工程材料学总结(2011)

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1、《工程材料学》总结第一部分：晶体结构与塑性变形一、三种典型的金属晶体结构1．bcc、fcc、hcp的晶胞结构、内含原子数，致密度、配位数。2．立方晶系的晶向指数[uvw]、晶面指数(hkl)的求法和画法。3．晶向族〈…〉/晶面族{…}的意义（原子排列规律相同但方向不同的一组晶向/晶面，指数的数字相同而符号、顺序不同），会写出每一晶向族/晶面族包括的全部晶向/晶面。4．bcc、fcc晶体的密排面和密排方向。密排面密排方向fcc{111}<110>bcc{110}<111>二、晶体缺陷1．点缺陷、线缺陷、面缺陷包括那些具体的

2、晶体缺陷。如：位错是线缺陷，晶界（包括亚晶界）是面缺陷三、塑性变形与再结晶1．滑移的本质：滑移是通过位错运动进行的。2．滑移系=滑移面+其上的一个滑移方向。滑移面与滑移方向就是晶体的密排面和密排方向。3．强化金属的原理及主要途径：阻碍位错运动，使滑移进行困难，提高了金属强度。主要途径是细晶强化（晶界阻碍）、固溶强化（溶质原子阻碍）、弥散强化（析出相质点阻碍）、加工硬化（因塑变位错密度增加产生阻碍）等。4．冷塑性变形后金属加热时组织性能的变化过程：回复→再结晶→晶粒长大。8性能变化：回复：不引起硬度大的变化；再结晶：硬度大

3、幅度降低5．冷、热加工的概念冷加工：在再结晶温度以下进行的加工变形，产生纤维组织和加工硬化、内应力。热加工：在再结晶温度以上进行的加工变形，同时进行再结晶，产生等轴晶粒，加工硬化、内应力全消失。6．热加工应使流线合理分布，提高零件的使用寿命。第二部分：金属与合金的结晶与相图一、纯金属的结晶1．为什么结晶必须要过冷度？2．结晶是晶核形成和晶核长大的过程。3．细化晶粒有哪些主要方法？（三种方法）二、二元合金的相结构与相图1．固溶体和金属化合物的区别。（以下哪一些是固溶体，哪一些是金属化合物：α-Fe、γ-Fe、Fe3C、A、

4、F、P、L’d、S、T、B上、B下、M片、M条？）2．匀晶相图①在两相区内结晶时两相的成分、相对量怎样变化？②熟练掌握用杠杆定律计算的步骤：⑴将所求材料一分为二，⑵注意杠杆的位置和长度，⑶正确列出关系式。3．共晶（析）相图①熟悉共晶（析）相图的基本形式（水平线、一变二）。②会区分共晶（析）体、先共晶（析）相、次生相（二次相）。注意：共晶成分与共晶反应成分范围的区别共晶成分具有最好的铸造性能③会在相图中填写组织组成物（或相组成物）8，掌握不同合金在室温时的平衡组织,会熟练应用杠杆定律计算相组成物和组织组成物的相对量（重点）

5、。三、Fe-Fe3C相图（重点）1.默绘相图并牢记共晶转变和共析转变的温度与各相成分。2.掌握各类合金平衡结晶过程与室温时的平衡组织，会画符合要求的平衡组织示意图：①各组织组成物的形态，②在相图上标注各组织组成物。3.会用杠杆定律计算相组成物和组织组成物的相对量。第三部分：各类材料与钢铁热处理（重点）一、各类材料的牌号、热处理和用途1．会根据牌号确定钢的化学成分（碳及合金元素的含量范围）。①结构钢钢号特征：前二位数字(万分比)普通碳素结构钢（如Q235等）、普通低合金钢（如Q295等）包括：⑴工程构件用钢：含碳量小于0.

6、20%。热处理：热轧空冷后(相当于正火)直接使用⑵机器零件用钢：按含碳量区分，由低到高是渗碳钢(0.10-0.25%)(碳素钢：15,20,合金钢：20Cr,20CrMnTi,20CrMnMo,18Cr2Ni4WA)热处理：表面渗碳＋淬火＋低温回火组织：外表面，中部，心部用途：齿轮调质钢(0.35-0.50%)(碳素钢：40,45;合金钢：40Cr,35CrMo,40CrNiMo)、热处理：调质处理，即淬火＋高温回火组织：S回用途：轴，弹簧钢(0.50-0.90%)(碳素钢：0.6-0.9%,70,)8(合金钢：0.5-

7、0.7%,65Mn(小),55Si2Mn，60Si2Mn（中）,50CrVA（大）)热处理：（热成型）淬火+中温回火，组织：T回（冷成型）A化，然后在500-550℃等温，组织：索氏体用途：汽车板簧滚动轴承钢(约1.0%)（合金钢：GCr15,GCr15SiMn）热处理：淬火＋低温回火＋冷处理组织：M回+弥散碳化物用途：轴承②工具钢钢号特征：前一位或无数字（千分比）例如：碳素工具钢（T+数字，T：碳的汉语拼音，数字：C含量千分比），合金钢：如高速钢包括：⑴刃具用钢：碳素工具钢：C:0.65-1.25%;T7(A)－T12

8、(A)热处理：水（油淬）＋低温回火低合金刃具钢：C=0.75-1.25%,8MnSi,9SiCr热处理：油淬＋低温回火高速钢：C:0.7-1.9%,W18Cr4V,W6Mo5Cr4V2（C»1.0％）热处理：高温（油）淬火＋多次高温回火⑵模具用钢：冷作模具钢：C量大于0.90%的工具钢，如:T10A，9Mn2V热处理