工程材料復(fù)習(xí)點(diǎn)不全

1、工程材料前6章復(fù)習(xí)材料備注：我個人做的，僅供參考，如果有錯的地方，大家找找書對應(yīng)一下。1、材料力學(xué)性能:(1) 強(qiáng)度：屈服強(qiáng)度，抗拉強(qiáng)度(2) 塑性：斷面收縮率和斷后伸長率。(3) 硬度： 測驗(yàn)方法三類：壓力法（布氏、洛氏、維氏）、劃痕法、回跳法。2、工藝性能：鑄造性能、壓力加工性能、焊接性能、熱處理性能和切削加工性能。3、金屬晶體結(jié)構(gòu)：體心立方晶格、面心立方晶格、密排六方晶格。4、過冷度：理論結(jié)晶溫度和實(shí)際結(jié)晶溫度之差5、液態(tài)金屬的結(jié)晶過程為晶核的形成和長大。6、晶粒越小，其強(qiáng)度、塑性、韌性越高。7、獲得細(xì)晶粒：（1）提高結(jié)晶時的冷卻速度，增加過冷度。 （2）進(jìn)行變質(zhì)處理 （3）采用機(jī)械振動

2、、超聲波振動、電磁攪拌，造成枝晶破碎。8、合金的相結(jié)構(gòu)：固溶體和金屬化合物。9、提高材料的力學(xué)性能的途徑：固溶強(qiáng)化、彌散強(qiáng)化、細(xì)晶強(qiáng)化、形變強(qiáng)化。10、鐵碳合金的基本相： （1）鐵素體：碳融入于-Fe中，符號為“F”，室溫時Wc=0.0008%。 （2）奧氏體：碳溶入Fe中，符號為“A”，溶碳能力比較強(qiáng)。 （3）滲碳體：用符號“Fe3C”熔點(diǎn)硬度高，塑性韌性差。11、（1）特征點(diǎn)：A：純鐵熔點(diǎn)，D：滲碳體的熔點(diǎn)，C：共晶點(diǎn)，當(dāng)液相冷卻至1148度時結(jié)晶出E點(diǎn)的A體 和F點(diǎn)的Fe3C的復(fù)合組織即叫做共晶轉(zhuǎn)變。這種 組織叫做共晶組織，又叫萊氏體。用符號“Ld” E：碳在奧氏體的最大溶解度，F(xiàn)碳在鐵

3、素體的最大 溶解點(diǎn)。G：-Fe與Fe相互轉(zhuǎn)變點(diǎn)。Q：600度 時碳在鐵素體中的溶解度；S：共析點(diǎn)，在727度時 從奧氏體中析出兩種不同的固相（Fp+FeCk）的復(fù)相 組織，稱為珠光體。 （2）特征線：ACD液相線，AECF固相線，ECF共晶轉(zhuǎn)變線，PSK 共析轉(zhuǎn)變線。當(dāng)Wc>2.11%的鐵碳合金緩慢冷卻通過 共晶轉(zhuǎn)變線時發(fā)生共晶轉(zhuǎn)變：當(dāng)Wc>0.0218%的鐵碳 合金緩冷到共析轉(zhuǎn)變線時均共析轉(zhuǎn)變。ES線為碳在奧 氏體溶解度曲線，PQ為碳在鐵素體中的溶解度曲線， GS線是奧氏體和鐵素體轉(zhuǎn)變線。 （3）Wc<0.02%為工業(yè)純鐵， 0.02%<Wc<2.11%為鋼：

4、0.02%<Wc<0.77%為亞共析鋼，室溫下為鐵素體和珠光體混合物（P+F）Wc=0.77%為共析鋼，室溫下為層片狀珠光體(P)0.77%<Wc<2.11%為過共析鋼,室溫下為珠光體和二次滲碳體（P+Fe3C2） 2.11%<Wc<6.69%為白口鑄鐵：2.11%<Wc<4.3%為亞共晶白口鑄鐵，Wc=4.3%共晶白口鑄鐵 4.3%<Wc<6.69%為過共晶白口鑄鐵。12、含碳量和鐵碳合金組織性能的關(guān)系：（1）隨著含碳量增加，鐵素體的量不斷減少，滲碳體不斷增多。（2）碳含量：0 0.77% 2.11% 4.3% 6.69%（3）組織

