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机械工程材料复习重点第一章1、 材料性能：使用性能，工艺性能。2、 材料在外力作用下抵抗变形和破坏的能力称为强度。 衡量强度指标：屈服强度，抗拉强度。3、 塑性是指材料受力破坏前承受最大塑性变形能力。 衡量塑性指标：伸长率，断面收缩率。4、 材料抗击载荷作用而不破坏的能力称为冲击韧性。 度量：冲击吸收能量5、 材料常常在低于其屈服强度的应力下发生断裂，称为疲劳。 钢铁材料规定疲劳极限对应的应力循环次数为107，有色金属108 。6、 材料抵抗内部断裂失稳扩展的能力称为断裂韧性。第二章1、 金属最典型晶体结构：面心立方结构，体心立方结构，密排六方结构。2、 晶体缺陷：点缺陷（空位、间隙原子、置换原子），线缺陷（位错），面缺陷 （晶界、亚晶界）。3、 金属或者合金中，凡成分相同，结构相似，并与其他成分有界面分开的均匀 组成部分称为相。4、 合金中相分为：固溶体，金属化合物。 与纯金属相比，固溶体强度、硬度高，塑性、韧性差；与金属化合物相比， 固溶体强度、硬度要低很多，但塑性、韧性要高很多。第三章1、 结晶驱动力：在实际结晶温度下，晶体和液体的自由能差。2、 过冷度：理论结晶温度与实际结晶温度的差值。3、 结晶过程：晶核形成（自发形核、非自发形核），晶核长大（均匀长大、树枝 状长大）。4、 同素异构转变：有些物质在固态下，其晶格类型随温度的变化而发生变化。5、 枝晶偏析：在一个枝晶范围内或一个晶粒范围内成分不均匀的现象。 均匀化退火可消除枝晶偏析。6、 晶粒度是晶粒大小的量度。7、 控制晶粒尺寸的方法：控制过冷度，变质处理，振荡、搅拌。8、 细晶强化：常温下，晶粒越细，晶粒面积越大，因而金属强度、硬度越高， 塑性、韧性越好。9、 铸锭的组织：表层细晶区，柱状晶区，中心等轴晶区。10、 HJB为包晶线，在此温度线上发生包晶反应（L+），转变产物为奥氏 体。 ECF为共晶线，在此温度线上发生共晶反应（L+Fe3C），转化产物为莱氏 体（Le）,莱氏体是奥氏体和渗碳体的共晶机械混合物，呈蜂窝状，由于其以 渗碳体为基，是硬而脆的相。 PSK是共析线，在此温度线上发生共析反应（+Fe3C），转化产物为珠光 体（P），珠光体是铁素体和渗碳体的共析机械混合物，呈垂直片层相间。 HN、JN是固溶转变线（）。 GP、GS是固溶转变线（）。 ES为碳在Fe中的固溶线。 PQ为碳在Fe中的固溶线。过共析钢室温组成：“珠光体+网状二次渗碳体”结晶过程：合金液体在12点之间发生匀晶转变，全部转变为奥氏体，冷却到 3点后开始沿奥氏体晶界析出二次渗碳体，并在晶界上呈网状分布。 3、4点之间二次渗碳体量不断增加。温度降到4点，二次渗碳体停 止析出。奥氏体成分沿ES线变到S点，剩余奥氏体发生共析反应 （+Fe3C）转变为珠光体。亚共析钢室温组成：“珠光体+铁素体”结晶过程：合金液体从液态缓慢冷却至1点，发生匀晶反应，开始析出，到达 2点时，匀晶反应结束。开始发生包晶转变（L+），包晶反应 结束后，除了新形成的奥氏体外，液相还有剩余，温度继续下降，剩 余液相通过匀晶反应全部转变为奥氏体。在34点之间不组织变化， 冷却到4点开始从中析出，随温度下降，含量增加，温度降到 5点，结束。剩余发生共析反应（+Fe3C），转变为珠 光体。温度继续下降，从铁素体中析出三次渗碳体，但是量很少。亚共晶白口铸铁室温组成：“P+Fe3C+Le、”结晶过程：在1点发生匀匀晶反应，结晶出奥氏体。在12点之间，奥氏体呈 树枝状生长。冷却到2点后，在C点发生共晶反应（L+Fe3C）。 继续降温，析出二次渗碳体，温度降到3点，发生共析反应 （+Fe3C）。第四章1、 金属的组织分为单晶体和多晶体。2、 单晶体受力时，正应力引起弹性变形及解理断裂，切应力引起塑性变形。3、 塑性变形有两种：滑移和孪生。 滑移是指晶体的一部分沿一定的晶面和晶向相对另一部分发生滑动位移。 