金屬材料學(xué)復(fù)習(xí)提綱

《金屬材料學(xué)》復(fù)習(xí)提綱第一章鋼的合金化原理基本概念：碳素鋼：碳量小于1.35%(0.1%-1.2%)，除鐵、碳和限量以內(nèi)的硅、錳、磷、硫等雜質(zhì)外，不含其他合金元素的鋼。基體的固溶體，一般把它們稱為合金滲碳體?；w的固溶體，一般把它們稱為合金滲碳體。偏聚：()的形成過(guò)程。等溫淬火：把鋼件加熱使其奧氏體化并均勻化后，使之快冷到貝氏體轉(zhuǎn)變溫度區(qū)工藝。間26～40℃，放入溫度稍高于Ms點(diǎn)的硝鹽浴或堿浴中，等溫保持一定時(shí)間（浴槽中保溫時(shí)間為30~60mi，然后取出置于空氣中冷卻的淬火工藝。第一類回火脆性：第一類回火脆性又稱不可逆回火脆性，低溫回火脆性，主要發(fā)生在回火溫度為250第一類回火脆性：第一類回火脆性又稱不可逆回火脆性，低溫回火脆性，主要發(fā)生在回火溫度為250～400℃。1在出現(xiàn)第一類回火脆性后再加熱到更高溫度回火，可以將脆性消除，使沖擊韌性重新升高。此時(shí)若再在200～350℃溫度范圍內(nèi)回火將不再會(huì)產(chǎn)生這種脆性。2與回火后的冷卻速度無(wú)關(guān)；3斷口為沿晶脆性斷口。第二類回火脆性：第二類回火脆性又稱可逆回火脆性，高溫回火脆性。發(fā)生的溫度在400～650℃。與回火后的冷卻速度有關(guān)；回火保溫后，緩冷出現(xiàn)，快冷不出現(xiàn)，出現(xiàn)脆化后可重新加熱后快冷消除。與組織狀態(tài)無(wú)關(guān)，但以M斷口為沿晶脆性斷口。淬透性（馬氏體層同鋼種接受淬火能力的重要指標(biāo)之一同鋼種接受淬火能力的重要指標(biāo)之一關(guān)。指鋼在淬火時(shí)硬化能力，用淬成馬氏體可能得到的最高硬度表示。主要取決指鋼在淬火時(shí)硬化能力，用淬成馬氏體可能得到的最高硬度表示。主要取決于馬氏體中的含碳量，碳含量越高，則鋼的淬硬性越高。其他合金元素的影響比較小。淬透性才是指奧氏體化后的鋼在淬火時(shí)獲得馬氏體的能力。其大小以鋼在一定條件下淬火獲得的淬透層深度和硬度分布表示。于馬氏體中的含碳量，碳含量越高，則鋼的淬硬性越高。其他合金元素的影響比較小。淬透性才是指奧氏體化后的鋼在淬火時(shí)獲得馬氏體的能力。其大小以鋼在一定條件下淬火獲得的淬透層深度和硬度分布表示。重點(diǎn)內(nèi)容：S、P的危害硫的最大危害是引起鋼在熱加工時(shí)開(kāi)裂，這種現(xiàn)象稱為熱脆造成熱脆的原因FeS硫的化學(xué)親合力大于鐵與硫的化學(xué)親合力，所以在含錳的鋼中，硫便與錳形MnSFeS的形成。傾向，并且它在Fe和Fe中的擴(kuò)散速度很小，很難用熱處理的方法予以消除。Fe-C相圖的影響影響置換固溶體溶解度的主要因素鋼中復(fù)雜點(diǎn)陣結(jié)構(gòu)和簡(jiǎn)單點(diǎn)陣結(jié)構(gòu)的碳化物各自的特點(diǎn)合金元素的偏聚機(jī)理（結(jié)構(gòu)學(xué)、能量學(xué)、熱力學(xué)）第一類回火脆性的特點(diǎn)第二類回火脆性的特點(diǎn)鋼強(qiáng)化的主要機(jī)制及其機(jī)理鋼的工藝性能主要包括哪些方面我國(guó)鋼鐵編號(hào)的原則第二章工程結(jié)構(gòu)鋼基本概念：低碳貝氏體鋼)0．160．20％。雙相鋼又稱復(fù)相鋼。由馬氏體、奧氏體或貝氏體與鐵素體基體兩相組織構(gòu)成的鋼。一般將鐵素體與奧氏體相組織組成的鋼稱為雙相不銹鋼，將鐵素體與馬氏體相組織組成的鋼稱為雙相鋼。雙相鋼是低碳鋼或低合金高強(qiáng)度鋼經(jīng)臨界區(qū)熱處理或控制軋制后而獲得。