工程材料摘要

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1、第一章机械工程材料性能的要求工程材料与机械零件所受三大负荷（及各负荷对机械零件产生的作用）力学负荷、热负荷、环境介质作用;工程材料的性能（特别注意：弹性变形、塑性变形、强度、硬度、刚度、冲击初性等、另外：关注硬度试验及选用原则）;■工程材料类型及主要特征：按化学组成分：金属材料、高分子材料、陶瓷材料、复合材料（各自的主要特征）第二章材料的组成和内部结构特征■1、材料的结构（1）所有的固态物质就其原子（或分子）排列的规则性来分类，可分为：晶体、非晶体单品体各向异性，多晶体各向同性（2）金属的常见晶体结构：体心立方、面心立方、密排六方塑性变形能力

2、比较：面心立方〉体心立方＞密排六方；（3）晶体缺陷：①点缺陷空位：晶格中的空结点。间隙原子：挤进晶格间隙中的原子。置换原子：取代原来原子位置的外来原子。■②线缺陷——位错■③面缺陷——晶界和亚晶界细晶强初化——金属的晶粒越细，晶界总面积越大，位错运动阻力越大，使得金属塑性变形的抗力越高，所以使强度越高。在相同变形量下，晶粒越细的金属，2、晶粒越细，塑性韧性越好。因为晶粒数目增多，总变形量可分布在更多的品粒内，品粒间的变形不均匀性较小，断裂时需要消耗较大的功，因此塑性初性较■第二相（弥散）强化概念——当硬而脆的金属间化合物呈弥散状分布于固溶体基

3、体上时，使强度、硬度增加，而塑韧性略有下降或不降的现象。［沉淀（时效）强化］■2、相图与相变（1）合金、组元、相、固溶体、固溶强化（概念）（2）合金的两大相结构:①固溶体：②金属间化合物（3）相图：匀晶Lot4;共晶Loc^+p;共析4）铁碳合金：组成相（五种）及各自的性能特点：铁素体：碳在a-Fe中的间隙固溶体。奥氏体：碳在丫-Fe巾的间隙固溶体。珠光体：F与Fe3C组成的片层状的机械混合物。马氏体：碳在a-Fe中的过饱和固溶体。室温组织：（钢、铁）含碳量对铁碳合金组织及力学性能的影响Fe-C合金分类及室温下的平衡组织工业纯铁C%彡0.02

4、18%0.0218%4.3%，平衡组织：Fe3Cl+Ld/第三章工程材料成型过程中行为与性能变化(2)(3)1、金属的凝纯金属的结晶：过冷现象；过冷度概念；冷却速度与过冷度晶粒大小对金属性能的影响（细晶强初化）形核率、长大速度的概念

5、（4）细化晶粒的方法（即如何控制晶粒大小）：①增加过冷度;②变质处理；③机械振动、搅拌■2、铸锭组织：（三个晶区）■3、冷变形加工：（1）加工硬化（概念）；（2）冷变形金属加热工程中，其组织和性能一般要经历三个阶段变化：回复、再结晶（概念）、晶粒长大。■冷热加工的区分界线：再结晶温度第四章改善材料性能的热处理、合金化及改性■1、钢材加热和冷却时的转变■（1）加热时的转变奥氏体化步骤：①A形核；②A晶核长大；③残余渗碳体溶解；④A成分均匀化。（2）冷却时的转变■等温转变曲线及转变组织（注意各区转变产物、不同钢种C曲线的稳定性比较）加入合金元素后

6、，C曲线位置的变化（注意特例），C曲线越往右，钢的淬透性越好;■2、预先热处理：退火、正火、调质(注意概念)退火包括：(各种退火的目的、使用范围)扩散退火、再结晶退火、去应力退火、球化退火■3、最终热处理：淬火、回火(1)淬透性与C曲线的关系；合金元素对淬透性的影响(2)淬火三原则、淬火工艺、淬火后的组织(3)回火按温度高低分为：高温回火、中温回火、低温回火；(回火目的、回火后的组织、应用举例)注：回火索氏体的性能明显优于奥氏体等温冷却直接所得到的片层状索氏体的性能。表4-4回火分类类别回火温度r低温回火150〜250组织和硬度HRC回火马氏

7、体，58〜64回火目的应用举例中温回火350-500回火屈氏体，35—50高温回火500〜650回火索氏体，保持高硬度高耐磨性，消除应力.降低脆性刀具、量具、渗碳件、表面淬火件、轴承获得高的屈服强度和弹性极限得到高的综合机械性弹簧、弹簧夹头、模锻锤杆连杆、轴类第五章常用金属材料与性能■1、合金钢的分类：■(1)按含碳量高低分■(2)按合金元素含量高低分■(3)合金结构钢按用途及热处理特点分■（4）按钢的退火状态分■2、牌号：■（1）、结构钢：①以Q+屈服强度值表示：碳素结构钢、低合金（高强度）结构钢②开头以C含量万分数表示（2位）：优质碳素结

8、构钢（10、25、45）;合金结构钢：合金渗碳钢、合金调质钢、合金弹簧钢■（2）、工具钢①碳素工具钢：T+C质量的千分数表示②合金工具钢：开头以C质量的千分数表示（