材料学基础知识

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1、1. 材料抵抗冲击载荷而不破坏的能力称为冲击韧性。2. 材料在弹性范围内，应力与应变的比值G/E称为弹性模量E （单位 MPa）。E标志材料抵抗弹性变形的能力，用以表示材料的刚度。3. 强度是指材料在外力作用下抵抗永久变形和破坏的能力。4. 塑性是材料在外力作用下发生塑性变形而不破坏的能力。5. 韧性是材料在塑性应变和断裂全过程中吸收能量的能力，它是强 度和塑性的综合表现。6. 硬度是指材料对局部塑性变形、压痕或划痕的抗力。7. 应力场强度因子k，这个K的临界值,称为材料的断裂韧度，用KIIIC表示。换言之，断裂韧度K是材料抵抗裂纹失稳扩展能力的力学IC性能指标。8. 晶体是指原子在其内部沿三

2、维空间呈周期性重复排列的一类物质。9. 非晶体是指原子在其内部沿三维空间呈紊乱、无序排列的一类物 质。10. 把原子看成空间的几何点，这些点的空间排列称为空间点阵。用 一些假想的空间直线把这些点连接起来，就构成了三维的几何格 架称为晶格。从晶格中取出一个最能代表原子排列特征的最基本 的几何单元，称为晶胞。11. 体心立方晶格（bcc）；面心立方晶格（fee）；密排六方晶格（hep）12. 在晶体中，由一系列原子所组成的平面称为晶面。任意两个原子的连线称为原子列，其所指的方向称为晶向。立方晶系中，凡是指数相同的晶面与晶向是相互垂直的。13. 在晶体中，不同晶面和晶向上原子排列方式和密度不同，则原

3、子 间结合力的大小也不同，因而金属晶体不同方向上性能不同，这 种性质叫做晶体的各向异性。14. 所谓位错是指晶体中一部分晶体沿一定晶面与晶向相对另一部分 晶体发生了一列或若干列原子某种有规律的错排现象。位错的基 本类型有两种，即刃型位错和螺旋位错。15. 由于塑性变形过程中晶粒的转动，当形变量达到一定程度（ 70% 以上）时，会使绝大部分晶粒的某一位向与外力方向趋于一致， 形成特殊的择优取向。择优取向的结果形成了具有明显方向性的 组织，称为织构。由于是变形过程中产生的，故称为形变织构。16. 由于每个小晶体外形呈不规则的颗粒状，因此被称为 晶粒。晶粒 与晶粒之间的接触界面称为晶界。工业上广泛应

4、用的钢铁材料中 晶粒尺寸一般在10一 110一 3 mm ，必须在显微镜下才能看到。17. 组成合金的最基本的独立单元称为组元，组元可以是金属、非金 属或稳定化合物。由两个组元组成的合金称为 二元合金，由三个 组元组成的合金称为三元合金，以此类推。18. 相是指合金中具有同一化学成分、同一结构和原子聚集状态，并 以界面互相分开的、均匀的组成部分。固态合金中的相结构可分 为固溶体和金属化合物两大类。19. 所谓组织是指用肉眼或显微镜观察到的不同组成相的形状、尺寸、分布及各相之间的组合状态。20. 焊接热影响区中的过热区，由于奥氏体晶粒长得非常粗大，这种粗大的奥氏体在较快的冷却速度下会形成一种特殊

5、的过组织，其组织特征为在一个粗大的奥氏体晶粒内会形成许多平行的铁素体（渗碳体）针片，在铁素体针片之间的剩余奥氏体最后转变为珠光体，这种过热组织称为铁素体（渗碳体）氏组织。21. 合金的組元通过溶解形成一种成分及性能均匀的、且结构与組元之一结构相同的固相，称为固溶体。通过形成固溶体使金属强度和硬度提高的现象称为固溶强化。22. 合金組元相互作用形成的晶格类型和特性完全不同于任一組元的 新相即为金属化合物，或称中间相。金属化合物的结构特点是与 其組元具有完全不同的晶格类型，其性能特点是熔点一般较高， 硬度大，脆性大。23. 相图是表明合金系中各种合金相的平衡条件和相与相之间关系的一种简明示图，也称

