关键工程材料重点内容考试必备

1、材料日勺分类：金属（黑色（钢与铸铁），有色），无机非金属，高分子（塑料合成纤维橡胶等） 力学性能指标：强度，塑性，硬度（HRA7585B25100C2067）, 冲击韧度，疲劳极限 晶体：是指其中勺原子（或离子）呈规则勺周期性排列勺物质（各向异性：原子排列以及结合力不同导致不同方向不同勺性能）晶 格：体心立方，面心立方，密排六方。晶面：晶格中原子中心所构成勺平面 晶向：晶体中穿过两个以上原子中心勺方向（直）线 立方晶格中，具 有相似指数勺晶面与晶向之间是互相垂直勺 立方晶系：晶向指数【】晶向族 晶面指数（）晶面族 由于晶体中不同晶面和晶向上勺原子密度 不同，导致了晶体在不同方向上勺性能不同勺现

2、象。 晶体缺陷：点（空位，间隙，置换）线（刃型螺栓位错）面。提高位错密度是目前提高金属强度 勺常用手段；晶粒细化：通过细化晶粒提高金属材料强度和韧性勺勺措施称为“细晶强化”过冷度：实际结晶温度（Tn）与理论结晶温度（T0）之差 AT越大则AF越大、则结晶驱动越大，结晶倾向也越大。过冷是金属结晶勺必要条件。结晶：形核（均匀（过冷度越大，形核越容易），自发）与晶核 长大（条件是液固界面获得动态过冷度） 金属铸锭：由表层面细、柱状和中心等轴晶粒区。 冷却速度f-ATf，则N （形核率）/G （生长率）f-d晶I-机械性能f。 变质解决：人们为了得到优良性能勺细晶粒时，一般故意加入某些难溶杂质（称“人

3、工晶核”）来增长形核率。细化晶粒勺 措施：变质解决，增大过冷度，振动搅拌。硬度提高勺现象相：在金属或合金中但凡具有相似成分、相似构造并与其她部分有界面分开勺，均匀勺构成部分，称之为相。固溶体定义：在固态下溶质原子以不同 方式进入固态金属溶剂组元勺晶格中，这样所形成勺新相称为固溶体。（分为置换（原子直径相近时，可以形成无限固溶体后者不可）间隙）相图：在 合金系中，合金在平衡条件下，各相勺存在状态与温度、成分间关系勺图解。共晶反映：在一定温度下，由一定成分勺液相似时结晶出成分一定且不 相似勺两个固相勺转变，称为共晶转变（或共晶反映）弥散硬化：从固溶体中析出勺二次相以细小粒子、均匀、弥散地分布于基体

4、中，使合金勺强度、碳素钢：不不小于2.11锰：是有益元素，脱氧剂。碳钢中含锰量一般 0.8%锰具有较强脱氧能力。能减轻硫勺有害作用，溶于铁素体，固溶强化；硅：是有益元素，脱氧剂。碳钢中含硅量一艘0.4%其脱氧能力锰。能溶于铁素体，固溶强化；硫：有害元素。产生热脆。含量必须严控，S与Fe合成FeS，与Fe形成熔点为985C日勺共晶体，分布于奥氏体晶界上，由于其熔点低于材料热加工日勺开始温度1150-1250 C ），因此， 热加工时易导致晶界开裂，使钢变脆；磷：有害元素，产生冷脆。含量必须严控，磷溶于铁素体虽然提高强度，但在室温下钢日勺塑性和韧性急剧下降， 而使钢变脆；氧：不利，减少刚勺强度和塑

5、性；氮：硬度，强度，塑性下降，脆性增大；氢：导致氢脆，白点。 低碳钢（0825） 0.25中（3550） 0.6高，一般：sW0.055%，pW0.045优质sW0.04，pW0.04；高档优质sW0.03pW0.03 用途分：碳素构造钢，工具钢 碳素构造钢：以0.01%含碳量 为单位，40钢表达0.4%，Q（屈服强度），ABCD高，F：沸腾钢B半镇定Z镇定TZ特殊镇定；工具钢：以0.10%含碳量为单位。若为高档优质碳素工具钢，则在钢号末端附以“高”或“A”字，铸钢“ZG”背面两组数字，第一组代表最低屈服强度；第二组数代表最低抗拉强度值。铸态金属特点：组织粗大、不均匀、不致密、偏析。单晶体变形

6、有滑移（晶体日勺一部分对于另一部分沿一定晶面和晶向发生相对滑动，滑动后原子处在新日勺稳定位置；滑移一般沿晶体中原子密度最大日勺晶面和晶向发生；体心滑移向，面，系数2,6, 12,面心3,4, 12，密排：底面对角线，底面，3），孪生（外 力作用下以产生挛晶日勺方式进行日勺切变过程，前后晶体构造不变化，均匀，前者不均匀）多晶体日勺塑性变形特点：各晶粒不能同步成形，各晶粒变形日勺不均匀性，各变形晶粒互相协调。加工硬化：通过冷态下塑性变形之后，金属日勺强度和硬度随变形量日勺增长而增长，同步塑性却随之减少，这种现象叫做“加工硬化”或“冷作硬化”。冷变形对金属构造日勺影响：变化金属日勺微观组织，位错密度

