安徽工业大学金属学与热处理考试重点

金属的性能：金属材料制成零件后，为了保证正常运行和一定寿命，必须具备的性能。包括机械性质、物理性质和化学性质。金属的工艺性能：表示金属在加工到零件或零件时必须具备的适当加工性能。包括熔炼性能、铸造性能、锻造性能、切削性能、焊接性能和热处理工艺特性。强度：材料抵抗外力永久变形和破坏的能力塑料：在材料被力损坏之前，承受最大塑料变形的能力。指标为延伸率和单面收缩率。韧性：在材料破碎之前吸收塑料变形和破坏工作的能力。硬度：表示材料对局部塑料变形、压痕或划痕的抵抗力。空间网格：通过将构成晶体的原子等抽象成几何点，得到无数几何点排列在三维空间规则中的阵列，这就是数学上的抽象。格点：描述原子或原子团与晶体对齐方式的几何空间格点。单位单元：完全反映栅格特征的栅格中选定的最小几何单位。晶体缺陷：在实际晶体中，原子组合(原子、分子、离子或原子团)排列在局部区域的几种不规则现象。电位：晶体中的一列或几列原子发生规则的排列错误，导致数百至数十万个原子间距和宽度约在几个原子间距内的原子偏离平衡位置，发生规则的错误合金：具有两种金属元素或金属/非金属元素、冶炼/烧结等方法形成的金属特性的物质成分：构成合金的最基本的独立物质。可以是元素或化合物相：合金的相具有相同的凝聚状态，相同的晶体结构，成分基本相同，具有明确的界面与其他部分分离的均匀部分。合金在固体状态下是合金相。组织：肉眼或显微镜观察到的配置的形状、分布和各相之间的组合状态。固溶体：以其他元素原子(溶质)溶于晶格的合金元素组为溶剂形成的合金相。溶剂的晶体结构仍保持不变。溶液强化：溶质元素引起晶格畸变，提高固溶体的强度、硬度的现象。中间相：溶质含量超过固溶体的溶解度时，出现了晶体结构和随机元素集不同的新相，即金属间化合物。金属间化合物也称为中间相，因为在二元合金相图中，它始终位于两个组元素或末端之间固溶体区域的中间部分结构起伏：液态金属是从宏观角度看原子不规则排列的秘诀停滞，但这种现象包括与晶体结构类似的大量时间、小时间、长时间消除的原子有序分组，称为“结构起伏”。尺寸越小，结构在液体中波动的概率越大，在每个温度下结构波动的幅度就越大，温度越低，极限大小就越大。能量波动：液体各微观区域的能量分布有差异，a起伏。过冷：金属的实际结晶温度低于理论结晶温度(熔点)的现象。过冷：金属的理论结晶温度Tm和实际结晶温度Tn的差异。晶粒大小：晶粒大小。通常用粒子的平均面积或直径表示。晶粒大小编号越大，颗粒越精细。相图：表示合金系统各种合金相平衡条件和相之间关系的简明图，也称为平衡图或状态图。简明图静压下合金系统的相态与温度和组成的关系相定律：材料在平衡条件下系统的自由度f和群组元素数c与平衡相位数p之间关系的定律。F=c-p 2杠杆定律：使用相图确定和计算两相区合金平衡相组成和相对量的方法。晶体内分离：在不平衡凝固过程中，通常先结晶的固溶体内部包含高熔点集团元素，晶体外部富含低熔点集团元素。出现在晶粒内部的这种不均匀的成分现象称为晶体内分离，是微观分离。树突分离：固溶体在树突上生长，树枝(高熔点成分更多)和树枝(低熔点成分更多)之间发生成分差异，这叫树突，这叫晶体内分离。宏观分离：指宏观领域中成分不均匀的现象。固溶体宏观分离是凝固时液体-固体界面继续液体推进，液体和固相内溶质原子再分配，按照结晶顺序出现的组成差异。成分过冷：固体溶解体的选择性结晶，导致结晶前端液体中液体成分变化而产生的过冷区域。此过冷区域称为成分过冷共晶变异：一种液体中两种成分的固相变异同时决定。伪共晶：在非平衡凝固条件下，与共晶成分接近的共晶或超共晶合金，凝固后的组织都可能是称为伪共晶的共晶结晶铁氧体：用符号f或表示，表示为-Fe中碳的间隙固溶体，表示体芯立方晶格。(铁氧体的特性是强度低、硬度低、塑性好)奥氏体：以符号a或表示，是面芯立方晶格，在-Fe中作为碳的间隙固溶体。(奥氏体强度低、硬度高、塑性变形容易)渗碳体(Fe3C上):由Cm表示，具有复杂结构的铁Fe和c的间隙化合物。