机械工程材料知识点

名词解释过冷度:理论结晶温度T0与开始结晶温度Tn之差叫做过冷度，用ΔT表示。细晶强化：通过细化晶粒来提高强度、硬度和塑性、韧性的方法固溶强化：随溶质含量增加，固溶体的强度、硬度提高，塑性、韧性下降的现象。弥散强化：第二相颗粒越细，数量越多，分布越均匀,合金的强度、硬度越高，塑韧性略有下降的现象。加工硬化：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。铸造：将液态金属浇注到铸型型腔中，讲其冷却凝固后，获得一定形状的毛胚或零件的法退火：将金属和合金加热到适当温度，保持一定时间，然后缓慢冷却的热处理工艺球化退火:球化退火为使钢中碳化物球状化的热处理工艺铁素体：碳在-Fe中的固溶体奥氏体：碳在-Fe中的固溶体马氏体：碳在-Fe中的过饱和固溶体固溶体：组成合金的组元，在固态时相互溶解，所形成的单一均匀的物质。渗碳体——碳与铁形成的间隙化合物，硬而脆。珠光体——铁素体与渗碳体形成的层片状交替排列的机械混合物，良好的综合力学性能。合金：由两种或两种以上元素组成的具有金属特性的物质。如碳钢、合金钢、铸铁、有色合金。相：金属或合金中凡成分相同、结构相同，并与其他部分有界面分开的均匀组成部分回火稳定性:淬火钢在回火过程中抵抗硬度下降的能力二次硬化:含高W、Mo、Cr、V钢淬火后回火时，由于析出细小弥散的特殊碳化物及回火冷却时A’转变为M回，使硬度不仅不下降，反而升高的现象回火脆性：淬火钢在某些温度范围内回火时，出现的冲击韧性下降的现象第二类回火脆性:合金钢在450-650°C范围内回火后，缓冷时出现的脆性，是一种可逆的回火脆性。（书中：淬火合金钢在450-650°C回火时出现的回火脆性）结晶：金属由液态转变为晶体的过程再结晶：冷变形组织在加热时重新彻底改组的过程.回复：加热温度较低时变形金属中的一些点缺陷和位错，在某些晶内发生迁移变化的过程正火：把亚共析钢加热到Ac3+30℃～50℃，过共析钢加热到Acm+30℃～50℃，保温后在空气中冷却的热处理工艺；淬火：将钢加热到Ac3或Ac1以上30℃～50℃，保温后快速冷却的热处理工艺；回火：把淬火钢件加热到A1以下某一温度，保温一段时间，然后冷却到室温的热处理工艺；退火：把钢加热到高于或低于临界点（Ac3或Ac1）的某一温度，保温一段时间，然后随炉冷却，以获得接近平衡组织的一种热处理工艺；时效处理：金属工件经固溶处理，冷塑性变形，经铸造、锻造后，在较高的温度设置成定温，保持其性能、形状、尺寸随时间的变化的热处理工艺变质处理:在液体金属中加入孕育剂或变质剂，以细化晶粒和改善组织的方法。调质处理—将淬火加高温回火相结合的热处理称为调质处理。金属化合物；与组成元素晶体结构均不相同的固相。枝晶偏析；在一个枝晶范围内或一个晶粒范围内成分不均匀的现象。热加工—高于再结晶温度的塑性变形。回火稳定性：淬火钢在回火时抵抗强度、硬度下降的能力淬透性：刚淬火时获得马氏体的能力淬硬性:钢淬火后能够达到的最高硬度叫钢的淬硬性。淬硬性主要决定于M的碳质量分数。淬火临界冷却速度（Vk）：冷却速度Vk与C曲线鼻尖相切点石墨化退火：可X段化退火使渗碳体在高温下长时间保温分解为团絮状石墨致密度:晶胞中所包含的原子所占有的体积与该晶胞体积之比称为致密度(也称密排系数).晶体的各向异性:在晶体中，不同晶面和晶向上原子排列的方式和密度不同，它们之间的结合力的大小也不相同，因而金属晶体不同方向上的性能是不同的。这种性质叫做晶体的各向异性。刃型位错:在金属晶体中，晶体的一部分相对于另一部分出现一个多余的半原子面。这个多余的半原子面犹如切入晶体的刀片，刀片的刃口线即为位错线。这种线缺陷称刃型位错。组织:材料内部所有的微观组成总称显微组织(简称组织)。组织由数量、形态、大小和分布方式不同的各种相组成。组织组成物:合金组织中具有确定本质、一定形成机制的特殊形态的组成部分。组织组成物可以是单相，或是两相混合物。