重點(diǎn)內(nèi)容：碳素結(jié)構(gòu)鋼牌號(hào)的表示方法脫氧方法符號(hào)：沸騰鋼—F；鎮(zhèn)靜鋼—Z；半鎮(zhèn)靜鋼—b；特殊鎮(zhèn)靜鋼—TZ第三章機(jī)械制造結(jié)構(gòu)鋼基本概念：0.3-0.6%0.3-0.6%很好的綜合機(jī)械性能，即在保持較高的強(qiáng)度的同時(shí)又具有很好的塑性和韌性，各類機(jī)器上的結(jié)構(gòu)零件大量采用調(diào)質(zhì)鋼，是結(jié)構(gòu)鋼中使用最廣泛的一類鋼。很好的綜合機(jī)械性能，即在保持較高的強(qiáng)度的同時(shí)又具有很好的塑性和韌性，各類機(jī)器上的結(jié)構(gòu)零件大量采用調(diào)質(zhì)鋼，是結(jié)構(gòu)鋼中使用最廣泛的一類鋼。淬火后高溫回火的熱處理方法稱為調(diào)質(zhì)處理500-650℃之間進(jìn)行回火。調(diào)質(zhì)可以使鋼的性能，材質(zhì)得到很大程度的調(diào)整，其強(qiáng)度、塑性和韌性都較好，具有良好的綜合機(jī)械性能。調(diào)質(zhì)處理后得到之間進(jìn)行回火。調(diào)質(zhì)可以使鋼的性能，材質(zhì)得到很大程度的調(diào)整，其強(qiáng)度、塑性和韌性都較好，具有良好的綜合機(jī)械性能。調(diào)質(zhì)處理后得到回火索氏體。等合金碳氮化合物較充分溶入奧氏體，使奧氏體充分合金化，在軋、鍛冷卻過(guò)程中析出大量微細(xì)彌散分布的合金碳氮化合物，并發(fā)生沉淀強(qiáng)化及先共析鐵素體呈細(xì)、小、彌散析出，分割和細(xì)化奧氏體晶粒使鋼的強(qiáng)度與硬度增加，基體組織顯著強(qiáng)化。為此，獲得相當(dāng)調(diào)質(zhì)鋼經(jīng)調(diào)質(zhì)處理后的綜合力學(xué)性能，由于省去了調(diào)質(zhì)處理工序，因此稱之為微合金非調(diào)質(zhì)鋼。氮化合物較充分溶入奧氏體，使奧氏體充分合金化，在軋、鍛冷卻過(guò)程中析出大量微細(xì)彌散分布的合金碳氮化合物，并發(fā)生沉淀強(qiáng)化及先共析鐵素體呈細(xì)、小、彌散析出，分割和細(xì)化奧氏體晶粒使鋼的強(qiáng)度與硬度增加，基體組織顯著強(qiáng)化。為此，獲得相當(dāng)調(diào)質(zhì)鋼經(jīng)調(diào)質(zhì)處理后的綜合力學(xué)性能，由于省去了調(diào)質(zhì)處理工序，因此稱之為微合金非調(diào)質(zhì)鋼。水韌處理,奧氏體，碳化物及少量的相變產(chǎn)物珠光體所組成。沿奧氏體晶界析出的碳化物降低鋼的韌性，為消除碳化物，將鋼加熱至奧氏體區(qū)溫度（1050-1100℃，視鋼中碳化物的細(xì)小奧氏體，碳化物及少量的相變產(chǎn)物珠光體所組成。沿奧氏體晶界析出的碳化物降低鋼的韌性，為消除碳化物，將鋼加熱至奧氏體區(qū)溫度（1050-1100℃，視鋼中碳化物的細(xì)小或粗大而定）并保溫一段時(shí)間（每25mm壁厚保溫1，使鑄態(tài)組織中的碳化物基本上都固溶到奧氏體中，然后快速冷卻，從而得到單一的過(guò)冷奧氏體組織。