铸造工艺概念合辑(版本17-315)

1、铸造领域概念解释合辑1、 金属：具有正的电阻温度系数的物质，其电阻随温度的升高而增加；而非金属的电阻温度系数为负值。2、 材料: 是具有一定性能，可以用来制作器件、构件、工具、装置等物品的物质。3、 金属学：是研究金属或合金的化学成分、组织、结构及性能之间的相互关系及变化规律的科学。 4、 化学成分：组成物质的基本元素及其含量。5、 金属键：处于集聚状态的金属原子，全部或大部将它们的价电子贡献出来，为其整个原子集体所公有，形成电子云（电子气）。贡献出价电子的原子，则变为正离子，沉浸在电子云中，它们依靠运动于其间的公有化的自由电子的静电作用而结合起来，这种结合方式叫做金属键，它没有饱和性和方向性

2、。6、 晶体：物质的原子、分子在三维空间周期性、规则排列的固体。例如：金属。晶体的特性：有固定的熔点，各向异性。7、 结构：原子在空间有规律排列的形式（原子集合体中各原子的具体组合状态）。8、 致密度：晶胞中原子所占体积与该晶胞体积之比，可用来原子排列的紧密程度进行定量比较。 体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属有-Fe 、Al等。9、 空间点阵：由等同点规则地、周期性重复排列所组成的三维阵列。简称点阵。 10、 晶格：在表达空间点阵的几何图形时，用假象的平行线条将阵点连接起来，构成的三维几何格架。 11、 晶胞（单胞）：能代表整个空间点阵特征

3、的最小单元体。12、 晶体缺陷：原子偏离规则排列的不完整性区域。晶体缺陷有三种：点缺陷、线缺陷、面缺陷13、 位错：是晶格中的某处有一列或若干列原子发生了某些有规律的错排现象。这种错排现象是晶体内部局部滑移造成的，根据局部滑移的方式不同，可以形成不同类型的位错，最简单、最基本的类型有刃型位错和螺型位错两种。14、 晶界：晶体结构相同但位向不同的晶粒之间的界面称为晶界。15、 组织：用肉眼和借助于不同放大倍数的显微镜观察到的金属材料内部各种相的晶粒大小、形态和分布。组织不同，性能也不同。 Al-Si合金 晶粒形貌 纯铝锭组织16、 组元：组成合金最基本的独立的物质叫做组元，或简称元。一般说来组元

4、就是组成合金的元素，也可以是稳定的化合物.( 如：碳钢的组元：铁和碳；黄铜的组元：锌和铜) 17、 相：结构相同、成分和性能相同并以界面相互分开的均匀组成部分。18、 相界：具有不同晶体结构的两相之间的分界面称为相界。相界的结构有三类，即共格界面、半共格界面和非共格界面。19、 合金；由两种或者两种以上的元素组成具有金属特性的物质。20、 纯铁的冷却曲线21、 硬质合金：是指将一种或多种难熔金属碳化物和金属粘结剂，通过粉末冶金工艺生产的一类合金材料。22、 临界晶核：根据自由能与晶胚半径的变化关系，可以知道半径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，也可能稳定

5、长大。因此，半径为rc的晶胚称为临界晶核。其物理意义是，过冷液体中涌现出来的短程规则排列的原子集团(晶胚)，当其尺寸rrc时，这样的原了团可成为晶核而长大。临界晶核半径rc其大小与过冷度有关。23、 凝固：由液态转变为固态的过程。24、 热力学第二定律：在等温等压条件下，物质系统总是自发地从自由能较高的状态向自由能较低的状态转变。这说明，只有引起体系自由能降低的过程才能自发进行。结晶能否发生，要看液相和固相自由能的高低。25、 相起伏：在理论结晶温度以上，这些短程有序的原子集团是不稳定的，瞬时出现，瞬时消失，此起彼伏。这种不断变化着的短程有序原子集团称为结构起伏，或称为相起伏。26、 晶胚：只

