳體。17. 本質(zhì)晶粒度：表示某種鋼的奧氏體晶粒長大的傾向性。18. M：當(dāng)鋼的高溫奧氏體獲得極大的過冷度時(shí)（共

3、析碳鋼過冷至230以下），將轉(zhuǎn)變成馬氏體類型組織。19. ：典型的下貝氏體是片狀鐵素體和其內(nèi)部沉淀碳化物的組織，下貝氏體約在350230溫度范圍內(nèi)形成。20. 淬火臨界冷卻速度：獲得100M的最小冷卻速度。凡使C曲線右移的因素都減小V21. 淬透性：把鋼在淬火后能獲得淬透層深度的一種性質(zhì)稱為淬透性。22. 過冷A：鋼在高溫時(shí)所形成的奧氏體，過冷至以下可以處于熱力學(xué)不穩(wěn)定狀態(tài)的過冷奧氏體。23. 殘余奧氏體：奧氏體-馬氏體的相變是不完全的，即使過冷至點(diǎn)溫度，也不能獲得100的馬氏體，總有部分奧氏體未能轉(zhuǎn)變而被保留下來，這部分奧氏體稱為殘余奧氏體。24. 調(diào)質(zhì)處理：淬火加高溫回火相結(jié)合的熱處理方式

4、稱為調(diào)質(zhì)處理。25. 熱（紅）硬性：高速鋼切削溫度高達(dá)600左右時(shí)硬度仍無明顯下降，能以比低合金鋼更高的切削溫度進(jìn)行切削。26.晶格類型晶胞中原子數(shù)原子半徑配位數(shù)致密度體心立方280.68面心立方4120.74密排立方6a/2120.7427. 晶體的實(shí)際結(jié)構(gòu)與晶格缺陷：多晶體結(jié)構(gòu)，晶格缺陷。28. 亞晶：在晶格位向上彼此有微小差別的晶內(nèi)小區(qū)域叫做“亞晶”29. 金屬結(jié)晶的基本規(guī)律：結(jié)晶是一個(gè)晶核的形成和成長的過程。30. 液態(tài)金屬結(jié)晶時(shí)獲得細(xì)晶粒的方法：結(jié)晶時(shí)冷卻速度愈大或過冷度愈大，金屬的晶粒愈細(xì)。 加入未熔雜質(zhì)，當(dāng)其晶體結(jié)構(gòu)在某種程度上與金屬相近時(shí)，可顯著地加速晶核的形成，使金屬晶粒細(xì)化

5、。31. 影響固溶體的溶解度的主要因素：1.尺寸（原子半徑）原子直徑差別較小時(shí)，2.負(fù)電性因素，兩種元素在周期表中的位置相距愈遠(yuǎn)，負(fù)電性相差愈大，它們之間的化學(xué)親和力愈強(qiáng)，愈傾向于形成化合物，不利于形成固溶體。3.電子濃度因素：隨著溶質(zhì)原子的進(jìn)入將使固溶體晶格中的電子濃度及電子云的結(jié)構(gòu)有所改變。達(dá)到某一極限電子濃度。4.晶體結(jié)構(gòu)因素：晶格結(jié)構(gòu)相同的元素之間具有較大溶解度。32. 固溶強(qiáng)化的原因：由于溶質(zhì)原子溶入后，要引起溶劑金屬的晶格產(chǎn)生畸變，進(jìn)而使錯(cuò)位移動(dòng)時(shí)所受到的阻力增大。33. 相圖上的每一點(diǎn)稱為合金的表象點(diǎn)。34. 純鐵熔點(diǎn)1538， 139435. 包晶反應(yīng)：1495， 含碳量0.0

