鑄造工藝概念合輯(版本17-315)

1、鑄造領(lǐng)域概念解釋合輯1、 金屬：具有正的電阻溫度系數(shù)的物質(zhì)，其電阻隨溫度的升高而增加；而非金屬的電阻溫度系數(shù)為負值。2、 材料: 是具有一定性能，可以用來制作器件、構(gòu)件、工具、裝置等物品的物質(zhì)。3、 金屬學：是研究金屬或合金的化學成分、組織、結(jié)構(gòu)及性能之間的相互關(guān)系及變化規(guī)律的科學。 4、 化學成分：組成物質(zhì)的基本元素及其含量。5、 金屬鍵：處于集聚狀態(tài)的金屬原子，全部或大部將它們的價電子貢獻出來，為其整個原子集體所公有，形成電子云（電子氣）。貢獻出價電子的原子，則變?yōu)檎x子，沉浸在電子云中，它們依靠運動于其間的公有化的自由電子的靜電作用而結(jié)合起來，這種結(jié)合方式叫做金屬鍵，它沒有飽和性和方向性

2、。6、 晶體：物質(zhì)的原子、分子在三維空間周期性、規(guī)則排列的固體。例如：金屬。晶體的特性：有固定的熔點，各向異性。7、 結(jié)構(gòu)：原子在空間有規(guī)律排列的形式（原子集合體中各原子的具體組合狀態(tài)）。8、 致密度：晶胞中原子所占體積與該晶胞體積之比，可用來原子排列的緊密程度進行定量比較。 體心立方晶胞的致密度：0.68；面心立方晶胞的致密度：0.74。具有面心立方晶格的金屬有-Fe 、Al等。9、 空間點陣：由等同點規(guī)則地、周期性重復(fù)排列所組成的三維陣列。簡稱點陣。 10、 晶格：在表達空間點陣的幾何圖形時，用假象的平行線條將陣點連接起來，構(gòu)成的三維幾何格架。 11、 晶胞（單胞）：能代表整個空間點陣特征

3、的最小單元體。12、 晶體缺陷：原子偏離規(guī)則排列的不完整性區(qū)域。晶體缺陷有三種：點缺陷、線缺陷、面缺陷13、 位錯：是晶格中的某處有一列或若干列原子發(fā)生了某些有規(guī)律的錯排現(xiàn)象。這種錯排現(xiàn)象是晶體內(nèi)部局部滑移造成的，根據(jù)局部滑移的方式不同，可以形成不同類型的位錯，最簡單、最基本的類型有刃型位錯和螺型位錯兩種。14、 晶界：晶體結(jié)構(gòu)相同但位向不同的晶粒之間的界面稱為晶界。15、 組織：用肉眼和借助于不同放大倍數(shù)的顯微鏡觀察到的金屬材料內(nèi)部各種相的晶粒大小、形態(tài)和分布。組織不同，性能也不同。 Al-Si合金 晶粒形貌 純鋁錠組織16、 組元：組成合金最基本的獨立的物質(zhì)叫做組元，或簡稱元。一般說來組元

4、就是組成合金的元素，也可以是穩(wěn)定的化合物.( 如：碳鋼的組元：鐵和碳；黃銅的組元：鋅和銅) 17、 相：結(jié)構(gòu)相同、成分和性能相同并以界面相互分開的均勻組成部分。18、 相界：具有不同晶體結(jié)構(gòu)的兩相之間的分界面稱為相界。相界的結(jié)構(gòu)有三類，即共格界面、半共格界面和非共格界面。19、 合金；由兩種或者兩種以上的元素組成具有金屬特性的物質(zhì)。20、 純鐵的冷卻曲線21、 硬質(zhì)合金：是指將一種或多種難熔金屬碳化物和金屬粘結(jié)劑，通過粉末冶金工藝生產(chǎn)的一類合金材料。22、 臨界晶核：根據(jù)自由能與晶胚半徑的變化關(guān)系，可以知道半徑rrc的晶胚不能成核；rrc的晶胚才有可能成核；而rrc的晶胚既可能消失，也可能穩(wěn)定

5、長大。因此，半徑為rc的晶胚稱為臨界晶核。其物理意義是，過冷液體中涌現(xiàn)出來的短程規(guī)則排列的原子集團(晶胚)，當其尺寸rrc時，這樣的原了團可成為晶核而長大。臨界晶核半徑rc其大小與過冷度有關(guān)。23、 凝固：由液態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)楣虘B(tài)的過程。24、 熱力學第二定律：在等溫等壓條件下，物質(zhì)系統(tǒng)總是自發(fā)地從自由能較高的狀態(tài)向自由能較低的狀態(tài)轉(zhuǎn)變。這說明，只有引起體系自由能降低的過程才能自發(fā)進行。結(jié)晶能否發(fā)生，要看液相和固相自由能的高低。25、 相起伏：在理論結(jié)晶溫度以上，這些短程有序的原子集團是不穩(wěn)定的，瞬時出現(xiàn)，瞬時消失，此起彼伏。這種不斷變化著的短程有序原子集團稱為結(jié)構(gòu)起伏，或稱為相起伏。26、 晶胚：只