6、有在过冷液体中出现的尺寸较大的相起伏，才有可能在结晶时转变为晶核，因此这些尺寸较大的相起伏被称为晶胚。27、 能量起伏:在一定温度下, 系统有一定的自由能, 这是指宏观平均能量. 但是在微区各处的能量此起彼伏,变化不定.微区能量偏离平衡能量的现象28、 晶核：液体中存在足够大的稳定晶坯即“晶核”。 晶核形成 = 过冷液体中的相起伏 + 能量起伏29、 过冷现象：实际的结晶过程冷速都很快，液态金属在理论结晶温度以下开始结晶的现象。30、 过冷度DT ：理论结晶温度与实际结晶温度的差值。DT= T0 T1。金属总是在一定的过冷度下结晶，过冷是结晶的必要条件。对于一定的金属来说，过冷度有一最小值，若

7、过冷度小于此值，结晶过程就不能进行。 31、 结晶：结晶就是原子由不规则排列状态（液态）过渡到规则排列状态（固态）的过程。结晶过程就是形核和长大的过程！对于铸件和焊件来说,结晶过程基本上决定了材料的使用性能和寿命。对于铸锭，影响轧制和锻压工艺性能!使用性能！因此,研究和控制金属的结晶成为提高金属力学性能和工艺性能的重要手段。32、 结晶潜热：金属结晶时从液相转变为固相要放出热量，称为结晶潜热。33、 正温度梯度:液相中的温度随至界面距离的增加而提高的温度分布状况.结晶潜热通过已结晶的固相和型壁散失.34、 负温度梯度:液相中的温度随至界面距离的增加而降低的温度分布状况.结晶潜热通过过冷液体散失

8、.35、 树枝晶: 液态金属在结晶中各个方向上发展不同,而形成的树枝状晶体.36、 等轴晶:如果枝晶在三维空间得到均衡发展, 各个方向上的一次轴近似相等,这样形成的晶粒,叫等轴晶37、 柱状晶: 如果枝晶在一个方向上的一次轴长得很长,而在其他方向上受到阻碍, 而形成的细长晶粒。38、 铸锭三个晶区：表面细晶区、中间柱状晶区、中心等轴晶区。当高温的金属液体倒入铸模后，由于温度较低的模壁有强烈的吸热和散热作用，使靠近模壁的一薄层液体产生极大的过冷，结晶首先从模壁处开始。模壁作为非均匀形核的基底，在这一薄层液体中立即产生大量晶核，并同时向各个方向生长。由于晶核数量多，临近的晶核很快彼此相遇，不能继续

9、生长，在靠近模壁处形成一薄层等轴细晶区。 优点：晶粒细小组织致密，力学性能好，缺点：细晶区很薄,没有实际意义。在细晶区形成的同时，模壁的温度由于被液态金属加热而迅速升高；金属凝固后收缩，使细晶区和模壁脱离，形成空气层，阻碍了液态金属的散热；细晶区的形成释放出大量结晶潜热，导致液体金属冷却速度降低，过冷度减小，形核速率降低。垂直于模壁方向散热最快，晶体沿其相反方向择优生长，形成柱状晶。优点：组织致密，性能有方向性缺点：有弱面随柱状晶区的长大，模壁温度升高，散热的方向性不明显，同时锭模中心部分的液态金属的温度逐渐降低并渐趋均匀，最终几乎同时进入过冷状态，并以非均匀方式形核，由于在不同方向上的生长速

10、度相同，因而便形成了等轴晶粒。中心部分的液态金属的冷却速度较慢，过冷度较小，故晶粒就较粗大。优点：不存在明显的弱面，各晶粒的取向各不相同，性能不具有方向性缺点：组织不致密39、 柱状晶的应用：对于杂质多、塑性差的金属及合金，如钢铁、镍基合金等，不希望形成发达的柱状晶。但对于塑性好的铝、铜等有色金属及合金，即使全部为柱状晶组织，也能顺利通过热轧而不致开裂。柱状晶的性能有明显的方向性，沿晶轴方向的强度较高，对于那些主要受单向载荷的机器零件，例如汽轮机叶片等，柱状晶结构是非常理想的。熔化温度高、浇注温度高、浇注速度大等因素有利于在铸锭的截面上保持较大的温度梯度，获得较发达的柱状晶。结晶时，单向散热，

