《【2017年整理】工程材料复习参考(终结版)》由会员分享，可在线阅读，更多相关《【2017年整理】工程材料复习参考(终结版)（7页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、工程材料复习参考（最新更新）1、 现代技术的三大支柱：材料、能源、信息2、 工程材料按用途分：建筑材料，机械工程材料、电工材料3、 按化学成分、结合键的特点分：金属材料、非金属材料、复合材料4、 金属材料分为两大类：黑色金属 铁锰铬及其合金 有色金属 除黑金属以外的金属及其合金5、 构成原子的结合键：金属键 离子键 共价键 以及分子键6、 金属键结合力强7、 在金属元素中 约有 90%以上的金属晶体结构都属于 体心立方晶格 面心立方晶格 密排六方晶格8、 金属的缺陷 点缺陷 线缺陷 面缺陷 （点缺陷有 空位 间隙原子 置换原子，线缺陷有 位错）位错密度的提高是金属强化的重要途径之一9、 常见的
2、面缺陷有 晶界和亚晶界10、 结晶的实质 原子由近程有序状态转变成长程有序状态的过程11、 液态转变成固态晶体称为一级结晶 固态转变另一种固态晶体称为二级结晶或重结晶12、 结晶的条件是 具有一定的过冷度 过冷度越大 冷却速度越快 结晶越容易进行13、 影响晶体形核和长大的因素是冷却温度和难溶杂质14、 控制晶粒大小的方法 增加过冷度 变质处理15、 变质处理 变质剂的作用增加晶核数目 孕育剂的作用强烈的阻碍晶核的长大或改善组织形态16、 晶体的同素异构 金属如：Fe Ti Co Mn Sn 在固态下的晶体结构随外界条件（温度 压力）而变化的现象17、 铁的同素异构转变-Fe 1394 r-F
3、e 912 -Fe体心立方 面心立方 体心立方18、 材料的力学行为 弹性变形、塑性变形、断裂19、 力学性能：强度、塑性、硬度、韧性、疲劳强度、断裂韧性、高低温性能20、 弹性模量（刚度） E=/，是衡量材料抵抗弹性变形的指标21、 强度分为：弹性强度 e、屈服点 s、抗拉强度 b 、疲劳强度 -122、 塑性指标：延伸率和断面收缩率23、 常用的硬度有：布氏 HBS（淬火钢球 测量退火、正火、调制刚件及铸件、有色金属450；硬质合金球650）半成品检验、洛氏 HRC、维氏 HV 成品检验24、 抵抗大能量一次冲击的能力主要取决于材料的塑性，而抵抗小能量多次冲击的能力主要取决于材料的强度25
4、、 大多数情况下金属单晶体塑性变形的方式是滑移 滑移的实质是滑移面上的位错运动造成的，在切削力的作用下，晶体的一部分相对于另一部分沿一定的晶面和晶向产生滑动26、 多晶体 两个晶粒的试样在拉伸时的变形呈“竹节”27、 金属的晶粒愈细，晶界总面积便愈大，每个晶粒周围不同取向的晶粒也越多，对塑性变形的抗力就愈大，金属强度就愈高。28、 塑性变形可以使金属的组织和性能发生变化的四个方面：1.晶粒沿变形方向拉长，性能趋于各向异性 2.织构现象的产生 3.位错密度增加，产生冷变形强化 4.残余应力29、 残余内应力分为：宏观残余内应力（工件变形） ；微观残余内应力（工件内部产生微裂纹） ；晶格畸变（使工
5、件强度、硬度升高，塑性、韧性和抗腐蚀性下降）30、 回复：当冷变形金属的加热温度不太高时，晶粒的大小和形状不能发生明显变化，故金属的强度塑性、硬度等力学性能不发生明显变化，但是残余内应力和电阻会显著下降，抗腐蚀性得到改善（去应力退火） （要保持冷变形强化状态，只需消除残余内应力时，就可采用回复处理，进行一次 250-300的低温退火）31、 再结晶发生形核和长大过程，但新旧晶粒的晶格类型不变，故不属于相变过程，再结晶的晶粒变为等轴晶粒，特点是细而均匀32、 临界变形度：变形度在 2%-10%范围内，因变形量小且极不均匀，形核率低，再结晶后的晶粒非常粗大，这一范围的变形度称为临界变形度，当变形度