5、變化：F F+P P P+ Fe3C2 P+ Fe3C2+Ld Ld Ld+Fe3C1 Fe3C 含碳量關(guān)系：Wc F Fe3C 強(qiáng)度和硬度 塑性和韌性 （注意：當(dāng)Wc>0.9%時，由于晶界中存在網(wǎng)狀 二次滲碳體而使強(qiáng)度下降。 13、改善鋼性能的途徑：合金化和熱處理（三步驟：加熱、保溫、冷卻） 熱處理分：普通熱處理和表面熱處理 普通熱處理：正火、退火（預(yù)先熱處理）淬火、回火（最終熱處理）14、奧氏體晶粒的大小時評定加熱質(zhì)量的主要指標(biāo)之一15、控制奧氏體晶粒長大的措施：（1）合理選擇加熱速度、溫度和保溫時間。加熱溫度越高，保溫越長， 晶粒越大。加熱速度越快，晶粒趨向細(xì)小。 （2）成分。加入

6、合金元素，組織晶粒長大。除Mn P外 （3）合理選擇原始組織。16、過冷奧氏體冷卻方式：等溫冷卻和連續(xù)冷卻17、過冷奧氏體的轉(zhuǎn)變：高溫?cái)U(kuò)散型轉(zhuǎn)變（A1 550度）為珠光體類型 中溫半擴(kuò)散型轉(zhuǎn)變（550度Ms）為貝氏體類型 低溫?zé)o擴(kuò)散型轉(zhuǎn)變（Ms以下）為馬氏體類型18、珠光體類型隨著溫度降低，間距增大，硬度增大 分為：珠光體P，索氏體S，托氏體 T（為彈簧鋼）。貝氏體類型隨著溫度降低產(chǎn)生為：上貝氏體（羽毛狀、硬度強(qiáng)度高）和下貝氏體（針葉狀，硬度強(qiáng)度高、 塑性韌性好，具有較好的綜合性能，用等溫淬火獲得）19、C曲線右移情況：（1）含碳量增加 （2）加熱溫度越高，保溫越長，奧氏體形成越均勻，奧氏體越

7、穩(wěn)定。 C曲線左移情況：主要在過共析鋼里面，在同一奧氏體化溫度下，含碳量雖然增加，但奧氏體為增加，而以未溶的滲碳體增加，因而易形成結(jié)晶核心，促進(jìn)奧氏體轉(zhuǎn)變。 Ms Mf 下移的情況：Wc增加或者合金量增加。20、馬氏體： Wc<0.2% 板條狀馬氏體，硬度高，塑性韌性好，具有較好的綜合性能。Wc>1% 片狀馬氏體，硬度高，塑性韌性差。21、馬氏體轉(zhuǎn)變不徹底性：過冷奧氏體在快速轉(zhuǎn)變時只有大部分轉(zhuǎn)變?yōu)轳R氏體，會有殘余的奧氏體沒有轉(zhuǎn)變，而 且隨著奧氏體含碳量的增加而增多。 由于殘余的奧氏體的存在，降低了鋼的硬度和耐磨性。所以常常在淬火后采用冷處理使殘余的奧氏體轉(zhuǎn)變?yōu)轳R氏體。22、鋼的退火

8、：（1）作用：降低硬度，細(xì)化晶粒，消除應(yīng)力，消除組織缺陷，改善組織，改善切削加工性， 為最終熱處理作組織準(zhǔn)備。 （2）分類：A完全退火：加熱到Ac3以上30度，保溫足夠時間后隨爐冷卻到550度以下，再出爐空冷叫做完全退火。適用于亞共析鋼的各種鑄件，鍛件，彈簧等的退火 B 球化退火：與完全退火的區(qū)別是加熱到Ac1以上的20度。它可使片狀，網(wǎng)狀的滲碳體變成球轉(zhuǎn)。若組織里有較多的網(wǎng)狀二次滲碳體，可在球化退火前先進(jìn)行一次正火用于消除網(wǎng)狀二次滲碳體。適用于過共析鋼。 C 等溫退火D去應(yīng)力退火。 （3）一般安排在毛坯生產(chǎn)后，切削加工之前進(jìn)行。23、鋼的正火：（1）正火是將鋼件加熱到Ac3 Acm線以上的3