11、有利于柱状晶的生成。40、 粗糙界面：结晶时，晶界由树枝晶、等轴晶、柱状晶的形式生长，其界面为粗糙界面。具有粗糙界面的金属，长大机制为连续长大，长大速度大，所需过冷度小；41、 光滑界面：只有杰克逊因子较高的物质仍然保持着光滑界面形态。具有光滑界面的金属化合物、半金属（Si、Sb等）或非金属等，长大机制为二维晶核长大或螺型位错长大方式，长大速度慢，所需过冷度大；42、 晶体成长的界面形态：与界面前沿的温度梯度和界面的微观结构有关，正温度梯度下，光滑界面的一些小晶面互成一定角度，呈锯齿状；粗糙界面的形态为平行于Tm等温面的平直界面，呈平面长大方式。负温度梯度下，一般金属和半金属的界面都呈树枝状，

12、只有杰克逊因子较高的物质仍然保持着光滑界面形态。43、 回复、再结晶、晶粒长大金属经冷塑性变形后，内部组织和各项性能均发生相应变化，而且由于位错等结构缺陷密度的增加以及畸变能的升高，使其处于热力学不稳定状态。当变形金属加热时，通过增加原子的扩散能力，有助于促进向低能量状态的转变第一阶段：是指冷塑性变形的金属在加热时，在光学显微组织发生向改变之前所产生的某些亚结构和性能的变化过程。回复。温度越高,回复的程度越大；当温度一定时,回复的程度随时间的延长而逐渐增大。回复过程主要是空位和位错在退火过程中发生运动,从而改变了它们的数量和组态的过程.。分为（低温、中温、高温）三种回复。第二阶段：当变形金属高

13、于回复温度加热时，在变形组织的基体上产生新的无畸变晶核，并通过逐渐长大成等轴晶粒，从而取代全部变形组织，该过程称为再结晶。第三阶段：上述小晶粒通过互相吞并方式而长大，直至形成较为稳定的尺寸，称为晶粒长大。其驱动力：界面能差。界面能越大，曲率半径越小，驱动力越大。44、 细晶强化: 细化晶粒不仅能提高材料的强度和硬度，还能提高材料的韧性和塑性。工业上将通过细化晶粒来提高材料强度的方法称为细晶强化.45、 晶粒度: 表示晶粒大小的量度。通常将晶粒大小分为8级，1级最粗，8级最细。通常1-4级为粗晶粒度，5-8级为细晶粒度。46、 工业中细化晶粒的方法:1、控制过冷度：在一定范围内，过冷度越大， N

14、/G越大，晶粒越细。2、变质处理：在浇铸前往液态金属中加入形核剂，促进形成大量的非均匀晶核来细化晶粒。3、振动和搅拌：输入能量提高形核率；使凝固过程中正在长大的晶体破碎，增加核心。 未加细化剂 加细化剂 <AZ31镁合金铸态组织>47、 缩孔：金属凝固时体积要收缩，金属收缩后，原来能填满铸型的液态金属，凝固后就不能再填满，如果没有液态金属继续补充的话，就会出现孔洞，称为缩孔。集中缩孔形成空洞；分散缩孔形成缩松。为了减少疏松，可提高浇注时的液面以改善液体的补给条件。铸锭中的疏松在热轧过程中可以焊合。 48、 气孔：金属液体比固体溶解的气体多，凝固时要析出气体；铸型中的水分、铸模表面的

15、锈皮等与液体作用时可能产生气体；浇注时液体流动过程也可能卷进气体。如果气体在凝固时来不及逸出，就会保留在金属内部，形成气泡。如果表面凝固快，气体停留在表面附近，则形成所谓的皮下气孔。铸锭中的封闭的气孔可在热加工时焊合,张开的气孔需要切除.铸件中出现气孔则只能报废.49、 夹杂物：根据的来源，通常把夹杂物分为外来的和内生的两大类。混入金属中的炉衬耐火材料或炉渣颗粒（包括刚带入的、或与金属液发生化学反应而在成分和结构上已有相当大改变的）属于外来夹杂物；在熔炼、凝固过程中，熔融金属中含有的各化学元素的化学反应产物，来不及排除，仍保留在固态金属中，称为内生夹杂物。50、 合金：指两种或两种以上的金属，