6、超过临界变形度后，随着变形度的增加，晶格畸变愈严重，形核率大大提高，故再结晶后的晶粒变细。33、 （了解）相：具有相同的物理化学性能并与该系统的其余部分以界面分开的物质部分。34、 合金在固态下，组元间会相互溶解，形成在某一组元晶格中包含有其他组元的固相，这种固相称为固溶体。间隙固溶体只能形成有限固溶体。35、 固溶强化比原来强度高硬度高，变形抗力增大36、 包晶、共晶、匀晶、析晶（要知道相图的名称）37、 成分至于共晶点的合金是共晶合金38、 铁和碳发生相互作用，形成固溶体和金属间化合物属于固溶体的相有 F、A，属于化合物的有渗碳体39、 共晶和共析的反应方程式L4.3% 1148 A2.1
7、1% + Fe3C（可逆号）A0.77% 727 F 0.0218% + Fe3C（可逆号）共晶反应的产物是莱氏体 Ld,是由奥氏体和渗碳体组成的。莱氏体冷至共析温度一下，将转变为珠光体与渗碳体的混合物，称为低温莱氏体 Ld 。40、 共析的产物是珠光体 P，是铁素体和渗碳体组成的共析混合物41、 钢的含碳量 0.0218%-2.11%，根据室温组织不同可以分为：亚共析钢（平衡组织是铁素体和珠光体） 、共析钢（平衡组织是珠光体） 、过共析钢（平衡组织是珠光体和二次渗碳体）杠杆定律渗碳体 6.69%、珠光体 0.77%、铁素体 0.0218%42、 当钢的含碳量小于 0.9%时，随着含碳量的增加
8、，钢的强度、硬度几乎呈直线上升，而塑性韧性不断降低。当钢中含碳量大于 0.9%时，因出现明显的网状渗碳体，而导致钢的脆性大幅度增加，强度开始下降，而硬度仍继续增加43、 共析线 PSK、A 1；GS、A 3；ES 、A cm 44、 为保证工业用钢具有足够的强度及一定的塑性和韧性，其含碳量一般都在 1.3%以下45、 共析钢加热成奥氏体的四个阶段：奥氏体形核、晶核的长大、残留渗碳体的溶解、奥氏体的均匀化46、 本质晶粒度 表示钢在规定的条件下奥氏体晶粒的长大倾向（具体工艺：93010，保温 3-8 小时后测定的奥氏体晶粒的大小）47、 在实际生产中，由于加热温度过高，而使奥氏体晶粒明显长大的现
9、象，称为过热。金属或合金在热处理加热时，由于加热温度接近其固相线附近，晶界氧化和开始部分熔化的现象，称之为过烧。48、 钢中加入合金元素，Mn、P 促进奥氏体长大，大多数都阻止奥氏体晶粒的长大如：Ti、V、Nb、W、Mo 等49、 TTT 曲线（C 曲线）叫做 过冷奥氏体等温转变曲线50、 钢在高温时形成的奥氏体，过冷至 Ar1 以下，称为热力学尚不稳定的过冷奥氏体共析钢在 C 曲线图上面，在不同温度时的等温转变有三个转变区：珠光体转变区（产物：珠光体、索氏体、托氏体，珠光体组织中层片间距愈小，相界面积愈多，其塑性变形的抗力愈大，强度、硬度愈高。同时，由于渗碳体片变薄，使其塑性和韧性有所改善，
10、珠光体的转变属于扩散型）贝氏体转变区（羽毛状上贝氏体（塑性变形抗力较低，脆）和暗黑色针片状下贝氏体（组织中的片状铁素体细小，碳的过饱和度大，位错密度高，而且碳化物沉积在铁素体内弥散分布，因此硬度高、韧性好，具有较好的综合力学性能）转变属于半扩散型）马氏体转变区（马氏体（由于温度很低，碳来不及扩散，全部保留在 -Fe 中，C 在 -Fe中形成的过饱和固溶体，此转变属非扩散型转变。 ）过冷奥氏体快速冷却至 Ms（230）则开始发生马氏体转变，直至 Mf（-50 ）转变结束。马氏体组织形态主要有板条状和片状两种，主要由钢的含碳量决定，小于.0.2%时呈板条状，大于 1%时呈片状或针状，0.2%-1%
11、 时是由板条状和片状马氏体混合组成）51、 合金元素加入钢中对 C 曲线的影响极为显著。除 Co 和大于 2.5%的 Al 外，所有溶入奥氏体的合金元素均使 C 曲线右移，增加过冷奥氏体的稳定性52、 改善金属材料的性能途径 1.合金化 2.进行热处理 3.细晶强化 4.冷变形强化53、 退火的目的 1.消除残余内应力，防止工件变形、开裂 2.改善组织，细晶强化 3.调整硬度，改善切削性能常用的退火方法有：1.完全退火2.等温退火3.球化退火（过共析钢）退火前先正火，可消除网状二次渗碳体，以保证球化退火时渗碳体全部球粒化4.去应力退火54、 过共析钢的淬火温度为 Ac1 以上 30-50.淬火