6、9-0.5336. 共晶反應(yīng)：1148， 2.11-6.6937. 共析反應(yīng)：727 大于0.0238. 鋼中常存元素;硅錳硫磷。39. 熱脆：當(dāng)鋼材在1000-1200壓力加工時(shí)，由于FeS-Fe共晶已經(jīng)熔化，并使晶粒脫開，鋼材變得極脆，這種脆性現(xiàn)象稱為“熱脆”40. 冷脆：磷在鋼中全部溶于鐵素體中，雖可使鐵素體的硬度，強(qiáng)度有所提高，但卻使室溫下鋼的塑形，韌性急劇降低，并使脆性轉(zhuǎn)化溫度有所提高，使鋼變脆。41. 碳素結(jié)構(gòu)鋼：主要用于制作各種工程構(gòu)件和機(jī)器零件。這類鋼一般屬于低碳和中碳鋼。42. 碳素工具鋼：主要用于制造各種刀具，量具，磨具。這類鋼含碳量較高，一般屬于高碳鋼。43. 低碳鋼：

7、中碳鋼;0.25-0.6 高碳鋼：>0.644. 優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼：普通含錳量鋼，較高含錳量鋼。45. 正常錳含量優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼：對(duì)于含碳量小于0.25，含錳量0.35-0.65，對(duì)于含碳量大于0.25的碳素結(jié)構(gòu)鋼，錳0.5-0.8。這類鋼的平均含碳量用兩位數(shù)字表示，以0.01為單位。46. 較高含錳量鋼：對(duì)于含碳量0.15-0.6，錳0.7-1.0。碳含量大于0.6，含錳0.9-1.245.碳素工具鋼：T8.數(shù)字表示鋼中的平均含碳量，以0.1%為單位47. 高級(jí)/特級(jí)：A/E.48. :共析鋼實(shí)際加熱時(shí)的臨界點(diǎn)49. ：亞共析鋼實(shí)際加熱時(shí)，所有鐵素體均轉(zhuǎn)變?yōu)閵W氏體的溫度。50. ：過共析

8、鋼，平衡時(shí)，滲碳體完全溶入奧氏體的平衡溫度。51. 共析鋼加熱時(shí)A的形成四個(gè)步驟：1.奧氏體晶核的形成：奧氏體晶核易于在鐵素體與滲碳體相界面形成。2.奧氏體的長大3.殘余滲碳體的溶解。4.奧氏體均勻化。52. 影響奧氏體轉(zhuǎn)變的因素：形成溫度，鋼的成分，原始組織以及加熱速度。53. 過冷奧氏體轉(zhuǎn)變產(chǎn)物：珠光體：層片狀F和Fe3C的機(jī)械混合物，片間距越小，強(qiáng)度和硬度越高。54. 兩種馬氏體的形態(tài)和性能有何不同？當(dāng)奧氏體含碳量大于1.0的鋼淬火后，組織中馬氏體形態(tài)幾乎完全是片狀的，片狀馬氏體的立體形態(tài)呈雙凸透鏡狀，顯微組織僅是其截面形態(tài)。片狀馬氏體內(nèi)的壓結(jié)構(gòu)主要是孿晶。當(dāng)奧氏體含碳量小于0.3時(shí)，淬

9、火組織中馬氏體形態(tài)幾乎完全是板條狀。板條狀馬氏體的立體形態(tài)呈細(xì)長的板條狀。纖維組織表現(xiàn)為一束束細(xì)條狀組織，每束內(nèi)條與條之間以小角度晶界分開，束與束之間具有較大的位向差。55. 高碳片狀馬氏體的韌性和塑形均很差，主要原因：碳在馬氏體中過飽和程度大，其正方度c/a1，晶格畸變嚴(yán)重，殘余應(yīng)力大。片狀馬氏體內(nèi)的亞結(jié)構(gòu)主要是孿晶。56. 低碳板條狀馬氏體的韌性和塑性相當(dāng)好：碳在馬氏體中過飽和程度小，c/a=1,晶格畸變輕微，殘余應(yīng)力小。板條狀馬氏體內(nèi)部的亞結(jié)構(gòu)主要是位錯(cuò)。57. 馬氏體的硬度值隨含碳量的提高而增加。 馬氏體高強(qiáng)度的原因：1過飽和的碳引起晶格畸變?cè)斐傻墓倘軓?qiáng)化2.高密度位錯(cuò)或?qū)\晶引起的亞結(jié)