9、0度。 （2）作用：對低碳鋼調(diào)整硬度，改善切削加工性。對共析鋼，過共析鋼消除網(wǎng)狀二次滲碳體，為球化退做準(zhǔn)備。 簡單概括為：消除鍛件內(nèi)應(yīng)力，細(xì)化晶粒，改善切削加工性。 （3）一般安排在毛坯生產(chǎn)后，切削加工之前進(jìn)行。24、鋼的淬火：（1）目的：為獲得馬氏體或者下貝氏體的組織，然后再進(jìn)行回火，以滿足零件工藝性能要求。 （2）對于亞共析鋼正常淬火溫度為Ac3以上的30度，對于共析鋼和過共析鋼一般選擇在Ac1以上的3050度。若加熱溫度在Acm以上的高溫，會使硬度下賤，奧氏體粗大，馬氏體粗大，性能變差，而且還會有氧化、脫碳、變形、開裂的傾向。 （3）淬火介質(zhì)：油水，水，鹽水（冷卻速度快，易淬硬，但是內(nèi)應(yīng)

10、力增大） （4）淬火工藝方法：A單介質(zhì)淬火，B雙介質(zhì)淬火，C預(yù)冷淬火，D分級淬火（馬氏體）F等溫淬火(貝氏體)25、鋼的回火：（1）目的：減少或者消除淬火的內(nèi)應(yīng)力，減少變形和開裂傾向，穩(wěn)定工作的組織與尺寸，調(diào)整力學(xué)性能。 （2）種類、組織、性能： A低溫回火：回火后的組織為回火馬氏體，保持淬火時的高硬度和耐磨性。 主要用于高碳鋼和合金鋼制作的刀具，磨具，滾動軸承，滲碳及表面淬火的工件。 B中溫回火：回火后的組織為回火托氏體，具有較高的彈性極限，屈服點(diǎn)和一定的韌性。 主要用于各種彈簧類的零件。 C高溫回火：淬火加高溫回火為調(diào)質(zhì)處理，得到的是回火索氏體。具有較高的綜合性能。 主要受力件如軸承，齒輪

11、，螺栓，連桿。也可用于精密零件的預(yù)先熱處理。26、鋼的淬透性：它是鋼的一種特性。只與成分有關(guān)，與熱處理無關(guān)。 淬透性主要取決于奧氏體的穩(wěn)定性主要是：1.化學(xué)成分的影響 主要是碳元素的影響，當(dāng)C%小于1.2%時，隨著奧氏體中碳濃度的提高，顯著降低臨界冷卻速度，C曲線右移，鋼的淬透性增大；當(dāng)C%大于1.2%時，鋼的冷卻速度反而升高，C曲線左移，淬透性下降。其次是合金元素的影響，除鈷外，絕大多數(shù)合金元素溶入奧氏體后，均使C曲線右移，降低臨界冷卻速度，從而提高鋼的淬透性。2.奧氏體晶粒大小的影響 奧氏體的實(shí)際晶粒度對鋼的淬透性有較大的影響，粗大的奧氏體晶粒能使C曲線右移，降低了鋼的臨界冷卻速度。但晶粒

12、粗大將增大鋼的變形、開裂傾向和降低韌性。3.奧氏體均勻程度的影響 在相同冷度條件下，奧氏體成分越均勻，珠光體的形核率就越低，轉(zhuǎn)變的孕育期增長，C曲線右移，臨界冷卻速度減慢，鋼的淬透性越高。4.鋼的原始組織的影響 鋼的原始組織的粗細(xì)和分布對奧氏體的成分將有重大影響。5.部分元素，例如Mn，Si等元素對提高淬透性能起到一定作用，但同時也會對鋼材帶來其他不利的影響。27、鋼的淬硬性：鋼在正常淬火條件下的馬氏體的最高硬度的能力，與含碳量有關(guān)，含碳量越高，淬硬性越好。28、鋼的表面熱處理：（1）感應(yīng)加熱表面熱處理 ： A高頻用于中小型零件，B中頻用于淬硬性較深的較大零件。（用于中碳鋼和中碳合金鋼） C