6、有在過冷液體中出現(xiàn)的尺寸較大的相起伏，才有可能在結(jié)晶時轉(zhuǎn)變?yōu)榫Ш?，因此這些尺寸較大的相起伏被稱為晶胚。27、 能量起伏:在一定溫度下, 系統(tǒng)有一定的自由能, 這是指宏觀平均能量. 但是在微區(qū)各處的能量此起彼伏,變化不定.微區(qū)能量偏離平衡能量的現(xiàn)象28、 晶核：液體中存在足夠大的穩(wěn)定晶坯即“晶核”。 晶核形成 = 過冷液體中的相起伏 + 能量起伏29、 過冷現(xiàn)象：實際的結(jié)晶過程冷速都很快，液態(tài)金屬在理論結(jié)晶溫度以下開始結(jié)晶的現(xiàn)象。30、 過冷度DT ：理論結(jié)晶溫度與實際結(jié)晶溫度的差值。DT= T0 T1。金屬總是在一定的過冷度下結(jié)晶，過冷是結(jié)晶的必要條件。對于一定的金屬來說，過冷度有一最小值，若

7、過冷度小于此值，結(jié)晶過程就不能進行。 31、 結(jié)晶：結(jié)晶就是原子由不規(guī)則排列狀態(tài)（液態(tài)）過渡到規(guī)則排列狀態(tài)（固態(tài)）的過程。結(jié)晶過程就是形核和長大的過程！對于鑄件和焊件來說,結(jié)晶過程基本上決定了材料的使用性能和壽命。對于鑄錠，影響軋制和鍛壓工藝性能!使用性能！因此,研究和控制金屬的結(jié)晶成為提高金屬力學性能和工藝性能的重要手段。32、 結(jié)晶潛熱：金屬結(jié)晶時從液相轉(zhuǎn)變?yōu)楣滔嘁懦鰺崃?，稱為結(jié)晶潛熱。33、 正溫度梯度:液相中的溫度隨至界面距離的增加而提高的溫度分布狀況.結(jié)晶潛熱通過已結(jié)晶的固相和型壁散失.34、 負溫度梯度:液相中的溫度隨至界面距離的增加而降低的溫度分布狀況.結(jié)晶潛熱通過過冷液體散失

8、.35、 樹枝晶: 液態(tài)金屬在結(jié)晶中各個方向上發(fā)展不同,而形成的樹枝狀晶體.36、 等軸晶:如果枝晶在三維空間得到均衡發(fā)展, 各個方向上的一次軸近似相等,這樣形成的晶粒,叫等軸晶37、 柱狀晶: 如果枝晶在一個方向上的一次軸長得很長,而在其他方向上受到阻礙, 而形成的細長晶粒。38、 鑄錠三個晶區(qū)：表面細晶區(qū)、中間柱狀晶區(qū)、中心等軸晶區(qū)。當高溫的金屬液體倒入鑄模后，由于溫度較低的模壁有強烈的吸熱和散熱作用，使靠近模壁的一薄層液體產(chǎn)生極大的過冷，結(jié)晶首先從模壁處開始。模壁作為非均勻形核的基底，在這一薄層液體中立即產(chǎn)生大量晶核，并同時向各個方向生長。由于晶核數(shù)量多，臨近的晶核很快彼此相遇，不能繼續(xù)

9、生長，在靠近模壁處形成一薄層等軸細晶區(qū)。 優(yōu)點：晶粒細小組織致密，力學性能好，缺點：細晶區(qū)很薄,沒有實際意義。在細晶區(qū)形成的同時，模壁的溫度由于被液態(tài)金屬加熱而迅速升高；金屬凝固后收縮，使細晶區(qū)和模壁脫離，形成空氣層，阻礙了液態(tài)金屬的散熱；細晶區(qū)的形成釋放出大量結(jié)晶潛熱，導致液體金屬冷卻速度降低，過冷度減小，形核速率降低。垂直于模壁方向散熱最快，晶體沿其相反方向擇優(yōu)生長，形成柱狀晶。優(yōu)點：組織致密，性能有方向性缺點：有弱面隨柱狀晶區(qū)的長大，模壁溫度升高，散熱的方向性不明顯，同時錠模中心部分的液態(tài)金屬的溫度逐漸降低并漸趨均勻，最終幾乎同時進入過冷狀態(tài)，并以非均勻方式形核，由于在不同方向上的生長速