16、或金属与非金属，经熔炼或烧结，或用其他方法组合而成的具有金属特性的物质。常见的合金有碳钢：铁碳合金、 黄铜：锌铜合金51、 共晶转变；在一定的温度下，由定成分的液相同时结晶出两个成分不同的固相的转变。  52、 枝晶偏析；由于固溶体结晶通常是树枝状进行，结果使枝干和枝间的化学成分不同，称为枝晶偏析。 53、 伪共晶；非共晶成分的合金所得到共晶组织称为伪共晶。54、 自然时效：经过冷、热加工或热处理的金属材料，于室温下发生性能随时间而变化的现象。55、 加工硬化: 指随冷塑性变形量增加，金属的强度、硬度提高，塑性、韧性下降的现象。加工硬化的工程意义：1、其是强化材料

17、的重要手段，尤其是对于那些不能用热处理方法强化的金属材料。2、其有利于金属进行均匀变形。因为金属已变形部分产生硬化，将使继续的变形主要在未变形或变形较少的部分发展。3、其给金属的继续变形造成了困难，加速了模具的损耗，在对材料要进行较大变形量的加工中将是不希望的，在金属的变形和加工过程中常常要进行“中间退火”以消除这种不利影响，因而增加了能耗和成本。56、 固溶体:合金的组元之间以不同比例相互混合后形成的固相，其晶体结构与组成合金的某一组元的相同，这种固相就是固溶体。（两种组元混合，一种充当溶质的角色，另一种组元充当溶剂的角色，溶剂的晶体结构就是固溶体的晶体结构。溶质与溶剂的结合方式有两种，间隙

18、固溶和置换固溶。）57、 间隙固溶体：溶质原子不占据溶剂晶格的正常结点位置，而是填入溶剂原子间的一些间隙中，形成间隙固溶体58、 置换固溶体：溶质原子位于溶剂晶格的某些结点位置所形成的固溶体。溶质原子与溶剂原子的尺寸差不同，都将引起晶格畸变，产生固溶强化。59、 渗碳体：具有复杂晶格的间隙化合物。可用符号Cm表示，是铁碳合金中重要的基本相。渗碳体的含碳量为6.69%，熔点为1227，硬度高、脆性大，塑性几乎为零，有磁性转变，在230以下具有弱磁性。是一个亚稳相，在一定条件下可发生分解：Fe3C3Fe+C（石墨），铁碳合金中呈片状、球状、网状或板状。60、 铁素体：碳在Fe中的间隙固溶体。为体心

19、立方晶格，常用符号F或表示，最大溶碳量为0.0218% (727)，在室温下的溶碳能力更低，一般在0.008%以下,其性能与纯铁基本相同；此外，碳溶于-Fe（BCC）中的间隙固溶体称为高温铁素体，以表示，于1495时的最大溶碳量为0.09%。61、 奥氏体: 是碳溶于-Fe 中的间隙固溶体（FCC），常用符号A或表示。最大溶碳量为2.11% (1148)，奥氏体的塑性很好，且具有顺磁性形成过程：1):奥氏体晶核的形成 2):奥氏体晶核的长大；3)残留渗碳体的溶解；4):奥氏体成分均匀化。奥氏体晶粒对钢在室温下组织和性能的影响。奥氏体晶粒细小时，冷却后转变产物的组织也细小，其强度与塑性