13、工頻用于大零件，D超音頻（2）火焰加熱表面淬火29、常見鋼熱處理缺陷：（1）過熱與過燒，過熱可以用正火來消除，過燒無法挽救。 （2）氧化與脫碳，脫碳影響工件表面的硬度和內(nèi)磨度。 （3）變形與開裂30、熱處理的工序位置：熱處理分為預(yù)先熱處理和最終熱處理。 （1）預(yù)先熱處理：預(yù)先熱處理包括退火、正火、調(diào)質(zhì)處理。退火：用于一些高合金鋼或者是正火后得到高硬度不易切削的或者產(chǎn)生其他缺陷的鋼。和正火一樣一般用在鍛造，毛坯生產(chǎn)之后，粗加工之前。 調(diào)質(zhì)處理：提高工件綜合性能，減少變形。一般安排在粗加工之后，精加工之前目的是保證淬透性差的鋼種表面調(diào)質(zhì)層的組織不被切削掉。 （2）最終熱處理：最終熱處理包括各種淬火

14、，回火，表面淬火，表面熱處理。 一般用于半精加工之后，磨削之前。31:、鑄鐵的分類：白口鑄鐵、灰鑄鐵、可鍛鑄鐵、球墨鑄鐵、儒墨鑄鐵。32、鑄鐵性能：強(qiáng)度、塑性、韌性比鋼低。但是具有良好的減震性，高的消震性，優(yōu)良的加工性能。33、鑄鐵的石墨化：第一階段：液相的共晶階段。液相直接析出一次石墨和共晶石墨。 第二階段：共晶至共析轉(zhuǎn)變階段，從奧氏體中直接析出二次石墨。 第三階段：共析轉(zhuǎn)變階段，奧氏體轉(zhuǎn)變?yōu)殍F素體加石墨。 注意：只有前兩個階段完全進(jìn)行時才能得到第三個階段。34、灰鑄鐵的基體：第三階段的完全轉(zhuǎn)變：鐵素體+石墨 部分轉(zhuǎn)變：珠光體+鐵素體+石墨 全部轉(zhuǎn)變：珠光體35、灰鑄鐵的孕育處理：在澆注前往

15、鐵液里加入少量強(qiáng)烈促進(jìn)石墨化得物質(zhì)（孕育劑：硅鐵，硅鈣）進(jìn)行處理。 提高鑄鐵的綜合性能。36、灰鑄鐵的用處：一般用于動載荷較小，而靜載荷要求高的重要零件。如：缸體、齒輪及機(jī)床鑄件37、灰鑄鐵的牌號：HT100、HT200可鍛鑄鐵的牌號：KTH350006、KTZ45006球墨鑄鐵的牌號：QT40018、QT700238、灰鑄鐵的熱處理：去應(yīng)力退火，消除鑄件的白口退火，正火，表面熱處理球墨鑄鐵的熱處理：退火，正火，調(diào)制處理，等溫回火。39、鋁合金的固溶時效處理：主要提高強(qiáng)度硬度，降低塑性。40、常用軸承合金：錫基和鉛基軸承合金（又為巴氏合金） 錫基軸承：ZSbSnSb11Cu6 鉛基軸承：ZPb

16、Sb16Sn16Cu2 銅基軸承：ZCuPb30 工程用鑄造鋼：2G200400 工程結(jié)構(gòu)用鋼 碳素結(jié)構(gòu)鋼：Q235 低合金高強(qiáng)度結(jié)構(gòu)鋼：Q245 優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼（Wc=0.05%0.9%）：45、65Mn、08F鋼的分類用途 合金滲碳鋼（Wc=0.1%0.25%）：20CrMnMo、12Cr2Ni4、20Cr 機(jī)械結(jié)構(gòu)鋼 合金調(diào)質(zhì)鋼（Wc=0.3%0.5%）：40Cr、40CrNi、特殊的25Cr2Ni4WA 碳素彈簧鋼 ：65、85、65Mn 彈簧鋼 合金彈簧鋼：55Si2MnB、60Si2Mn、50CrVA、60Si2CrVA 滾動軸承鋼：GCr9、G20CrMo、GCr15 量具：模具鋼：Cr12MoV、Cr12型的 工具鋼 碳素工具鋼：T7T1 刃具鋼 低合金工具鋼：9SiCr、9MnSi、CrWMn高速鋼：W8Cr9V(W系)、W6Mo5Cr4V2（W、Mo系）特殊性能鋼 不銹耐蝕鋼： 1Cr13、2Cr13、3Cr13、1Cr18Ni4T