10、度相同，因而便形成了等軸晶粒。中心部分的液態(tài)金屬的冷卻速度較慢，過冷度較小，故晶粒就較粗大。優(yōu)點：不存在明顯的弱面，各晶粒的取向各不相同，性能不具有方向性缺點：組織不致密39、 柱狀晶的應(yīng)用：對于雜質(zhì)多、塑性差的金屬及合金，如鋼鐵、鎳基合金等，不希望形成發(fā)達的柱狀晶。但對于塑性好的鋁、銅等有色金屬及合金，即使全部為柱狀晶組織，也能順利通過熱軋而不致開裂。柱狀晶的性能有明顯的方向性，沿晶軸方向的強度較高，對于那些主要受單向載荷的機器零件，例如汽輪機葉片等，柱狀晶結(jié)構(gòu)是非常理想的。熔化溫度高、澆注溫度高、澆注速度大等因素有利于在鑄錠的截面上保持較大的溫度梯度，獲得較發(fā)達的柱狀晶。結(jié)晶時，單向散熱，

11、有利于柱狀晶的生成。40、 粗糙界面：結(jié)晶時，晶界由樹枝晶、等軸晶、柱狀晶的形式生長，其界面為粗糙界面。具有粗糙界面的金屬，長大機制為連續(xù)長大，長大速度大，所需過冷度??；41、 光滑界面：只有杰克遜因子較高的物質(zhì)仍然保持著光滑界面形態(tài)。具有光滑界面的金屬化合物、半金屬（Si、Sb等）或非金屬等，長大機制為二維晶核長大或螺型位錯長大方式，長大速度慢，所需過冷度大；42、 晶體成長的界面形態(tài)：與界面前沿的溫度梯度和界面的微觀結(jié)構(gòu)有關(guān)，正溫度梯度下，光滑界面的一些小晶面互成一定角度，呈鋸齒狀；粗糙界面的形態(tài)為平行于Tm等溫面的平直界面，呈平面長大方式。負溫度梯度下，一般金屬和半金屬的界面都呈樹枝狀，

12、只有杰克遜因子較高的物質(zhì)仍然保持著光滑界面形態(tài)。43、 回復(fù)、再結(jié)晶、晶粒長大金屬經(jīng)冷塑性變形后，內(nèi)部組織和各項性能均發(fā)生相應(yīng)變化，而且由于位錯等結(jié)構(gòu)缺陷密度的增加以及畸變能的升高，使其處于熱力學不穩(wěn)定狀態(tài)。當變形金屬加熱時，通過增加原子的擴散能力，有助于促進向低能量狀態(tài)的轉(zhuǎn)變第一階段：是指冷塑性變形的金屬在加熱時，在光學顯微組織發(fā)生向改變之前所產(chǎn)生的某些亞結(jié)構(gòu)和性能的變化過程。回復(fù)。溫度越高,回復(fù)的程度越大；當溫度一定時,回復(fù)的程度隨時間的延長而逐漸增大?；貜?fù)過程主要是空位和位錯在退火過程中發(fā)生運動,從而改變了它們的數(shù)量和組態(tài)的過程.。分為（低溫、中溫、高溫）三種回復(fù)。第二階段：當變形金屬高

13、于回復(fù)溫度加熱時，在變形組織的基體上產(chǎn)生新的無畸變晶核，并通過逐漸長大成等軸晶粒，從而取代全部變形組織，該過程稱為再結(jié)晶。第三階段：上述小晶粒通過互相吞并方式而長大，直至形成較為穩(wěn)定的尺寸，稱為晶粒長大。其驅(qū)動力：界面能差。界面能越大，曲率半徑越小，驅(qū)動力越大。44、 細晶強化: 細化晶粒不僅能提高材料的強度和硬度，還能提高材料的韌性和塑性。工業(yè)上將通過細化晶粒來提高材料強度的方法稱為細晶強化.45、 晶粒度: 表示晶粒大小的量度。通常將晶粒大小分為8級，1級最粗，8級最細。通常1-4級為粗晶粒度，5-8級為細晶粒度。46、 工業(yè)中細化晶粒的方法:1、控制過冷度：在一定范圍內(nèi)，過冷度越大， N

14、/G越大，晶粒越細。2、變質(zhì)處理：在澆鑄前往液態(tài)金屬中加入形核劑，促進形成大量的非均勻晶核來細化晶粒。3、振動和攪拌：輸入能量提高形核率；使凝固過程中正在長大的晶體破碎，增加核心。 未加細化劑 加細化劑 <AZ31鎂合金鑄態(tài)組織>47、 縮孔：金屬凝固時體積要收縮，金屬收縮后，原來能填滿鑄型的液態(tài)金屬，凝固后就不能再填滿，如果沒有液態(tài)金屬繼續(xù)補充的話，就會出現(xiàn)孔洞，稱為縮孔。集中縮孔形成空洞；分散縮孔形成縮松。為了減少疏松，可提高澆注時的液面以改善液體的補給條件。鑄錠中的疏松在熱軋過程中可以焊合。 48、 氣孔：金屬液體比固體溶解的氣體多，凝固時要析出氣體；鑄型中的水分、鑄模表面的