孪生是指晶体的一部分沿一定的晶面和晶向相对另一部分发生切边。4、 合金组织分为单相固溶体和多相混合物。5、 固溶强化：由于溶质原子的存在，使晶格发生畸变，从而使固溶体强度、硬 度升高，塑性、韧性下降的现象。6、 加工强化：随着冷塑性变形变形量的增加，金属的强度、硬度提高，塑性、 韧性下降的现象。7、 热加工纤维组织对性能的影响：使零件纤维组织方向和正应力方向相同。8、 退火处理，消除或降低内应力。9、 工业上，常利用回复现象将冷变形金属低温加热及稳定组织又保留了加工强 化，这种处理叫做去应力退火。10、 在金属学中，冷加工和热加工的界限是以再结晶温度划分的，低于再结晶温 度加工为冷加工，高于再结晶温度加工为热加工。第五章1、 改善钢的性能主要有两种方式：合金化，热处理。2、 热处理是将刚在固态下加热、保温、冷却，以改变钢的组织结构，从而获得 所需要性能的一种工艺。3、 奥氏体形成过程：奥氏体晶核形成、奥氏体晶核长大、残余渗碳体溶解、奥 氏体组织均匀化。4、 影响奥氏体晶粒大小的因素：加热温度、保温时间、加热速度、合金元素、 原始组织。5、 随着过冷度不同，过冷奥氏体将发生3种类型转变，即珠光体转变、贝氏体 转变和马氏体转变。6、 珠光体类型组织根据片层薄厚不同分为：珠光体、索氏体（S）、托氏体（T）。7、 贝氏体根据其组织形态不同分为：上贝氏体（B上）、下贝氏体（B下）。8、 当奥氏体过冷到Ms以下时将转变为马氏体类型的组织。马氏体具有体心正 方晶格，高硬度是其性能特点。 马氏体形状：板条状和针状。 马氏体硬度：取决于含碳量。 马氏体晶粒大小：取决于加热时奥氏体实际晶粒大小。9、 临界冷却速度：获得全部马氏体组织时的最小冷却温度。10、 退火和正火主要用于预备热处理。11、 退火目的：调整硬度、消除残余内应力，细化晶粒。退火工艺：完全退火、等温退火、球化退火、均匀化退火、去应力退回、再 结晶退火。亚共析钢（完全退火），共析、过共析钢（球化退火）。12、 由于正火比退火冷却速度快，因此正火组织比退火组织细，强度和硬度也比 退火组织高。13、 淬火和正火主要用于最终热处理。 淬透性：钢在淬火时所获得的淬硬层深度的能力。取决于临界冷却速度。淬硬性：钢淬火后所能达到的最高硬度。取决于含碳量。14、 调质处理：通常把淬火加高温回火的热处理工艺称为“调质处理”。15、 表面淬火只能改变表面组织；渗碳处理即改变表面组织又改变表面成分。16、 马氏体不锈钢随含碳量的增加，耐腐蚀性下降。17、 耐回火性：淬火钢在回火时抵抗硬度下降的能力。第七章1、 工业上最常见的铸铁：灰铸铁、可锻铸铁、球墨铸铁、蠕墨铸铁。2、 铸铁的性能特点：力学性能低、耐磨性能好、消振性能好、铸造性能好、切 削性能好。3、 灰铸铁 HT + 一组数字 抗拉强度 片状 可锻铸铁 KTZ & KTB & KTH + 两组数字 抗拉强度 伸长率 团絮状 球墨铸铁 QT + 两组数字 抗拉强度 伸长率 球状 蠕墨铸铁 RuT + 一组数字 抗拉强度 蠕虫状4、 铸铁中碳原子析出形成石墨的过程称为石墨化。5、 热处理只能改变铸铁的基本组织，而不能改变石墨形状和分布。第十三章1、 失效是指零件在使用过程中由于形状、尺寸或材料的组织与性能等变化而失 去了预定功能的现象。2、 失效形式：变形失效、断裂失效、表面损伤失效及材料老化失效。3、 选材的基本原则：使用性能原则、工艺性能原则、经济性原则。4、 机床齿轮加工路线： 备料锻造正火粗机械加工调质精机械加工高频淬火+低温回火 磨削装配 正火工序作为预备热处理，可改善组织，消除锻造应力，调整硬度便于机械 加工并为后续工序做组织准备。经调质后可获得较高的力学性能，提高齿轮 心部强度和韧性。高频淬火+低温回火可提高齿轮表面的硬度和耐磨性，提高 齿轮表面的接触疲劳强度。习题将两个T12钢小试样分别加热到780和860，保温后以大于Vk的速度冷 却至室温，试回答一下问题，并解释原因。 （1）哪个温度淬火后马氏体晶粒粗大？ （2）哪个温度淬火后残余奥氏