工程材料知識點總結(jié)

1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上第一章1.三種典型晶胞結(jié)構(gòu)： 體心立方：Mo、Cr、W、V和 -Fe 面心立方： Al、Cu、Ni、Pb和 -Fe密排六方： Zn、Mg、Be體心立方面心立方密排六方實際原子數(shù)246原子半徑配位數(shù)81212致密數(shù)68%74%74%2. 晶向、晶面與各向異性晶向：通過原子中心的直線為原子列，它所代表的方向稱為晶向，用晶向指數(shù)表示。晶面：通過晶格中原子中心的平面稱為晶面，用晶面指數(shù)表示。（晶向指數(shù)、晶面指數(shù)的確定見書P7。）各向異性：晶體在不同方向上性能不相同的現(xiàn)象稱為各向異性。3. 金屬的晶體缺陷：點缺陷、線缺陷、面缺陷4.晶體缺陷與強化：室溫下金屬的強度隨晶體缺陷的增

2、多而迅速下降，當缺陷增多到一定數(shù)量后，金屬強度又隨晶體缺陷的增加而增大。因此，可以通過減少或者增加晶體缺陷這兩個方面來提高金屬強度。5.過冷：實際結(jié)晶溫度Tn低于理論結(jié)晶溫度To的現(xiàn)象稱為過冷。過冷度 過冷度與冷卻速度有關，冷卻速度越大，過冷度也越大。6. 結(jié)晶過程：金屬結(jié)晶就是晶核不斷形成和不斷長大的過程。7. 滑移變形：單晶體金屬在拉伸塑性變形時，晶體內(nèi)部沿著原子排列最密的晶面和晶向發(fā)生了相對滑移，滑移面兩側(cè)晶體結(jié)構(gòu)沒有改變，晶格位向也基本一致，因此稱為滑移變形。晶體的滑移系越多，金屬的塑性變形能力就越大。8. 加工硬化：隨塑性變形增加，金屬晶格的位錯密度不斷增加，位錯間的相互作用增強，提

3、高了金屬的塑性變形抗力，使金屬的強度和硬度顯著提高，塑性和韌性顯著降低，這稱為加工硬化。9. 再結(jié)晶：金屬從一種固體晶態(tài)過渡到另一種固體晶態(tài)的過程稱為再結(jié)晶。 作用：消除加工硬化，把金屬的力學和物化性能基本恢復到變形前的水平。10. 合金：兩種或兩種以上金屬元素或金屬與非金屬元素組成的具有金屬特性的物質(zhì)。11. 相：合金中具有相同化學成分、相同晶體結(jié)構(gòu)并有界面與其他部分隔開的均勻組成部分稱為“相”。 分類：固溶體和金屬間化合物第二章1.鐵碳合金相圖（20分） P222.鐵碳合金相圖的基本相性能：P23鐵素體（用表示）：碳溶于-Fe中形成的體心立方晶格的間隙固溶體，金相顯微鏡下為多邊形晶粒。鐵素

4、體中碳的溶解度很小。鐵素體的強度和硬度低、塑性好，力學性能與純鐵相似。鐵素體在770以下具有磁性。奧氏體（用表示）：碳溶于-Fe中形成的面心立方晶格的間隙固溶體，金相顯微鏡下為規(guī)則的多邊形晶粒。奧氏體中碳的溶解度較大。奧氏體的強度和硬度不高，塑性好，容易壓力加工。奧氏體沒有磁性。固溶體（又稱高溫鐵素體，用表示）：碳溶于-Fe中形成的體心立方晶格的間隙固溶體。固溶體的性質(zhì)與鐵素體相同，但固溶體只存在于13941538，在1495碳的溶解度最大，達到0.09%。滲碳體(即是相）：滲碳體的硬度很高，強度極低，脆性非常大，對鐵碳合金的力學性能有很大影響。液相（用L表示）：鐵和碳在一定溫度下生成的液相熔

5、體。3. 鐵碳合金相的轉(zhuǎn)變：P244.鋼的平衡結(jié)晶過程（三選一）P2426共析鋼 亞共析鋼 過共析鋼第三章1. 珠光體轉(zhuǎn)變?yōu)閵W氏體的過程主要有三階段：奧氏體的形核與長大；剩余滲碳體的溶解；奧氏體成分的均勻化。2. 熱處理有兩種冷卻方式：等溫冷卻：將鋼由加熱溫度迅速冷卻到臨界點以下的既定溫度，保溫一定時間，進行恒溫轉(zhuǎn)變，然后再冷卻到室溫的過程。連續(xù)冷卻：將鋼由加熱溫度連續(xù)冷卻到室溫，在臨界點以下進行連續(xù)轉(zhuǎn)變的過程。3. 退火：將鋼加熱到臨界點以上或者在臨界點以下某一既定溫度保溫一定時間，然后緩慢冷卻（一般是隨爐冷卻）的一種熱處理工藝。4. 退火的分類：完全退火 等溫退火 球化退火 去應力退火（低