15、銹皮等與液體作用時可能產(chǎn)生氣體；澆注時液體流動過程也可能卷進氣體。如果氣體在凝固時來不及逸出，就會保留在金屬內(nèi)部，形成氣泡。如果表面凝固快，氣體停留在表面附近，則形成所謂的皮下氣孔。鑄錠中的封閉的氣孔可在熱加工時焊合,張開的氣孔需要切除.鑄件中出現(xiàn)氣孔則只能報廢.49、 夾雜物：根據(jù)的來源，通常把夾雜物分為外來的和內(nèi)生的兩大類?；烊虢饘僦械臓t襯耐火材料或爐渣顆粒（包括剛帶入的、或與金屬液發(fā)生化學反應(yīng)而在成分和結(jié)構(gòu)上已有相當大改變的）屬于外來夾雜物；在熔煉、凝固過程中，熔融金屬中含有的各化學元素的化學反應(yīng)產(chǎn)物，來不及排除，仍保留在固態(tài)金屬中，稱為內(nèi)生夾雜物。50、 合金：指兩種或兩種以上的金屬，

16、或金屬與非金屬，經(jīng)熔煉或燒結(jié)，或用其他方法組合而成的具有金屬特性的物質(zhì)。常見的合金有碳鋼：鐵碳合金、 黃銅：鋅銅合金51、 共晶轉(zhuǎn)變；在一定的溫度下，由定成分的液相同時結(jié)晶出兩個成分不同的固相的轉(zhuǎn)變。  52、 枝晶偏析；由于固溶體結(jié)晶通常是樹枝狀進行，結(jié)果使枝干和枝間的化學成分不同，稱為枝晶偏析。 53、 偽共晶；非共晶成分的合金所得到共晶組織稱為偽共晶。54、 自然時效：經(jīng)過冷、熱加工或熱處理的金屬材料，于室溫下發(fā)生性能隨時間而變化的現(xiàn)象。55、 加工硬化: 指隨冷塑性變形量增加，金屬的強度、硬度提高，塑性、韌性下降的現(xiàn)象。加工硬化的工程意義：1、其是強化材料

17、的重要手段，尤其是對于那些不能用熱處理方法強化的金屬材料。2、其有利于金屬進行均勻變形。因為金屬已變形部分產(chǎn)生硬化，將使繼續(xù)的變形主要在未變形或變形較少的部分發(fā)展。3、其給金屬的繼續(xù)變形造成了困難，加速了模具的損耗，在對材料要進行較大變形量的加工中將是不希望的，在金屬的變形和加工過程中常常要進行“中間退火”以消除這種不利影響，因而增加了能耗和成本。56、 固溶體:合金的組元之間以不同比例相互混合后形成的固相，其晶體結(jié)構(gòu)與組成合金的某一組元的相同，這種固相就是固溶體。（兩種組元混合，一種充當溶質(zhì)的角色，另一種組元充當溶劑的角色，溶劑的晶體結(jié)構(gòu)就是固溶體的晶體結(jié)構(gòu)。溶質(zhì)與溶劑的結(jié)合方式有兩種，間隙

18、固溶和置換固溶。）57、 間隙固溶體：溶質(zhì)原子不占據(jù)溶劑晶格的正常結(jié)點位置，而是填入溶劑原子間的一些間隙中，形成間隙固溶體58、 置換固溶體：溶質(zhì)原子位于溶劑晶格的某些結(jié)點位置所形成的固溶體。溶質(zhì)原子與溶劑原子的尺寸差不同，都將引起晶格畸變，產(chǎn)生固溶強化。59、 滲碳體：具有復(fù)雜晶格的間隙化合物?？捎梅朇m表示，是鐵碳合金中重要的基本相。滲碳體的含碳量為6.69%，熔點為1227，硬度高、脆性大，塑性幾乎為零，有磁性轉(zhuǎn)變，在230以下具有弱磁性。是一個亞穩(wěn)相，在一定條件下可發(fā)生分解：Fe3C3Fe+C（石墨），鐵碳合金中呈片狀、球狀、網(wǎng)狀或板狀。60、 鐵素體：碳在Fe中的間隙固溶體。為體心

19、立方晶格，常用符號F或表示，最大溶碳量為0.0218% (727)，在室溫下的溶碳能力更低，一般在0.008%以下,其性能與純鐵基本相同；此外，碳溶于-Fe（BCC）中的間隙固溶體稱為高溫鐵素體，以表示，于1495時的最大溶碳量為0.09%。61、 奧氏體: 是碳溶于-Fe 中的間隙固溶體（FCC），常用符號A或表示。最大溶碳量為2.11% (1148)，奧氏體的塑性很好，且具有順磁性形成過程：1):奧氏體晶核的形成 2):奧氏體晶核的長大；3)殘留滲碳體的溶解；4):奧氏體成分均勻化。奧氏體晶粒對鋼在室溫下組織和性能的影響。奧氏體晶粒細小時，冷卻后轉(zhuǎn)變產(chǎn)物的組織也細小，其強度與塑性

