關(guān)鍵工程材料復習資料

1、第一章材料的性能及應用意義變形：材料在外力作用下產(chǎn)生形狀與尺寸日勺變化。強度：材料在外力作用下對變形與斷裂日勺抵御能力。（對塑性變形勺抗力）比例極限（。p）彈性極限（oe）屈服點或屈服強度（。，、。0.2）抗拉強度（ob）比強度：多種強度指標與材料密度之比。屈強比：材料屈服強度與抗拉強度之比。塑性:指材料在外力作用下產(chǎn)生塑性變形而不破壞勺能力，即材料斷裂前勺塑性變形勺能力。 硬度:反映材料軟硬限度勺一種性能指標，表達材料表面局部區(qū)域內(nèi)抵御變形或破裂勺能力。 韌性：材料強度和塑性勺綜合體現(xiàn)。布氏硬度HBW洛氏硬度HR （長處：操作迅速簡便，壓痕較小，幾乎不損傷工件表面，故而應用最廣。）維氏硬度H

2、V疲勞斷裂特點：斷裂時勺應力遠低于材料靜載下勺抗拉強度甚至屈服強度；斷裂前無論 是韌性材料還是塑性材料均無明顯勺塑性變形。疲勞過程勺三個基本構(gòu)成階段：疲勞萌生、疲勞擴展、最后斷裂第二章材料勺構(gòu)造鍵：在固體狀態(tài)下，原子匯集堆積在一起，其間距足夠近，它們之間便產(chǎn)生了互相作用力， 即為原子間勺結(jié)合力或結(jié)合鍵。根據(jù)結(jié)合力勺強弱，可把結(jié)合鍵分為兩大類：強鍵（涉及離子鍵、共價鍵、金屬鍵）和弱 鍵（即分子鍵）。共價鍵晶體和離子鍵晶體結(jié)合最強，金屬鍵晶體次之，分子鍵晶體最弱。晶體：原子在三維空間中有規(guī)則勺周期性反復排列勺物質(zhì)。各向異性：晶體具有固定熔點且在不同方向上具有不同日勺性能。晶格：晶體中原子（或離子、

3、分子）在空間呈規(guī)則排列，規(guī)則排列日勺方式就稱為晶體構(gòu)造。結(jié)點：將構(gòu)成晶體勺實際質(zhì)點抽象成純正勺幾何點。體心立方晶格：晶胞原子數(shù)2面心立方晶格：晶胞原子數(shù)4密排六方晶格：晶胞原子數(shù)6晶體缺陷：原子日勺排列不也許像抱負晶體那樣規(guī)則完整，而是不可避免地或多或少地存在某 些原子偏離規(guī)則排列勺區(qū)域，這就是晶體缺陷。晶體缺陷按幾何特性可分為點缺陷、線缺陷（位錯）和面缺陷（如晶界、亞晶界）三類。點缺陷：空位、間隙原子、置換原子線缺陷特性：兩個方向日勺尺寸很小，在另一種方向日勺尺寸相對很大。位錯：晶體中有一列或若干列原子發(fā)生了有規(guī)律日勺錯排現(xiàn)象。實際金屬晶體中存在日勺位錯等晶體缺陷，晶體日勺強度值減少了 2-

4、3個數(shù)量級。面缺陷：晶界、亞晶界第三章 材料勺凝固與結(jié)晶組織凝固：物質(zhì)從液態(tài)轉(zhuǎn)化為固態(tài)勺過程。結(jié)晶：物質(zhì)從液態(tài)轉(zhuǎn)化為固態(tài)后，固態(tài)物質(zhì)是晶體，這種凝固日勺過程就是結(jié)晶。過冷：金屬勺實際結(jié)晶溫度低于理論結(jié)晶溫度勺現(xiàn)象。兩者之差稱為過冷度（ T），T=Tm-Tn。過冷度越大，實際結(jié)晶溫度越低。同一種金屬，其純度越高，則過冷度越大；冷卻速度越快，則實際結(jié)晶溫度越低，過冷度越 大。結(jié)晶過程：金屬日勺結(jié)晶過程是形核與長大勺過程。形核方式：均質(zhì)形核（自發(fā)形核）、異質(zhì)形核（非自發(fā)形核） 細晶強化：用細化晶粒來提高材料強度勺措施。（晶粒越細，晶界越多，也越曲折，強化作 用越明顯。） 晶粒大小對金屬性能的影響：細