7、增长，亚构造细化，产生变形织构。再结晶温度如下日勺加工称为冷加工；以上日勺加工称为热加工（它日勺答复再结晶称为动态）。冷变形金属加热时：答复（不需要孕育期）、再结晶及晶粒长大冷塑性变形对金属：产生加工硬化（变形增大，强度硬度升高，塑性韧性减少，这一现象叫做冷作硬化），产生各向异性，对物理化学性能勺影响。答复：冷变形后日勺金属在较低温度加热时，金属中勺某些点缺陷和位错勺迁移而引起某些晶内变化称为答复。答复日勺性能变化：答复后强度和塑性无明显变化，而内应力消除，脆性减少。理化性能f （耐蚀性、导电性）。再结晶：冷变形金属加热到某一更高日勺温度时，生成新晶粒，而晶格类型不变，这种现象叫再结晶，过程：

8、形核，长大，等轴晶粒。特点：晶粒勺晶格类型没变，再结晶过程没有发生相变；没发生塑性变形勺金属不会发生再结晶。性能：从拉长和纤维状变为均匀勺等轴晶粒。强度和硬度重新下降，塑性和韧性重新提高。加工硬化得以消除。热加工后性能：改善铸态组织，减少缺陷；热变形形成流线，浮现各向异性；形成带状组织固态相变：形核，长大两过程 扩散性相变浮现孕育期（慢珠光体）非扩散性（快马氏体）半扩散（较快贝氏体）加热时：钢加热到A1 （PSK）以上时都将发生P - A，但是，亚共析钢需加热到A3 （GS）以上，过共析钢需加热到Acm （ES）以上才干完全奥氏体化。 形成过程：奥氏体晶核勺形成（形核部位在铁素体和渗碳体勺相界

9、面处）长大（通过碳原子勺扩散，使铁素 体向奥氏体转变，和渗碳体溶解来完毕）；残存渗碳体溶解；奥氏体均匀化。加热到AC3和Accm以上时铁素体将所有转变为奥氏体，渗碳体将所有溶入 奥氏体。奥氏体晶粒度衡量：起始晶粒度：珠光体刚刚转变为奥氏体时勺晶粒度。一般较小，取决于形核率与长大速率比值；实际晶粒度：指某一具体条件得到勺晶粒尺寸（取决于本质晶粒度）；本质晶粒度：一般采用原则实验措施：把钢加热到930C10 C，保温3-8小时，测定其奥氏体晶粒勺大小，明显长大勺为粗。冷却时：珠光体，贝氏体，马氏体转变，C/TTT曲线：珠光体（A1-550C，转变特点：扩散型转变、碳原子和铁原子勺扩散，生成高碳勺渗

10、碳体和低 碳勺铁素体；组织特点：层片状勺铁素体与渗碳体勺机械混合物），贝氏体550C-Ms （过饱和勺铁素体渗碳体构成。上贝氏体：550C350C），马氏体 Ms Mf （奥氏体含碳量不不小于百分之0.3时形成板条马氏体，片状由于碳在a-Fe勺过饱和限度大和挛晶，性能不稳定，韧塑性差），影响C曲线：c 勺量多亚共析钢勺C曲线右移过冷奥氏体稳定性升高，过共析钢反之；除Co以外勺合金元素溶入奥氏体后增大其稳定性，曲线右移 完全退火：（又 称重结晶退火）：将钢件加热到AC3以上30C50C，保温一定期间后随炉缓慢冷却至500C如下出炉在空气中冷却。组织：铁素体与珠光体勺平衡组织。目日勺：减少硬度，改

11、善切削加工性能细化晶粒，均匀组织，不合用于低碳钢和过共析钢等温退火：将某些合金钢件加热到AC3以上30C50C保温奥氏体后以较迅速度冷却到C曲线鼻尖处，进行等温转变，然后空冷到室温，得到适合切削加工勺索氏体，缩短退火时间。如高速钢勺退火 球化退 火：使钢在AC1-Accm之间长期保温，后缓慢冷却，使碳化物球化，获得球化组织勺热解决工艺（组织：粒状珠光体。由粒状渗碳体和铁素体构成勺珠 光体组织） 去应力退火（又称低温退火）：将钢件缓慢加热到500C650C（AC1）,长期保温后，随炉缓冷到200C300C出炉再结晶退火：经冷形变后勺金属加热到再结晶温度以上，保持合适时间，使形变晶粒重新结晶为均匀

12、勺等轴晶粒，以消除形变强化和残存应力勺退火工艺。不完全退火：将铁碳合金加热到Ac 1Ac 3之间温度，达到不完全奥氏体化，随之缓慢冷却勺退火工艺。正火：将钢件加热到Ac3或Accm以上3050C保温后从炉中取出，在空气中冷却。淬火：将钢加热到AC3或AC1以上30C50C，保温后以不小于临界冷却速度勺冷速进行冷却，得到马氏体勺热解决工艺（亚共析钢在AC3 + 3050C，过共析钢在AC1 + 3050C。为了获得马氏体，提高钢勺强度、硬度等机械性能）淬透性：钢在奥氏体化后淬火时获得马氏体而不形成其他组织（珠光体等）勺能力（自身淬火临界温度有关）淬硬性：指钢在正常淬火条件下，以超过VK勺速度冷却所形成 勺马氏体组织所能达到勺最高硬度（含碳量有关）冷解决：将淬火冷至室温勺零件继续深冷至Mf如下勺致冷剂中，保持一段时间，使残存奥氏体充足 转变成马氏体勺操作措施 回火：将淬火钢加热到临界温度AC1如下某一温度，保温一定期间然后冷却到室温勺措施。目勺：消除脆性，减少内应力， 避免变形和开裂；调节钢勺机械性能，稳定组织和尺寸。分类：低温回火回火温度为150250C，保温后空冷，获得回火马氏体组织，高硬度和耐磨性;