重點(diǎn)內(nèi)容：合金結(jié)構(gòu)鋼牌號(hào)的表示方法彈簧鋼中各種合金元素的作用彈簧鋼常用熱處理工藝滾動(dòng)軸承鋼的成分特點(diǎn)，C、Cr利影響表面強(qiáng)化態(tài)鋼的工作環(huán)境滲碳鋼的成分特點(diǎn)、合金元素的作用以及熱處理工藝特點(diǎn)高錳鋼的熱處理及其冷作硬化的本質(zhì)第四章工模具鋼基本概念：一次硬化法二次硬化法重點(diǎn)內(nèi)容：碳素工具鋼及合金工具鋼牌號(hào)的表示方法一般情況下，亞共析鋼采用完全淬火工藝，而過(guò)共析鋼采用不完全淬火工藝高速鋼中合金元素的作用高速鋼的鑄態(tài)組織高速鋼的鍛造和熱處理第五章不銹鋼基本概念：不銹耐酸鋼的簡(jiǎn)稱，耐空氣、蒸汽不銹耐酸鋼的簡(jiǎn)稱，耐空氣、蒸汽、水等弱腐蝕介質(zhì)或具有不銹性的鋼種稱為不銹鋼；而將耐化學(xué)介質(zhì)腐蝕（酸、堿、鹽等化學(xué)浸蝕）的鋼種稱為耐酸鋼。由于兩者在化學(xué)成分上的差異而使他們的耐蝕性為不銹鋼；而將耐化學(xué)介質(zhì)腐蝕（酸、堿、鹽等化學(xué)浸蝕）的鋼種稱為耐酸鋼。由于兩者在化學(xué)成分上的差異而使他們的耐蝕性不同，普通不銹鋼一般不耐化學(xué)介質(zhì)腐蝕，而耐酸鋼則一般均具有不銹性?；瘜W(xué)腐蝕電化學(xué)腐蝕金屬和電解質(zhì)組成兩個(gè)電極，組成腐蝕原電池。例如鐵和氧，因?yàn)殍F的的電極電位總比氧的電極電位低，所以鐵是陽(yáng)極，遭到腐蝕。點(diǎn)腐蝕點(diǎn)腐蝕就是指在金屬材料表面大部分不腐蝕或者腐蝕輕微，而分散發(fā)生的局部腐蝕。一般點(diǎn)腐蝕的孔徑都小于1mm部腐蝕。一般點(diǎn)腐蝕的孔徑都小于1mm，深度都小于孔徑。不銹鋼在含有Cl的環(huán)境中容易出現(xiàn)點(diǎn)腐蝕的傾向。晶界腐蝕局部腐蝕的一種。沿著金屬晶粒間的分界面向內(nèi)部擴(kuò)展的腐蝕。主要由于晶粒表面和內(nèi)部間化學(xué)成分的差異以及晶界雜質(zhì)或內(nèi)應(yīng)力的存在。晶間腐蝕破壞晶粒間屬光澤，看不出被破壞的跡象，但晶粒間結(jié)合力顯著減弱，力學(xué)性能惡化,晶粒表面和內(nèi)部間化學(xué)成分的差異以及晶界雜質(zhì)或內(nèi)應(yīng)力的存在。晶間腐蝕破壞晶粒間屬光澤，看不出被破壞的跡象，但晶粒間結(jié)合力顯著減弱，力學(xué)性能惡化,不能經(jīng)受敲擊，所以是一種很危險(xiǎn)的腐蝕。通常出現(xiàn)于黃銅、硬鋁合金和一些不銹鋼、鎳基合中。應(yīng)力腐蝕或（主要是拉應(yīng)力）和腐蝕的共同作用下產(chǎn)生的失效現(xiàn)象。它常出現(xiàn)于鍋爐用鋼、黃銅、高強(qiáng)度鋁合金和生的失效現(xiàn)象。它常出現(xiàn)于鍋爐用鋼、黃銅、高強(qiáng)度鋁合金和不銹鋼中，凝汽器管、礦ft用鋼索、飛機(jī)緊急剎車用高壓氣瓶?jī)?nèi)壁等所產(chǎn)生的應(yīng)力腐蝕也很顯著。n/8塔曼在研究單相(固溶體)合金的耐蝕性時(shí)發(fā)現(xiàn)：?jiǎn)蜗嗪辖鹉臀g能力隨耐蝕組分的原子數(shù)與合金總原子數(shù)之比為n/8（n=1.2.3‥‥7）呈階梯式升高，合金電勢(shì)相應(yīng)升高，這一規(guī)律稱n/8n(1)適用于二元系統(tǒng)，也適用于多元系統(tǒng)也適用于多元系統(tǒng)(如鉻鎳不銹鋼)；(3)同一合金在不同介質(zhì)中其穩(wěn)定性臺(tái)階值不同，并非任何固溶體合金在各個(gè)介質(zhì)中，對(duì)應(yīng)n=1.2‥‥7時(shí)均會(huì)出現(xiàn)穩(wěn)定性依次突升。475℃脆性(體積分?jǐn)?shù)超過(guò)15%~20%)的雙相焊縫金屬，經(jīng)過(guò)350~500℃加熱后，塑性和韌度會(huì)顯著降低，性質(zhì)脆化。由于在475350~500℃加熱后，塑性和韌度會(huì)顯著降低，性質(zhì)脆化。由于在475℃時(shí)脆化速度最快，故稱為“475℃脆性”。