20、韌性都較高，冷脆轉(zhuǎn)變溫度也較低；反之，粗大的奧氏體晶粒，冷卻轉(zhuǎn)變后仍獲得粗晶粒組織，使鋼的力學性能（特別是沖擊韌性）降低，甚至在淬火時發(fā)生變形、開裂。控制奧氏體晶粒大小的方法：a):制定合適的加熱規(guī)范，控制加熱溫度及保溫時間、快速短時加熱；b):碳含量控制在一定范圍內(nèi)，并在鋼中加入定量阻礙奧氏體晶粒長大的合金元素。c):考慮原始組織的影響。62、 馬氏體:鋼從奧氏體狀態(tài)快速冷卻，抑制其擴散性分解，在較低溫度下（低于Ms點）發(fā)生的無擴散性相變叫馬氏體轉(zhuǎn)變，其形成的晶體結(jié)構(gòu)就是馬氏體。馬氏體轉(zhuǎn)變是強化金屬的重要手段之一。比如鋼在淬火時發(fā)生的強化和硬化是由于形成了馬氏體。63、 珠光體：（pearl

21、ite），是共析轉(zhuǎn)變的產(chǎn)物,由F（或） 與Fe3C的機械混合物，稱作，用P表示。64、 索氏體：鋼在正火或等溫轉(zhuǎn)變過程中形成的鐵素體F（或）和滲碳體Fe3C的機械混合物。65、 貝氏體：鋼在珠光體轉(zhuǎn)變溫度以下，馬氏體轉(zhuǎn)變溫度以上的范圍內(nèi)，過冷奧氏體將發(fā)生貝氏體轉(zhuǎn)變66、 萊氏體:（Ledeburite）,和Fe3C組成的共晶混合物，用Ld表示67、 稀有金屬 ：一般是指那些在地殼中含量少、分布稀散、冶煉方法較復(fù)雜或研制使用較晚的一大類有色金屬。68、 相圖：相圖是表示合金系中的合金狀態(tài)與溫度、成分之間關(guān)系的一種圖解，通過相圖可以了解各種成分的合金在不同溫度下存在哪些相，各相的成分以及

22、其相對含量。69、 鐵碳相圖：70、 按組織區(qū)分的鐵碳合金相圖71、 包晶線：HJB線（1495），J為包晶點，Wc=0.090.53%的Fe、C合金緩冷到HJB線均發(fā)生包晶反應(yīng)，即： L0.53+0.090.17 （LB+HJ）72、 共晶線: ECF水平線（1148），C點為共晶點，凡是Wc=2.116.69%的Fe、C合金緩冷到EFC線均發(fā)生共晶反應(yīng)，即： L4.302.11+ Fe3C （LCE+ Fe3C）。轉(zhuǎn)變產(chǎn)物為和Fe3C組成的共晶混合物稱為萊氏體（Ledeburite），用Ld表示。73、 共析線：PSK水平線（727），S點為共析點。凡Wc>0.0218%的Fe、C合

23、金冷卻到PSK線均發(fā)生共析反應(yīng)，即：0.770.0218 + Fe3C （SP+ Fe3C） 轉(zhuǎn)變產(chǎn)物為和Fe3C組成的機械混合物稱為珠光體。共析轉(zhuǎn)變溫度常用A1表示。74、 工業(yè)純鐵：含碳量低于0.0218%；75、 亞共析鋼：含碳量為0.0218%0.77%；76、 共析鋼：含碳量為0.77%；77、 過共析鋼：含碳量為0.77%2.11%；78、 亞共晶白口鑄鐵：含碳量為2.11%4.30%；79、 共晶白口鑄鐵：含碳量為4.30%；80、 過共晶白口鑄鐵：含碳量為4.30%6.69%。81、 隨著鋼中碳含量的增加，鋼中的滲碳體增多。其對硬度、強度、塑性的影響硬度方面：硬度呈直線上升。強

24、度方面：在0.8C時，強度也是雖直線上升的。在=0.8C時，組織全為珠光體，強度最高；但在0. 8C以后，隨碳量的繼續(xù)增加，組織中將會出現(xiàn)網(wǎng)狀滲碳體，致使強度很快下降；當2.11C后，組織中出現(xiàn)萊氏體強度將很低，塑性方面：塑性是隨碳量增加而下降的，在出現(xiàn)萊氏體后，塑性將幾乎降為零。82、 熱處理：是指將鋼在固態(tài)下加熱、保溫和冷卻，以改變鋼的組織結(jié)構(gòu)，獲得所需要性能的一種工藝。常規(guī)熱處理方法有：正火、淬火、回火和退火。熱處理的作用：1、強化金屬材料，充分發(fā)揮材料的潛力。2、熱處理可以消除熱加工工藝過程中的缺陷。3、是機械零件加工工藝過程中的重要工序。4、使工件表面具有抗磨損、耐腐蝕等特殊物理化學

