工程材料 復(fù)習(xí)綱要CYX

工程材料》孫維連魏鳳蘭主編中國農(nóng)業(yè)大學(xué)出版社第一章強(qiáng)度】抵抗塑性變形或斷裂的能力。塑性】斷裂前產(chǎn)生永久變形的能力。硬度】抵抗局部變形（特別是塑性變形）、壓痕或劃痕的能力。卜【試驗方法】壓入硬度試驗法、劃痕硬度試驗法、回跳硬度試驗法卜【布氏硬度】壓頭為淬硬鋼球時，測量硬度值小于450HBS；硬質(zhì)合金球時，硬度值小于||650HBW。I匚【表示方法】球體直徑/試驗力/保持時間（如：HBS10/1000/30）【洛氏硬度】HRA、HRB、HRC三種硬度標(biāo)尺?！綡RC：120°金剛石圓錐體，1471N,20~67HRC】【沖擊韌度】抵抗沖擊載荷作用而不破壞的能力?！居靡淮螖[鐘沖擊彎曲試驗測定】材料的疲勞】在交變應(yīng)力作用下，雖然零件承受的應(yīng)力低于材料屈服點，但經(jīng)過長時間的工作而產(chǎn)生的裂紋或突然彎曲斷裂的過程。【P12】—-Vr.第二章晶體】原子（離子）按一定集合形狀做有規(guī)律重復(fù)排列的物體。L【各項異性】金屬晶體沿不同晶面和晶向性能不同的現(xiàn)象?！綪23】非晶體】原子無規(guī)則地堆集在一起的物體?！拘阅懿町悺?、晶體有固定的熔點；2、晶體會表現(xiàn)出晶體的各向異性，而非晶體最終成為流動性的液體；3、晶體有有規(guī)律的幾何外形。晶格】原子在晶體中排列方式的三維空間格架，晶格子。【晶胞】在晶格中的一個能夠完全反映晶格特征的最小的幾何單元來表示原子排列規(guī)律。【晶格常數(shù)】棱邊長度【致密度】晶胞中原子所占的體積/晶胞的體積【配位數(shù)】晶格中與任一原子處于相等距離且最近的原子數(shù)?！倔w心立方晶格】晶胞中原子數(shù)：2，配位數(shù)：8，致密度：0.68?！久嫘牧⒎骄Ц瘛烤О性訑?shù)：4，配位數(shù)：12，致密度：0.74。匚【密排六方晶格】晶胞中原子數(shù)：6,配位數(shù)：12，致密度：0.74?！綪22】金屬、非金屬區(qū)別】金屬的電阻隨溫度升高而增大，有正的電阻溫度系數(shù)；非金屬的電阻隨溫度的升高而減小，電阻溫度系數(shù)為負(fù)。單晶體】（理論上）內(nèi)部晶格位相完全一致的晶體。多晶體】（實際上）由多晶粒組成的晶體結(jié)構(gòu)?！揪Ц袢毕荨奎c缺陷、線缺陷、面缺陷【P25】【點缺陷】晶格空位以及間隙原子、外來原子（或稱置換原子）的溶入。隨溫度增高，空I丨位數(shù)目也增加，因此也稱熱缺陷。I「【影響】使周圍原子產(chǎn)生凹進(jìn)或撐開，從而造成晶格畸變?！揪€缺陷】各種類型的位錯I「【影響】位錯在晶體中的存在及密度的變化，對金屬的性能如強(qiáng)度、塑性、疲勞、蠕變以及原子擴(kuò)散、相變等許多結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)化都起著重要的影響?！久嫒毕荨恐妇w中的晶粒間界、亞晶界（鑲嵌塊晶界）「【影響】凡晶格缺陷處及其附近，都有明顯的晶格畸變，因而會造成晶格能量的提高，并使金屬的物理、化學(xué)、力學(xué)性能發(fā)生顯著變化?！窘Y(jié)晶】物質(zhì)從液態(tài)狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)楣虘B(tài)晶體的過程?！綪30】【晶核的自發(fā)形成】只依靠液態(tài)經(jīng)書本身在一定過冷度條件下形成晶核【晶核的飛自發(fā)形成】依附于固態(tài)雜志表面而形成晶核的過程。卜【作用】可利用于細(xì)化金屬的結(jié)晶組織。1【例】【變質(zhì)處理/孕育處理】在液態(tài)金屬中有意制造人工晶核以細(xì)化組織?！