6、为平衡图或状态图。24. 一个晶粒中先结晶的树枝晶晶枝中含高熔点组元较多，后结晶的树枝晶晶枝含低熔点组元较多，结果造成在一个晶粒之内化学成分的分布不均，这种现象称为枝晶偏析。25. 生产上为了消除枝晶偏析的影响，常把合金加热到高温，并进行长时间保温，使原子充分扩散，获得成分均匀的固溶体，这种处 理称为扩散退火。26.二元合金的结晶过程可以分为以下几类：匀晶反应、共晶反应、包晶反应和共析反应。27. Fe-Fe3C相图中存在五种相：液相L； 5相，又称高温铁素体；a相 也称铁素体，用符号F或a表示；v相，常称奥氏体，用符号A 或y表示；Fe3C相，也称渗碳体。共晶反应的产物是奥氏体与渗 碳体的共

7、晶混合物，称莱氏体，以符号 Ld 表示。共析反应的产物 是铁素体与渗碳体的共析混合物，称珠光体，以符号P表示。28. 球化体，又称球化珠光体。定义：在铁素体内分布着碳化物（或渗 碳体）球粒的复相组织。29 .单晶体的塑性变形有两种，即滑移和孪生。30. 滑移是指在切应力作用下，晶体的一部分沿一定晶面（密排面） 和其上密度最大的晶向（密排方向）进行。滑移是通过位错的运 动来实现的。31. 在切应力作用下，晶体的一部分沿一定的晶面（孪生面）和晶向 （孪生方向）相对于另一部分所发生的切变称为孪生。32. 随着塑性变形的增加，金属的强度、硬度升高，塑性、韧性下降 这种现象称为加工硬化，也称形变强化。3

8、3. 对变形后的金属在较低温度下进行加热，会发生回复。34. 能够进行再结晶的最低温度称为再结晶温度。35. 马氏体的转变发生在比较低的温度区域内，所以在转变过程中铁 和碳原子都不能进行扩散，因而不发生浓度变化（马氏体和奥氏 体具有相同的化学成分），只发生铁的晶格改组，由面心立方变成 体心立方。36.钢中马氏体有两种基本形态： 板条马氏体，又称位错马氏体和片状马氏体，又称孪晶马氏体。37. 贝氏体是碳化物（渗碳体）分布在碳过饱和的铁素体基体上的两 相混合物。贝氏体转变是过冷奥氏体在“鼻子”温度至Ms点范围 内进行的转变。共析钢上贝体大约在550 C（鼻子温度）至350 C之间形成。共析钢下贝体

9、大约在350 C （鼻子温度）至Ms之 间形成。38. 退火或正火是将钢加热到一定温度并保温一定时间以后，以缓慢 的速度冷却下来，使之获得或达到接近平衡状态的组织的热处理 工艺。39. 将钢加热到Aq或Ac3以上，保温一定时间，然后快速冷却以获得 马氏体组织的热处理工艺称为淬火。淬火是钢的最重要的强化方 法。40. 钢的淬透性是指钢在淬火时获得马氏体的能力。 钢的淬硬性是指 淬火后马氏体所能达到的最高硬度，淬硬性主要决定于马氏体的 碳含量，与淬透性含义不同，不能混淆。41. 将淬火后的钢件加热到 Ac1 某一温度，保温一定时间后冷却至室 温的热处理工艺叫回火。42. 晶界属于热力学不平衡的晶体缺陷。43. 塑性变形过程中位错密度的增加及其所产生的钉扎作用是导致加 工硬化的决定性因素。44. ？（可能会有问题）|-个晶粒内可以有多个相，相是成分相同，结构相同并有一定界面分隔开的部分综合，比如一个 珠光体晶粒 中，就有铁素体相和渗碳体相间隔分布的片层结构；再如常见的 钢种DC01或SPCC的组织就是铁素体基体相上分布的第二相颗粒 渗碳体。珠光体晶粒内有铁素体和渗碳体两相，晶粒度测量的是 珠光体的晶粒大小，一个晶粒内当然是多个片层，上学的时候， 我还测过片层间距，测量多个片层的长度，再除以片层数，因为 片层间距是决定珠光体性能的主要因素之一。