金属材料与热处理复习备考资料

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1、一、认知性基本知识点1晶体中原子在三维空间有规律的、周期性的晶体排列方式称为晶格。2在密排六方晶格中，设晶胞的点阵常数为a和c，则晶胞中的原子半径为 a/2 。3体心立方晶格中，设晶胞的点阵常数为a，则晶胞中的原子半径为4分之根号3 a。4最典型、最常见的金属晶体结构有体心立方晶格、面心立方晶格和密排六方晶格三种。5晶胞中原子排列的紧密程度通常用 配位数 和致密度两个参数来表征。6在面心立方晶格中，设晶胞的点阵常数为a，则一个晶胞中包含的原子个数为：4 。7晶体中最简单、最基本的位错类型包括： 刃型 和螺型位错两大类。8根据晶体缺陷的几何形态特征，可将晶体缺陷分成点缺陷、线缺陷、面缺陷三大类。

2、9金属不同，过冷度的大小也不同；金属的纯度越高，则过冷度越大 。10金属的结晶过程包括形核和长大两个阶段。11影响过冷度大小的因素主要有：金属的本性和纯度以及冷却速度等。12金属结晶时，晶核的大小取决于 形核率 和长大速度的相对大小。13纯金属铸锭的宏观组织通常由表层细晶区、柱状晶粒区和中心等轴晶区组成。14在细化晶核的措施中，增加过冷度的主要措施是提高液态金属的冷却速度。15决定晶体长大方式和长大速度的主要因素是晶核的界面结构和界面前沿液体中的 温度分布情况。16在实际液态金属中，总是或多或少含有某些杂质，其结晶过程中形核主要按非均匀形核方式进行。17合金中结构相同，成分和性能均一，并以界面

3、相互分开的组成部分叫合金中的 相 。18合金中的相根据其晶体结构特点可以分为固溶体和金属化合物两大类。19按溶质原子在晶格中所占的位置不同，固溶体可分为置换固溶体和 间隙固溶体 。20在一定条件下，溶质组元在固溶体中的浓度有一定的限度，这种固溶体称之为有限固溶体。21和纯金属不同，固溶体合金的结晶特性表现在两个方面：固溶体合金先后结晶出的固态物质成分不同和固溶体合金的结晶需要一定的温度范围。22间隙固溶体的固溶度与溶质及溶剂的晶格类型有关。23两组元在液态无限互溶，在固态也无限互溶的二元合金系所形成的相图称为匀晶相图。24利用区域偏析提纯金属时，提纯效果与 、k0的大小及液体搅拌的激烈程度有关

4、。25金属从浇注温度冷却到室温所经历的三个收缩阶段为：液态收缩、凝固收缩、固态收缩。26含碳量小于2.11的铁碳合金为钢，wc2.11%为铸铁27纯铁在912以下转变为-Fe，其晶体结构为体心立方。28铁碳合金中碳的存在形式有两种：渗碳体和 石墨 。29根据钢中的含氧量和凝固时放出一氧化碳的程度，可分为镇静钢、半镇静钢和沸腾钢。30过共析钢的室温平衡组织为珠光体和二次渗碳体。31亚共析钢的室温相结构由 铁素体 和珠光体组成，wc越高，组织中珠光体越多。32金属的铸造性能包括 流动性、收缩性和偏析倾向等。33金属的断裂包括裂纹源的形成和裂纹的扩展两个基本过程。34金属材料在塑性变形过程中形成的残

5、留应力主要有：宏观内应力、微观内应力、晶格畸变盈利等。35金属在外力作用下的变形过程可分为弹性变形、塑性变形和断裂三个阶段。36在常温或低温下，金属塑性变形的方式主要有滑移和孪生等。37金属材料断裂之前极少或没有宏观塑性变形，工作应力小于屈服极限的断裂称为疲劳 断裂。38在轧制成形时，金属塑性变形中出现的形变织构为板织构。39金属材料断裂之前发生大量的塑性变形，工作应力大于屈服极限的断裂称为 。40在拉拔成形时，金属塑性变形中出现的形变织构为丝织构。41影响晶粒长大的因素主要有温度、保温时间、第二相质点、相邻晶粒的相位差等。42冷变形后的金属在再结晶时，产生了 等轴 的新晶粒。43形变金属在退