就禺惥мD(zhuǎn)變】金屬在固態(tài)下隨溫度變化，由一種晶格變?yōu)榱硪环N晶格的現(xiàn)象°【P33】【晶粒度】晶粒大小?！綪34】卜【影響】晶粒越細(xì)，則金屬的強(qiáng)度、硬度、塑性、韌性越好。1【晶粒度的控制/細(xì)化晶粒】1、提高金屬過冷度；2、進(jìn)行變質(zhì)處理（只有在鑄造時，強(qiáng)化途徑是加變質(zhì)劑）；3、采用振動方法?！?Vr.第三章【組元】組成合金獨立的、最基本的單元。組元可以是金屬、非金屬或穩(wěn)定化合物。卜【分類】組元合金中的相，按其晶格結(jié)構(gòu)的基本屬性，可以分為固溶體和化合物。卜【固溶體】合金組元通過溶解形成的一種成分和性能均勻的，且結(jié)構(gòu)與組元之一相同的固丨丨相。【可分為置換固溶體和間隙固溶體】【P40】丨卜【溶質(zhì)】與固溶體晶格相同的組元，即結(jié)構(gòu)被保留的組元，含量較多。丨卜【溶劑】溶入溶劑的元素，即結(jié)構(gòu)被破壞的其余組元，含量較少。丨卜【置換固溶體】溶劑晶格的某些結(jié)點上的原子被溶質(zhì)原子所代替。丨卜【間隙固溶體】溶質(zhì)元素原子在溶劑晶格中并不占據(jù)晶格結(jié)點上原子的位置，而是嵌入II晶格的間隙之中。|Lt固溶強(qiáng)化】晶格畸變增大位錯運動的阻力，使金屬滑移變形變得更加困難，從而提高I合金的強(qiáng)度和硬度?！抉R氏體強(qiáng)化的主要原因】「【化合物】合金組元相互作用形成的晶格結(jié)構(gòu)和特性完全不同于任一組元的新相?！綪43】【相圖】用圖解的方法表示不同溫度、壓力及成分嚇得合金系中各相的平衡關(guān)系?！綪47】卜【二元勻晶相圖】兩組元在液態(tài)時無限互溶，在固態(tài)時也無限互溶，且形成單相固溶體。ILt勻晶轉(zhuǎn)變】由液相直接結(jié)晶成單相固溶體的結(jié)晶轉(zhuǎn)變。卜【二元共晶相圖】當(dāng)兩組元在液態(tài)時無限互溶，在固態(tài)時有限互溶，而且發(fā)生共晶反應(yīng)。|匚【共晶反應(yīng)】由一種成分固定的液相在恒溫下同時結(jié)晶出兩種成分和結(jié)構(gòu)都不相同的新I的固相的過程。卜【二元包晶相圖】當(dāng)兩組元在液態(tài)時無限互溶，在固態(tài)時有限互溶，而且發(fā)生包晶反應(yīng)。|Lt包晶反應(yīng)】由一種液相與一種固相在恒溫下相互作用而轉(zhuǎn)變?yōu)榱硪环N固相的過程。1【共析相圖】1【共析反應(yīng)】自某種均勻一致的固相中同時析出兩種成分和晶格結(jié)構(gòu)完全不同的新固相的轉(zhuǎn)變過程。第四章【鐵碳合金中的相組成物】卜【鐵素體F】C溶解于a-Fe中形成的間隙固溶體。|Lt特性】770°C以下具有鐵磁性。體心立方晶格，晶格間隙直徑小，因此溶碳能力極差。卜【奧氏體A】C溶解于Y-Fe中形成的間隙固溶體。卜【滲碳體Fe3C】鐵和碳形成的一種具有復(fù)雜晶格的間隙化合物。卜【石墨G】F；3C合金中游離存在的碳。卜【§鐵素體】C固溶到5-Fe中形成的一種間隙固溶體高溫相，1394C以上存在。「【液相L】鐵碳合金在液態(tài)時?！捐F碳合金的基本組織】卜【珠光體P】由鐵素體和滲碳體組成的機(jī)械混合物。卜【高溫萊氏體Ld】由液態(tài)中同時結(jié)晶出的奧氏體和滲碳體的機(jī)械混合物，1148C。匚【低溫萊氏體Ld'】在727C一下有珠光體和滲碳體組成的機(jī)械混合物?！捐F碳合金相圖】填寫組織【分析P66~73】【圖P68】JIIn1ion900TJSi3.0【鐵碳合金相圖】填寫組織【分析P66~73】【圖P68】JIIn1ion900TJSi3.0N譏0.02It1』昶12.1IP+lg10001、 隨著含碳量的增加，組織按下列順序變化：F-P-Ld2、 隨著含碳量的增加，由于硬度高的Feg增多，硬度低的F減少，所以合金的硬度呈直線關(guān)系增大。