武汉理工工程材料课后总结ppt课件.ppt

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1、一、课程主线结晶塑性变形工业用钢工艺性能使用性能合金纯金属热处理有色金属铸铁加工工艺组织结构化学成分性能9/20/20211二、主要内容工程材料基本理论常用材料零件的选材9/20/202121.基本理论热处理铸铁的热处理塑变与再结晶基本理论金属学材料的性能材料的结构材料的结晶相图及铁碳相图钢的热处理9/20/202131.1材料性能焊接性能硬度HBHRC材料性能强度塑性锻造性能力学性能工艺性能切削加工性能铸造性能韧性αk,k1c热处理工艺性9/20/20214条件屈服强度0.2—残余塑变为0.2%时的应力。疲劳强度-1—无数次交变应力作用下不发生破坏的最大

2、应力。⑶塑性：材料断裂前承受最大塑性变形的能力。指标为、。⑷硬度：材料抵抗局部塑性变形的能力（HB、HRC）。（HRA、HRB、HRC）⑸冲击韧性：材料抵抗冲击破坏的能力。指标为αk材料的使用温度应在冷脆转变温度以上。⑹断裂韧性：材料抵抗内部裂纹扩展的能力。指标为K1C。1、力学性能⑴刚度：材料抵抗弹性变形的能力。指标为弹性模量E：E=/⑵强度：材料抵抗变形和破坏的能力。指标：抗拉强度b—材料断裂前承受的最大应力。屈服强度s—材料产生微量塑性变形时的应力。1.1.1使用性能表面淬火钢宜用HRA硬度指标铝合金成品宜用HRB硬度指标整体淬火钢宜用HRC

3、硬度指标9/20/202151、铸造性能：液态金属的流动性、填充性、收缩率、偏析倾向。2、锻造性能：成型性与变形抗力。3、切削性能：对刀具的磨损、断屑能力及导热性.4、焊接性能：产生焊接缺陷的倾向。5、热处理性能：淬透性、抗回火性、二次硬化、回火脆性。1.1.2工艺性能2、化学性能（1）耐蚀性：材料在介质中抵抗腐蚀的能力。（2）抗氧化性：材料在高温下抵抗氧化作用的能力。（3）耐磨性：材料抵抗磨损的能力。1）切削加工性:（1）中碳钢>高碳钢（2）含碳量相同的钢中，球状珠光体>片状珠光体2）焊接性能:中碳钢>高碳钢3）流动性和偏析用共晶相图说明（共晶体最多的成分点

4、）4）淬透性Vk-C曲线的位置－过冷A的稳定性－A晶粒大小A中的成分均匀性第二相化学成分加热状态碳合金元素5）残余奥氏体（1）A中C％↑→MsMf↓→A′%↑（2）A中Me％↑→MsMf↓→A′%↑9/20/202161.2材料的结构（金属的晶体结构）1.2.1三种典型金属的晶体结构体心立方BCC面心立方FCC密排六方HCP晶格常数aaa、c原子半径原子个数246配位数81212致密度0.680.740.74滑移面{110}×6{111}×4六方底面×1滑移方向<111>×2<110>×3底面对角×3滑移系12123常见金属-Fe、Cr、W-Fe、Ni、A

5、lMg、Zn晶体结构空间点阵晶体点阵（理想晶体）晶体的结构基元(分子、原子、离子、原子集团)依靠一定的结合键结合后，在三维空间作有规律的周期性的重复排列方式。抽象的空间几何模型（非物质性）7个晶系14种晶胞类型把空间点阵的结点作为物质质点的中心位置，忽略原子的热振动和晶体缺陷，将单纯的几何图形变成具有物质性的点阵，称其为晶体点阵（物质性的）。若阵点用直线通过中心连接起来－晶格9/20/202171.2.2金属的实际结构与晶体缺陷1多晶体（由多晶粒组成的晶体结构）2晶体缺陷（晶格不完整的部位）2）线缺陷（刃型位错、螺型位错）3）面缺陷（晶界、亚晶界）1）点缺陷（

6、空位、间隙原子、置换原子）理论值退火态位错密度强度金属材料强化方法:（1）固溶强化（2）细晶强化（4）加工硬化（3）第二相强化（弥散强化）1）晶粒：组成金属的方位不同、外形不规则的小晶体。2）晶界：晶粒之间的交界面。9/20/202181.3材料的结晶3、纯金属中的固态转变1）同素异构转变：物质在固态下晶体结构随温度而发生变化的现象。2）固态转变的特点1）形核部位特殊（晶界、位错处等）2）过冷倾向大3）伴随着体积变化1、结晶过程1）两个条件（1）能量条件必须过冷过冷度ΔT=T0-Tn（2）结构条件1.3.1纯金属的结晶2）基本规律形核（自发形核、非自发形核）→

7、长大（平面长大，树枝状长大）2、细化晶粒的途径1）增大过冷度2）变质处理3）振动和搅拌9/20/20219化合物间隙化合物合金的相固溶体间隙固溶体置换固溶体其它化合物间隙相1、合金在固态下的基本相结构1.3.2合金的结晶相:金属或合金中凡成分相同、结构相同，并与其他部分有界面分开的均匀组成部分。合金：由两种或两种以上元素组成的具有金属特性的物质。9/20/202110⑵间隙固溶体：溶质原子处于溶剂晶格间隙所形成的固溶体。为过渡族金属元素与原子半径小的非金属元素组成。铁素体：碳在-Fe中的固溶体。奥氏体：碳在-Fe中的固溶体。马氏体：碳在-Fe中的过饱和固

8、溶体。固溶强化：随溶质含量增加，固溶体