机械工程材料 复习.doc

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1、工程材料的复习题是姜盛杰和王淼同学一起整理而成，其中在整理时难免会存在一些错误，希望大家谅解，也希望大家指出其中的错误。最后祝大家期末考试能考出好成绩。第一章工程材料的分类和性能工程材料分为：金属材料、高聚物材料、无机非金属材料、复合材料金属的拉伸实验（大家看一下P4和P5、P6）、注意下：每个阶段发生什么变形和主要的几个极限点、像屈服强度、抗拉强度、断后伸长率、断面收缩率的符合以及公式。硬度分为：布氏、维氏、洛氏（其中的HRC型号的常用）（以及它们应用的场合可以大致看一下）冲击韧度（Ak）、疲劳强度（oN）第二章金属与合金的晶体结构和二元合金相图第…节

2、纯金属的晶体结构1、三种典型的金属晶体结构：体心立方晶格：原子数2个、代表金属a-Fe、Cr等面心立方晶格：原子数4个、代表金属r-Fe>Cu>Al等密排立方晶格：原子数6个、代表金属Mg、Zn等2、晶体缺陷：点缺陷-…空位和间隙原子线缺陷--位错而缺陷—晶界和亚晶界第二节金属的结晶与同素异晶转变1、冷却曲线与过冷度理论结晶温度：曲线上出现的温度水平线段对应的温度值过冷度：理论结晶温度与实际结晶温度之差2、结晶过程——在恒温下结晶晶核的形成:自发行核和非自发行核晶核的长大:均匀长大和树枝状长大，其中树枝状长大是主要方式3、晶粒的大小在一般情况下，晶粒愈小

3、，其强度、塑性、韧性也愈高。晶粒大小与晶体的长大速度、形核速度有关。细化晶粒的方法：1、提高结晶时的冷却速度，增加过冷度。2、进行变质处理3、在液态金属结晶时釆用机械振动、超声波振动、电磁搅拌等方法。金属的同素异晶转变：1394°C912°C8・Fe========Y-Fe========a一Fe体心立方体面心立方体心立方第三节合金的结晶与二元相图一、概述合金：具有金属特性的物质组元：组成合金的最基本、独立的物质。相：构成组织组织：直接决定合金的性能二、合金的相结构1、固溶体间隙固溶体和置换固溶体固溶强化：使合金强度和硬度提高的方法2、金属化合物…新相碳

4、化亚铁3、绝大多数合金的组织是由固溶体与金属化合物组成的复合组织。第四节铁碳合金相图1、铁素体:符号“F”、碳溶于a-Fe形成间隙固溶体强度硬度很低，塑性韧性好2、奥氏体：符号“A”、碳溶于—Fe形成的间隙固溶体强度硬度比铁素体高，塑性韧性好3、渗碳体：Fe3C、铁和碳间隙化合物硬度高、塑性和韧性很差、脆性大4、P31相图分析:珠光体：符号“P”、成分“F+Fe3C”、强度较高，硬度适中，有一定的塑性、机械混合物莱氏体：符号“Ld、成分“A+Fe3C、含碳量高、机械混合物GS(A3)线：合金冷却时奥氏体转变为铁素体的行合线ES(Acm)线：碳在奥氏体屮的

5、溶解度曲线PQ线：碳在铁素体中的溶解度ECF线：共品线1148°CLc=======AE+Fe3C24.32.116.69PSK线（A3）:共析线727°CAs=======Fp+Fe3CK0.770.02186.69Fe-FesC相图中的4个单相区：F、A、L、FesC5、典型合金的结晶过程：1),工业纯铁：Wc<0.02%的铁碳合金2),钢：0.02%

6、白口铸铁：4.3%过共晶白口铸铁：4.3%Ar3二、钢在加热时的转变1、钢的奥氏体化的目的是获得晶粒细小，成分均匀的奥氏体组织。2、奥氏体晶粒度的种类：起始晶粒度、实际晶粒度、本质品粒度3、奥氏体的速度决定于：奥氏体的行核速率和晶核的长大速率3、为了控制奥氏体晶粒长大应采用以下措施：1）合理选择加热速度、加热温度、保温时间。加热温度愈高，保

7、温时间愈长，晶粒愈粗大。加热速度愈快，晶粒趋向细小2）成分。在钢中加入一些合金元素，可有效阻止品粒的长大3）合理选择原始组织。…般原始组织愈细，加热后的起始晶粒也愈细三、钢在冷却时的转变P44页三种类型的钢的等温冷却转变图1）注意：共析钢c曲线最靠右珠光体型转变：珠光体层间距随过冷度的增大而减小。珠光体、素氏体、托氏体三者硬度随层间距的减小而增高2）共析钢等温转变产物及性能上贝氏体的组织特征呈羽毛状，下贝氏体的呈针叶状。其中下贝氏体力学性能高。马氏体的组织形态主要有板条状马氏体和针叶状马氏体，其中板条状马氏体的韧性较好。珠光体与索氏体的主要共同点是相同的

8、层片结构，不同点是层片厚度不同。3）P47图3-8共析钢连续冷却转变图AB线是珠