3、 隨著含碳量的增加，亞共析鋼中P增多而F減少。P的強(qiáng)度比較高，其大小與組織的細(xì)密程度有關(guān)，組織越細(xì)密，強(qiáng)度月高。F的強(qiáng)度極低。所以亞共析鋼的強(qiáng)度隨含碳量的增大而增大，當(dāng)含碳量超過亞共析成分后，由于強(qiáng)度很低的Fe3CII沿晶界析出，合金的強(qiáng)度增大變慢，到約0.9%C時，F(xiàn)e3CII沿晶界形成完整的網(wǎng)，強(qiáng)度迅速降低。到2.11%C后，合金中由于出現(xiàn)Ld'，強(qiáng)度降低到很低的值?！咎妓劁撝须s質(zhì)】Mn、Si、P、0、F、H、（其中S和P的影響最大）【P75】卜【錳】【優(yōu)】降低脆性、改善熱加工性能【缺】使鋼的過熱敏感性加強(qiáng)，易使晶粒粗大。卜【硅】【優(yōu)】提高強(qiáng)度、硬度，降低塑性和韌性【缺】產(chǎn)生黒脆現(xiàn)象。|Lt黒脆現(xiàn)象】硅使Feg穩(wěn)定性下降，促使其分解產(chǎn)生石墨，導(dǎo)致鋼的韌性嚴(yán)重下降。卜【硫】【優(yōu)】提高切削性能【缺】熱脆性|Lt熱脆性】在熱加工時，由于分布于晶界的共晶體已經(jīng)融化而導(dǎo)致加工時的開裂。卜【磷】【優(yōu)】增加耐大氣腐蝕能力【缺】冷脆性|匚【冷脆性】在組織中析出脆性很大的化合物Fe3P,而使鋼在室溫下強(qiáng)度提高，脆性增加。|這種脆化現(xiàn)象在低溫時更為嚴(yán)重。匚【氧】有害元素。【碳素鋼的分類】【P77】卜【按含碳量分】低碳鋼（sc〈0.25%）、中碳鋼（0.25%〈sc〈0.60%）、高碳鋼（?c>0.60%）卜【按鋼的質(zhì)量（品質(zhì)）分】按照有害雜質(zhì)硫和磷的含量分|卜【普通鋼】spW0.045%,3SW0.05%|卜【優(yōu)質(zhì)鋼】spW0.035%,ssW0.035%I匚【高級優(yōu)質(zhì)鋼】3pW0.03%,ssW0.02%【按鋼的用途分】卜【碳素結(jié)構(gòu)鋼】【P78~83】丨卜【普通碳素結(jié)構(gòu)鋼】0.06%〈sc〈0.38%||lL鋼號】Q屈服值-質(zhì)量等級代號?脫氧方法代號?！纠齉235-A.F】丨匚【優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼】碳含量0.05%〈sc〈0.90%,錳含量0.25%〈sMn〈1.2%的鐵碳合金。I「【鋼號】用2位數(shù)字表示鋼中平均含碳量的萬倍值。卜【碳素工具鋼】都屬于優(yōu)質(zhì)鋼?！浮捐T鋼】-J-*Vr.第五章金屬塑性變形】單晶體主要以滑移的方式進(jìn)行；多晶體主要是以位錯的方式進(jìn)行?！居绊憽吭斐尚巫儚?qiáng)化/加工硬化。I1【形變強(qiáng)化】隨塑性變形程度地增加，金屬的強(qiáng)度、硬度提高，而塑性、韌性下降。IL【原因】塑性變形除了使晶粒外形變化外，還會使晶體內(nèi)部嵌鑲塊尺寸細(xì)碎化，位錯密度增加，晶格畸變比較嚴(yán)重，因而增加了滑移阻力。【變化階段】回復(fù)、再結(jié)晶、晶粒長大3個階段卜【回復(fù)】當(dāng)加熱溫度不太高時，原子活動能力有所增加，原子已能作短距離的運動，所|以晶格畸變程度大為減輕，從而使內(nèi)應(yīng)力有所降低。1【再結(jié)晶】由畸變晶粒通過形核及晶核長大而形成新的無畸變的等軸晶粒的過程。熱加工和冷加工】金屬的冷塑性變形加工和熱塑性變形加工是以再結(jié)晶溫度來劃分的?！緹峒庸ぁ糠苍诮饘俚脑俳Y(jié)晶溫度以上進(jìn)行的加工?！纠浼庸ぁ吭谠俳Y(jié)晶溫度以下進(jìn)行的加工。L【區(qū)別】熱加工會產(chǎn)生再結(jié)晶，而冷加工不會?！