25、性能。并非所有金屬材料都可以進行熱處理，只有固態(tài)相變的合金才能進行熱處理。83、 正火：可使同批毛坯具有相同的硬度，使組織均勻化、細化、改善加工性能（便于切削加工）。其作用是：1、改善低碳鋼的切削加工性能；2、消除中碳鋼的熱加工缺陷；3、消除過共析鋼的網(wǎng)狀碳化物，便于；4、提高普通結(jié)構(gòu)件的力學性能。其目的： 對于低、中碳鋼(0.6C%)，目的與退火的相同。 對于過共析鋼，用于消除網(wǎng)狀二次滲碳體，為球化退火作組織準備。 普通件最終熱處理。要改善切削性能，低碳鋼用正火，中碳鋼用退火或正火,高碳鋼用球化退火.84、 淬火：獲得高的齒面硬度，耐磨性及疲勞強度并保持心部的強度及韌性。鋼的將鋼加熱到Ac1

26、或Ac3以上，保溫一定時間，然后快速（大于臨界冷卻速度）冷卻以獲得馬氏體（下貝氏體）組織的熱處理工藝稱為淬火。 85、 回火：將淬火后的鋼件加熱到Ac1以下某一溫度，保溫一定時間后冷卻至室溫的熱處理工藝叫回火。分為低溫回火（如刀具、量具、滾動軸承和滲碳件等。）、中溫回火（具有高的彈性極限，所以主要用于各種彈簧件。）、高溫回火（適用于中碳結(jié)構(gòu)鋼制作的曲軸、連桿、連桿螺栓、汽車拖拉機半軸、機床主軸及齒輪等重要機器零件。）低溫回火工藝：一般加熱至(150-200)進行?；鼗鸬哪康氖牵海?）降低零件脆性，消除或降低內(nèi)應(yīng)力；（2）獲得所要求的力學性能；（3）穩(wěn)定尺寸；（4）改善加工性86、 退火：退火是

27、將鋼加熱至臨界點Ac1以上或以下溫度，保溫一定時間以后隨爐緩慢冷卻以獲得近于平衡狀態(tài)組織的熱處理工藝。退火工藝分為：完全、等溫、不完全、球化、均勻化、去應(yīng)力和再結(jié)晶退火七種退火方式。退火種類：根據(jù)加熱溫度可以分為在臨界溫度AC1以上或以下的退火，前者包括完全退火、不完全退火、球化退火、均勻化退火，后者包括再結(jié)晶退火、去應(yīng)力退火，根據(jù)冷卻方式可以分為等溫退火和連續(xù)冷卻退火。退火目的:均勻鋼的化學成分及組織，細化晶粒，調(diào)整硬度，消除內(nèi)應(yīng)力和加工硬化，防止加工過程中變形，改善鋼的成形及切削加工性能，并為淬火做好準備。對一些受力不大、性能要求不高的機器零件，可作為最終熱處理87、 淬透性：指在規(guī)定條件

28、下,鋼在淬火冷卻時獲得馬氏體組織深度的能力。88、 鋼的表面淬火：表面淬火是將工件表面快速加熱到淬火溫度，然后迅速冷卻，僅使表面層獲得淬火組織，而心部仍保持淬火前組織的熱處理方法。89、 鋼的表面化學熱處理：將工件置于一定溫度的活性介質(zhì)中保溫，使一種或幾種元素滲入金屬的表面，以改變其化學成分、組織和性能的熱處理工藝。過程分為：（1）分解：介質(zhì)在一定溫度下發(fā)生化學分解，產(chǎn)生可滲入元素的活性原子（2）吸收：活性原子被工件表面吸收 3）擴散;滲入工件表面層的活性原子，由表面向中心遷移的過程。90、 鋼的形變熱處理：鋼的形變熱處理是把塑性變形（鍛、軋等）和熱處理工藝緊密結(jié)合起來的一種熱處理方

29、法。形變熱處理是把塑性變形（鍛、軋等）和熱處理工藝緊密結(jié)合起來的一種熱處理方法。由于它可以使鋼同時受到形變強化和相變強化，因此可以大大提高鋼的綜合力學性能，另外，它還能大大簡化鋼件生產(chǎn)流程，節(jié)省能源，因而受到愈來愈廣泛的重視，提高鋼的強韌性的重要手段之一。91、 塑性變形：除去外力后，材料內(nèi)殘留的變形。有冷、熱兩種塑性變形，冷軋、冷拉等冷塑性變形后金屬的強度顯著提高而塑性下降；經(jīng)熱軋、鍛造等熱塑性變形后，強度提高不明顯，但塑性和韌性較鑄態(tài)是有明顯改善。若壓力加工不當，使其變形量超過金屬的塑性值后，將產(chǎn)生裂紋和斷裂。92、 脆性斷裂和塑性斷裂：兩種常見的金屬斷裂方式。塑性斷裂又稱延性斷裂，斷裂前