(渗碳体的机械性质坚硬，容易破碎)珍珠岩：铁氧体和渗碳体的共晶混合物，是奥氏体共晶反应的产物，用符号p表示莱氏体：奥氏体和乙烷的共晶混合物，是共晶反应的产物，用符号Ld表示变态lai主体：由珍珠岩、二次渗碳体和渗碳体组成的混合物，用符号Ld 表示热处理：在生产中，通过加热、保温和冷却对钢进行固体相变，从而改变内部组织结构，达到提高机械性能目的的工作称为热处理起始晶粒大小：奥氏体化过程中奥氏体转变刚完成时奥氏体晶粒大小称为起始晶粒大小实际晶粒大小：在特定加热条件下产生的奥氏体晶粒大小称为实际晶粒大小必需的晶粒大小：表示奥氏体晶粒长大趋势的晶粒大小称为必需的晶粒大小过冷奥氏体：在临界点下暂时存在的奥氏体称为过冷奥氏体马氏体：-Fe中碳的过饱和固溶体。贝氏体：常用分析成分奥氏体从“鼻”温度到Ms点范围等温度停留时，贝氏体变形，形成铁素体和碳化物两相组成的非分层片状组织贝氏体回火脆性：淬硬钢的回火时，冲击韧性并不总是随回火温度的增加而简单增加，有些钢在250 400 和450 650 回火时，其冲击韧性较低的温度下称为回火脆性退火：将钢加热到临界点以上或以下的温度，在一定时间内保温，然后冷却到高炉的热处理工艺正火：将工件加热到3050以上，保温一定时间，然后放在炉子里空气中冷却的热处理工艺淬火：将钢加热到一个或多个温度，保温一定时间，然后去除水冷或油冷却，得到马氏体热处理工艺回火是硬化钢加热到临界点以下的特定温度，在一定时间内保温后冷却到常温的热处理工艺合金元素：特别添加的元素，用于更改钢的特定特性奥氏体稳定元素：扩展区域元素，向河中添加扩展奥氏体区域的元素，然后降低温度，将s点，e点向左下方移动，在更宽的组件内形成奥氏体铁氧体稳定元件：这些元件加入钢后，点下降，点上升，使s点，e点向左上方移动。也就是说，它具有封闭奥氏体区域并缩小奥氏体区域的效果调质钢：高温回火后使用的优质碳钢和合金结构钢统称为淬火回火钢析出强化：在钢中加入特殊合金元素，会在特定条件下析出微细的分散合金碳化物，从而引起金属的强度和硬度的提高回火稳定性：在钢中添加某些合金元素会推迟回火时回火变形的多个阶段，或将其推向高温，以增加回火组织的稳定性的现象韧性转换温度：在冲击试验中，如果测试温度低于特定温度，金属材料会从延性状态转换为脆性状态，冲击工作会明显减少，此温度称为韧性转换温度晶间腐蚀：不锈钢在腐蚀介质中工作时产生的晶间腐蚀现象蠕变：金属在长期温度和恒定载荷下缓慢产生塑性变形的现象石墨化：铸铁组织中石墨的形成被称为“石墨化”过程碳当量：铸铁的碳当量CE=%C 1/3%Si完全退火：将亚共晶钢加热到AC3以上20 30 ，充分奥氏体化后，高炉慢慢冷却，得到接近平衡的组织的热处理工艺。加工硬化：在再结晶温度以下的塑料变形中，金属材料提高强度和硬度，而塑料和韧性减少的现象填写空格1.不同的温度或压力也有不同的晶体结构的金属。这称为多晶转换，铁在912 下有体芯立方(a-Fe)，在912 1394 有面芯立方(r -Fe)，在1394 以上有熔点的体芯立方(-Fe)。2.在Fe-Fe3C相图中，HJB线称为薄片转换线，PS kk线称为共晶转换线，EFC线称为共融转换线。3.60Si2Mn 60%C、2%Si、 1% Mn、Si在提高淬透性的同时，Si还增加了弹性极限(弹簧钢)GCr15 1%C，提高 1.5% Cr淬透性(轴承钢)W18Cr4V 1%C，18%W，4%Cr，1%V W表示红色刚度，Cr，W表示淬透性，V二次硬化(高速钢)1.金属的几种常见晶体结构是什么？原子阵列和晶格常数的特征是什么？答：身体心形立方体：30多种纯金属，包括Cr、v、Mo、-Fe。细胞单位特征：8个原子形成立方体，体内中心有原子，体对角线上原子相互接触最紧密的行方向。格点常数：a=b=c；轴之间的角度=90o面心立方：大约20种纯金属，如Cu，Ni，Al，-Fe，晶胞特征：8个原子形成立方体，每面的中心有一个原子，面对角线上原子相互接触-最密的行方向。