6、溫退火） 擴散退火5. 正火：將鋼加熱到以上3050（亞共析鋼）或者以上3050（過共析鋼），保溫一定時間后在空氣中冷卻，得到索氏體組織。目的：P366. 淬火：將淬火剛加熱到以上3050（亞共析鋼）或者以上3050（共析鋼、過共析鋼），保溫一定時間，然后快速冷卻（油冷或水冷），使奧氏體轉(zhuǎn)變?yōu)轳R氏體的熱處理工藝。 目的：獲得馬氏體組織以提高鋼的強度和硬度。7. 回火：將淬火鋼加熱到以下的某一溫度，保溫一段時間，然后冷卻至室溫，改善組織并消除內(nèi)應力的熱處理工藝。8. 回火的種類和應用：低溫回火（150250）：得到馬氏體組織中溫回火（350500）：得到回火屈氏體組織高溫回火（500650）：得

7、到回火索氏體9.習慣上把淬火加高溫回火的熱處理稱為調(diào)質(zhì)處理。第四章1. 合金化的原因：碳鋼的性能有許多不足，特別是淬透性低，強度和屈強比低，回火穩(wěn)定性差；在抗高壓，耐腐蝕，耐高、低溫和耐磨方面也較差。合金化是改善金屬使用和加工性能最根本的方法。2. 合金化的基本原則：強化鐵素體，細化晶粒，提高淬透性、回火抗力和耐蝕性，防止高溫回火脆性和改善加工性能。3. 鋼的分類（給10個鋼種，寫出它的名稱）P5254第五章1. 金屬材料的力學性能是指材料在力或能量的作用下所表現(xiàn)的行為。2. 金屬的力學性能指標：強度：硬度：衡量材料軟硬程度的一種性能指標。塑性：韌性：材料在斷裂前吸收變形能量的能力。3.沖擊吸

8、收功：試樣在沖擊實驗力一次作用下折斷時所吸收的功。第六章1. 金屬材料常見的失效形式：變形失效 斷裂失效 表面損傷（腐蝕、磨損）2. 蠕變：金屬材料在長時間恒溫、恒應力作用下，即使應力低于屈服點也會緩慢產(chǎn)生塑性變形的現(xiàn)象。3. 斷裂：金屬材料在應力的作用下分為互不相連的兩個或兩個以上部分的現(xiàn)象。4. 斷裂的分類：P75按斷裂前變形程度：韌性斷裂、脆性斷裂區(qū)別：韌性斷裂：金屬材料在斷裂之前產(chǎn)生顯著的宏觀塑性變形的斷裂叫做韌性斷裂。特征：緩慢，有可見的塑性變形，斷裂過程中吸收了較多的能量，有變形前兆，危害小。脆性斷裂：金屬材料在斷裂之前沒有發(fā)生或很少發(fā)生宏觀可見的塑性變形的斷裂叫做脆性斷裂。特征：

9、快速，沒有可見的塑性變形，斷裂過程中材料吸收的能量很小，沒有變形前兆，危害大。疲勞斷裂：金屬材料在交變載荷作用下，經(jīng)過一定的周期后所發(fā)生的斷裂叫做疲勞斷裂。5. 過程裝備及其構(gòu)件失效的原因：設計不合理選材不當及材料缺陷制造工藝不合理操作和維修不當?shù)谄哒?. 壓力容器的使用工況壓力：高壓 溫度：高溫 介質(zhì)特性：易燃、易爆、有毒介質(zhì) 操作特點：2. 壓力容器失效形式由于力學性能因素引起的失效：韌性斷裂、脆性斷裂、疲勞斷裂3. 壓力容器對材料性能的要求壓力容器用鋼大都為低碳鋼良好的冶金質(zhì)量優(yōu)良的綜合力學性能良好的材料組織和組織穩(wěn)定性良好的加工工藝性能和焊接性能4. 低溫用鋼和高溫用鋼的特點和性能要求

10、（15分)高溫用鋼特點：一是高溫下鋼會產(chǎn)生蠕變現(xiàn)象；二是高溫下鋼的力學性能隨溫度及載荷持續(xù)時間而變化；三是高溫下鋼的組織結(jié)構(gòu)常會產(chǎn)生轉(zhuǎn)變。蠕變：金屬在長時間的恒溫、恒應力作用下，發(fā)生緩慢的塑性變形的現(xiàn)象。蠕變使材料變脆并使材料的力學性能下降。P100102分類珠光體耐熱鋼馬氏體耐熱鋼鐵素體耐熱鋼奧氏體耐熱鋼特點合金元素含量少，膨脹系數(shù)小，導熱性好，具有良好的冷、熱加工性能和焊接性能淬透性好，空冷就能得到馬氏體抗氧化性強，但高溫強度低，焊接能力差，脆性大具有高的熱強性和抗氧化性，高的塑性和韌性，良好的可焊性和冷成形性熱處理正火+回火退火正火固溶常用鋼號15CrMo、12Cr1MoV1Cr11MoV、1Cr12WMoV1Cr13Si3、1Cr13SiAl、1Cr18Si20Cr19Ni9、0Cr18Ni9Ti、0Cr17Ni12Mo2、2Cr25Ni