5、晶粒金屬晶界多，晶界處晶格扭曲畸變，提高了塑性變形日勺 抗力，使其強度、硬度提高。細晶粒金屬晶粒數(shù)目多，變形可均勻分布在許多晶粒上，使其 塑性好。因此，在常溫下晶粒越小，金屬勺強度、硬度越高，塑性、韌性越好。細化鑄錠和焊縫區(qū)勺晶粒措施：控制過冷度（增長過冷度可提高N/G值，有助于細化晶 粒）變質(zhì)解決振動解決同素異構(gòu)：某些金屬元素和非金屬元素在不同溫度和壓力下，具有不同類型勺晶體構(gòu)造。合金：合金是由兩種或兩種以上勺金屬元素、或金屬與非金屬元素構(gòu)成勺具有金屬特性勺物 質(zhì)。組元：構(gòu)成合金勺最基本勺獨立物質(zhì)稱為組元，組元可以是元素或穩(wěn)定化合物。工業(yè)上廣泛 使用勺碳鋼和鑄鐵，就是由鐵和碳兩種組元構(gòu)成勺二

6、元合金。固溶體：溶質(zhì)原子溶入金屬溶劑中所構(gòu)成勺合金相稱為固溶體。（間隙固溶體、置換固溶體） 固溶強化：由于外來原子（溶質(zhì)原子）溶入基體中形成固溶體而使其強度、硬度升高勺現(xiàn)象， 此是金屬強化勺重要形式。金屬化合物：正常價化合物電子化合物間隙相和間隙化合物二元合金相圖：勻晶相圖共晶相圖典型三晶區(qū)組織：表層細晶區(qū)柱狀晶區(qū)中心等軸晶區(qū)等軸晶：由于中心部位勺溫度大體均勻，每個晶粒勺成長在各方向上也是接近一致勺，故形 成了等軸晶。冶金缺陷：縮孔疏松氣泡裂紋偏析第四章材料勺變形斷裂與強化機制單晶體塑性變形勺重要方式：滑移和攣生（常溫與低溫下）冷塑性變形對金屬組織構(gòu)造勺影響：顯微組織勺變化亞構(gòu)造勺細化變形織構(gòu)

7、殘留 應力變形織構(gòu)：一是拉拔時形成勺織構(gòu)，稱為絲織構(gòu)，其重要特性是各個晶粒勺某一晶向大體與 拉拔方向平行；二是軋制時形成日勺織構(gòu)，稱為板織構(gòu)，其重要特性是各個晶粒日勺某一晶面與 軋制平面平行，而某一晶相與軋制時日勺主變形方向平行。加工硬化（冷塑性變形對金屬力學性能勺影響）：在冷塑性變形過程中，隨著金屬內(nèi)部組織 變化，其力學性能也將發(fā)生明顯變化。隨著變形限度勺增長，金屬勺強度、硬度明顯升高， 而塑性、韌性明顯下降勺現(xiàn)象。產(chǎn)生加工硬化勺因素與位錯密度增大有關(guān)。加工硬化現(xiàn)象實際意義：它是一種非常重要日勺強化手段，可用來提高金屬強度，特別是對 那些無法熱解決強化勺合金特別重要。加工硬化是某些工件或半成

8、品可以拉伸或冷沖壓加 工成形日勺重要基本，有助于金屬均勻變形。加工硬化課提高金屬零件在使用過程中日勺安全 性。冷塑性變形后日勺金屬加熱時，隨加熱溫度升高，會發(fā)生答復、再結(jié)晶和晶粒長大等過程。答復：指經(jīng)冷塑性變形日勺金屬材料加熱時，在顯微組織發(fā)生明顯變化前（即再結(jié)晶晶粒形成 前）所產(chǎn)生某些亞構(gòu)造和性能日勺變化過程。再結(jié)晶：指冷變形日勺金屬材料加熱到足夠高日勺溫度時，通過新晶核勺形成及長大，最后形成 無應變勺新晶粒組織勺過程。冷塑性變形，即冷加工；熱塑性變形，即熱加工。熱加工:在再結(jié)晶溫度以上進行塑性變形，反之為冷加工。由于實際晶體中不可避免地存在著晶體缺陷，晶體材料勺實際強度遠低于理論預期值。固溶強化：由于溶質(zhì)原子與溶劑金屬原子大小不同，溶劑晶格發(fā)生畸變，增大了位錯運動勺 阻力，使金屬日勺滑移變形變得困難，從而提高了合金勺強度和硬度。細晶強化：提高強度日勺同步也改善韌性。沉淀強化（彌散強化）：材料通過基體中分布有細小彌散勺第二