滑移系:晶体中一个滑移面与其上的一个滑移方向称为一个滑移系。（1)结晶过程是依靠两个密切联系的基本过程来实现的，这两个过程是（生核）和(长大).(2)当对金属液体进行变质处理时，变质剂的作用是（增加晶核的数量或者阻碍晶核的长大，使金属的晶粒细化).(3)液态金属结晶时，结晶过程的推动力是（金属液态和固态之间存在的自由能差（ΔF))，阻力是（建立液、固界面所需要的表面能A0).(4)过冷度是指（理论结晶温度T0与开始结晶温度Tn之差)，其表示符号为（ΔT).(5)典型铸锭结构的三个晶区分别为（细等轴晶区)、(柱状晶区）和（粗等轴晶区).(6)固溶体的强度和硬度比溶剂的强度和硬度（高).(7)固溶体出现枝晶偏析后，可用（扩散退火）加以消除。(8)一合金发生共晶反应，液相L生成共晶体(α+β)。共晶反应式为（L→(α+β))，共晶反应的特点是（恒温进行，三相共存，三相成分确定).(9)一块纯铁在912℃发生α-Fe→γ-Fe转变时，体积将(缩小).(10)珠光体的本质是(铁素体与渗碳体的共析混合物).(11)在铁碳合金室温平衡组织中，含Fe3CII最多的合金成分点为(E点)，含Le′最多的合金成分点为(C点).(12)用显微镜观察某亚共析钢，若估算其中的珠光体体积分数为80%，则此钢的碳的质量分数为（0.62%).(13)钢在常温下的变形加工称为（冷）加工，而铅在常温下的变形加工则称为（热）加工。(14)造成加工硬化的根本原因是（位错密度增加，位错间的交互作用增强，相互缠结，造成位错运动阻力的增大).(15)滑移的本质是（晶体内部位错在切应力作用下发生滑移运动的结果).(16)变形金属的最低再结晶温度与熔点的关系是（T再=(0.35～0.4)T熔点).(17)再结晶后晶粒度的大小主要取决于（加热温度）和（预先变形度).(18)在过冷奥氏体等温转变产物中，珠光体与屈氏体的主要相同点是（都为铁素体和渗碳体的机械混合物，渗碳体呈层片状分布在铁素体基体上)，不同点是（珠光体转变温度较高，渗碳体层间距较大。屈氏体转变温度较低，渗碳体层间距较小).(19)用光学显微镜观察，上贝氏体的组织特征呈（羽毛）状，而下贝氏体则呈（黑色针）状。(20)马氏体的显微组织形态主要有（板条马氏体)、(针状马氏体）两种，其中（板条马氏体）的韧性较好。(21)钢的淬透性越高，则其C曲线的位置越（靠右)，说明临界冷却速度越（小).(22)马氏体是一种（铁）磁相，在磁场中呈现磁性；而奥氏体是一种（顺）磁相，在磁场中无磁性。(23)球化退火加热温度略高于Ac1，以便保留较多的（未溶碳化物粒子）或较大的奥氏体中的（碳浓度分布的不均匀性)，促进球状碳化物的形成。(24)球化退火的主要目的是（使二次渗碳体及珠光体中的渗碳体球状化，以降低硬度，改善切削加工性能；并为以后的淬火作组织准备)，它主要适用于（共析钢和过共析）钢。(25)亚共析钢的正常淬火温度范围是（Ac3以上30～50℃)，过共析钢的正常淬火温度范围是（Ac1以上30～50℃).(26)淬火钢进行回火的目的是（为了消除内应力、尺寸稳定并获得所要求的组织和性能)，回火温度越高，钢的强度与硬度越（小).(27)合金元素中，碳化物形成元素有（Mn、Cr、Mo、W、V、Nb、Zr、Ti).(28)促进晶粒长大的合金元素有（Mn、P、B).(29)除（Co)、(Al）外，几乎所有的合金元素都使Ms、Mf点下降，因此淬火后相同碳质量分数的合金钢比碳钢相比，残余奥氏体（要多)，使钢的硬度（下降).(30)一些含有合金元素（Mn、Cr、Ni）的合金钢，容易产生第二类回火脆性，为了消除第二类回火脆性，可采用（回火后快冷）和（加入适当Mo或W).(31)在电刷镀时，工件接直流电源（负）极、镀笔接直流电源（正）极，可以在工件表面获得镀层。(32)利用气体导电(或放电)所产生的（等离子弧）作为热源进行喷涂的技术叫等离子喷涂。体心立方晶格密排面{110}，密排方向111，面心{111}110(1)同非金属相比，金属的主要特性是（良好的导电性和导热性。