上海交大工程材料复习题.ppt

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1、工程材料复习课1材料及成形技术11、强度强度概念:材料在达到允许的变形程度或断裂前所能承受的最大应力，如弹性极限、屈服点、抗拉强度、疲劳极限、蠕变极限等比强度、比模量概念：单位密度上的强度、弹性模量一、固体材料的性能32屈强比越小,构件万一超载时，产生塑性变形的时间越长，则离断裂的时间长，易发现和马上采取措施（如停机、换构件等），即时间裕度大，可靠性高。屈强比大，则屈服强度高，材料强度利用率高。屈强比增大，则材料塑性段距离减小，固将增加材料的脆性趋势。σ0.2概念：条件屈服强度弹性模量E概念E＝σ/ε屈强比概念：σs/σb43金属材

2、料表面抵抗其它硬物压入的能力。相互关系：HBS≈10HRC≈HVHB：HBS－淬火钢球测定硬度值450以下的材料HBW－硬质合金球测定硬度值650以下的材料HR：HRA适用硬质合金、表面淬火层、渗碳钢HRB适用有色金属、退火钢、正火钢HRC适用淬火钢、调质钢2、硬度概念：54Ak＝G（H－h）3、冲击韧度材料抵抗大能量冲击载荷能力的指标，试样缺口处单位面积所消耗的功。冷脆概念65韧脆转变温度冷脆概念661、晶格、晶胞和晶格常数2、三种晶格类型二、金属的结构77取有向线段上任一点的座标值化为最简整数，加以方括号，[uvw]即为晶向指数

3、。取晶面的三坐标截距值为倒数，并化为最简整数，依次计入圆括号（hkl）内，即为该晶面的晶面指数。2、晶面晶向表示方法要求：会画图、改错。884、晶格缺陷掌握：点缺陷、线缺陷、面缺陷4种缺陷3、单晶体和多晶体概念结晶方位一致与否991、理论结晶温度与实际结晶温度（过冷度概念）2、纯金属的结晶过程三、金属的结晶10101)晶粒度概念①晶粒度表示晶粒大小，由平面截面单位面积内所包含晶粒个数来表示；②晶粒度级别越高，晶粒越细；2）晶粒度对力学性能的影响晶粒越细，常温强度越高，塑性韧性有所改善，高温强度下降。3）细化晶粒的方法①增加过冷度，②

4、变质处理，③附加振动。3、金属结晶后晶粒的大小11114）金属的同素异构转变（重结晶）12121、二元合金的晶体结构组元、相、固熔体、化合物概念在物质中，凡是成分相同，结构相同，并与其它部分以界面分开的均匀组成部分，称为相。合金结晶后可以是一种相，也可以是由若干种相所组成。一种或多种相按一定方式相互结合所构成的整体称为组织。相的相对数量、形状、尺寸和分布的不同，形成了不同的组织，不同的组织使合金具有不同的力学性能。例：铁碳相图中αβγFe3C；FPA；Fe3CⅠFe3CⅡFe3CⅢ三、二元合金1313溶质原子溶入金属溶剂中所组成的合

5、金相称为固溶体。固溶体的点阵结构仍保持溶剂金属的结构，只引起晶格参数的改变。按照溶质原子在固溶体中所处的位置，固溶体又可分为间隙固溶体和置换固溶体。1）间隙固溶体当溶质原子直径与溶剂原子直径的比值小于0.59时，才能形成间隙固溶体。溶剂晶格的间隙是有限的，因此，间隙固溶体只能是有限固溶体。2、固溶体14固溶体的强度和硬度比溶剂金属的强度和硬度14间隙固溶体的溶解度与溶质原子半径及溶剂的晶格类型有关。溶质原子半径愈小，溶解度愈大，溶剂晶格类型不同，具有的间隙大小不同，溶解度也不同。对于溶质和溶剂原子大小比较接近的元素，只能形成置换固溶

6、体。置换固溶体中，溶质原子在溶剂晶格中的分布是任意的、无规律的。如果溶质原子在溶剂晶格中的溶解度有一定限度，则叫有限互溶，形成有限置换固溶体；置换固溶体中溶质原子与溶剂半径相差越小，则溶解度越大，若溶剂元素与溶质元素在周期表中位置靠近，且晶格类型相同，则可形成无限固溶体，合金组元可以以任何比例相互溶解，如Cu-Ni合金。2）置换固溶体1515相图是反映材料在平衡状态下相状态和成分及温度关系的图形。相图也称平衡图或状态图。二元合金相图可用温度－成分坐标系的平面图形来表示。二元相图是反映二元系统相的平衡状态与温度、成分关系的平面图形。1

7、）匀晶相图两组元在液态无限互溶，在固态也无限互溶，形成固溶体的二元相图称为二元匀晶相图。特点：晶格类型相同，结晶不在恒温下进行，在冷却较快的非平衡结晶条件下，会形成枝晶偏析。3、二元合金相图1616固溶体的非平衡结晶：匀晶相图中冷却时的成分变化1717两组元在液态无限互溶，固态有限溶解，通过共晶反应形成两相机械混合物的二元合金称为二元共晶相图。共晶反应是液相在冷却过程中同时结晶出两个结构不同的固相的过程。2）共晶相图1818两组元在液态无限互溶，固态下有限溶解，发生包晶反应的相图称为二元包晶相图。包晶反应是一个液相与一个固相相互作

8、用，生成一个新的固相的过程。3）二元包晶相图1919①从一个固相同时结晶出两个固相的恒温转变，称为共析转变，发生共析反应形成两相机械混合物的二元合金相图称为共析相图。②共析反应的产物为共析物。③由于共析反应在固态进行，所以共析组织比共