30、發(fā)生大量宏觀塑性變形，斷裂時承受的工程應(yīng)力大于材料的屈服強度。由于塑性斷裂前產(chǎn)生顯著的塑性變形，容易引起的注意，從而可及時采取措施防止斷裂的發(fā)生，將損失降到最低。對于使用時只有塑性斷裂可能的金屬材料，設(shè)計師只需按照材料的屈服強度計算承載能力，一般就能保證安全使用。脆性斷裂過程中，極少或沒有宏觀的塑性變形，但在局部區(qū)域仍然存在一定的微觀塑性變形，斷裂時承受的工程應(yīng)力通常不超過材料的屈服強度甚至低于按宏觀強度理論確定的許用應(yīng)力，所以也被稱為低應(yīng)力斷裂。由于脆性斷裂沒有宏觀塑性變形，也沒有其他預(yù)兆，一旦開裂后裂紋迅速擴展，造成整體斷裂和很大的裂口，同時還產(chǎn)生很多碎片，所以容易導致嚴重事故。選擇可能發(fā)

31、生脆性斷裂的金屬材料，必須從斷脆角度計算其承載能力，并充分估計其過載的可能性。93、 勻晶轉(zhuǎn)變：在這類合金中，結(jié)晶時都是從液相結(jié)晶出單相的固溶體，這種結(jié)晶過程稱為勻晶轉(zhuǎn)變。94、 勻晶相圖：兩組元不但在液態(tài)無限互溶，而且在固態(tài)也無限互溶的二元合金系所形成的相圖，稱為勻晶相圖95、 共晶轉(zhuǎn)變：兩組元在液態(tài)時相互無限固溶，在固態(tài)時相互有限互溶。在一定溫度下，由一定成分的液相同時結(jié)晶出成分一定的兩個固相。96、 共晶相圖：兩組元在液態(tài)時相互無限互溶，在固態(tài)時相互有限互溶，發(fā)生共晶轉(zhuǎn)變，形成共晶組織的二元系相圖，稱為二元共晶相圖。97、 包晶轉(zhuǎn)變 : Lc+ d P，D：包晶點。如Pt-Ag、Cu-Z

32、n、Sn-Sb、Cu-Sn等合金系。相圖分析：ACB為液相線，APDB為固相線，PE及DF分別是銀溶于鉑中和鉑溶于銀中的溶解度曲線。相圖中有三個單相區(qū)：液相L及固相和。單相區(qū)之間有三個兩相區(qū)L、L+和 。兩相區(qū)之間存在一條三相（L、）共存水平線，即PDC線。98、 包晶相圖：兩組元液態(tài)下無限互溶，固態(tài)下有限溶解，并且發(fā)生包晶轉(zhuǎn)變。99、 調(diào)質(zhì)處理：習慣上把淬火+高溫回火稱為調(diào)質(zhì)處理。其目的是為了獲得既有較高的強度、硬度，又有良好的塑性及沖擊韌性的綜合力學性能100、 鋼中的雜質(zhì)元素：1、 Mn: <0.8%時為雜質(zhì), 是有益元素。作用為： 強化鐵素體； 消除硫的有害作用。2、 Si：&l

33、t;0.5%時為雜質(zhì)，是有益元素。作用為： 強化鐵素體； 增加鋼液流動性。3、 S：是有害元素。常以FeS形式存在。易與Fe在晶界上形成低熔點共晶(985)，熱加工時(11501200)，由于其熔化而導致開裂，稱熱脆性.鋼中的硫應(yīng)控制在0.045%以下. Mn可消除硫的有害作用,FeS + Mn Fe + MnS，MnS熔點高(1600)。4、 P：也是有害元素。能全部溶入鐵素體中，使鋼在常溫下硬度提高，塑性、韌性急劇下降，稱冷脆性。P一般控制在0.045%以下。5、 N：室溫下N在鐵素體中溶解度很低，鋼中過飽和N在常溫放置過程中以FeN、Fe4N形式析出使鋼變脆, 稱時效脆化.加Ti、V、A

34、l等元素可使N固定，消除時效傾向。6、 O：氧在鋼中以氧化物的形式存在，其與基體結(jié)合力弱，不易變形，易成為疲勞裂紋源.7、 H：常溫下氫在鋼中的溶解度也很低。當氫在鋼中以原子態(tài)溶解時，降低韌性，引起氫脆。當氫在缺陷處以分子態(tài)析出時，會產(chǎn)生很高內(nèi)壓，形成微裂紋，其內(nèi)壁為白色，稱白點或發(fā)裂。101、 鎮(zhèn)靜鋼：鋼液在澆注前用錳鐵、硅鐵和鉛進行充分脫氧、使所含的氧不超過0.01%，以使鋼液在凝固時不析出一氧化碳，得到成分比較均勻、組織比較致密的鋼錠，這種鋼叫鎮(zhèn)靜鋼。102、 沸騰鋼：鋼液脫氧不完全，含有相當數(shù)量的氧，在凝固過程中析出大量的一氧化碳，引起沸騰，得到形成大量氣泡組織疏松的鋼錠，這種鋼叫沸騰