12、后获得细小的、均匀的马氏体加未溶粒状渗碳体组织。未溶粒状渗碳体的存在有利于提高淬火钢的耐磨性55、 常用的淬火冷却介质有：水、盐水、油56、 淬火方法有：单液淬火、双液淬火、分级淬火（可以获得马氏体） 、等温淬火（不能获得马氏体，获得的是下贝氏体，高强度、硬度、韧性、塑性，可做弹簧、工具模。等温淬火以后一般不必回火）57、 钢的淬硬层深度和硬度的分布的特征称为淬透性58、 钢的表面至内部马氏体组织占 50%处的距离称为淬硬层深度59、 回火的方式有：低温回火、中温回火、高温回火（写工艺路线时要用到）60、 合金元素对钢回火转变的影响：1.提高回火稳定性 2.产生二次硬化 3.回火脆性61、 金
13、属材料的表面处理：钢的化学热处理、钢的表面淬火热处理62、 要求工件热处理以后的外力内应力变形很小，如精密齿轮、精密机床主轴要渗氮处理，渗氮前要进行调质热处理（调质在粗加工后，精加工之前） ，也可以用淬火处理63、 球化退火前要正火处理，正火细化晶粒、改善切削性能。64、 固溶强化不属于热处理65、 题 P76（4） 、 （5）1、 高周疲劳时，材料疲劳抗力的指标主要为疲劳强度（ -1）2、 低周疲劳时，材料的疲劳抗力不单与强度有关，而且与塑性有关，即材料具有良好的强韧性 3、 一般钢铁材料的硬度控制在 170230HBS，以达到改善切削加工的目的 4、 铸造最好采用的成分是选用共晶或接近共晶
14、成分的合金。若是锻造成形，最好选用呈固溶体的合金。如果是焊接成形，最适宜的材料是低碳钢或低碳合金钢。5、 高强度、大截面、形状复杂的零件，都需要选用合金钢6、 车床传输齿轮，汽车齿轮的工艺路线铸造1、 常见毛坯种类：铸件、锻件、焊接件、冲压件、型材、粉末冶金、工程塑料2、 合金的铸造性能：充型能力、收缩、吸气性3、 影响合金的充型能力一共四个方面：合金的流动性、浇注条件、铸型性质、铸型结构4、 合金的收缩分成那三个阶段：液体收缩、凝固收缩、固态收缩；容易形成缩松的凝固方式是糊状凝固、缩孔的凝固方式是逐层凝固5、 缩孔和缩松的防范措施：按照定向凝固原则进行凝固；合理地确定内浇道位置及浇注工艺；合
15、理地应用冒口、冷铁和补贴等工艺措施6、 铸造应力分为热应力和收缩应力，热应力是铸件在凝固和冷却过程中，不同部位由于不均衡的收缩而引起的应力7、 消除铸造型应力：合理地设计铸件结构；尽量选用线性收缩率小、弹性模量小的合金；采用同时凝固的工艺；设法改善铸型、型芯的退让性，合理的设置浇冒口等；对铸件进行时效热处理是消除铸造应力的有效措施8、 时效处理有哪些？ 自然时效、热时效和共振时效。其中热时效又称为人工时效（去应力退火：将铸件加热到 550650 摄氏度，保温 24h，随炉冷却至 150200 摄氏度，然后出炉）9、 铸件中的气孔可以分为：侵入气孔、析出气孔、反应气孔10、 铸件特种铸造的方法有
16、：熔模铸造、金属型铸造、压力铸造、 （低压铸造、离心铸造）11、 浇注位置的选择：铸件的重要加工面应朝下或位于侧面；铸件宽大平面应朝下；面积较大的薄壁部分应置于铸型下部或垂直；易形成缩孔的铸件，应将截面较厚的部分位于上部或侧面，便于安装冒口，使铸件自下而上（朝冒口方向）定向凝固。12、 分型面选择：1.便于起模，使造型工艺简单。（1）为起模方便，分型面应选在铸件的最大截面处。（2）分型面的选择应尽量减小型芯和活块的数量，以简化制模、造型、合型工序。（3）分型面应尽量平直。（4）尽量减少分型面。2.尽量将铸件重要加工面或大部分加工面、加工基准面放在同一沙箱中，以避免产生错箱、披缝和毛刺，降低铸件精度和增加清理工作。3.使形箱和主要芯位于下箱，便于下芯、合型和检查型腔尺寸。13、 机构分析题： 表 1-4-3、图 1-4-3、5、6、7、8、12、14、171、 什么叫变形抗力？塑性加工时，作用在工具表面单位面积上变形力的大小称为变形抗力，变形抗