10、構(gòu)強(qiáng)化。58. 和性能有何不同？上貝氏體鐵素體條狀晶粒較寬，它的塑性抗力較低。上貝氏體滲碳體分布在鐵素體之間，易于引起脆斷，因此上貝氏體的強(qiáng)度和韌性均較差。下貝氏體的形成溫度較低，在該溫度下形成的下貝氏體組織具有較優(yōu)良的綜合力學(xué)性能。原因：下貝氏體的亞結(jié)構(gòu)高密度位錯(cuò)以及細(xì)小碳化物在下貝氏體鐵素體內(nèi)沉淀析出是保證下貝氏體具有優(yōu)良綜合力學(xué)性能的主要因素。59. A1（727）-650珠光體。650-600索氏體 600-550屈氏體。 550-350上貝氏體 350-230 下貝氏體 230以下馬氏體60. 退火和正火的目的：1.軟化鋼件以便進(jìn)行切削加工2.消除殘余應(yīng)力，以防鋼件的變形，開裂。3.

11、細(xì)化晶粒，改善組織以提高鋼的力學(xué)性能。4.為最終熱處理（淬火回火）作好組織上的準(zhǔn)備。61. 正火和退火的主要區(qū)別：正火與退火的明顯不同點(diǎn)是正火冷卻速度稍快。62. 退火;將亞共析鋼加熱至以上30-50，保溫一段時(shí)間后，隨爐緩慢冷卻（或埋在沙中或石灰石中冷卻）至500以下在空氣中冷卻。63. 正火：所謂正火就是將鋼件加熱至或以上30-50，保溫后從爐中取出在空氣中冷卻的一種操作。61回火：將淬火后的鋼加熱到不超過臨界溫度進(jìn)行保溫，而后冷卻下來的一種熱處理操作。62.回火目的：降低脆性，消除或減少殘余內(nèi)應(yīng)力；獲得工件所要求的力學(xué)性能；穩(wěn)定工件尺寸；對(duì)于退火難以軟化的某些合金鋼，在淬火（或正火）后常

12、采用高溫回火，使鋼中碳化物適當(dāng)聚集，將硬度降低，以利切削加工。回火類型回火溫度回火組織回火后硬度性能特點(diǎn)用途低溫回火150-25058-64硬度高，耐磨性好，脆性，內(nèi)應(yīng)力降低。工具鋼，滾動(dòng)軸承滲碳件，表面淬火件中溫回火350-50035-50良好彈性，高屈強(qiáng)比，一定的韌性和扛疲勞性彈簧鋼，如彈簧等彈性零件高溫回火500-65025-35強(qiáng)韌性好，即具有良好的綜合力學(xué)性能重要結(jié)構(gòu)件，機(jī)械零件：連桿，軸，齒輪64. 淬火：將鋼加熱到或以上30-50，保溫后快速冷卻的一種操作。目的：一般都是為了獲得馬氏體，提高鋼的力學(xué)性能。65. 對(duì)于亞共析鋼碳鋼，適宜的淬火溫度一般為+30-50，這樣可獲得均勻細(xì)

13、小的馬氏體組織。66. 對(duì)于過共析鋼，適宜的淬火溫度為+30-50，這樣可以獲得均勻細(xì)小的馬氏體和粒狀滲碳體的混合組織。67. 淬火常用介質(zhì)：鹽水，水，油，熱?。}浴/堿浴）。單液/雙液/分級(jí)淬火法。68. 淬硬層深度：由鋼的表面至內(nèi)部馬氏體組織占50%處的距離為淬硬層深度69. 影響淬透性的決定性因素是Vk,Vk下降，淬透性上升70. 合金元素對(duì)鐵碳相圖的影響：1含錳或鎳相當(dāng)高的鋼，因擴(kuò)大區(qū)的結(jié)果有可能在室溫下只有奧氏體單相存在而成為一種奧氏體鋼。2含鉻相當(dāng)高的鋼，因縮小區(qū)的結(jié)果有可能在室溫下只有鐵素體單相存在而成為一種鐵素體高。3.由于合金元素使相圖的S點(diǎn)和E點(diǎn)向左移，因而合金鋼中共析體的