6、火过程中，金属组织的变化可分为回复、再结晶和晶粒长大三个阶段。44根据冷变形度的不同，金属材料再结晶及形核机制包括 畸变形核、晶界突出形核机制。45在影响再结晶温度的因素中，金属的纯度越高，再结晶温度越高。46在再结晶过程中，亚晶长大成为再结晶晶核的方式可能有两种： 亚晶合并和亚晶界移动形核。47影响再结晶晶粒大小的因素主要有：变形度、加热温度、原始晶粒大小、合金元素及杂质等。48从金属学的角度来看，在再结晶温度以下的加工过程称之为冷加工。49对于固态金属来说，原子扩散机制主要有空位扩散机制和两种。50影响扩散的主要因素包括：温度、键能和晶体结构、固溶体类型，晶体缺陷、化学成分等。51根据扩散

7、过程中是否出现新相，固态扩散可分为原子和反应扩散两种。52根据扩散过程中是否发生浓度变化，固态扩散可分为 自 和互扩散两种。53根据固态相变过程中形核和长大的特点，可将固态相变分成扩散型相变、和过渡型相变。54热处理通常是由加热、保温和冷却三个阶段组成。55钢在450650温度范围内出现的回火脆性叫高温回火脆性。56钢在250400温度范围内出现的回火脆性叫低温回火脆性。57共析钢中奥氏体形成的四个基本过程为奥氏体形核、奥氏体的长大、 渗碳体溶解 以及奥氏体成分的均匀化。58钢从奥氏体状态快速冷却，抑制其扩散性分解，在较低温度下发生的无扩散型转变称25钢的热处理的目的是改变钢的组织，从而改变其

8、性能。59影响奥氏体形成速度的因素主要有：加热温度和保温时间、加热速度、化学成分等。60钢中马氏体高强度、高硬度的原因主要有碳的固溶强化、相变强化 以及时效强化。61钢在热处理加热时，奥氏体晶粒长大是通过晶格改组、碳在奥氏体和铁素体中的扩散以及铁素体向奥氏体转变而进行的。62按热处理在零件整个生产工艺过程中的位置和作用不同，热处理工艺可分为 预先热处理和最终热处理 63根据加热、冷却方式及获得的组织和性能不同，钢的热处理工艺可分为普通热处理、 表面热处理 和形变热处理。64使钢中碳化物球化，获得粒状珠光体的热处理工艺称为 球化退火 。65按照冷却方式的不同，退火可分为等温冷却和 连续冷却退火

9、。66工件在淬火过程中产生的内应力主要有热应力和组织应力等。67在钢的热处理工艺中，淬火方法主要有： 单液淬火法、双液淬火法、预冷淬火 和等温淬火法。68工件加热或冷却时，由于内外温差导致热胀冷缩不一致而产生的内应力称为热应力 。 69钢淬火加热时温度太高，使奥氏体晶界出现局部熔化或者发生氧化的现象称为过烧 。70根据工件的组织和性能要求不同，回火可分为低温回火、中温回火 和高温回火等几种。 71对于刀具，量具等淬火工件，其回火工艺应选用 低温回火。 72根据钢材的用途，工业用钢可以分为结构钢、工具钢和特殊性能钢三大类。73钢的淬硬性主要取决于 碳含量。74工具钢是用于制造各种加工工具的钢种，

10、根据工具的用途可分为刃具钢、模具钢、量具钢等。75工业用钢按照其化学成分可分为碳钢和 合金钢 两大类。76根据碳在铸铁中的存在形式，铸铁可分为：灰口铸铁、白口铸铁、麻口铸铁等。77灰口铸铁热处理可以改变基体组织，但不能改变石墨的 形态和分布。78根据石墨的存在形态，灰口铸铁可分为：普通灰口铸铁、球墨铸铁、可锻铸铁、蠕墨铸铁等。二、理解性基本知识点1在面心立方晶格中，原子密度最大的晶面族是什么？1102在面心立方晶格中，原子密度最大的晶向是？3实际情况下，液态金属结晶时的特征？4二元合金在进行共晶反应时为 3 相平衡共存。5二元合金在进行共析反应时为_3_相平衡共存。6室温下平衡组织为F+P的铁