20、韧性都较高，冷脆转变温度也较低；反之，粗大的奥氏体晶粒，冷却转变后仍获得粗晶粒组织，使钢的力学性能（特别是冲击韧性）降低，甚至在淬火时发生变形、开裂。控制奥氏体晶粒大小的方法：a):制定合适的加热规范，控制加热温度及保温时间、快速短时加热；b):碳含量控制在一定范围内，并在钢中加入定量阻碍奥氏体晶粒长大的合金元素。c):考虑原始组织的影响。62、 马氏体:钢从奥氏体状态快速冷却，抑制其扩散性分解，在较低温度下（低于Ms点）发生的无扩散性相变叫马氏体转变，其形成的晶体结构就是马氏体。马氏体转变是强化金属的重要手段之一。比如钢在淬火时发生的强化和硬化是由于形成了马氏体。63、 珠光体：（pearl

21、ite），是共析转变的产物,由F（或） 与Fe3C的机械混合物，称作，用P表示。64、 索氏体：钢在正火或等温转变过程中形成的铁素体F（或）和渗碳体Fe3C的机械混合物。65、 贝氏体：钢在珠光体转变温度以下，马氏体转变温度以上的范围内，过冷奥氏体将发生贝氏体转变66、 莱氏体:（Ledeburite）,和Fe3C组成的共晶混合物，用Ld表示67、 稀有金属 ：一般是指那些在地壳中含量少、分布稀散、冶炼方法较复杂或研制使用较晚的一大类有色金属。68、 相图：相图是表示合金系中的合金状态与温度、成分之间关系的一种图解，通过相图可以了解各种成分的合金在不同温度下存在哪些相，各相的成分以及

22、其相对含量。69、 铁碳相图：70、 按组织区分的铁碳合金相图71、 包晶线：HJB线（1495），J为包晶点，Wc=0.090.53%的Fe、C合金缓冷到HJB线均发生包晶反应，即： L0.53+0.090.17 （LB+HJ）72、 共晶线: ECF水平线（1148），C点为共晶点，凡是Wc=2.116.69%的Fe、C合金缓冷到EFC线均发生共晶反应，即： L4.302.11+ Fe3C （LCE+ Fe3C）。转变产物为和Fe3C组成的共晶混合物称为莱氏体（Ledeburite），用Ld表示。73、 共析线：PSK水平线（727），S点为共析点。凡Wc>0.0218%的Fe、C合

23、金冷却到PSK线均发生共析反应，即：0.770.0218 + Fe3C （SP+ Fe3C） 转变产物为和Fe3C组成的机械混合物称为珠光体。共析转变温度常用A1表示。74、 工业纯铁：含碳量低于0.0218%；75、 亚共析钢：含碳量为0.0218%0.77%；76、 共析钢：含碳量为0.77%；77、 过共析钢：含碳量为0.77%2.11%；78、 亚共晶白口铸铁：含碳量为2.11%4.30%；79、 共晶白口铸铁：含碳量为4.30%；80、 过共晶白口铸铁：含碳量为4.30%6.69%。81、 随着钢中碳含量的增加，钢中的渗碳体增多。其对硬度、强度、塑性的影响硬度方面：硬度呈直线上升。强

24、度方面：在0.8C时，强度也是虽直线上升的。在=0.8C时，组织全为珠光体，强度最高；但在0. 8C以后，随碳量的继续增加，组织中将会出现网状渗碳体，致使强度很快下降；当2.11C后，组织中出现莱氏体强度将很低，塑性方面：塑性是随碳量增加而下降的，在出现莱氏体后，塑性将几乎降为零。82、 热处理：是指将钢在固态下加热、保温和冷却，以改变钢的组织结构，获得所需要性能的一种工艺。常规热处理方法有：正火、淬火、回火和退火。热处理的作用：1、强化金属材料，充分发挥材料的潜力。2、热处理可以消除热加工工艺过程中的缺陷。3、是机械零件加工工艺过程中的重要工序。4、使工件表面具有抗磨损、耐腐蚀等特殊物理化学

25、性能。并非所有金属材料都可以进行热处理，只有固态相变的合金才能进行热处理。83、 正火：可使同批毛坯具有相同的硬度，使组织均匀化、细化、改善加工性能（便于切削加工）。其作用是：1、改善低碳钢的切削加工性能；2、消除中碳钢的热加工缺陷；3、消除过共析钢的网状碳化物，便于；4、提高普通结构件的力学性能。其目的： 对于低、中碳钢(0.6C%)，目的与退火的相同。 对于过共析钢，用于消除网状二次渗碳体，为球化退火作组织准备。 普通件最终热处理。要改善切削性能，低碳钢用正火，中碳钢用退火或正火,高碳钢用球化退火.84、 淬火：获得高的齿面硬度，耐磨性及疲劳强度并保持心部的强度及韧性。钢的将钢加热到Ac1