14、含碳量就不再是0.77%；同時(shí)也影響碳在奧氏體中的最大溶解度并引起合金鋼的組織與其含碳量之間的關(guān)系有所變化。71. 合金元素提高回火穩(wěn)定性：合金元素能使淬火鋼在回火過程中的組織分解和轉(zhuǎn)變速度減慢，增加回火抗性，提高回火穩(wěn)定性。72. 第一類回火脆：有些合金結(jié)構(gòu)鋼如含鉻或錳的合金結(jié)構(gòu)鋼，在250-400溫度范圍內(nèi)出現(xiàn)第一類回火脆，這種回火脆產(chǎn)生后無法消除。 消除方法;一般不在脆化溫度范圍內(nèi)回火；有時(shí)為了保證要求的力學(xué)性能而必須在脆化溫度回火時(shí)，可采用等溫淬火方法。另外可選用加入能使脆性區(qū)向高溫方向移動(dòng)的合金元素，如硅。高碳鋼和合金工具鋼所選擇的低溫回火溫度不一定要避開回火脆性區(qū)。73. 第二類回

15、火脆;主要在合金結(jié)構(gòu)鋼（含鉻，鎳，錳，硅）中出現(xiàn)。第二類回火脆與鋼中的鎳，鉻以及雜質(zhì)元素向原奧氏體晶界偏聚有關(guān)，偏聚程度愈大，回火脆性愈嚴(yán)重。 消除方法：將已經(jīng)發(fā)生回火脆的鋼件重新回火加熱至600以上，使偏聚元素充分溶解并隨即快冷，可消除回火脆性。74. 合金鋼的分類：1合金結(jié)構(gòu)鋼2.合金工具鋼3.特殊性能鋼。75. 合金結(jié)構(gòu)鋼分類及編號(hào)：低合金高強(qiáng)度鋼的編號(hào)方法同普通碳素結(jié)構(gòu)鋼（Q345-Q690）。除低合金鋼外，合金結(jié)構(gòu)鋼編號(hào)原則是“數(shù)字+化學(xué)元素+數(shù)字”。前面數(shù)字表平均含碳含量，用萬分之幾表示。后面數(shù)字表合金元素含量，以平均含量的百分之幾表示，含量少于1.5%，只表元素，不表含量。若大于

16、等于1.5%，2.5%，3.5%，則相應(yīng)的用2,3,4.表示。此外為了表示鋼的用途，往往在鋼號(hào)前再附加字母，如G表滾動(dòng)軸承鋼，后面的數(shù)字表示鉻的含量，以平均含量千分之幾表示。如76. 易切鋼;因在鋼中添加了較高含量的硫，鉛，錫，鈣及其他易切削元素。（Y35Mn）77. 滲碳鋼：屬于低碳鋼，主要所含元素：鉻，鎳，錳，硼。加入少量（釩，鎢，鉬，鈦）78. 調(diào)質(zhì)鋼，彈簧鋼，滾動(dòng)軸承鋼，79. 合金工具鋼;工具鋼分為碳素工具鋼和合金工具鋼。合金工具鋼分為低（合金元素總量少4%-5%于）/中（5-10%）/高（大于10%）合金工具鋼80. 合金工具鋼的編號(hào)方法;平均含碳量不標(biāo)，<1.0%時(shí)以千分之