正的电阻温度系数。金属不透明并呈现特有的金属光泽。金属具有良好的塑性变形能力，金属材料的强韧性好).(2)晶体与非晶体结构上最根本的区别是（晶体中原子(离子或分子)规则排列。非晶体中原子(离子或分子)无规则排列).(3)在立方晶系中，{120}晶面族包括（(120)、(102)、(012)、(021)、(210)、(201)、(120)、(102)、(012)、(021)、(210)、(201)）等晶面。(4)γ-Fe的一个晶胞内的原子数为（4个).(5)高分子材料大分子链的化学组成以（C、H、O）为主要元素，根据组成元素的不同，可分为三类，即（碳链大分子)、(杂链大分子）和（元素链大分子).1、共晶转变和共析转变的产物都属于两相混合物。2、塑性变形后的金属经加热将发生回复、再结晶、晶粒长大的变化。3、共析钢的含碳量为0.77％。4、Q235钢的含义是为屈服点数值（屈服强度）为235MPa的碳素结构钢。5、单晶体塑性变形中滑移的实质是在切应力作用下，位错沿滑移面的运动。6、体心立方晶格的致密度为68％。7、根据钢的成分、退火的工艺与目的不同，退火常分为完全退火、等温退火、均匀化退火、球化退火、去应力退火等几种。8、钢在奥氏体化后，冷却的方式通常有等温冷却和连续冷却两种。9、在铁碳合金的室温平衡组织中，强度最高的合金含碳量约为0.9%。10、工具钢按用途可分为刃具钢、模具钢、量具钢。1、马氏体是碳在α-Fe过饱和固溶体，其形态主要有板条状、针片状。其中，针片状马氏体硬度高、塑性差。2、W18Cr4V钢的淬火加热温度为1270－1280℃，回火加热温度为560℃，回火次数3，W的主要作用提高红硬性，Cr的主要作用提高淬透性，V的主要作用提高硬度和韧性。3、材料选择的三个主要原则使用性原则，工艺性原则，经济性原则。4、合金结构钢与碳素结构钢相比，其突出优点是淬透性好，强度高。6.共析钢淬火形成M+A'后，在低温、中温、高温回火后的产物分别为回火马氏体，回火托氏体，回火索氏体。7.钢在淬火时，钢的淬硬性取决于碳的质量分数，转钢的淬透性取决于合金元素的含量。8.45钢正火后渗碳体呈片状，调质处理后渗碳体呈粒状。1.常用测定硬度的方法有布氏硬度、洛氏硬度和维氏硬度测试法。2.金属材料的力学性能主要包括强度、硬度、弹性、塑性等；强度的主要判据有屈服强度和抗拉强度，强度和塑性可以用拉伸试验来测定；压入法测量方法简便、不破坏试样，并且能综合反映其它性能，在生产中最常用。3.铁碳合金在室温下平衡组织组成物的基本相是铁素体和渗碳体，随着碳的质量分数的增加，渗碳体相的相对量增多，铁素体相的相对量却减少。4.珠光体是一种复相组织，它由铁素体和渗碳体按一定比例组成。珠光体用符号P表示。5.铁碳合金中，共析钢的wc=0.77%,室温平衡组织为珠光体；亚共析钢的wc=0.0218%-0.77%，室温平衡组织为铁素体和珠光体；过共析钢的wc=0.77%-2.11%,室温平衡组织为珠光体和二次渗碳体。6.铁碳合金结晶过程中，从液体中析出的渗碳体称为一次渗碳体；从奥氏体中析出的渗碳体称为二次渗碳体；从铁素体中析出的渗碳体称为三次渗碳体。7.低碳钢的碳质量分数范围是：Wc≤0.25%、中碳钢：Wc=0.25%-0.6%、高碳钢：Wc0.6%。8.金属的晶粒越细，强度、硬度越高，塑性、韧性越好。实际生产中可通过增加过冷度、变质处理和附加振动来细化晶粒。9.常用金属中，γ-Fe、Al、Cu等金属具有面心立方晶格，α-Fe具有体心立方晶格。10.金属的结晶是在过冷的情况下结晶的,冷却速度越快,过冷度越大，金属结晶后的晶粒越细小,力学性能越好。11.钢的热处理工艺是由（加热）、（保温）和（冷却）三个步骤组成的；热处理基本不改变钢件的（形状和尺寸），只能改变钢件的（结构组织）和（力学性能）。12.完全退火适用于（亚共析碳）钢，其加热温度为（Ac3以上30-50°C），冷却速度（缓慢），得到（铁素体和珠光体）组织。13