格点常数：a=b=c；轴之间的角度=90o高密度6字结构：20多种纯金属单元特征，包括Mg、Zn、Cd、Be:12个原子构成简单的6本身，上下2个6面中心各有一个原子，2个6面之间有3个原子，晶格常数：a=90o，=120o。2、实际决定的晶体结构缺陷是什么？点缺陷：三个方向都很小，不超过几个原子间距。空位，间隙原子，取代原子妥善缺陷：在两个方向大小小，在第三个方向大小大。叶片电位，螺杆电位，混合电位。面缺陷：在一个方向大小小，在另一个方向大小大。晶体外部曲面，各种内部接口(晶界、双面、子、相位、层错误等)。身体缺陷：大小在三个方向更大。中空，固溶体内的部分聚合区域，夹杂物等。3、说明间隙固溶体与间隙相的异同。答：间隙固溶体：溶质原子分布在溶剂晶格的缝隙中形成的固溶体。间隙相：非金属原子半径与金属原子半径之比小于0.59，形成具有简单晶体结构的金属化合物。相同点：原子半径比小于0.59。另一点：间隙相是晶体结构与集团元素晶体结构完全不同的中间阶段。间隙固溶体保持体积组元素的晶格类型。3，说明晶界的特性？(1)晶界有界面能量，晶界越细的晶体，能量越高，不稳定。戴有自发长大的倾向。(2)常温下颗粒越细，金属的强度和硬度就越高。精炼模具是加强金属的重要手段之一。(3)在晶界，原子的扩散速度比在晶界内的扩散速度快。(4)相变时，新的相往往在母体的晶界中先形成核。(5)减少晶界界面能量的元素比晶界系浓缩，形成内部吸附。(6)晶界首先容易腐蚀和氧化。2、什么是微粒强化？如何获得微小的粒子组织？强化细颗粒：细化颗粒不仅可以提高材料的强度和硬度，还可以提高材料的韧性和塑性。在产业界，将晶粒细化以提高材料强度的方法称为微细粒子强化。方法：(1)结晶时冷却速度提高(2)变质处理(3)振动或电磁搅拌3、比较均匀核与非均匀核的异同。相同点；相同点。1)核的推力和阻力相同。2)临界核半径相同。3)形成临界核需要进行成核工作。4)结构波动和能量波动是核形成的基础。5)核需要临界过冷。6)成核速度在达到最大值之前，随着过冷度的增加而增加。与均匀核相比，非均匀核的特征：1)非均匀核接触固体杂质，减少表面自由能的增加；(2)非均匀核的核体积小，核形态小，核形成所需结构起伏和能量波动小；原子核容易，临界过冷度小。3)非均匀核生成时，核的形态和体积由临界核的半径和接触角决定。临界核的半径相同时，接触角度越小，核的大小越小，核就越容易形成。4)非均匀核的成核速度随着过冷度的增加而增加，超过最大值，在一个阶段后结束。此外，不均匀核的成核速度还与固体杂质的结构及表面形态有关。提出用热分析建立二元合金相图的步骤。(1)用一系列其他成分的合金制造给定的两组元素。(2)分别在熔化后缓慢冷却条件下测定冷却曲线。(3)在每条冷却曲线上，找到相变临界点(曲线的转折点)。(4)将每个临界点注入成分-温度坐标。(5)连接具有相同意义的每个临界点，并在适当的曲线(上临界点表示结晶的开始，其连接构成液相线；底部临界点表示结晶的结束，其连接构成了固定线。)(6)标注以上曲线包围的每个拓扑区域中的每个拓扑将生成完整的拓扑图表。5描述了固溶体合金的平衡结晶特性。提出了固溶体平衡结晶与纯金属平衡结晶的异同。a:结晶特性(1)异种结晶(2)固溶体合金的结晶必须在一定的温度范围内。相同点：基本过程：成核-生长；热力学条件：T0，过冷存在；能源条件：能源波动；结构条件：结构起伏。不同点：合金在温度范围内结晶。可能性：拓朴规则分析；需要：成分均匀化；合金结晶是二分结晶：需要成分变化。固溶体合金结晶的特点：(1)异种结晶(2)固溶体合金的结晶必须在一定的温度范围内固溶体合金的结晶和纯金属结晶的异同：(1)相同点：基本过程：核-生长；热力学条件：T0，过冷存在；能源条件：能源波动；结构条件：结构起伏。(2)另一点：合金在温度范围内结晶。可能性：拓朴规则分析；需要：成分均匀化；合金结晶是二分结晶：需要成分变化。6什么是非平衡晶体？固溶体非平衡结晶的特征是什么？a:定义：偏离平衡结晶条件的晶体，称为不平衡晶体。结晶过程特性：(1)在凝固过程中，液体、固体两相成分脱离液体、固体状态线。偏差取决于冷却速度，冷却速度越快，偏差越大。(2)先结晶的部分