17、幾標(biāo)出，高速鋼除外，平均含碳量<1.0%也不標(biāo)出。81. 合金工具鋼包括：刃具鋼（碳素刃具鋼，低合金刃具鋼，高速鋼），模具鋼（冷作模具鋼，熱作模具鋼），量具鋼82. 特殊性能鋼：不銹鋼，耐熱鋼，耐磨鋼83. 用制造汽車變速齒輪加工工藝路線（鍛造，正火，加工齒形，局部渡銅，滲碳，預(yù)冷淬火，低溫回火，噴丸，磨齒，成品）84. 用制作發(fā)動(dòng)機(jī)中連桿螺栓（鍛造，退/正火，粗加工，調(diào)質(zhì)，精加工，成品）85. 用鋼制造盤形齒輪銑刀。（鍛造，退火，機(jī)加工，淬火，噴砂，磨加工，成品）86. （滲碳鋼），45/45Cr（調(diào)質(zhì)鋼），65Mn(彈簧鋼)，（彈簧鋼），(彈簧鋼)，16Mn（低合金高強(qiáng)度結(jié)構(gòu)鋼），（

18、奧氏體不銹鋼），2Cr13（不銹鋼），1Cr17(不銹鋼)，（低合金工具鋼），（高碳合金工具鋼），(高速鋼)，（高速鋼），（冷作模具鋼）。87. 合金元素的作用：Mn：提高淬透性，強(qiáng)化F，增加P量。Cr：提高淬透性，強(qiáng)化F，提高耐蝕性。Ni：提高淬透性，強(qiáng)化F。 Mo：細(xì)化晶粒，提高耐磨性，防止高溫回火脆。V：提高耐磨性，熱硬性。Ti：防止晶間腐蝕88. 鑄鐵編號(hào)：QT400-18。400為最低抗拉強(qiáng)度，18+%，最低延伸率。89. 鑄鐵：含碳量大于2.11%的鐵碳合金。90. 灰鑄鐵：組織特點(diǎn)：具有片狀的石墨，基體組織為：F,P+F,P性能：1優(yōu)良的鑄造性2良好的切削加工性3優(yōu)良的減摩性4良

19、好的消振性5低的缺口敏感性用途：廣泛用于制作各種承受壓力和要求消震性的床身，機(jī)架，結(jié)構(gòu)復(fù)雜的箱體熱處理：消除內(nèi)應(yīng)力的退火，改善切削加工性的退火，表面淬火91. 可鍛鑄鐵（澆鑄成為白口鑄鐵，石墨化退火而成）：基體組織：F+P 性能：比灰鑄鐵具有更高的強(qiáng)度，并且具有較高的塑性和韌性。用途：主要制作一些形狀復(fù)雜而在工作中又要經(jīng)受震動(dòng)的薄壁小型鑄件。92. 球墨鑄鐵：通過在澆鑄前向鐵水中加入一定量的球化劑進(jìn)行球化處理。應(yīng)用最廣的為鐵素體球墨鑄鐵和珠光體球磨鑄鐵。性能：強(qiáng)度，塑性，韌性遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過灰鑄鐵，甚至優(yōu)于可鍛鑄鐵，良好的鑄造性，減摩性，切削加工性及低的缺口敏感性，疲勞強(qiáng)度大致與中碳鋼相近，耐磨性優(yōu)于表面淬火鋼等。用途：代替不少鑄鋼，鍛鋼，合金鋼及可鍛鑄鐵，用來制造受力復(fù)雜，負(fù)荷較大和耐磨性的重要鑄鍛件。1. 彈簧鋼表面質(zhì)量影響？提高使用壽命措施？答：彈簧鋼的表面質(zhì)量對(duì)使用壽命影響很大，因?yàn)槲⑿〉谋砻嫒毕荩ɡ缑撎?，裂紋，夾雜）即可造成應(yīng)力集中，使鋼的疲勞強(qiáng)度降低。 措施;彈簧在熱處理后還要用噴丸處理來進(jìn)行表