11、碳合金是含碳量位于 0.0218% 0.77% 之间的亚共析钢。7室温下平衡组织为P+FeC的铁碳合金是含碳量位于_0.77%2.11%_之间的过共析钢。8室温下平衡组织为P+FeC+Ld的铁碳合金是含碳量位于多少之间的亚共晶白口铁？(_2.11%4.3%)9室温下平衡组织为FeC+Ld的铁碳合金是含碳量位于_4.3%6.69%_之间的过共析钢。10多晶体金属的晶粒越细，强度和塑性如何变化？(强度和塑性越高)11塑性变形后的金属经再结晶后的组织、性能变化情况如何？（组织和性能都将恢复到原来状态）12钢淬火后所获得的马氏体组织的粗细主要取决于什么？（奥氏体晶粒大小）1345钢为得到回火索氏体组织

12、，应进行什么处理？（淬火后高温回火）14合金调质钢必须具备的热处理性能是什么？（良好的综合力学性能）15在立方晶系中指数相同的晶面和晶向关系如何？ （相互垂直）16晶体中的刃型位错属于何缺陷？（线缺陷）17液态金属结晶时，过冷度越大，则表现如何？（促进结晶的进行）18液体金属中原子的排列情况？（无规则）19液态金属结晶时，冷却速度越快，则实际结晶温度将？（越低）20随着温度下降，固溶体中析出二次相，会使合金的_强度、硬度升高_，这种现象称为合金的弥散硬化。 21铸造性能最佳的合金应该是什么成分的合金？（共晶成分）22滑移通常沿晶体中原子密度_最大_的晶面和晶向而发生。23加工硬化使金属的强度和

13、塑性如何变化？（强度升高，塑性降低） 24为了改善高速钢铸态组织中的碳化物不均匀性，应进行什么处理？（重新锻造）25纯金属的最低再结晶温度可用何试计算？T=(0.350.40)T熔26塑性变形后的金属在加热时发生的再结晶过程是一个新晶粒代替旧的晶粒的过程，这种新晶粒的晶格类型是？（与原来一样）27金属的热加工的定义是什么？（再结晶温度以上的变形加工）28过冷奥氏体向贝氏体的转变属于何种转变？（等温冷却转变）29钢经调质处理后获得的组织是？（回火索氏体）30马氏体的硬度主要取决于？（碳含量）31具有网状二次渗碳体的过共析钢，在球化退火前需进行一次什么处理工艺？（正火） 32完全退火主要适用于？（

14、亚共析成分的钢）33直径为4mm的45钢钢筋，加热到850，保温5分钟后，在10的NaCl水溶液中淬火，其显微组织为_淬火马氏体和少量残余奥氏体_。34可锻铸铁中团絮状石墨由什么方式获得？（渗碳体分解）35如果铸铁石墨化过程的第一、二、三阶段能够完全进行，则其显微组织为什么？（铁素体基体上分布片状石墨）36铸铁石墨化过程的第一、二阶段完全进行，第三阶段未进行，其显微组织为？（珠光体基体上分布片状石墨）37铸铁石墨化过程的第一、二阶段完全进行，第三阶段部分进行，其显微组织为？（铁素体加珠光体基体上分布片状石墨）三、基本概念固溶体；配位数；均匀形核；晶界；奥氏体；合金；过冷度；固溶强化；形变织构；加工硬化；匀晶相图；铁素体；回火脆性；热处理；热加工后的带状组织；回复；调质处理；球化退火；反应扩散；原子扩散；固溶体：合金在固态下，组元间互相溶解而形成的均匀相。配位数：在晶体中距任一原子最近且等距离的原子数目。均匀形核：新相晶核是在母相中均匀低生成的，即晶核有液相中的一些原子团直接形成，不受杂余粒子或外表面的影响。晶界：晶粒之间的交界面，也是更大范围的面缺陷。