鐵素體含量越多，這種脆化現(xiàn)象越嚴(yán)重。已產(chǎn)生“475℃脆化”的焊900℃淬火消除。相脆性375~875℃溫度范圍內(nèi)長(zhǎng)期使用，會(huì)產(chǎn)生一種Fe-Cr金屬間化合物，稱為σ屬間化合物，稱為σ68HRC。由于σ相析出的結(jié)果，使焊縫的沖擊韌度急劇下降，這種現(xiàn)象稱為“σ相脆化”。通常認(rèn)為，σ相是由鐵素體演變而來(lái)，當(dāng)鋼中鐵素體的體積分?jǐn)?shù)超過(guò)5％時(shí)，很快就會(huì)形成σ相。因此，對(duì)于高溫下工σσ相，恢復(fù)焊接接頭的韌度，可以把焊接接頭加熱到1000~1050℃，然后快速冷卻。σ1Crl8Ni9Ti重點(diǎn)內(nèi)容：金屬腐蝕的類型不銹鋼的分類（按金相組織）提高鋼耐腐蝕性能的主要途徑Cr元素在不銹鋼中的作用Ni元素在不銹鋼中的作用鐵素體不銹鋼的脆性?shī)W氏體不銹鋼發(fā)生晶間腐蝕的原因及防止措施奧氏體不銹鋼的穩(wěn)定化處理第六章耐熱鋼基本概念：耐熱鋼（或稱高溫不起皮鋼稱高溫不起皮鋼熱強(qiáng)鋼在高溫下具有良好抗氧化能力且具有較高的高溫強(qiáng)度的鋼熱穩(wěn)定鋼（抗氧化鋼）在高溫下有較好的抗氧化能力且具有一定強(qiáng)度的鋼，常用的抗氧化鋼3Cr18Mn12Si2N、2Cr20Mn9Ni2Si2N、3Cr18Ni25Si2常用的抗氧化鋼3Cr18Mn12Si2N、2Cr20Mn9Ni2Si2N、3Cr18Ni25Si2等，它們會(huì)形Cr2O3、SiO2、Al2O3氧化膜，提高抗氧化性、抗硫蝕性和抗?jié)B碳性，還具有較好的剪切、沖壓和焊接性能。在Cr鋼中加入La、Ce等稀土元素，既可以降低Cr2O3的揮發(fā)，形成更穩(wěn)定的(Cr,La)2O3；又能促進(jìn)鉻的擴(kuò)散，有利于形成Cr2O3，進(jìn)一步提1000℃的零件。蠕變塑性變形不同，塑性變形通常在應(yīng)力超過(guò)彈性極限之后才出現(xiàn)，而蠕變只要應(yīng)力的作用時(shí)間相形不同，塑性變形通常在應(yīng)力超過(guò)彈性極限之后才出現(xiàn)，而蠕變只要應(yīng)力的作用時(shí)間相當(dāng)長(zhǎng)，它在應(yīng)力小于彈性極限施加的力時(shí)也能出現(xiàn)。蠕變極限是表示材料抵抗蠕變能力大小的指標(biāo),一般用規(guī)定溫度下和規(guī)定時(shí)間內(nèi)達(dá)..σ1/10000σ1/10000010000小時(shí)100000,.抗氧化性的能力稱為抗氧化性。氧化性。熱強(qiáng)性在室溫下，鋼的力學(xué)性能與加載時(shí)間無(wú)關(guān)，但在高溫下鋼的強(qiáng)度及變形量不但與時(shí)間有關(guān)，而且與溫度有關(guān)，這就是耐熱鋼所謂的熱強(qiáng)性。但與時(shí)間有關(guān)，而且與溫度有關(guān)，這就是耐熱鋼所謂的熱強(qiáng)性。重點(diǎn)內(nèi)容：碳鋼中的氧化膜及其形成規(guī)律提高鋼抗氧化性的途徑提高熱強(qiáng)性的途徑第七章形狀記憶合金基本概念：?jiǎn)纬绦螤钣洃浶?yīng)形狀記憶合金在較低的溫度下變形，加熱后可恢復(fù)變形前的形狀，這種只在加熱過(guò)程中存在的形狀記憶現(xiàn)象稱為單程記憶效應(yīng)。形狀，這種只在加熱過(guò)程中存在的形狀記憶現(xiàn)象稱為單程記憶效應(yīng)。全程形狀記憶效應(yīng)某些合金加熱時(shí)恢復(fù)高溫相形狀，冷卻時(shí)又能恢復(fù)低溫相形狀，稱為雙程記憶效應(yīng)。狀，稱為雙程記