材料科学基础复习提纲

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1、材料科学基础复习提纲第一章材料的使用性能1、试验测定的力学性能指标有：强度、塑性、刚性、弹性、硬度、韧性、疲劳性能和耐磨性能2、力学性能检测：2.1拉伸试验拉伸试验中可以检测的结果有：抗拉强度（Rm）、屈服强度（通常以下屈服强度Rel来表示屈服强度）、延伸率（A）、断面收缩率（Z）材料的强度是指材料在外力作用下抵抗塑性变形和断裂的能力。计量单位：MPa。抗拉强度、下屈服强度的计算公式分别为：材料塑性是指材料在静载荷作用下，断裂前发生不可逆转的永久性变形的能力。判定材料的塑性指标为断后伸长率A与断面收缩率Z。其计算公式分别为：2.2硬度试验硬

2、度是反映材料软硬程度的一种性能指标。最常用的硬度试验有：布氏硬度（HBS/HBW）、洛氏硬度(HRA,HRB,HRC)、维氏硬度(HV)。例：300HBW10/1000/30表示用直径10mm的硬质合金球在1000kgf试验力下，保持30s，测得的布氏硬度值为300。HB=最后得到的压痕直径d越小，说明硬度值越大。第二章材料的工艺性能材料的工艺性能主要包括：铸造性能、锻造性能、热处理性能、焊接性能、切削加工性能等。第四章晶体结构1、固体材料分为晶体与非晶体2、大多数的金属都具有简单的晶体结构，最常见的晶体结构有三种类型，面心立方（γ-Fe）

3、、体心立方（α-Fe）和密排六方(Mg)。53、同素异构转变在不同的温度和压力等条件下具有不同的晶体结构，当外界条件发生变化时，由一种晶体结构转变成另外一种结构，称为同素异构转变。4、合金相结构晶体结构的基本类型分为：固溶体（间隙性固溶体、置换型固溶体）、金属化合物、混合物。第五章晶体缺陷1、根据晶体缺陷的几何特征，可分为：点缺陷（空位、间隙原子、杂质原子），线缺陷（位错），面缺陷（晶界、相界、堆垛层错等）。2、位错分为刃型位错、螺型位错、混合位错，金属晶体中的位错可以提高其强度。第八章相平衡与相图原理1、Fe-C相图1.1相图中点的含义：

4、A：纯铁的熔点，C：共晶点，D渗碳体的熔点，S：共析点，J：包晶点1.2线的含义：ABCD：液相线，AHJECF：液相线，HJB：包晶转变线，ECF：共晶转变线，PSK：共析转变线（A1线），ES：碳在奥氏体中的溶解度曲线（Acm线），GS：奥氏体开始析出铁素体线（A3线）51.3几个概念1.3.1奥氏体C原子熔于γ-Fe中形成的固溶体1.3.2铁素体C原子熔于α-Fe中形成的固溶体1.3.3渗碳体C原子与Fe原子形成的化合物Fe3C，其含碳量为6.69%，性能硬而脆1.3.4共晶转变从一种液相结晶出两种不同的固相1.3.5共析转变从一种固

5、相转变成另两种不同的固相1.4Fe-C相图的应用1、在给定温度和成分下确定各相的含量，2、确定不同成分钢的退火温度，3、加热或者冷却过程中钢的相变情况1.5由相图对钢铁进行分类C含量为0.0218-2.11%C的铁碳合金叫钢；2.11-6.69%C的铁碳合金叫铸铁1、工业纯铁wc＜0.0218%2、共析钢wc=0.77%3、亚共析钢wc=0.0218%~0.77%4、过共析钢wc=0.77%~2.11%5、共晶白口铸铁wc=4.30%6、亚共晶白口铸铁wc=2.11%~4.30%7、过共晶白口铸铁wc=4.30%~6.69%1.6液态冷却到

6、室温过程的组织转变过程及杠杆定律的应用例：根据相图分析T10钢（wc=1.0%）从液态冷却到室温过程的组织转变过程，并用杠杆定律计算在727°C下，铁素体和渗碳体的含量百分比。第九章材料的凝固1、何为过冷度？在实际结晶过程中，实际结晶温度总是低于理论结晶温度的，这种现象成为过冷现象，两者的温度差值被称为过冷度。2、结晶的一般过程晶核不断形成与不断长大的过程3、晶粒尺寸的控制的途径5（1）提高过冷度（2）变质处理（孕育处理）（3）震动处理4、晶粒大小与性能的关系材料的强度、硬度、塑性、韧性等都随着晶粒尺寸的减小而提高。第十一章固态相变与材料的

7、处理1、金属热处理是将金属材料放在一定的介质内加热、保温、冷却，通过改变材料表面或内部的金相组织结构,来控制其性能的一种金属热加工工艺。2、钢的整体热处理工艺包括：退火、正火、淬火、回火退火：将金属或合金加热到温度，保持一定时间，然后缓慢冷却（一般是随炉冷却）获得近平衡组织的热处理工艺。正火：将钢加热到Ac3（或Accm）以上30~50℃，保温适当时间后，以适当方式冷却（一般为空冷）得到细珠光体的热处理工艺。淬火：钢加热到Ac3（或Ac1）以上某一温度，并保温一定时间，然后以适当的速度冷却（如水冷、油冷），获得马氏体或贝氏体组织的热处理工艺

8、。回火：将淬火钢加热到A1一下某一温度保温，然后冷却到室温的热处理工艺。调质处理：淬火+高温回火3、淬透性：是指表示钢在一定条件下淬火时获得淬透层深度的能力。（与合金元素有一定关