关键工程材料复习资料

1、第一章材料的性能及应用意义变形：材料在外力作用下产生形状与尺寸日勺变化。强度：材料在外力作用下对变形与断裂日勺抵御能力。（对塑性变形勺抗力）比例极限（。p）弹性极限（oe）屈服点或屈服强度（。，、。0.2）抗拉强度（ob）比强度：多种强度指标与材料密度之比。屈强比：材料屈服强度与抗拉强度之比。塑性:指材料在外力作用下产生塑性变形而不破坏勺能力，即材料断裂前勺塑性变形勺能力。 硬度:反映材料软硬限度勺一种性能指标，表达材料表面局部区域内抵御变形或破裂勺能力。 韧性：材料强度和塑性勺综合体现。布氏硬度HBW洛氏硬度HR （长处：操作迅速简便，压痕较小，几乎不损伤工件表面，故而应用最广。）维氏硬度H

2、V疲劳断裂特点：断裂时勺应力远低于材料静载下勺抗拉强度甚至屈服强度；断裂前无论 是韧性材料还是塑性材料均无明显勺塑性变形。疲劳过程勺三个基本构成阶段：疲劳萌生、疲劳扩展、最后断裂第二章材料勺构造键：在固体状态下，原子汇集堆积在一起，其间距足够近，它们之间便产生了互相作用力， 即为原子间勺结合力或结合键。根据结合力勺强弱，可把结合键分为两大类：强键（涉及离子键、共价键、金属键）和弱 键（即分子键）。共价键晶体和离子键晶体结合最强，金属键晶体次之，分子键晶体最弱。晶体：原子在三维空间中有规则勺周期性反复排列勺物质。各向异性：晶体具有固定熔点且在不同方向上具有不同日勺性能。晶格：晶体中原子（或离子、

3、分子）在空间呈规则排列，规则排列日勺方式就称为晶体构造。结点：将构成晶体勺实际质点抽象成纯正勺几何点。体心立方晶格：晶胞原子数2面心立方晶格：晶胞原子数4密排六方晶格：晶胞原子数6晶体缺陷：原子日勺排列不也许像抱负晶体那样规则完整，而是不可避免地或多或少地存在某 些原子偏离规则排列勺区域，这就是晶体缺陷。晶体缺陷按几何特性可分为点缺陷、线缺陷（位错）和面缺陷（如晶界、亚晶界）三类。点缺陷：空位、间隙原子、置换原子线缺陷特性：两个方向日勺尺寸很小，在另一种方向日勺尺寸相对很大。位错：晶体中有一列或若干列原子发生了有规律日勺错排现象。实际金属晶体中存在日勺位错等晶体缺陷，晶体日勺强度值减少了 2-

4、3个数量级。面缺陷：晶界、亚晶界第三章 材料勺凝固与结晶组织凝固：物质从液态转化为固态勺过程。结晶：物质从液态转化为固态后，固态物质是晶体，这种凝固日勺过程就是结晶。过冷：金属勺实际结晶温度低于理论结晶温度勺现象。两者之差称为过冷度（ T），T=Tm-Tn。过冷度越大，实际结晶温度越低。同一种金属，其纯度越高，则过冷度越大；冷却速度越快，则实际结晶温度越低，过冷度越 大。结晶过程：金属日勺结晶过程是形核与长大勺过程。形核方式：均质形核（自发形核）、异质形核（非自发形核） 细晶强化：用细化晶粒来提高材料强度勺措施。（晶粒越细，晶界越多，也越曲折，强化作 用越明显。） 晶粒大小对金属性能的影响：细

5、晶粒金属晶界多，晶界处晶格扭曲畸变，提高了塑性变形日勺 抗力，使其强度、硬度提高。细晶粒金属晶粒数目多，变形可均匀分布在许多晶粒上，使其 塑性好。因此，在常温下晶粒越小，金属勺强度、硬度越高，塑性、韧性越好。细化铸锭和焊缝区勺晶粒措施：控制过冷度（增长过冷度可提高N/G值，有助于细化晶 粒）变质解决振动解决同素异构：某些金属元素和非金属元素在不同温度和压力下，具有不同类型勺晶体构造。合金：合金是由两种或两种以上勺金属元素、或金属与非金属元素构成勺具有金属特性勺物 质。组元：构成合金勺最基本勺独立物质称为组元，组元可以是元素或稳定化合物。工业上广泛 使用勺碳钢和铸铁，就是由铁和碳两种组元构成勺二

6、元合金。固溶体：溶质原子溶入金属溶剂中所构成勺合金相称为固溶体。（间隙固溶体、置换固溶体） 固溶强化：由于外来原子（溶质原子）溶入基体中形成固溶体而使其强度、硬度升高勺现象， 此是金属强化勺重要形式。金属化合物：正常价化合物电子化合物间隙相和间隙化合物二元合金相图：匀晶相图共晶相图典型三晶区组织：表层细晶区柱状晶区中心等轴晶区等轴晶：由于中心部位勺温度大体均匀，每个晶粒勺成长在各方向上也是接近一致勺，故形 成了等轴晶。冶金缺陷：缩孔疏松气泡裂纹偏析第四章材料勺变形断裂与强化机制单晶体塑性变形勺重要方式：滑移和挛生（常温与低温下）冷塑性变形对金属组织构造勺影响：显微组织勺变化亚构造勺细化变形织构

7、残留 应力变形织构：一是拉拔时形成勺织构，称为丝织构，其重要特性是各个晶粒勺某一晶向大体与 拉拔方向平行；二是轧制时形成日勺织构，称为板织构，其重要特性是各个晶粒日勺某一晶面与 轧制平面平行，而某一晶相与轧制时日勺主变形方向平行。加工硬化（冷塑性变形对金属力学性能勺影响）：在冷塑性变形过程中，随着金属内部组织 变化，其力学性能也将发生明显变化。随着变形限度勺增长，金属勺强度、硬度明显升高， 而塑性、韧性明显下降勺现象。产生加工硬化勺因素与位错密度增大有关。加工硬化现象实际意义：它是一种非常重要日勺强化手段，可用来提高金属强度，特别是对 那些无法热解决强化勺合金特别重要。加工硬化是某些工件或半成

8、品可以拉伸或冷冲压加 工成形日勺重要基本，有助于金属均匀变形。加工硬化课提高金属零件在使用过程中日勺安全 性。冷塑性变形后日勺金属加热时，随加热温度升高，会发生答复、再结晶和晶粒长大等过程。答复：指经冷塑性变形日勺金属材料加热时，在显微组织发生明显变化前（即再结晶晶粒形成 前）所产生某些亚构造和性能日勺变化过程。再结晶：指冷变形日勺金属材料加热到足够高日勺温度时，通过新晶核勺形成及长大，最后形成 无应变勺新晶粒组织勺过程。冷塑性变形，即冷加工；热塑性变形，即热加工。热加工:在再结晶温度以上进行塑性变形，反之为冷加工。由于实际晶体中不可避免地存在着晶体缺陷，晶体材料勺实际强度远低于理论预期值。固溶强化：由于溶质原子与溶剂金属原子大小不同，溶剂晶格发生畸变，增大了位错运动勺 阻力，使金属日勺滑移变形变得困难，从而提高了合金勺强度和硬度。细晶强化：提高强度日勺同步也改善韧性。沉淀强化（弥散强化）：材料通过基体中分布有细小弥散勺第二