26、或Ac3以上，保温一定时间，然后快速（大于临界冷却速度）冷却以获得马氏体（下贝氏体）组织的热处理工艺称为淬火。 85、 回火：将淬火后的钢件加热到Ac1以下某一温度，保温一定时间后冷却至室温的热处理工艺叫回火。分为低温回火（如刀具、量具、滚动轴承和渗碳件等。）、中温回火（具有高的弹性极限，所以主要用于各种弹簧件。）、高温回火（适用于中碳结构钢制作的曲轴、连杆、连杆螺栓、汽车拖拉机半轴、机床主轴及齿轮等重要机器零件。）低温回火工艺：一般加热至(150-200)进行。回火的目的是：（1）降低零件脆性，消除或降低内应力；（2）获得所要求的力学性能；（3）稳定尺寸；（4）改善加工性86、 退火：退火是

27、将钢加热至临界点Ac1以上或以下温度，保温一定时间以后随炉缓慢冷却以获得近于平衡状态组织的热处理工艺。退火工艺分为：完全、等温、不完全、球化、均匀化、去应力和再结晶退火七种退火方式。退火种类：根据加热温度可以分为在临界温度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、均匀化退火，后者包括再结晶退火、去应力退火，根据冷却方式可以分为等温退火和连续冷却退火。退火目的:均匀钢的化学成分及组织，细化晶粒，调整硬度，消除内应力和加工硬化，防止加工过程中变形，改善钢的成形及切削加工性能，并为淬火做好准备。对一些受力不大、性能要求不高的机器零件，可作为最终热处理87、 淬透性：指在规定条件

28、下,钢在淬火冷却时获得马氏体组织深度的能力。88、 钢的表面淬火：表面淬火是将工件表面快速加热到淬火温度，然后迅速冷却，仅使表面层获得淬火组织，而心部仍保持淬火前组织的热处理方法。89、 钢的表面化学热处理：将工件置于一定温度的活性介质中保温，使一种或几种元素渗入金属的表面，以改变其化学成分、组织和性能的热处理工艺。过程分为：（1）分解：介质在一定温度下发生化学分解，产生可渗入元素的活性原子（2）吸收：活性原子被工件表面吸收 3）扩散;渗入工件表面层的活性原子，由表面向中心迁移的过程。90、 钢的形变热处理：钢的形变热处理是把塑性变形（锻、轧等）和热处理工艺紧密结合起来的一种热处理方

29、法。形变热处理是把塑性变形（锻、轧等）和热处理工艺紧密结合起来的一种热处理方法。由于它可以使钢同时受到形变强化和相变强化，因此可以大大提高钢的综合力学性能，另外，它还能大大简化钢件生产流程，节省能源，因而受到愈来愈广泛的重视，提高钢的强韧性的重要手段之一。91、 塑性变形：除去外力后，材料内残留的变形。有冷、热两种塑性变形，冷轧、冷拉等冷塑性变形后金属的强度显著提高而塑性下降；经热轧、锻造等热塑性变形后，强度提高不明显，但塑性和韧性较铸态是有明显改善。若压力加工不当，使其变形量超过金属的塑性值后，将产生裂纹和断裂。92、 脆性断裂和塑性断裂：两种常见的金属断裂方式。塑性断裂又称延性断裂，断裂前