綪91】【鋼的熱處理】在固態(tài)下通過對鋼進(jìn)行不同的加熱、保溫、冷卻來改變鋼的組織結(jié)構(gòu)，從而獲得所需要性能的一種工藝?！緤W氏體化】鋼在加熱和保溫階段，將發(fā)生室溫下的組織向奧氏體轉(zhuǎn)變?！緞傇诶鋮s時的組織轉(zhuǎn)變】【P96~101】卜【珠光體型轉(zhuǎn)變】過冷奧氏體在Al至550°C溫度范圍內(nèi)將轉(zhuǎn)變成珠光體類型組織。|l［珠光體P】A1~650C【索氏體S】650C~600C【托氏體T】600C~550C卜【貝氏體型轉(zhuǎn)變】只能等溫冷卻，是一種半擴(kuò)散型轉(zhuǎn)變。|1【上貝氏體】羽毛狀【下貝氏體】竹葉狀，強(qiáng)化鋼材的重要途徑之一。1【馬氏體型轉(zhuǎn)變】【板條狀馬氏體】【針片狀馬氏體】1【特點】轉(zhuǎn)變不完全，會有殘余奧氏體保留下來?！綜曲線】奧氏體等溫轉(zhuǎn)變曲線，綜合反映了過冷奧氏體在不同過冷度下的等溫轉(zhuǎn)變過程：|轉(zhuǎn)變開始和終了的時間，轉(zhuǎn)變產(chǎn)物和轉(zhuǎn)變量與溫度和時間的關(guān)系。匚【奧氏體等溫轉(zhuǎn)變】將奧氏體迅速冷至臨界溫度A1）以下的一定溫度，并在此溫度下進(jìn)行等溫，在等溫過程中所發(fā)生的相變?！就嘶稹繉⒔饘倩蚝辖鸺訜岬竭m當(dāng)?shù)臏囟?，保持一定時間，然后緩慢冷卻的熱處理工藝?！菊稹繉摬幕蛘咪摷訜岬紸c3（或Accm）以上30~50C，保溫適當(dāng)?shù)臅r間后，在靜止的空氣中冷卻的熱處理工藝?！就嘶鸷驼鸬闹饕康摹浚A(yù)備熱處理）1、 調(diào)整硬度以便進(jìn)行切削加工2、 消除殘余內(nèi)應(yīng)力，減少供給在后續(xù)加工中的變形和開裂3、細(xì)化晶粒，改善組織，提高力學(xué)性能4、為最終熱處理（如淬火、回火）做好組織準(zhǔn)備【淬火】將鋼件加熱到Ac3或Acl相變點以上某一溫度，保持一定時間，然后以大于Vk的丨速度冷卻，獲得馬氏體和（或）下貝氏體組織的熱處理工藝。卜【臨界冷卻速度Vk】剛淬火時獲得完全馬氏體的最低冷卻速度。卜【淬透性】規(guī)定條件下鋼材獲得淬硬層深度的能力，他是鋼材固有的一種屬性?！浮敬阌残浴夸撛谡４慊饤l件下所能達(dá)到的最高硬度?！净鼗稹繉⒋慊鸷蟮匿撛偌訜岬讲怀^Ac1的溫度，保持一定時間，然后冷卻到室溫的熱處|理工藝。卜【調(diào)質(zhì)處理】將淬火加高溫回火得到的回火S的熱處理。L【回火脆性】淬火鋼在某些溫度區(qū)間回火或從回火溫度緩慢冷卻通過該溫度區(qū)間的脆化現(xiàn)象。第七章【合金鋼鋼號】2位數(shù)字（碳質(zhì)量分?jǐn)?shù)）+元素符號（合金元素）+數(shù)字（合金質(zhì)量分?jǐn)?shù)）+……「【碳質(zhì)量分?jǐn)?shù)】結(jié)構(gòu)鋼萬分之一，工具鋼和特殊性能鋼千分之一，超過1%的不標(biāo)?！綪134】【合金的結(jié)構(gòu)鋼】【P135】卜【低合金結(jié)構(gòu)鋼】16Mn橋梁卜【合金滲碳鋼】20CrMnT齒輪卜【合金調(diào)質(zhì)鋼】40Cr卜【合金彈簧鋼】50Cr60Si2Mn（耐熱性）「【滾動軸承鋼】GCr15（耐磨）【合金工具鋼】卜【刀具】【P146】丨卜【低合金】9SiCrCrMn（速度低）熱硬性250°C低|L［高合金】W18CrV（速度快）熱硬性550C高「【模具】【P150】卜【冷作】滾動軸承鋼、刀具鋼「【熱作】中碳5CrNiMo5CrMnMo【不銹鋼】不銹鋼和耐酸鋼的統(tǒng)稱?！綪156】卜【用途】主要用來制造在各種腐蝕介質(zhì)中工作的零件或構(gòu)件?！浮抉R氏體不銹鋼】【鐵素體不銹鋼】【奧氏體不銹鋼】Cr18Ni9【P158】第八章【鑄鐵】（都不能鍛造）【P166】卜【灰鑄鐵HT###】