35、鋼。103、 鎮(zhèn)靜鋼與沸騰剛的比較沸騰鋼成本低，成材率高；沸騰鋼表面質(zhì)量好，沖壓性能好，焊接性能好；鎮(zhèn)靜鋼的鋼材質(zhì)量好。機械性能好。因此，凡要求沖壓性能好，含碳量較低的普通結(jié)構(gòu)件都選用沸騰鋼，如建筑用鋼、汽車外殼用深沖鋼板等。凡是重要的結(jié)構(gòu)件如鍋爐、化工容器用鋼和機械上需經(jīng)熱處理的受力零件用鋼都選用鎮(zhèn)靜鋼。104、 金屬的熱加工與冷加工：鋼材及許多其它金屬在生產(chǎn)過程中大多是經(jīng)熱變形加工的，塑性變形所產(chǎn)生的加工硬化會被立即產(chǎn)生的再結(jié)晶所抵消。這種在再結(jié)晶溫度以上進行的加工稱為熱加工。冷、熱加工的根本區(qū)別是看加工溫度在再結(jié)晶溫度以上或以下。故W在1000加工屬于冷加工（W的再結(jié)晶溫度1000），而

36、Pb在室溫下加工也是熱加工（Pb的再結(jié)晶溫度常溫）。：物質(zhì)中原子(或離子、分子)的遷移現(xiàn)象稱為擴散。（1）現(xiàn)象：柯肯達爾效應(yīng)。（2）本質(zhì)：原子無序躍遷的統(tǒng)計結(jié)果。（不是原子的定向移動）。擴散機理有兩種：空位擴散機理和間隙擴散機理。105、 影響擴散的因素：1、溫度，溫度越高，原子的能量越大，越易發(fā)生遷移，擴散系數(shù)越大，擴散越快。 2、固溶體類型。不同類型的固溶體，原子擴散機構(gòu)不同，溶質(zhì)原子的擴散激活能不同，間隙固溶體中溶質(zhì)原子的擴散激活能一般都比置換固溶體中的小，所以擴散速度較大。) 3、晶體結(jié)構(gòu)，總的來說，致密度越小的晶體結(jié)構(gòu)，原子的擴散激活能越小，原子越易遷移，擴散系數(shù)越大、擴散速度越快。

37、某些晶體結(jié)構(gòu)原子的擴散還具有各向異性。4、晶體缺陷。由于金屬外表面、晶界、亞晶界處晶格不同程度的產(chǎn)生畸變，能量較晶內(nèi)高，擴散激活能都較晶內(nèi)小。并且由于以上所述各面擴散激活能依次增高，因而表面擴散最快，晶界次之，亞晶界更次之，晶內(nèi)最慢。位錯線是晶格畸變的“管道”，原子沿這些“管道”擴散較晶內(nèi)容易，因而在位錯、空位等缺陷處的原子較完整晶格處的原子擴散速度快。5、化學成分。在金屬或合金中加入第二或第三元素時，有的可以加速擴散，熱有的則會減慢擴散，情況比較復(fù)雜，目前尚缺乏完整普通的理論。 106、 鑄鐵：含碳量大于2.11%的鐵碳合金，還含有Si、Mn和其他一些雜質(zhì)元素。同鋼相比，鑄鐵熔煉簡便、成本低

38、廉，雖然強度、塑性和韌性較低，但是具有優(yōu)良的鑄造性能、很高的減摩和耐磨性、良好的消振性和切削加工性以及缺口敏感性低等一系列優(yōu)點。因此得到了廣泛應(yīng)用。根據(jù)碳在鑄鐵中存在的形式，鑄鐵可分為以下三種：（1）白口鑄鐵:碳全部或大部分以滲碳體形式存在，斷裂時斷口呈白亮顏色。（2）灰鑄鐵:碳大部分或全部以游離的石墨形式存在，斷裂時斷口呈暗灰色。根據(jù)石墨的形態(tài)，灰鑄鐵可分為：普通灰鑄鐵，石墨呈片狀；球墨鑄鐵，石墨呈球狀；可鍛鑄鐵，石墨呈團絮狀；蠕墨鑄鐵，石墨呈蠕蟲狀。（3）麻口鑄鐵:碳既以滲碳體形式存在，又以游離態(tài)石墨形式存在。107、 灰鑄鐵: 灰鑄鐵牌號由“灰鐵”二字拼音字首“HT”和其后的數(shù)字組成，數(shù)字表示最低抗拉強度b，例如HT200?；诣T鐵價格便宜、應(yīng)用廣泛，其產(chǎn)量約占鑄鐵總產(chǎn)量的80以上。灰鑄鐵的組織是由鐵液緩慢冷卻時通過石墨化過程形成的，由片狀石墨和基體組織組成。108、 可鍛鑄鐵:可鍛鑄鐵是由一定成分的白口鑄鐵經(jīng)石墨化退火得到的一種高強度鑄鐵?？慑戣T鐵比灰鑄鐵具有較高的強度、塑性和沖擊韌性，但并不能鍛造?？慑戣T鐵牌號中“KT”為“可鐵”漢語拼音字首，其后面的H表示黑心可鍛鑄鐵；Z表示珠光體可鍛鑄鐵；B表示白心可鍛鑄鐵。符號后面的兩組數(shù)字分別表示最低抗拉強度和最低伸長率值。例如KTH35010。109、 球墨鑄