30、发生大量宏观塑性变形，断裂时承受的工程应力大于材料的屈服强度。由于塑性断裂前产生显著的塑性变形，容易引起的注意，从而可及时采取措施防止断裂的发生，将损失降到最低。对于使用时只有塑性断裂可能的金属材料，设计师只需按照材料的屈服强度计算承载能力，一般就能保证安全使用。脆性断裂过程中，极少或没有宏观的塑性变形，但在局部区域仍然存在一定的微观塑性变形，断裂时承受的工程应力通常不超过材料的屈服强度甚至低于按宏观强度理论确定的许用应力，所以也被称为低应力断裂。由于脆性断裂没有宏观塑性变形，也没有其他预兆，一旦开裂后裂纹迅速扩展，造成整体断裂和很大的裂口，同时还产生很多碎片，所以容易导致严重事故。选择可能发

31、生脆性断裂的金属材料，必须从断脆角度计算其承载能力，并充分估计其过载的可能性。93、 匀晶转变：在这类合金中，结晶时都是从液相结晶出单相的固溶体，这种结晶过程称为匀晶转变。94、 匀晶相图：两组元不但在液态无限互溶，而且在固态也无限互溶的二元合金系所形成的相图，称为匀晶相图95、 共晶转变：两组元在液态时相互无限固溶，在固态时相互有限互溶。在一定温度下，由一定成分的液相同时结晶出成分一定的两个固相。96、 共晶相图：两组元在液态时相互无限互溶，在固态时相互有限互溶，发生共晶转变，形成共晶组织的二元系相图，称为二元共晶相图。97、 包晶转变 : Lc+ d P，D：包晶点。如Pt-Ag、Cu-Z

32、n、Sn-Sb、Cu-Sn等合金系。相图分析：ACB为液相线，APDB为固相线，PE及DF分别是银溶于铂中和铂溶于银中的溶解度曲线。相图中有三个单相区：液相L及固相和。单相区之间有三个两相区L、L+和 。两相区之间存在一条三相（L、）共存水平线，即PDC线。98、 包晶相图：两组元液态下无限互溶，固态下有限溶解，并且发生包晶转变。99、 调质处理：习惯上把淬火+高温回火称为调质处理。其目的是为了获得既有较高的强度、硬度，又有良好的塑性及冲击韧性的综合力学性能100、 钢中的杂质元素：1、 Mn: <0.8%时为杂质, 是有益元素。作用为： 强化铁素体； 消除硫的有害作用。2、 Si：&l

33、t;0.5%时为杂质，是有益元素。作用为： 强化铁素体； 增加钢液流动性。3、 S：是有害元素。常以FeS形式存在。易与Fe在晶界上形成低熔点共晶(985)，热加工时(11501200)，由于其熔化而导致开裂，称热脆性.钢中的硫应控制在0.045%以下. Mn可消除硫的有害作用,FeS + Mn Fe + MnS，MnS熔点高(1600)。4、 P：也是有害元素。能全部溶入铁素体中，使钢在常温下硬度提高，塑性、韧性急剧下降，称冷脆性。P一般控制在0.045%以下。5、 N：室温下N在铁素体中溶解度很低，钢中过饱和N在常温放置过程中以FeN、Fe4N形式析出使钢变脆, 称时效脆化.加Ti、V、A

34、l等元素可使N固定，消除时效倾向。6、 O：氧在钢中以氧化物的形式存在，其与基体结合力弱，不易变形，易成为疲劳裂纹源.7、 H：常温下氢在钢中的溶解度也很低。当氢在钢中以原子态溶解时，降低韧性，引起氢脆。当氢在缺陷处以分子态析出时，会产生很高内压，形成微裂纹，其内壁为白色，称白点或发裂。101、 镇静钢：钢液在浇注前用锰铁、硅铁和铅进行充分脱氧、使所含的氧不超过0.01%，以使钢液在凝固时不析出一氧化碳，得到成分比较均匀、组织比较致密的钢锭，这种钢叫镇静钢。102、 沸腾钢：钢液脱氧不完全，含有相当数量的氧，在凝固过程中析出大量的一氧化碳，引起沸腾，得到形成大量气泡组织疏松的钢锭，这种钢叫沸腾

35、钢。103、 镇静钢与沸腾刚的比较沸腾钢成本低，成材率高；沸腾钢表面质量好，冲压性能好，焊接性能好；镇静钢的钢材质量好。机械性能好。因此，凡要求冲压性能好，含碳量较低的普通结构件都选用沸腾钢，如建筑用钢、汽车外壳用深冲钢板等。凡是重要的结构件如锅炉、化工容器用钢和机械上需经热处理的受力零件用钢都选用镇静钢。104、 金属的热加工与冷加工：钢材及许多其它金属在生产过程中大多是经热变形加工的，塑性变形所产生的加工硬化会被立即产生的再结晶所抵消。这种在再结晶温度以上进行的加工称为热加工。冷、热加工的根本区别是看加工温度在再结晶温度以上或以下。故W在1000加工属于冷加工（W的再结晶温度1000），而

36、Pb在室温下加工也是热加工（Pb的再结晶温度常温）。：物质中原子(或离子、分子)的迁移现象称为扩散。（1）现象：柯肯达尔效应。（2）本质：原子无序跃迁的统计结果。（不是原子的定向移动）。扩散机理有两种：空位扩散机理和间隙扩散机理。105、 影响扩散的因素：1、温度，温度越高，原子的能量越大，越易发生迁移，扩散系数越大，扩散越快。 2、固溶体类型。不同类型的固溶体，原子扩散机构不同，溶质原子的扩散激活能不同，间隙固溶体中溶质原子的扩散激活能一般都比置换固溶体中的小，所以扩散速度较大。) 3、晶体结构，总的来说，致密度越小的晶体结构，原子的扩散激活能越小，原子越易迁移，扩散系数越大、扩散速度越快。

37、某些晶体结构原子的扩散还具有各向异性。4、晶体缺陷。由于金属外表面、晶界、亚晶界处晶格不同程度的产生畸变，能量较晶内高，扩散激活能都较晶内小。并且由于以上所述各面扩散激活能依次增高，因而表面扩散最快，晶界次之，亚晶界更次之，晶内最慢。位错线是晶格畸变的“管道”，原子沿这些“管道”扩散较晶内容易，因而在位错、空位等缺陷处的原子较完整晶格处的原子扩散速度快。5、化学成分。在金属或合金中加入第二或第三元素时，有的可以加速扩散，热有的则会减慢扩散，情况比较复杂，目前尚缺乏完整普通的理论。 106、 铸铁：含碳量大于2.11%的铁碳合金，还含有Si、Mn和其他一些杂质元素。同钢相比，铸铁熔炼简便、成本低

38、廉，虽然强度、塑性和韧性较低，但是具有优良的铸造性能、很高的减摩和耐磨性、良好的消振性和切削加工性以及缺口敏感性低等一系列优点。因此得到了广泛应用。根据碳在铸铁中存在的形式，铸铁可分为以下三种：（1）白口铸铁:碳全部或大部分以渗碳体形式存在，断裂时断口呈白亮颜色。（2）灰铸铁:碳大部分或全部以游离的石墨形式存在，断裂时断口呈暗灰色。根据石墨的形态，灰铸铁可分为：普通灰铸铁，石墨呈片状；球墨铸铁，石墨呈球状；可锻铸铁，石墨呈团絮状；蠕墨铸铁，石墨呈蠕虫状。（3）麻口铸铁:碳既以渗碳体形式存在，又以游离态石墨形式存在。107、 灰铸铁: 灰铸铁牌号由“灰铁”二字拼音字首“HT”和其后的数字组成，数字表示最低抗拉强度b，例如HT200。灰铸铁价格便宜、应用广泛，其产量约占铸铁总产量的80以上。灰铸铁的组织是由铁液缓慢冷却时通过石墨化过程形成的，由片状石墨和基体组织组成。108、 可锻铸铁:可锻铸铁是由一定成分的白口铸铁经石墨化退火得到的一种高强度铸铁。可锻铸铁比灰铸铁具有较高的强度、塑性和冲击韧性，但并不能锻造。可锻铸铁牌号中“KT”为“可铁”汉语拼音字首，其后面的H表示黑心可锻铸铁；Z表示珠光体可锻铸铁；B表示白心可锻铸铁。符号后面的两组数字分别表示最低抗拉强度和最低伸长率值。例如KTH35010。109、 球墨铸